交通调查与分析上机报告

CHANGSHA UNIVERSITY OF SCIENCE TECHNOLOGY 交通调查与分析上机报告交通调查与分析上机报告 题目 题目 交通调查数据资料的整理交通调查数据资料的整理 学生姓名 学生姓名 陈陈 仁仁 强强 学学 号 号 201111010113 班班 级级 交交 工工 1101 班班 专专 业 业 交交 通通 工工 程程 指导教师 指导教师 曹曹 倩倩 霞霞 2013 年年 11 月月 交通调查数据资料的整理交通调查数据资料的整理 学学生生姓姓名名 陈陈 仁仁 强强 学学 号 号 201111010113 班班 级 级 交交 工工 1101 班班 所所在在院院 系系 交通运输工程学院交通运输工程学院 指指导导教教师师 曹曹 倩倩 霞霞 完完成成日日期期 2013 11 12 上机上机 1 1 交通调查数据资料的整理 交通调查数据资料的整理 一 上机目的一 上机目的 1 掌握各个交通参数调查过程中的数据资料整理 2 掌握利用相关计算软件进行交通调查数据资料整理的方法 3 利用统计结果进行相关分析 并且深入理解交通调查与分析课程 的内容 4 熟悉一些交通调查设备的操作过程和注意事项 二 上机内容二 上机内容 1 交通流量数据资料的整理 2 车速数据资料的整理 3 延误数据资料的整理 4 OD 数据资料的整理 三 上机原理三 上机原理 1 1 交通流量数据资料的整理 交通流量数据资料的整理 交通量数据资料的整理一般包括交通量资料分析和资料的表示 方法两项内容 交通量资料的分析可通过计算得到各流量和各系数 交通量资料的表示方法有汇总表和示意图两种 汇总表是以文字和 数字来表示交通量的数值和变化 示意图主要通过各种图形直观地 表示交通量的大小及其变化 2 2 车速数据资料的整理 车速数据资料的整理 地点车速的观测数据汇总后 为获得对交通现状的完整认识 先把数据整理成图表 包括频率分布表 频率分布直方图 累计频 率曲线 频率分布特征值 然后检验地点车速是否服从正态分布 即 拟合优度检验 区间车速的观测数据汇总后 不仅可进行工程项目实施前后道 路行程车速提高是否显著的分析 获得道路路线及路网的车速特征 更常用于交通流理论分析 包括车速与流量及其他因素分析 3 3 延误数据资料的整理 延误数据资料的整理 4 4 居民出行特征数据资料的整理 居民出行特征数据资料的整理 四 主要上机设备仪器四 主要上机设备仪器 计算机 EXCEL 统计分析软件 SPSS 软件 AutoCAD 软件 五 上机步骤五 上机步骤 1 1 交通流量数据资料的整理 交通流量数据资料的整理 路段交通量资料整理 1 1 参考 P39 页表 2 18 的形式各自准备原始数据 统计时间一栏 可以是如书上的以 1 小时为计数间隔 24 小时流量 也可是以 5min 或 10min 或 15min 为计数间隔统计的高峰 2 小时流量 7 00 9 00 或 16 00 18 00 原始数据如下图所示 时间小型汽 车 普通汽车铰接车拖拉机机动二三 轮车 折算后 0 00 1 00 5254328109 1 00 2 00 6555205138 2 00 3 00 123521410100 3 00 4 00 52215553 4 00 5 00 8395136106 5 00 6 00 125530178216 6 00 7 00 90321501615758 7 00 8 00 1753876031501022 8 00 9 00 3355555527851441 9 00 10 00 2904194530811163 10 00 11 00 2494145140691138 11 00 12 00 232334354349942 12 00 13 00 129250402936696 13 00 14 00 92222452118606 14 00 15 00 98300502557781 15 00 16 00 222100603791680 16 00 17 00 3023506540591129 17 00 18 00 2763405437661056 18 00 19 00 151255593452803 19 00 20 00 212180553336725 20 00 21 00 75135392627455 21 00 22 00 61110131621306 22 00 23 00 397515348254 23 00 24 00 2955102716195 合计 3105503384864787814871 表 1 交通量时变图 1 1 1 各车型的折算系数为 车型小型汽车普通汽车铰接车拖拉机机动二三轮车 折算系数 11 531 50 8 1 1 2 因为统计时间为 24 小时流量 得到 1 小时交通量统计资料 然后利用 EXCEL 图表向导功能得到交通量的变化图 从而可分析此 1 小时统计时间间隔交通量的变化特性 作出时变图 折线图或柱 状图 如下图所示 图 1 交通量柱状图 分析 分析 从图中可看出 交通量在一天中呈现明显的变化趋势 出现了上下 午两个高峰 并且早高峰的交通量大于晚高峰的交通量 早高峰持 续时间短消散得比晚高峰快 在中午时刻交通量下降 使交通流量 时变曲线呈典型的 马鞍 型 早高峰出现时间在 8 00 9 00 主要是受人们上班的影响 晚高峰时间出现在 16 00 17 00 同 样也是受人们下班的影响 1 1 3 依据表 1 准备的原始数据中各车型的数量 分析各车型交通 量比重 利用图表向导功能作出各车型交通量比重饼状图 如下图 所示 图 2 交通量柱状图 分析 分析 饼状图是反应比重情况最简洁 明了的图 从上图中可以看出该城 市街道汽车类型绝大多数为普通汽车 其次是小型汽车 其他的铰 链车 拖拉机 机动二三轮车所占比重差不多 1 2 交叉口交通量资料整理 交叉口交通流量流向示意图交叉口交通流量流向示意图 高峰小时交通流量流线示意图高峰小时交通流量流线示意图 结果分析 高峰小时交通流量流线示意图 可以很容易看出交叉路 口可路口高峰小时的交通量及其流向 按方向表示交通量按方向表示交通量 结果分析 能从图中看出交通流的流向 2 2 车速调查数据资料整理 车速调查数据资料整理 依据 P65 页表 3 6 的原始数据如下图所示 3 44 26 56 35 37 17 39 18 19 35 97 9 7 58 23 74 88 97 99 28 56 17 26 68 2 8 37 78 16 18 33 97 68 89 65 24 77 1 4 97 25 57 69 98 74 66 88 57 55 66 3 5 19 77 38 312 16 89 17 27 78 94 27 6 8 17 25 77 18 17 46 58 39 210 37 46 4 8 57 96 38 49 26 67 88 87 39 26 25 4 7 17 29 46 17 47 910 56 98 56 710 110 2 10 59 912 210 211 511 110 811 711 210 19 49 1 2 1 利用分析工具箱中的直方图工具获得此车型的地点车速频率分 布表 地点车速频率分布直方图 累计频率曲线 速度分组组中值观测频率 f累计频率观测频率 累计频率 3 43 5332 78 2 78 4 54 5695 56 8 33 5 65 58177 41 15 74 6 76 5163314 81 30 56 7 87 5276025 00 55 56 8 98 5208018 52 74 07 9 109 5149412 96 87 04 10 1110 581027 41 94 44 11 1211 541063 70 98 15 12 1312 521081 85 100 00 表 2 地点车速频率分布表 地点车速频率分布表 速度分组 3 44 55 66 77 88 99 1010 1111 1212 13 观速频率 36816272014842 地点车速频率分布直方图和累计频率折线图 图 图 2 2 正态分布拟合优度检验使用 2 分布 利用上面所得平均车 速和标准差 可以做出 2 统计量计量表 进行此车型地点车速正 态分布拟合优度检验 通过相关的标准正态分布函数和公式获得 表 3 X2 统计量计算表 自由度计算 把理论小于 5 的组合并 合并后组数为 8 自由度 n 8 2 1 5 当显著水平为 0 05 自由度为 5 时 查分布表得到 2 07 11 2 05 0 而上表计算结果的总和为 2 5931 故140 40 0 059217 1081082 593169 2 4 依据 P88 表 3 27 各自准备原始资料 利用分析工具箱中的回 归分析工具或图表向导功能中的散点图添加趋势线功能进行交通流 量与车速的一元一次线性回归分析 流量数据原始资料 编号数据流量编号数据流量 135 4200821 5776 230222923712 328 33561023 3723 4255081127 7669 515 69281219 9808 620 28151318 8894 725 74541428 8333 添加趋势线的散点图 图 一元一次方程为 y 44 261684 3x 分析 分析 观看流量和速度的散点图分布趋势呈负相关 在道路上交通量少时 对车辆的行驶阻碍减少 所以车辆的速度会增加 反之交通量增加 对车辆的行驶阻碍减少 车速降低 车速 y Km h 坡度 x1 交通量 x2 百辆 h 重车百分率 18 3 5 51 98 39 6 17 6 5 52 40 35 5 24 0 5 51 58 39 7 21 0 5 51 44 30 0 17 5 7 12 94 20 1 18 0 7 13 34 20 4 17 4 7 12 94 29 7 17 6 7 13 00 32 0 15 4 7 13 34 31 5 22 0 7 11 72 30 3 26 7 32 84 53 8 24 4 32 84 44 3 23 7 33 42 35 1 23 6 32 85 39 6 24 0 32 78 29 4 23 8 32 65 39 6 22 9 3 271 94 36 4 22 6 3 272 01 28 1 28 0 3 271 70 27 9 27 2 3 271 85 31 9 22 6 3 272 85 23 0 21 4 3 272 40 36 6 0 5 10 15 20 25 30 00 511 522 533 54 y 5 3367x 35 100 R 2 0 8615 系列1 线性 系列1 图 回归统计 Multiple R0 36949 R Square0 136523 Adjusted R Square0 093349 标准误差 0 586054 观测值 22 方差分析 dfSSMSFSignificance F 回归分析 11 0860761 0860763 162170 090571 残差 206 8691830 343459 总计 217 955259 Coeffi cients 标准误 差 t StatP value Lower 95 Upper 95 下限 95 0 上限 95 0 Interc ept 3 8925 36 0 7977 95 4 8791 15 9 08E 05 2 2283 64 5 5567 08 2 2283 64 5 5567 08 X Variab le 1 0 0642 6 0 0361 37 1 7782 5 0 0905 71 0 1396 4 0 0111 2 0 1396 4 0 0111 2 观测值预测 Y残差标准残差百分比排位 Y 12 716568 0 73657 1 287862 2727271 44 22 76155 0 36155 0 632166 8181821 58 32 350283 0 77028 1 3468111 363641 7 42 543064 1 10306 1 9286715 909091 72 52 7679760 1720240 30077820 454551 85 62 7358460 6041541 056343251 94 72 7744020 1655980 28954229 545451 98 82 761550 238450 41692234 090912 01 92 9029230 4370770 76421438 636362 4 102 478804 0 7588 1 3267443 181822 4 112 1767790 6632211 15961947 727272 65 122 3245780 5154220 90119752 272732 78 132 3695611 0504391 83665756 818182 84 142 3759870 4740130 82879661 363642 84 152 3502830 4297170 75134665 909092 85 162 3631350 2868650 50157470 454552 85 172 420969 0 48097 0 84096752 94 182 440247 0 43025 0 7522779 545452 94 192 09324 0 39324 0 6875784 090913 202 144649 0 29465 0 5151888 636363 34 212 4402470 4097530 71643993 181823 34 222 51736 0 11736 0 205297 727273 42 表 4 4 居民出行特征调查资料的整理 居民出行特征调查资料的整理 依据给定的数据资料各自准备原始数据 综合利用统计分析各功能 得到 4 1 获得居民出行次数统计图 任选一表格内容统计 年龄平均出行次数年龄平均出行次数年龄平均出行次数 5 103 0030 352 6555 602 50 10 152 9535 402 5060 652 30 15 202 0040 452 8565 702 25 20 253 5045 502 60 702 35 25 303 0050 552 60 平均 2 62 表 结果如下图所示 图 结果分析 结果分析 上图为各年龄段平均出行次数的统计图 从图中可知各年龄段的平 均出行次数差距不大 其中 25 50 岁平均出行次数略比其他年龄段 大 其原因是社会的主要活动人员集中在此年龄段 而 6 15 岁年龄 段的平均出行次数也比较高可能是时间比较宽裕 自由活动度大 4 2 获得居民的出行方式统计图 任选一表格内容统计 表 注 A B C D E F G H I J K L M 分别代表工人 职员 干部 教师 个体劳动者 农林 牧渔业人员 中小学生 大中专学生 军警人员 司机 退休人员 乡镇企业职工和其它 结果如下图所示 图 结果分析 结果分析 从图中可以看出各个职务人员的出行主要方式是步行 这与我国的 基本国情符合 特别是学生和退休人员出行步行比重较大 主要原 因是受身体和经济的制约 大中专群众出行选公交方式比重比步行 要大 主要原因是采用公交比步行节约时间 但是从整体来看各个 职务的人员采用私家车出行方式比重很小 主要是受经济制约 各 种职务的人员都采用自行车出行方式 比重最大的是学生 符合实 际 自行车是简单 便捷 环保的出行方式 在日益注重绿色社会 的当今 人们选择自行车出行的比重会日益增加 但是只适合段路 途出行 受到一定的限制 4 3 获得居民出行的目的构成统计图 任选一表格内容统计 年龄上班上学回家 工作外出 出 文化娱乐购物其它 5 100 040 450 45000 010 02 10 150 050 410 500 0100 030 01 15 200 060 450 430 010 010 010 02 20 250 380 050 420 040 020 050 05 25 300 400 020 450 030 010 050 05 30 350 450 020 430 030 020 060 05 35 400 400 010 440 040 010 060 05 40 450 400 010 440 030 010 050 05 45 500 350 020 430 030 010 080 07 50 550 250 010 420 030 050 140 11 55 600 200 020 430 010 070 170 12 60 650 150 030 40 010 090 220 13 65 700 060 030 4400 060 290 15 700 070 020 4300 110 160 11 表 图 结果分析 结果分析 从上图各年龄段的出行目的图来看 比重较大的出行目的受各年龄 在社会承担的角色的影响 6 20 岁在我国主要是在学习所以出行目 的上学和回家占了绝大的比重 20 50 岁的人在我国的工作人员 所以出行目的基本是上班和回家 娱乐所占比例较少可能是受时间 限制 在老年人中娱乐和购物的比重增加的原因是时间较多并且注 重享受生活 4 4 获得居民出行意愿分析统计图 任选一表格内容统计 骑自行车出行的原因表 原因人次比例 上班准时16500 250 节约时间11800 179 生活方便15600 237 公交拥挤8500 129 公交车少4500 068 公交线路不适合6200 094 其它2850 043 合计1 000 结果分析 结果分析 从上图的观看中骑自行车上班主要还是为了上班准时 节约时间和 生活方便 其原因还是不影响自己参加社会活动 而自身生活的的 影响关注度会减少 上机上机 2 2 交通调查设备的认识 交通调查设备的认识 一 上机目的一 上机目的 1 了解一些交通调查设备的性能及特点 2 学会使用几种交通调查设备 二 上机原理二 上机原理 1 地磁检测器 这种检测器在其周围形成一种磁场 当具有金属体的车辆通过时 引起原 来磁场的变化 由此即可通过变化器产生信号或脉冲来检测车辆 2 视频检测器 视频车辆检测器主要由外场摄像机 数据传输设备和视频处理器组成 外 场摄像机将高速公路某一个方向断面的交通图像拍摄下来 然后经数据传输设 备传给视频处理器 视频处理器的图像处理硬件把图像显示在计算机显示器上 然后通过互动控制软件 用鼠标在交通图像上设置虚拟线圈和粗线条 作为速度 检测器和计数检测器 虚拟线圈和粗线条的尺寸 数量可根据交通图像的情况 随时调整 当车辆通过虚拟线圈和粗线条时 就会产生检测信号 经过视频处理 软件的分析和处理 即可得到车速 交通量等参数 3 被动声波检测器 通过检测机动车辆行驶时产生并传播的声音信号 来检测车辆的存在 从 而获得各种交通流数据 4 雷达测速仪 雷达测速仪的原理是应用多普勒效应 当雷达测速仪瞄准测速车辆时 发 射出无线电波 遇到车辆后再从车辆反射回来 发射波与反射波的频率差与车 辆行驶的速度成正比 从而得到车辆的瞬时速度 5 GPS 导航仪 GPS 是一种全球性 全天候 连续的卫星无线定位系统 可提供实时的三 维坐标的位置 速度等空间信息和高精度的时间信息 因此可用于计算十分准 确的交通参数 且时间和人力投入较少 三 主要上机设备仪器三 主要上机设备仪器 地磁检测器 视频检测器 被动声波检测器 雷达测速仪 GPS 导航仪 四 上机步骤四 上机步骤 1 地磁映像检测器 地磁映像检测器 HiStarHiStar NC97NC97 NC200NC200 1 1 功能 检测车流量及车速 处理数据 分析数据 1 2 使用方法 软件设置 量电压 测试通信 并选择相应的端口和波特率 设置参数 参数设置好后 按此页面的 Program 选择 NC200 将设置存入检测器中 可 按 File 中的 Save 来保存此设置文件 即可断开连接实地检测了 安装 将检测器按箭头方向放在防护罩中 然后顺车流方向放置在车道中央 再 用沥青胶布纵向粘好即可 感应范围为直径 2 米 1 3 注意事项 保证检测器 防护罩的箭头方向与车流方向一致 安装时注意安全 应在安装点前安全距离范围内设置障碍物和安全警示 牌 2 2 视频检测器视频检测器 VantageVantage Edge2Edge2 北京北京 2 1 功能 用于交通流量和拥挤程度的自动检测 2 2 使用方法及注意事项 摄像机模拟输出至处理器 Vedio In 图像可由处理器 Vedio Out 输出到监视器 电视机或投影机 显示 鼠标接口 在可视环境下对检测 器进行硬件初始化 计算机接口 通过配套软件与硬件建立连接接收数据 结果 硬件初始化设置 a a 启动菜单 在处理器的菜单按钮上按 2 秒 b b 设置 Id 号 Unt 功能 一个摄像机图像一个 ID 号 默认为 0000 c c 通信连接 mod 主要设置波特率 38400 其他设置为 None 如流量