曹安公路交通量调查与预测分析.doc

1、 报告概述1.工作目标 对曹安公路远期（2015年/2020年）的交通流进行合理预测，并分析影响预测结果的主要影响因素，做出合理的解释说明。2.工作内容主要工作内容包括：调查前准备，现场调查，数据共享、整理与现状分析，流量预测和预测结果分析。（1）准备工作：现场踏勘，人员安排，调查表格设计，人员培训，打印调查表格等。（2）现场调查：调查时间段为2013年11月12日下午16:0017:00。下午15：:30，小组成员在曹安公路绿苑路交叉口集合，组长进行集中培训、人员安排，并分发个人调查表格。16:00，调查正式开始，17:00调查结束，每五分钟记录一次车流数据。（3）数据共享：7、8、9三组组长汇总数据后将数据交给各组组员。（4）数据整理：将初步调查数据通过换算、整理得到路段现状下AADT。（5）流量预测：运用历年相关调查数据进行车流量的远期预测，预测年度为2015年和2020年。（6）预测结果分析：分析影响交通量的变量和产生该种预测结果的原因，并解释说明。3.技术路线对结果进行分析远期交通流预测AADT计算标准车型换算测得交通量数据交叉口交通量调查 路段流量推算 图1.1 交通量预测技术路线（流程）2、 调查对象概述本次交通量调查与预测分析路段为嘉松北路至江苏路段，路段范围内共有三个被调查交叉口：曹安公路绿苑路、曹安公路于田路、曹安公路米泉路。本小组调查交叉口为曹安公路绿苑路。下图为本次车流量调查的交叉口位置分布示意图： 图2.1 曹安公路各路段分布及沿线调查交叉口分布 曹安公路位于上海市西北部，也称曹安路，312国道上海段。东起上海普陀区真北路，西至嘉定区安亭镇与江苏省交界处。沿途依次经过江桥镇、黄渡镇、安亭镇。是上海西大门的重要通道。曹安公路为干道，设双向八车道，并有非机动车道和中央分隔带；绿苑路为一条支路，设双向四车道，无中央分隔带，是曹安公路与黄渡镇连接的道路之一。曹安公路呈东西走向，绿苑路呈南北走向，绿苑路与曹安公路斜交，交叉口北侧为同济大学嘉定校区正门。绿苑路交叉口形态如下： 图2.2 曹安公路绿苑路交叉口卫星图3、 基本数据处理1. 交叉口及车道情况：嘉松北路至江苏路段三个交叉口形态及调查时车道编号： （a）绿苑路 （b）于田路 （c）米泉路图3.1 交叉口形态、车道分布及编号2. 数据汇总： 原始数据包括每条道路每个方向的各种不同车型车流，以下为汇总后的三组原始数据：车道拖挂大货中货小货大客中客小客10000202921376510191352352022729340435108182205（直行）012491625（右拐）01432142506（直行）000001196（左转）03670131807（直行）施工7（右转）001468136800239061908119017131104820172321501183252815271221200005025 表3.1 曹安公路绿苑路交叉口车流量汇总车道拖挂大货中货小货大客中客小客11343010115213253553545353直行261923592293右行003324574 5施工611842012771067231218直行001122508右拐01132057931442016510214101606225110915182824312125121011941312976623214左转140681234714直行12213107815直行0264111634015右转131019203车道小客中客大客小货中货大货拖挂/集装箱121311241240216856475132826267124851041213519771062521620632323693718912317101418759135000947001030010747046331181505400125480400013273199231010142479311301511528029416210616149327211 表3.2 曹安公路于田路交叉口车流量汇总 表3.3 曹安公路米泉路交叉口车流量汇总2. 数据处理第一步标准车型换算下表标明了各类车型转换为PCU（标准小汽车）的换算系数：车种小客小货中客中货大客大货拖挂集装箱换算系数1.01.41.62.03.0表3.4标准车型换算系数表按照上表对应的系数进行计算得到各个交叉口的实测流量（单位：PCU/h)绿苑路交叉口于田路交叉口米泉路交叉口车道编号车流量车道编号车流量车道编号车流量13312691147224122152749343033193（直行）323433541203755（直行）9052804施工528563175施工6（直行）20727661536221811971497（直行）施工9628（直行）6071651011386888511999190919812691029910276133591131811288143581224212351538613280161721439714（直行）10915（直行）40215229表3.5 嘉松北路至江苏路段各交叉口分车道流量表（单位：PCU）3. 数据处理第二步路段流量计算对照图3.1及表3.5，可得到路段上三个交叉口处的流量，这里进行路段流量计算时，先对各交叉口之间的小路段流量进行推算，再计算最大值和平均值。路段分割： 米泉路交叉口 于田路交叉口 绿苑路交叉口图3.2 路段划分示意各分路段流量计算列入下表：西向东东向西西向东东向西西向东东向西西向东东向西12941241144112851449104812618822535272624972143路段最大流量：2726路段平均流量：2475表3.6 2013年11月12日下午16:0017:00嘉松北路至江苏路段小时交通量9（单位：PCU/h）取路段平均流量为嘉松北路至江苏路段全路段流量，得到2013年11月12日下午16:0017:00路段流量为2475 PCU/h。4. 数据处理第三步AADT计算 交通量具有时变性，为得到2013年AADT，需要利用转换系数，通过对实测的小时流量进行转换。（1） 利用小时流量比换算日交通量小时流量比可利用下表数据计算：时间01234567工作日22390 16089 11198 7359 6923 14415 35753 75040 时间89101112131415工作日76095 75156 74047 70150 67919 75806 74462 72522 时间1617181920212223总流量工作日71603 75950 72368 61122 58313 56848 47353 34648 1253539 表3.7 小时流量比计算表本次观测时间为16：0017：00，小时流量比为71603/1253529=0.0571，则 日交通量观测小时交通量（PCU）/0.0571=43329.（2） 利用周变系数计算周平均流量周变系数可利用下表数据计算:时间1234567周平均流量工作日12003201221977123142712311181257074113794010505991190065表3.8 周变系数计算表本次观测时间为星期二，则星期二周变系数为1221977/1190065=1.027，则 周平均日交通量观测日日交通量（PCU）/1.035=42197（3） 将计算得到的周平均日交通量作为11月的月平均日交通量42197（4）利用月变系数计算年平均日交通量（AADT）月变系数可利用下表数据计算:月份123456流量114801511533001233724119333311263001175532月份789101112平均流量1208448118068012053851230393116372412662451190423表3.9 月变系数计算表本次观测时间为11月，则四月的月变系数为1163724/1190423=0.9776，则 年平均日交通量四月月平均日交通量（PCU）/0.9776=43165最终，数据处理得到2013实测年平均日交通量（AADT）为：43165 PCU/h。5. 现状分析下表列出了1991年到2009年曹安公路嘉松北路至江苏路路段AADT：年份1991199219931994199519961997AADT5681 9385 8431 8038 6765 6046 10856 年份1998199920002001200220032006AADT10179 9998 11112 11802 14365 19115 21744 年份2009AADT23883表3.10 1991年到2009年曹安公路嘉松北路至江苏路路段AADT（单位：PCU/h）本次调查测得2013年该路段AADT为43165 PCU/h，从上面表格中的AADT增长情况看，AADT出现了突增，由于路段AADT增长速度长期较为稳，因此认为最主要的原因是观测方式或数据处理方式的差异造成了数据不符合，另外，上海市西北片区近几年来发展迅速也可能是导致AADT突增的原因。4、 远期交通量预测1. 定基法（直接由数据走向判断预测值）（1）excel多项式曲线拟合绘制趋势线以1991至2009年曹安公路已知AADT为数据源，使用excel做出AADT随时间变化趋势线如下： 图4.1 嘉松北路江苏路AADT（单位：PCU/h）随时间变化趋势线根据趋势线做出预测得到2013年AADT为37654 PCU/h；2015年AADT为：39674 PCU/h；2020年AADT为：46578 PCU/h。2013年实测值偏高。（2） SPSS软件s曲线拟合 通过SPSS软件曲线回归功能选择合适的曲线模型进行回归，尝试不同模型的曲线后，分别判断其合理性，并带入2013年数据进行检验： 图4.2 SPSS s曲线回归结果汇总y=exp( 162.359 -305901.753 / x )，R2=0.908，拟合度较高。由此估算2013年AADT约为32724 PCU/h，与测量值相比，测量值43165 PCU/h明显偏高，出现这种原因的可能性为：测量手法不同，数据处理时采用的折算系数和时变系数不同。调查时的偶然误差，对车型的把握有差异。近期经济水平突增或交通建设发展迅猛。由该方程计算曹安公路嘉松北路江苏路路段2015年AADT为38052 PCU/h;2020年AADT为55408 PCU/h。2. 定标法通过建立GDP和AADT的模型来进行预测。下表列出了上海市历年GDP值及增长率：年份GDP（单位：亿元）增长率199019911992199319941995199619971998199920002001200220032004200520062007756.45893.771114.321511.611971.922462.572902.23360.213688.24034.964551.155210.125741.036694.238072.839154.1810296.97120011618.2%24.7%35.7%30.5%24.9%17.9%15.8%9.8%9.4%12.8%14.5%10.2%16.6%20.6%13.4%12.5%133表4.1 上海市历年GDP及增长率根据上表，选用S模型进行回归，得到GDP（y）与时间（年份x）的关系表达式 对上海市至2030的GDP进行预测，结果如下表：年份20142015201620172018GDP28715.9631279.1833957.4736750.8339659.276年份20192020202120222023GDP42682.79545821.3949075.0652443.80855927.631年份20242025202620272028GDP59526.5363240.50567069.55671013.68375072.886年份20292030GDP79247.16583536.52表4.2 上海市未来GDP（单位：亿元）预测将GDP作为自变量，AADT作为因变量进行预测分析，采用线性模型进行分析，得到AADT（y）与GDP（x）的关系表达式如下： y=1.695*x+4375 且R2=0.850 根据预测的GDP推算相应年份的AADT带入表达式既得2015年AADT为 57393 PCU/h；2020年AADT为 82042 PCU/h。5、 最终AADT预测结果上述两种预测方案进行对比后，选择定标法的预测结果作为最终结果。因此最终曹安公路嘉松北路至江苏路路段远期交通量预测的结果为：2015年AADT：57393 PCU/h2020年AADT：82042 PCU/h6、 预测结果分析1. 模型选择 本次预测时共选择了定基法与定标法两种方法，二者各有所长。定基法能通过曲线的趋势变化直观的预测未来交通量的变化趋势；而定标法则通过非交通因素，如经济发展，人口变化等数据与交通流变化之间的关系建立数学模型，如线性关系等来对未来交通情况进行预测。 定基法与定标法优缺点对比如下： 定基法优势：直观、考虑因素少，可通过趋势直接进行判断。 定标法优势：考虑了更多的影响因素，可帮助表明真产生影响的变量。 定基法缺点：唯一的自变量是时间，因而无法表现交通量变化的影响因素 定标法缺点：预测时的自变量也是预测值，多次预测中容易出现误差。 在本次交通量预测的过程中，选择了定标法，根据最终选用的预测方法，曹安公路该预测路段的2012年AADT预测数据为：40817 PCU/h,（由于缺乏20