交通工程基础第15讲速度行程时间延误调查.ppt

第14讲速度行程时间延误调查（2）,Chapter9Speed,TravelTime,andDelayStudies,9.1概述9.2地点速度调查9.3行程时间调查9.4交叉口延误调查,Chapter9Speed,Travel,andDelayStudies,9.3行程时间调查,通常与延误调查一起进行与地点速度调查的区别：调查对象不同调查地点不同调查方法不同,行程时间的作用(P264)：Toidentifyproblemlocationsonfacilitiesbyvirtueofhightraveltimesand/ordelay.Tomeasurearteriallevelofservice,basedonaveragetravelspeedsandtraveltimes.Toprovidenecessaryinputtotrafficassignmentmodels,whichfocusonlinktraveltimeasakeydeterminantofrouteselection.Toprovidetravel-timedataforeconomicevaluationoftransportationimprovements.Todeveloptimecontourmapsandotherdepictionsoftrafficcongestioninanareaorregion.,9.3.1调查方法,主要有三类方法：跟车法车牌照法流动车法,跟车法,基本程序（P264）在正式观测开始之前，应确定待测路段的起点和终点。还要沿调查路线选择交叉口等控制点，并在公路缘石或交叉口中心线处标示出这些控制点。测试车驶过调查路段起点时，用人工方法记录的观测员立即启动一块秒表。如果车上装有自动记录装置，则启动该设备指示测试开始。在测试车驶过事先确定的控制点的同时记录秒表的时间读数或指示自动记录装置记录通过这些点的时间。,当测试车停车或被迫减速缓行时，观测员使用第二块秒表观测每次延误的持续时间，并记录每次延误的地点、持续时间和原因。如果采用自动记录装置，观测员操纵相应的按钮便可记下每次延误的起止时间，并用编码或其它识别方式表示延误的类型。测试车通过调查路段的终点时，观测员停止第一块秒表。记下该次测试行程的总时间。重复上述观测过程，直到满足样本容量要求为止。,跟车法中的测试车驾驶策略：浮动速度策略：测试车的驾驶员要使测试车超过的车辆数与超过实验车的车辆数一致。这样，测试车与交通流的相对位置不变；最大速度策略：要求驾驶员以最快的安全速度行驶，但不超过道路的设计速度；平均速度策略：要求驾驶员用估计的车流平均速度行驶。,关于速度策略的几点说明：浮动速度策略与平均速度策略可用于估计平均行程时间。浮动速度策略通常用于双车道的公路，因为此类公路不常超车，超车的数量可以比较容易地统计与平衡。对于多车道的高速公路，浮动速度策略很难做到，而且容易出现危险，一般采用平均速度策略。最大速度策略不能得出平均行程时间值，而是行程时间分布的低限值。测出的行程时间是更接近15%位行程时间，由它得出的速度更接近85%位速度。在同一次试验中，所有的测试车都要以同样的策略行驶。,样本数量的确定方法：与地点速度的确定方法相似。P264/237：Issuesrelatedtosamplesizearehandledsimilarlytospotspeedstudies,用跟车法调查行程时间的实例(P265/238)：Table9.4showsatypicalfieldsheetthatwouldbeusedtocollecttravel-timedata,usingatest-cartechnique.,牌照法,(P265/238)Anothertechniquemaybeusedtocollecttraveltimes.Roadsideobserverscanrecordlicenseplatenumbersasvehiclespassdesignatedpointsalongtheroute.Thetimeofpassageisnotedalongwiththelicenseplatenumber.Thedetailofdelayinformationatintermediatepointsislostwiththistechnique.Samplingisquitedifficult,asitisvirtuallyimpossibletorecordeverylicenseplateandtime.,9.3.2行程时间数据处理实例,P265267,9.3.3最主要的默认值：行程时间数据处理的另一实例,略,9.3.4行程时间的表示方法,一、行程时间等高线图总体交通规划中经常使用。见图9.8。,二、时间-距离曲线可用来表示一条路径的行程时间。见图9.9。曲线中：斜率的倒数是速度停车时间：与横轴垂直的线段的长度,三、平均行程速度与距离曲线（图9.10）从曲线中可以看出拥堵的路段，即平均行程速度低的路段。,9.1概述9.2地点速度调查9.3行程时间调查9.4行车延误调查,Chapter9Speed,Travel,andDelayStudies,9.4行车延误调查,行车延误调查包括路段行车延误调查和交叉口延误调查两部分,延误的其影响几乎涉及到社会和经济生活的各个方面。进行延误调查就是为了确定产生延误的地点、类型和大小，评价道路上交通流的运行效率，在交通阻塞路段找出延误的原因，为制定道路交通设施的改善方案、减少延误提供依据。通过延误调查可以直接得到车辆行程时间和损失时间的准确数据，这对于评价道路交通设施的服务质量、进行道路交通项目的工程经济分析以及研究交通拥挤程度等方面部具有十分重要的意义。在交通规划和经济调查工作中，要获得行程时间数据，就必须通过延误调查得到延误数据。在交通流受阻状况评价和其它有关问题的研究中，延误调查都是必须进行的工作。,延误调查的目的和意义,一、路段行车延误调查,路段行车延误通常与行程时间一起调查主要有跟车法、驶入驶出法两种跟车法适合普通路段驶入驶出法适合瓶颈路段,驶入驶出法,这种方法只适用于调查瓶颈(窄桥)路段的行车延误。本方法的假设前提是：1.车辆的到达和离去属于均匀分布；2.车辆排队现象存在于某一持续的时间内。在其中某一时段中，若到达的车辆数大于道路的通行能力时则开始排队，而当到达车辆数小于道路的通行能力时，则排队将开始消散。,调查方法：调查在两个断面同时进行，在调查路段的起始点各设一名观测员，用调查交通量的办法，以5min或l5min为间隔时间累计交通量。要求两断面的起始时间相同，因此调查开始之前，两断面观测员应对准表以统一时间。当车辆受阻排队有可能超过瓶颈路段起点断面时，应根据实际情况及早将起点断面位置后移。如果该路段的通行能力为已知，则瓶颈路段终点断面可不予调查，这时，终点断面每一时段离开的车辆数取同一时段待驶出车辆数和通行能力二者中的低值。,调查结果的计算和分析：表64为某公路上一瓶颈路段发生阻塞时的调查结果。已知该路段通行能力为360辆h，即平均每15min通过90辆车。解：由表64可见，在9：00开始的第一个15min内，到达车辆数小于路段通行能力，路段上并无阻塞。第二个15min内，累计离去车辆数小于累计到达车辆数，有10辆车被阻，于是开始阻塞。9:30至9：45是高峰，到达车辆数最大，阻塞继续发展。9：45至10:00到达车辆已开始减少，但累计待驶车辆数仍超过能离去的车辆数，通行能力仍不满足要求。以上这45min是排队开始形成、排队长度不断增加直至出现最大排队长度的一段时间。10:00以后，到达车辆数小于路段通行能力，累计到达车辆数与累计离去车辆数开始接近，排队长度缩短，阻塞车队开始消散。到10：30累计到达车辆数等于累计离去车辆数，于是阻塞结束，,现在来求每辆车通过瓶颈路段的延误时间。例如求第300辆车的延误时间。第300辆车是在9：45到达的，此时仅离开了260辆车，因此它排队的位置为300一26040辆，即排队中的第40辆车。由于瓶颈路段的通行能力为360辆h，即90辆min，因此每辆车通过瓶领路段的平均所需时间为1590(min)。故第300辆车通过瓶须路段所需时间为：由此得知第300辆车是在9：45(它的到达时刻)之后6分钟40秒，即9时51分40秒时驶离瓶颈路段的。第300辆车通过瓶颈路段的延误时间，应为实际行程时间与无阻碍时的自由行驶时间之差，即,将表64的数据绘成图67所示的到达一离去曲线。当通行能力预先不能确定时，图中离去曲线(实线)应以终点断面处的实测数据绘制。图中虚线为累计到达车辆数曲线。两曲线间的水平间隔为某辆车通过瓶领路段所需要的时间，垂直间隔为其一时刻的受阻车辆数(排队车数)。两曲线围成的面积即为受阻车辆通过瓶领路段的总车分钟数,记为Ds，当车辆不受阻塞通过瓶颈路段所需时间与受阻车辆所需时间相比很小时(如第300辆车，通过瓶颈路段所需时间分别为10s和6min(即400s，比值很小)，可以将Ds直接当作总延误车时数，常用单位是辆h或辆min。,二、交叉口延误调查,在道路或路网的总行车延误中，交叉口延误所占比例一般都在80以上。,交叉口延误主要受三方面因素的影响：,道路条件，如入口引道的车道数、宽度、坡度、入口控制方式、渠化情况、有无停车站点等；交通条件，如每个入口引道的高峰小时交通量及其流向分配、车辆类型及组成、驶近交叉口的车速、行人及非机动车情况；交通管制方式如交叉类型、周期长、绿信比、停车或让路标志、转向与停车控制等。,调查方法（两类）：,一类是停车时间法。根据测定方法的不同，可分为间断航空摄影法、延误仪测记停车时间法和点样本法等。这类调查方法得到的交叉口延误只包括停车时间，没有加速延误和减速延误。第二类方法是行程时间法。根据测定方法的不同，可分为试验车法、牌照法、间断航空摄影法、车辆感应器与人工结合法、人工追踪法和抽样法等等。这类方法是测定从交叉口前的某一点至交叉口内或交叉口之后的某一点的行程时间。各车辆的平均行程时间减去这段行程的自由行驶时间就是交叉口的延误。这类方法得到的交叉口延误，不但包括停车延误，而且还包括加速延误和减速延误。,（一）点样本法（停车时间法）,每个交叉口入口引道需要34人和1块秒表，观测人员和所需秒表的总数根据需调查的引道数量确定。必须有足够的样本数，以保证所要求的调查精度。当所关心的是停驶车辆的百分率时，应用概率统计中的二项分布来确定需要调查的最小样本数：,1人员和设备,样本容量指的是包括停驶车辆和不停驶车辆在内的入口引道车辆总和。在正式观测之前，为确定适当的样本容量N需要初步估计停驶车辆百分率。为此，最好进行一次现场试验调查。一般在交叉口入口引道上观测100辆车便可以估计出适当的P值。若假定P50，解式(65)可得出在所要求的统计精度下的最小样本容量，见表66。在任何情况下，所取样本数不应小于50辆。调查工作结束后，要根据实际的样本数N，计算出停驶车辆百分数P，然后按所要求的置信度用式(65)反算出停驶车辆百分率的估计误差d，若不能满足要求，则需要增加样本数，重新调查。,2.观测方法,点样本法就是观测在连续的时间间隔内交叉口入口引道上停车的车辆数，进而得到车辆在交叉口入口引道上的排队时间。交叉口每一引道需要34名观测员，其中1人报时，1或2人观察，1人记录。点样本法的现场记录表见表6-7。观测时间间隔一般取15s(根据情况也可选其它值)这样，每分钟有015s、1530s、3045s和4560s等4个时间间隔。观测开始之后，报时员手持秒表，每15s钟报时一次，观察员在报时后即统计停留在人口引道停车线之后的车辆数，并通知记录员逐项记录。同时，记录员(或第二名观察员)还应统计在相应每一分钟内的引道交通量，并按停驶车辆和不停驶车辆分别统计和记录。上述观测工作连续进行，直至达到样本容量要求或规定的时间(10min或15Min)为止。,也可以是15s,3.调查结果分析,交叉口延误调查结果，通常采用下述指标来表达：总延误总停车数观测时间间隔(辆.s)每一停驶车辆的平均延误交交口入口引道上每辆车的平均延误停驶车辆百分率停驶车辆百分率的估计误差,4.算例,对交叉口某一入口引道进行延误调查。观测时间间隔为15s。对引道上100辆车的初步调查，知停驶车辆百分率约为49，实际调查数据见表680试求：确定最小样本容量；按所给调查数据计算延误指标。解：最小样本容量由表65接置信度95查得x3.84，取d0.10，代人公式得出要调查的引道交通量至少为400辆。计算交叉口延误指标按式(6-6)得：总延误248X153720(辆s)每一停驶车辆的平均延误=3270/206=18.1s交叉口入口引道上每辆车的平均延误=3270/420=8.9s停驶车辆百分率=206/420=49%停驶车辆百分率的误差=从最后一项指标可知停驶车辆百分率的误差为98，小于容许误差0.10即10，说明本次调查满足精度要求，结果有效。,（二）点样本法的改进,1997年以前交叉口的延误主要是用停车延误表示。现在，我们认为控制延误是交叉口的有效性评价指标。对于交叉口，可以认为控制延误是排队延误加慢行延误。,交叉口控制延误的求法：1.求平均排队时间,2.求慢行延误（1）计算每信号周期每车道的平均停驶车辆数：,（2）求慢行延误的校正系数CF：查表9.6,（3）求停驶车辆的比例FVS：,（4）求慢行延误：停驶车辆的比例*慢行延误校正