交通工程交通车速调查04

1、1 o第一节第一节 车速车速 o第二节第二节 影响车速变化因素影响车速变化因素 o第三节第三节 地点车速调查地点车速调查 o第四节第四节 行驶车速及区间车速的调查行驶车速及区间车速的调查 o第五节第五节 车速资料整理车速资料整理 2 一、地点车速（瞬时车速）一、地点车速（瞬时车速） 1.1.定义：车辆驶过道路某断面时的瞬时速度，称地定义：车辆驶过道路某断面时的瞬时速度，称地 点车速或瞬时车速或点速度。点车速或瞬时车速或点速度。 或或 o v v、VV地点车速，地点车速，m/sm/s或或km/hkm/h； o LL短观测段的距离（其长度以车辆驶短观测段的距离（其长度以车辆驶 过的平均时间一般为过

2、的平均时间一般为2s2s3s3s），），m m； o tt车辆驶过距离车辆驶过距离L L的时间，的时间，s s。 L v t 3.6 L V t 3 二、行驶车速二、行驶车速 o车辆通过某段路程长度与有效行车时间车辆通过某段路程长度与有效行车时间 （行驶时间）之比。（行驶时间）之比。 三、行程速度三、行程速度 o车辆通过某段路程的长度与所用的行程时车辆通过某段路程的长度与所用的行程时 间（总时间）之比。间（总时间）之比。 o行程时间（总时间）包括：行驶时间行程时间（总时间）包括：行驶时间+ +中途中途 停车损失时间停车损失时间 4 四、运行（营）速度四、运行（营）速度 o中等水平的驾驶员在良好

3、的气候条件下所能安中等水平的驾驶员在良好的气候条件下所能安 全行驶的最大速度。一般指公交，时间：行驶全行驶的最大速度。一般指公交，时间：行驶 时间时间+ +停靠时间停靠时间+ +首末站掉头时间。首末站掉头时间。 五、设计车速五、设计车速 o计算道路几何尺寸时所依据的车速。即：受道计算道路几何尺寸时所依据的车速。即：受道 路设计特点控制时所能保持的最大安全车速。路设计特点控制时所能保持的最大安全车速。 5 六、临界车速（六、临界车速（V Vm m） o这是指道路理论通行能力（交通量最大，这是指道路理论通行能力（交通量最大， 饱和流量）达到最大时的车速，对于选择饱和流量）达到最大时的车速，对于选择

4、 道路等级具有重要作用道路等级具有重要作用。 6 1.时间平均车速时间平均车速 在单位时间内测得通过道路某断面各车 辆的地点车速，这些地点速度的算术平均算术平均 值值，即为该断面的时间平均车速，即： 时间平均车速和区间平均车速时间平均车速和区间平均车速 1 1 n t i i vv n v1v2 v3 v4vi 7 时间平均车速和区间平均车速时间平均车速和区间平均车速 2. 区间平均车速区间平均车速 在某一特定瞬间，行驶于道路某一特定长度内的 全部车辆的车速分布平均值，（以后讲到速度如以后讲到速度如 果不加说明即为区间平均速度果不加说明即为区间平均速度）当观测长度为一 定时，其数值为地点车速观

5、测值的调和平均值调和平均值， 其计算公式为： 1 1 11 s n i i v nv 1 1 s n i i l v t n 8 例题例题. 50m 6.5m/s 10.5m/s 16.5m/s11.0m/s 14.2m/s 1 1(6.5 10.5 16.5 11 14.2) 11.74/ 5 n t i i vvm s n 1 10.62/ 1 s n i i l vm s t n 9 时间平均车速和区间平均车速时间平均车速和区间平均车速 3.两者之间的关系两者之间的关系（一定要注意区分）（一定要注意区分） 沃德洛尔提出： 2 t st t VV V 2 s ts s VV V 1.889

6、60 1.02619 st VV 回归模型： 10 车速频率分布特性 o地点车速的观测结果常表现出数据比较分 散，用算术平均值难以表征其分布特性。 为此，采用速度频率分布曲线速度频率分布曲线和累积频率累积频率 曲线曲线表示，并从累积频率曲线上选取一些 特征值作为描述速度特性的指标。 o频率最高值为观测速度中出现频率最多 的那个速度值，此速度称为最常见车速。 11 12 o车速频率：在同一地点观测到的以某一确定 速度行驶的车辆数n与总的观测车数N的比值。 速度频率分布曲线速度频率分布曲线 13 由频率分布曲线可绘得速度累计频率分布曲线由频率分布曲线可绘得速度累计频率分布曲线 14 o85%位车速

7、：位车速：在观测到的车辆数中，有在观测到的车辆数中，有85%的车的车 辆的地点车速小于或等于该值。辆的地点车速小于或等于该值。 o用途：用途： 用于确定观测路段的用于确定观测路段的最大限制车速最大限制车速。 o50%中位车速：中位车速：在该车速以下行驶的车辆数等于在该车速以下行驶的车辆数等于 在该车速以上行驶的车辆数。在该车速以上行驶的车辆数。 o15%位车速：位车速：在样本中有在样本中有15%的车辆未达到的车的车辆未达到的车 速。速。 o用途：为减少排队阻塞现象，交通管理中对某些用途：为减少排队阻塞现象，交通管理中对某些 需要需要限制最低车速限制最低车速的道路如高速公路及城市快速的道路如高速

8、公路及城市快速 路，以此指标作为最低限速。路，以此指标作为最低限速。 15 影响车速变化的因素影响车速变化的因素 驾驾 驶驶 员员 的的 影影 响响 车车 辆辆 的的 影影 响响 道道 路路 的的 影影 响响 交交 通通 条条 件件 的的 影影 响响 环环 境境 的的 影影 响响 道路类型道路类型 、平面线形、平面线形、 纵断面线形、车道数及纵断面线形、车道数及 车道位置、视距车道位置、视距 、侧向、侧向 净空净空 、路面条件、路面条件 交通量、交通组交通量、交通组 成、交通管理成、交通管理 16 地点速度调查地点速度调查 （一）调查的主要目的 1掌握某地点车速分布规律及变化趋势掌握某地点车速

9、分布规律及变化趋势 2作为改善道路的依据作为改善道路的依据 3用于交通事故分析用于交通事故分析 4前后对比分析判断交通改善措施的成效前后对比分析判断交通改善措施的成效 5确定道路限制车速确定道路限制车速 6设置交通标志的依据设置交通标志的依据 17 地点速度调查地点速度调查 （二）调查地点 o公路：直线段（视野条件好），i=0，不靠近路 口，路边无开发的畅行地段。 o城市道路：路口区间，没路边停车，不受出入口 出入车辆和行人的影响。 o指定地点：经常发生事故地点；拟限制车速地点； 拟设标志地点不受上述要求的限制。 18 地点速度调查地点速度调查 （三）调查时间 o气候良好，交通情况正常 的日子

10、。调查具体时间取 决于调查目的。 o为了调查车速限制，收集 基础数据，应选择在非高 峰时间。 o前后对比：相同时段。 00:2200:19 00:1630:1 00:1200:10 19 地点速度调查地点速度调查 （四）调查方法 o一般情况下是测量驶过已知距离的时间。 1.人工法：这是最常用的一种方法。首先在拟调查的 路段上选一很短的距离L，其长度根据交通流的平 均车速可按下表选取。 地点车速调查的推荐行程长度地点车速调查的推荐行程长度L（m） 0.2777m的整数 倍 20 地点速度调查地点速度调查 o3名调查员 1人：起点挥旗 1人：终点秒表 1人：终点记录 21 地点速度调查地点速度调查

11、 2车辆（道路）检测器法车辆（道路）检测器法 选定路段两端个放一根充气橡皮管，车辆驶过一段，压着 管子产生冲击波，计时开始，通过另一端时，计时结束。 22 地点速度调查地点速度调查 3雷达测速仪法雷达测速仪法 雷达仪直接向车辆发射微波，根据多卜勒效应，反射波 频率与发射波的频率就不相同。通过对这种微波频率微 细变化的精确测定，求出频率的差异，就可以换算出汽 车的速度。 23 地点速度调查地点速度调查 4光电管法光电管法 光源置于路侧的A、B两点，将光电管放在道路 另一侧，分别接受由A、B两点来的光束，有车 辆通过时就会遮断光束，使接通的继电器移动电 笔，在滚动纸上记下符号，根据偏移的距离来计

12、算车辆的速度，但是要注意超车遮挡的情况。 24 地点速度调查地点速度调查 o5摄影测量法摄影测量法 o1、照相法、照相法 o用电影摄像机连续拍摄或用普通相机按一 定的时间间隔对同一地点拍摄照片，查点 车辆通过地面已知距离的两点的胶片格数 或照片张数，可以得到行驶时间，从而算 出车速。 o2、航空摄影法、航空摄影法 25 地点速度调查地点速度调查 五、样本要求五、样本要求 1. 样本量：为满足统计要求，需要的最少样本量样本量：为满足统计要求，需要的最少样本量 按下式计算按下式计算 o 用于观测用于观测平均车速平均车速的样本量的样本量 式中：式中：N最小样本量；最小样本量； E速度观测值的允许误差

13、（速度观测值的允许误差（km/h），一般可取），一般可取E 2km/h； K不同置信水平对应的系数，见（下表）；不同置信水平对应的系数，见（下表）； S样本总体标准差的估计值（与交通区域和道路类样本总体标准差的估计值（与交通区域和道路类 型有关型有关 ）。）。 2 )( E SK N 26 五、样本要求：五、样本要求： 1. 样本量样本量 o置信水平系数置信水平系数K值表值表 o样本标准差值样本标准差值S值表值表 置信水平（%）68.386.8909595.598.899.7 K11.51.641.9622.53 调查区域 平均标准差（km/h） 调查区域 平均标准差（km/h） 双车道四车道

14、双车道四车道 乡村8.56.8城市7.77.9 郊区8.58.5平均值8.08.0 地点车速调查地点车速调查 27 o例：在一条城市四车道的道路上，希望获得例：在一条城市四车道的道路上，希望获得 平均车速的容许误差在平均车速的容许误差在2km/h以内，并具有以内，并具有 95%置信度的调查，问至少应取多少样本？置信度的调查，问至少应取多少样本？ 解：查表：解：查表：E=2km/h S=7.9 K=1.96 o即至少应取即至少应取60辆车辆车进行观测。进行观测。 94.59 2 96. 19 . 7 )( 2 22 2 E SK N 地点车速调查地点车速调查 28 地点车速调查地点车速调查 o五

15、、样本要求：五、样本要求： o1. 样本量样本量 o用于观测用于观测百分位车速百分位车速的样本量的样本量 222 2 (2) 2 S K N E 0.00 1.04 1.64 常数 位车速位或 位车速位或 平均车速 %5%95 %15%85 29 o五、样本要求：五、样本要求： o1. 样本量样本量 o上例中我们关心的是上例中我们关心的是85%位车速：位车速： 则：则： o即至少应观测即至少应观测93辆以上。辆以上。 o注：计算出的样本数若小于注：计算出的样本数若小于30，一律取，一律取30，即观，即观 测的车辆样本在任何情况下不得少于测的车辆样本在任何情况下不得少于30辆。辆。 222222

16、 22 (2)7.91.962 1.04 92.35 22 2 S K N E （） 地点车速调查地点车速调查 30 地点速度调查地点速度调查 2、抽样方法 o抽样应是随机的，要避开特殊情况，如减 速、停车、突然加速等，不要特意抽取高 速或者慢速车辆； o当一个车队驶过时，一般只取头车； o当不分车种调查时，样本中各车种所占比 例应与其在交通流中比例大体一致。 31 六、地点车速资料的整理六、地点车速资料的整理 一、分组法 o组数：820 o组距：规则，尽可能取整或取偶 极差上限下限 组距 组数组数 极差上限下限 组数 组距组距 地点速度调查地点速度调查 32 地点速度调查地点速度调查 六、地

17、点车速资料的整理六、地点车速资料的整理 o绘制车速频率分布曲线（直方图） o绘制累积频率曲线 o确定50车速、15位车速和85车速 o计算地点车速的标准差： 85%15% 2 vv S 33 地点速度调查地点速度调查 o注意：注意： o组距和组数确定后，下一部就要确定第一组距和组数确定后，下一部就要确定第一 组的上、下限，通常只要将原始数据中的组的上、下限，通常只要将原始数据中的 最小值包含进第一组即可。最小值包含进第一组即可。 o为不使一个数据同时跨越两个分组，各组为不使一个数据同时跨越两个分组，各组 分界值应是实测值单位分界值应是实测值单位(km/h)下移一位的下移一位的 中值中值(0.5

18、km/h)。这样每一实测值可位于一。这样每一实测值可位于一 个固定组。个固定组。 34 地点速度调查地点速度调查 二、成果二、成果 o时间平均速度时间平均速度 o区间平均速度区间平均速度 o众值众值 o极差极差 o样本标准差（均方差）样本标准差（均方差） o速度频率分布曲线速度频率分布曲线 o速度累计频率分布曲线：速度累计频率分布曲线：15%位车速；位车速； 中位车速；中位车速； 85%位车速。位车速。 35 1 1 g tii i Vf V N 中 i f i V 中 地点速度调查地点速度调查 36 二、成果二、成果 o区间平均速度区间平均速度 o式中：式中：ti中 中以时间分组时第 以时间

19、分组时第i组的组中值，组的组中值，s。 观测距离，观测距离，m 其它同上。其它同上。 111 13.63.63.6 1111 sggg i iiii iii i LL V t t fff t NVNLN 中 中 中 37 o二、成果二、成果 o常见速度（众值）：是频率分布曲线中出常见速度（众值）：是频率分布曲线中出 现频率最高的那个组的组中值。现频率最高的那个组的组中值。 o如果速度频率分布曲线左右完全对称，则时间平如果速度频率分布曲线左右完全对称，则时间平 均速度、常见速度（众值）及中位车速均相同。均速度、常见速度（众值）及中位车速均相同。 o样本标准差（均方差）样本标准差（均方差） 22

20、11 11 () 1 gg iiii ii Sf Vf V NN 中中 38 o二、成果二、成果 o速度频率分布图速度频率分布图 39 o二、成果二、成果 o速度累计频率分布曲线速度累计频率分布曲线 o15%位车速位车速 27.0km/h o中位车速中位车速 36.5km/h o85%位车速位车速 45.2km/h 40 组区间组区间 （km/h） 组中值组中值Vi 中中（ （km/h） 观测频观测频 数数 （fi） 观测频观测频 率率 （fi*） 累计频累计频 数（数（Fi） 累计频累计频 率（率（Fi*） 60 64 6220.67300100.000.0321247688 55 59 5

21、7155.0029899.330.26385548735 50 54 52144.6628394.330.26972837856 15 19 1782.6782.670.4711362312 总计总计3001008.35211465461885 1 i i f V中 2 ii Vf 中i i Vf 中 41 o二、成果二、成果 o时间平均速度时间平均速度 o区间平均速度区间平均速度 10 11 111 (1248551146538.22/ 300300 g tii i Vf Vkm h N 中 ） 10 11 11300 35.92/ 1118.352 (0.0320.263 300 sg i

22、 ii i Vkm h f NV 中 ） 42 o二、成果二、成果 o常见速度（众值）：常见速度（众值）：42km/h o样本标准差（均方差）样本标准差（均方差） o速度频率分布曲线、速度累计频率分布曲线速度频率分布曲线、速度累计频率分布曲线 22 11 2 11 () 1 11 (768848735)(124855) 300 1300 8.91/ gg iiii ii Sf Vf V NN km h 中中 43 区间车速调查区间车速调查 二、二、 区间车速调查区间车速调查 区间车速是另一种速度资料，区间车速调查资料通 常用于掌握道路交通现状，作为评价道路服务水平 的主要指标，作为路线改善设计

23、的依据和衡量道路 上车辆运营经济性（运营时间和车辆耗油）的重要 参数。 o调查目的调查目的： o1、掌握道路交通现状、掌握道路交通现状 o2、作为衡量道路上车辆运营经济性的重要参数、作为衡量道路上车辆运营经济性的重要参数 o3、用作分流与改建的依据、用作分流与改建的依据 o4、评价道路改建及交通管理措施的效果、评价道路改建及交通管理措施的效果 44 区间车速调查区间车速调查 一、调查区间与时间的选择一、调查区间与时间的选择 o调查区间调查区间： o一般：交叉口之间无大量出入车辆的路段一般：交叉口之间无大量出入车辆的路段 且区间起、终点选在无交通阻塞处。且区间起、终点选在无交通阻塞处。 o交通管

24、理：管辖区域。交通管理：管辖区域。 o评价效果：措施前后均调查，且相同路段。评价效果：措施前后均调查，且相同路段。 o调查时间调查时间： o上下午高峰，白天、夜晚非高峰。上下午高峰，白天、夜晚非高峰。 45 区间车速调查区间车速调查 二、调查方法二、调查方法 o流动车法流动车法 o车辆牌号对照法车辆牌号对照法 o跟车法跟车法 o驶入驶出量测法驶入驶出量测法 46 流动车法流动车法 n如果往返观测过程中均没有出现超过观测车或被观测如果往返观测过程中均没有出现超过观测车或被观测 车超过的现象，则观测车的往返时间、就可以认定为车超过的现象，则观测车的往返时间、就可以认定为 车流的往返平均行程时间。车

25、流的往返平均行程时间。 n如果观测车在往返行驶过程中出现了超车与被超车现如果观测车在往返行驶过程中出现了超车与被超车现 象，则用下式修正区间行程时间：象，则用下式修正区间行程时间： () 60 a ba b a ba b a YZ TT Q () 60 b ab a b ab a b YZ TT Q 区间车速调查区间车速调查 47 o车辆牌号对照法车辆牌号对照法 n车辆牌照对照法是在拟调查区间的两端设置车辆牌照对照法是在拟调查区间的两端设置 调查人员，记录通过车辆的牌照号码及其通调查人员，记录通过车辆的牌照号码及其通 过起、终点断面的时刻，以求得区间行程时过起、终点断面的时刻，以求得区间行程时 间，并由此计算出区间平均车速的方法。间，并由此计算出区间平均车速的方法。 o优点：取样速度快、目的性强（能测出不同车辆 类型和不同时段的行程车速）。 o缺点：不能测途中延误、起终点的牌照号码可能 不完全一致，要求样本数较大。 区间车速调查区间车速调查 48 区间车速调查区间车速调查 o跟车法跟车法 n跟车法是利用观测车在观测路段紧跟车队往跟车法是利用观测车在观测路段紧跟车队往