交通工程学课件第3章--交通调查

2021/3/141第三章交通调查2021/3/142本章主要内容交通量调查车速调查交通密度调查行车延误调查通行能力调查OD调查2021/3/143一、交通调查的目的与意义交通调查是指通过统计、实测与分析判断，掌握交通状态发展趋势及有关交通现象的工作过程。引言2021/3/144二、交通调查的主要内容交通调查涉及人、车、路与环境等综合交通系统中的各个方面，范围相当广泛，主要有：1．交通流要素调查包括描述交通流特性的主要参数；交通量、车速、密度以及与其有关的车头间距，占有率等的调查。2．交通需求调查包括土地利用、交通生成、分布与分配特性的调查，其中常见的有车辆OD调查、居民出行调查等。2021/3/1454．交通环境调查包括交通对环境造成污染的诸方面调查，如噪声、废气、振动、电磁场干扰等的调查，有时还需调查交通对名胜古迹、景观、生态与居民心理等方面所产生的影响。本章介绍与交通流主要参数有关的调查和OD调查。3．交通事故调查包括对事故发生次数、伤亡、性质、地点、原因的调查。2021/3/146一、交通量调查目的交通量是指单位时间内通过道路或车道某一断面的交通实体的数量亦称交通流量。通过交通实体为汽车时称汽车交通量，如为自行车和行人时则称自行车交通量和行人交通量等。§3-1交通量调查2021/3/147调查汽车交通量的目的：1)在某一地点作周期调查，了解交通的组成、分布，掌握交通量随时间推移的变化规律，据此可预测交通量及其发展趋势。2)为道路规划、建设及交通营运管理与控制，提供交通流量流向、车速、延误、停车等数据。3)通过事前、事后的交通量调查，评价道路服务水平与交通管理措施的效果。4)在交通研究中通过交通量调查掌握交通实态与变化的规律。2021/3/1485)用于推算道路通行能力、预测与计算事故率及道路运输成本和效益等。6)为制定交通政策法规与科学理论研究提供基础数据。2021/3/149二、交通量调查的种类汽车交通量的调查只需在某种确定的条件下统计通过道路或车道某一断面的汽车数量。按交通动态观点分类如下：1．区域交通量调查系指以掌握某一区域的交通量的大小及变化为目的，在区域内各不同路段及不同交叉口处进行的交通量调查。我国此项调查目前由各地区交通部门、交通管理部门、交通规划部门等所设立的常年交通观测站负责进行，如全国干线公路调查，城市居民出行调查等。2021/3/14102．小区边界线交通量调查对客货业务繁忙地区，如特定经济区、城市及城市圈等汽车交通量的调查。调查时将地区包围线(小区边界线)与进入该地区道路的相交处作为调查点，分别调查进入和驶出小区范围的交通量。这一调查与OD调查和其他交通调查同时进行。2021/3/14113．核查线调查这种调查是以河流、丘陵、铁道等地形及地物边界线或其他人为设立的检查线为分界线，调查分界线两侧区域相互来往穿过检查线的交通量。这种调查一般是为检验OD调查所得资料的可靠性。2021/3/14124．特定地点或专项交通量调查这种调查为满足交通管理与信号控制的需要而在特定地点进行的交通量调查，分为城市出入口交通量调查、公共交通调查、综合交通调查、事故调查等。一般调查各周日的平均日交通量，如星期三平均日交通量、星期五平均日交通量，以及某周日的高峰小时交通量等。2021/3/1413三、交通量调查的方法1．确定调查地点调查地点应根据调查目的确定，一般选在下列各处：1)不受平面交叉口交通影响的路段；2)交叉口各入口停车线处；3)交通设施的出入口处(道路收费口及停车场出入口处等)；4)特定地点，如分界线与道路交叉口等处。2021/3/14142．选择调查时间调查时间也应根据调查目的与方法确定，一般有以下几种情况：1)常年观测，每年观测365d，每天测24h。2)抽样观测，用抽样方式在全年内选择实测日期，然后对抽样日作全天观测。3)当以每天部分时间的实测交通量换算全天交通量时，应选择交通量集中时段：作16h观测时可选上午6时至下午10时;作12h观测时可选上午7时至下午7时。2021/3/14154)进行高峰小时交通量调查时应选择包括高峰小时在内的连续3个小时。为使交通量调查资料有广泛的使用价值，还应对调查记数时段的长度作规定。例如，为了使常年观测资料在数据处理时能同时得到每日高峰小时交通量及小时内短时段交通量变化形式，一次测量记录时间应短于1h。测时时段越短描述交通量波动形式越真实，但这会大大增加测记及数据分析工作量。考虑对实测数据的精度要求，一般选定15min为一时段，即每小时测量4个数据，每日测96个数据，当有特殊需要时可缩短至5min或3min。2021/3/14163．调查方法交通量的调查是在固定地点、固定时段内的车辆数量调查。它可有许多方法，如人工观测法、浮动车法、车辆感应器测定法及摄影法等。2021/3/14171)人工观测法在选定的地点及时间，按规定的测时时段由测量人员计测和记录通过实测断面的车辆数。测定时可分行车方向、车道、车种进行，也可对整个道路的全部车辆进行测量。人工测量只需用秒表计时，记数器测量来车数即可。人工观测法简单、易行，且不需要复杂的设备。但需要较多的人力，且在长时间观测时由于工作单调易于疲劳，故很难保证实测质量。2021/3/14182021/3/14192021/3/1420交叉口交通量调查表日期：年月日（星期）编号：地点：调查人：方向：时段小型车大型车摩托车合计备注2021/3/14212021/3/14222021/3/14232021/3/14242021/3/14252021/3/14262021/3/14272021/3/14282021/3/14292021/3/1430车辆占有率（1）空间占有率在道路的一定路段上，车辆投影长度总和与占车道总长度之比称为空间占有率，通常以百分数表示。niilL11Rs=式中：Rs——空间占有率；L——观测路段总长度；——第i辆车的长度（m）；n——观测时间内通过该路段的车辆数。il2021/3/1431•空间占有率不仅与交通量有关，还与车辆的大小有关。用来反映观测路段上的交通负荷程度。交通密度与空间占有率的异同：交通密度只能表示车流的密集程度；空间占有率则能反映某路段上车队的长度。2021/3/1432(2)时间占有率在道路的任一路段上，车辆通过时间的累计值与观测总时间的比值称为时间占有率，通常也以百分数表示。其表达式如下：Rt=式中：Rt——时间占有率；T——观测总时间；ti——第i辆车通过观测路段所用的时间;n——观测时间内通过该路段的车辆数。niitT112021/3/1433时间占有率不仅与交通量有关，还与车辆的长短与地点车速有关。它从车辆行驶的时间占用方面来反映道路的拥挤情况。2021/3/14342）浮动车观测法流动车观测法又称浮动车（FloatingCar）法，由英国交通工程专家Wardrop和Charlesworth提出的，其特点是可以同时获得某一路段的交通量、行驶时间和行驶车速。调查方法：一人记录从测试车对向驶来的车辆数；一人记录与测试车同向行驶的车辆数、被测试车超越的车辆数和超越测试车的车辆数；另一人报告和记录行驶时间及停驶时间。2021/3/14352021/3/1436调查数据计算分别按下列公式计算（1）测定方向上的交通量qc：cacacttYXq式中：qc——路段测试方向上的交通量；Xa——测试车逆向行驶时，测试车对向行驶的来车数；Yc——测试车顺向行驶时，超越车辆数-被超越车辆量；ta——测试车逆向行驶时间；tc——测试车顺向行驶时间；2021/3/1437（2）平均行程时间：ccccqYtt（3）平均车速：ct60cctlvcv2021/3/1438浮动车观测法原始记录表2021/3/1439计算示例1.计算观测值的平均值已知：Xa=48.5辆，Xb=36.2辆，Ya-b=1.17辆，Yb-a=0.83辆，Za-b=0.5辆，Zb-a=0.5辆，Ta-b=2.56分钟，Tb-a=2.55分钟2.计算A－B向的交通量和平均行程时间2021/3/144036.21.170.56060433()2.562.55bababaabbaXYZQTT＝＝＝辆/小时1.170.560602.47()433ababababaYZTTQ＝－＝2.56－＝分钟48.50.830.560605732.552.56ababababbaXYZQTT＝＝＝（辆/小时）0.830.5602.55602.52573bababababYZTTQ＝－＝－＝（分钟）2021/3/1441浮动车观测法记录整理表2021/3/14423)仪器自动计测法仪器自动计测法，系利用自动车流量记录仪作数据记录，以仪器替代人工观测工作，其优点是节省人力、时间，减少人为因素对观测数据精度的影响，便于作长期、连续的交通量观测、统计。由于仪器为机械装置，对自然条件、道路交通状况与能源有一定的要求，故使用范围受到一定的限制。还由于仪器购置与安装调试要支出一定的费用，乃是其缺点。此类仪器一般由车辆检测器和计数器两部分构成。2021/3/1443检测器主要类型：(1)气压式，将密闭的充气橡胶管作为传感器横放在路面上，当车辆驶过车轮重力作用时，管内的压力发生变化，推动气动开关，发出信号，其特点为结构简单、价廉易得，但其精度不高。(2)地磁式，采用插有磁棒的感应线圈作为探头，埋设在路面下10-20cm处。当汽车从探头上方通过时，改变了线圈磁力线的分布，并将这种感应信号输出放大、整形，以驱动计数器运作，将数据记录下来。其特点为结构简单、性能可靠，适宜于车速大于5km/h时使用。2021/3/1444(3)电磁式，以高导磁率的磁性材料做成芯棒，外绕线圈，组成探头，埋于观测路面的下方，当车辆通过时，由外磁场激励电流出现正负半周期的振幅差，将此电流送人电路处理后，得到车辆通过的信号。其特点为探头体积小、灵敏度高、不受车速限制，但电路较为复杂。(4)超声波式，由安装在道路上方的超声波发射器向观测的路面发射超声波，经路面反射后拾波器收回，当汽车通过时阻断了超声波的反射，而继电器使电流接通，从而产生信号并记录下来。本仪器的特点为不需损坏路面，且稳定性好、灵敏度高，不足之处是成本较高、且易受行人与非机动车的干扰。2021/3/1445环形线圈应用视频=78&id=34815&authorid=0&page=0&star=3=D38E0860CADAD0D8&playerid=&playertype=&vid=A1BC4983B339B1372021/3/1446(5)红外线式，红外线式检测器有主动与被动两种。主动式检测器发出红外线经车体反射而传感信号，被动式则由检测器接收车体因热辐射而产生的红外线而传感信号。其结构亦不复杂，但路面条件要求较高，外界对所发射的红外线有干扰时，则数据可能失真。此外还有自动摄像式，电压式，线圈式和雷达式等。2021/3/14472021/3/1448自动计数器布置原理图：2021/3/1449连接传感器的自动记录仪：2021/3/14504)摄影法在拟测定断面处的路面上作标记后，对其作定时摄影，然后对照片进行处理即可得到交通量值。该法成本高，且资料处理工作量大，但实测精度好，且可节省现场实测人数。2021/3/1451四、交通数据的分析应用及不同车辆的换算由上述方法测得的交通量，还应根据调查目的进行处理分析，一般作如下处理：1．绘制交通流量图将在同一时期内测得的同一区域各条道路的交通量标注在该区道路示意图上即可。交通量数量也可用不同宽度线条表示。2021/3/14522．绘制交通量变化图以纵坐标表示交通量，横坐标表示时间，绘制交通量随时间推移的变