西安建筑科技大学交通工程学3交通调查与分析.ppt

1、第三章 交通调查与分析,2,目 录,3-1 交通调查的意义、内容及要求,1,3-2 交通量调查,2,3-3 行车速度与密度调查,3,3-4 行车时间与延误调查,4,3-5 其他交通调查简介,5,1,3,3-1 交通调查的意义、内容及要求,一、交通调查的目的与意义,在交通规划方面，为探明交通增长趋势、预测远景交通量，需要收集多年交通量观测数据；为了了解交通生成、分布、各种交通方式的需求，需要进行交通起讫点(OD)调查。 在道路设施建设方面，为了拟定合理的技术标准，论证建设规模，优选设计方案，评价经济效益，都必须要有可靠的交通量，车速、密度、道路交通条件和交通环境等各方面的调查。,4,3-1 交通

2、调查的意义、内容及要求,一、交通调查的目的与意义,在交通管理方面，为了掌握交通动态、制定交通管理和控制措施，需要收集有关流量、流向、车速、密度、延误、停车、道路条件和交通环境等方面的资料。 对于制定交通政策、法规，进行科学理论研究等方面，交通调查也是一项必不可少的基础资料收集工作。,5,3-1 交通调查的意义、内容及要求,1. 交通流要素调查,交通量、车速、密度以及与其有关的车头间（时）距，占有率的调查。,二、交通调查的主要内容,2交通出行调查,土地利用、交通生成、分布与分配特性的调查等。,6,3-1 交通调查的意义、内容及要求,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

3、查。,二、交通调查的主要内容,4.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。,7,3-1 交通调查的意义、内容及要求,二、交通调查的主要内容,城市道路交通规划调查内容,区域公路交通规划调查内容,8,3-1 交通调查的意义、内容及要求,三、交通调查的基本要求,外界条件在调查中必须予以注明。某些特定目的调查必须真实地反映特定的实际道路与交通条件以防止失真。 应本着实事求是的原则，对交通流进行实地观测统计或调查。 要求调查人员要有较好的素质，其中包括技术水平和分析能力、工作态度。,9,

4、3-1 交通调查的意义、内容及要求,交通调查的过程与步骤,1. 调查方案的设计,确定要调查什么、调查时间、调查地点、表格设计、准备设备、人员配备,2. 数据调查和收集,依据设计好的调查方案进行实施,3. 数据整理和分析,数据的录入、计算整理、分析规律特征,10,目 录,3-1 交通调查的意义、内容及要求,1,3-2 交通量调查,2,3-3 行车速度与密度调查,3,3-4 行车时间与延误调查,4,3-5 其他交通调查简介,5,1,11,3-2 交通量调查,一、交通量调查目的,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。 为道路规划、建

5、设及交通营运管理与控制，提供交通流量流向等数据。 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。,12,3-2 交通量调查,一、交通量调查目的,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。 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 为制定交通政策法规与科学理论研究提供基础数据。,13,3-2 交通量调查,二、交通量调查的种类,1. 区域交通量调查. 2. 小区边界线交通量调查. 3. 核查线调查 4. 特定地点或专项交通量调查。,14,3-2 交通量调查,三. 交通量调查的方法,1确定调查地点,不受平面交叉口交通影响的路段； 交叉口各入口停车线处

6、； 交通设施的出入口处(道路收费口及停车场出入口处等)； 特定地点，如分界线与道路交叉口等处。,15,3-2 交通量调查,三. 交通量调查的方法,2选择调查时间,常年观测，每年观测365d，每天观测24h。 抽样观测，用抽样方式在全年内选择实测日期，然后对抽样日做全天观测。 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： 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。,16,3-2 交通量调查,三. 交通量调查的方法,3交通量调查方法,交通量调查方法,(1) 人工观测法,(3) 车辆感应器测定法,(5) 摄影法,气压式,地磁式,电磁式,(2) 试验车移动调

7、查法,(4) 仪器自动计测法,超声波式,红外线式,17,3-2 交通量调查,人工观测法,应用广泛； 组织工作简单、灵活； 调查工具：计时器、计数器、记录板、纸、笔。,18,3-2 交通量调查,人工观测法,表格设计,19,3-2 交通量调查,人工观测法,表格设计,20,3-2 交通量调查,人工观测法,能够获得的资料,分类车辆交通量。 车辆在某一行驶方向、某一条车道上的交通量以及双向总交通量； 交叉口各入口引道上的交通量，环形交叉口交织段交通量； 非机动车和行人交通量。,21,3-2 交通量调查,人工观测法,优缺点和适用范围,优点：人工观测法简单、易行，且不需要复杂的设备，可以用于任何地点、任何情

8、况的交通调查、机动灵活、易于掌握，资料整理比较方便； 缺点：需要较多的人力，在长时间观测时由于工作单调易于疲劳，尤其在炎热的夏天和寒冷的冬天，工作比较辛苦。 适用： 转向交通量； 分车种交通量； 短期交通量,22,3-2 交通量调查,试验车移动调查法,调查方法,测试车 调查人员（3人）： 1人记录与测试车对向开来的车辆数； 1人记录与测试车同向行驶的车辆中，被测试车超越的车辆数和超越测试车的车辆数； 1人报告和记录停驶时间。 测试车沿调查路线往返行驶46个来回。,23,测定方向上的交通量Qc 式中：Qc路段测定方向上的交通量，辆/min； Xa测试车逆测定方向行驶时，与测试车対向开来的车辆数（

9、顺测定方向的来车数），辆； Yc测试车顺测定方向上行驶时，超越测试车的车辆数减去被测试车超越的车辆数，辆；,3-2 交通量调查,试验车移动调查法,调查数据计算,24,3-2 交通量调查,试验车移动调查法,式中：ta测试车逆测定方向行驶时的行驶时间，min； tc测试车顺测定方向行驶时的行驶时间，min。,调查数据计算,25,26,（1）测定方向：东行方向 （2）测定方向：西行方向,3-2 交通量调查,试验车移动调查法,记录表格和实例,27,3-2 交通量调查,车辆感应器测定法,车辆感应器是应用磁感应或超声波反射感应等方式感知车辆通过，并可根据感知时间和范围同时测定车种和车辆通过速度。 一般都可

10、自动记录。这对使用计算机进行数据处理提供了方便条件。 使用车辆感应器测定交通量安全可靠，且适用于常年连续观测。但购置仪器费用较高，而且需对仪器经常进行检验、维修及电源保证，对测设人员技术水平的要求也较人工测定时高。,28,3-2 交通量调查,气压式,工作原理,使用一根单层的橡皮软管，其内径12.7mm、外径25.4mm，将此管子固定在路面表层并与预期车辆驶过的车道成直角。管子的一端予以密封，另一端接在记录器的压力起动开关上。当车辆从管子上面通过使车辆轮胎挤压橡皮管时，管子内的空气(或液体)受到压缩，从而在压力开关上产生一个可探测到的空气压力脉冲，此脉冲使开关将电路接通并起动记录器，按计数器记录

11、的每二次脉冲数作为一辆汽车数。,29,3-2 交通量调查,气压式,工作原理,30,3-2 交通量调查,气压式,需要特别注意的问题,使用范围有一定限制，最多可同时检测4条车道的交通量，车道太多其精度和灵敏度将显著降低。 对于同时平行通过道路管的车辆或以某一交角通过的车辆，以及三轴以上车辆或拖挂车通过时，计数往往是不正确的。一般计数精度很少大于90%。 无法检测转向行驶的车辆和区别车辆类型。,31,3-2 交通量调查,气压式,需要特别注意的问题,应避免安装在弯道上或转弯处，也不要在路面上斜向放置，以避免车辆与其成一定角度驶过管子而造成重复计数。另外，也不应该安置在车辆易滑溜的地方以及小半径竖曲线与

12、加速或刹车频繁的地点。选择的地点还应当在路边停车可能性最小的地方，以及避开象交叉口、铁路道口、收费站等这样一类可能阻塞的地方。,32,3-2 交通量调查,气压式,需要特别注意的问题,不能用于碎砾石路面或松土路面上。安装地点的路面应比较平整。路面结冰、积雪及可能阻碍处都使道路管检测无效。 冬季带防滑链的轮胎，街道清扫机，铲雪车，雪犁，车辆所装载的拖拉在路面上的长大货物(长钢筋，竹木材料，农作物等)铁轮车，履带车，以及车轮已刹住而继续滑溜的车轮均极易使道路管受损，要注意对这些车辆的管理。,33,3-2 交通量调查,地磁式,采用插有磁棒的感应线圈作为探头，埋设在路面下1020cm处。当汽车从探头上方

13、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。,34,3-2 交通量调查,电磁式,是地磁式的一种变形。它是依靠埋入路面面层内的一个或一组感应线圈产生的电感应变化，来检测所通过的车辆。可以在每条车道下分别设置感应线圈以检测每条车道上的车辆通过数。 目前这种检测器应用广泛，我国也已引进并制造了多种类型的感应线圈检测器，且已获得广泛应用。它特别适用于交通量较大的道路上。但对于其埋设的手段和方法、线圈本身的性能和寿命、线圈与导线接头的可靠性和防潮绝缘性能等均有待进一步完善和改进。,35,3-

14、2 交通量调查,超声波式,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。,工作原理,36,3-2 交通量调查,超声波式,悬挂在车道上方，当有车辆通过下方时，从车顶反射回波而不是从路面反射回波，缩短了回波路程，从而检测车辆的到达。,脉冲波型检测器,37,3-2 交通量调查,超声波式,在车道两边分别安装相向对立的发射器和接收器，从发射器发射超声波被对面的接收器接收，当车辆通过超声波束时就截断了波束，从而检测出车

15、辆。,谐振波型检测器,38,3-2 交通量调查,超声波式,其原理与连续波型雷达检测器的原理相同，当其发射一个连续的超声波能的波束射向驶近的车辆时，由于多普勒效应引起来车反射能频率的变化，于是就能检测出车辆的存在。,连续波型超声检测器,39,3-2 交通量调查,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,40,3-2 交通量调查,摄影法,目前常利用录象机(摄象机、电影摄影机或照相机)作为高级的便携式记录设备。在工

16、作时要求专门设备，并升高到工作位置(或合适的建筑物)以便能观测到所需的范围。将摄制到的录象(影片或相片)，重新放映或显示出来，按照一定的时间间隔以人工来统计交通量。 优点：现场人员较少，资料可长期反复应用，也比较直观。缺点：费用比较高，整理资料花费人工多。,41,3-2 交通量调查,四、数据分析及不同车辆的换算,1. 绘制交通流量图,42,3-2 交通量调查,四、数据分析及不同车辆的换算,2. 绘制交通量变化图,43,3-2 交通量调查,四、数据分析及不同车辆的换算,3. 交叉口交通流量图,44,3-2 交通量调查,四、数据分析及不同车辆的换算,4. 计算交通量特定参数,平均日交通量ADT；

17、高峰小时交通量PHV； 交通量月变化系数K月； 交通量周日变化系数K周日。,45,3-2 交通量调查,四、数据分析及不同车辆的换算,5. 交通量中不同类型车辆的换算,46,目 录,3-1 交通调查的意义、内容及要求,1,3-2 交通量调查,2,3-3 行车速度与密度的调查,3,3-4 行车时间与延误调查,4,3-5 其他交通调查简介,5,1,47,3-3 行车速度与密度调查,一、速度调查的目的,掌握速度分布状态及变化特性，为评价规划设计指标与服务水平提供依据。 为交通管理与控制提供速度资料。 通过事前、事后调查判断交通管理和工程措施的效果。 为事故分析提供速度资料。 用于决定道路几何设计要素。

18、 用于其他交通研究。,48,3-3 行车速度与密度调查,二、地点车速调查,1. 调查地点的选择,了解车速分布特征及变化规律时，一般选择视野条件好的道路直线段，并应选在无特殊交通标志，无交通信号、无公交站台和不受道路交叉影响的道路区间部分。 当为确定信号控制而调查速度时，调查地点应选在控制对象范围内，并应选择不受其他信号影响的地点。 当为判断交通措施效果而进行事前、事后调查时，事前事后调查应选择同一位置。 对事故多发地区进行调查时，应调查进入该区时的速度，调查地点应不受其他因素影响。 测量仪器及观测人员应不吸引驾驶人员注意，并且不引起群众的围观。,49,3-3 行车速度与密度调查,二、地点车速调

19、查,2. 调查时间的选择,调查时间应与调查目的相对应，具有典型性和代表性。一般均不选择休息日及交通有异常的日子和时间。 一般调查应选择非高峰小时的时段。 特别要指出在进行交通改善前后的对比调查时，调查的时间段前后必须一致，否则会导致错误的结论。,50,3-3 行车速度与密度调查,二、地点车速调查,3. 样本选择,样本的选择必须避免某种偏向；样本的各个单元，相互必须完全独立。 避开调查开始时的几台车； 对各种车型的抽样率应基本控制在与其在车流中的混入率一致； 抽样时，可事先选定车牌尾数。 如路段上车辆列队行驶时，可以排头车作为独立行驶车辆。,51,3-3 行车速度与密度调查,二、地点车速调查,4

20、. 样本容量,在车速调查时，应根据精度要求或允许误差推算应抽取的抽样率，但通常为节省人力、物力，抽样数量应在满足实测精度的条件下尽量少； 根据速度调查的精度要求，认为调查总样本数量不应少于150辆，其中单一车种不应少于50辆。且测速时段不宜过短，一般应在1h以上。,52,3-3 行车速度与密度调查,二、地点车速调查,5调查方法,地点车速调查方法,(1) 人工测定法,(3) 车辆感应器测速,(2) 使用测速仪器测定,53,3-3 行车速度与密度调查,人工测定法,工作原理,地点车速(spot speed)：这是车辆通过某一地点时的瞬时车速。 实测车辆通过某一微小路段的平均车速，如果车速匀速通过该路

21、段时，则这一平均速度即为通过该路段内任一断面处的地点车速。,54,3-3 行车速度与密度调查,人工测定法,工作方法,(秒表测速法)。在欲调查的地点，量测一小段距离l，在两端做好标记，观测员用秒表测定各种类型车辆经过前后两标记的时间。,l=2025m,观测员,t1,t2,55,3-3 行车速度与密度调查,人工测定法,表格设计,56,3-3 行车速度与密度调查,人工测定法,需要注意,在两端做好标记 路段不要取得太长，可按车辆经过l路段的时间等于23s左右计算，通常取2025m。 简单易行，但是不宜长时间观测。,57,3-3 行车速度与密度调查,使用测速仪器测定,工作原理,常用的测速仪雷达测速仪。这

22、种方法是目前现代交通管理中常使用的一种方法，用以监测道路上的超速违章车辆。只要用测速雷达瞄准前方被测车辆，即能读出该车辆的瞬时车速。 雷达测速的基本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，遇车辆后反射，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车速。,58,3-3 行车速度与密度调查,车辆感应器测速,工作原理,车辆感应器有若干种，通常使用电感式、环状线圈式和超声波式检测器测量地点车速，它们均设置在固定测站上，同时测得流量和流速。 测量方法：在测速地点埋设检测器，记录下车辆通过前后两个检测器的时间，从而算得车速。当测速精度要求不太高时，也可用一个检

23、测器的办法，即测量车辆前后车轮通过检测器的时间，并用前后轴距除以该时间求得车速。,59,3-3 行车速度与密度调查,三、区间车速调查,1. 调查区间的选择,调查区间的选择对于一般目的的调查时，应选在主要交叉口之间无大量出入车辆的路段，且区间的起终点应选在无交通阻塞处； 当为交通管理目的时，应在拟定管辖地区选择； 当为评价交通措施效果时，应于采取措施前后均进行调查，且事前、事后调查应选择相同的路段。,60,3-3 行车速度与密度调查,三、区间车速调查,2. 调查时间的选择,时间的选择可分上、下午高峰与白天和夜晚非高峰等四个时段，每次应连续1h以上，且应避开节、假日及天气不良时间。 而在进行事前、

24、事后调查时应选择相同季节，相同周日及相同天气条件。,61,3-3 行车速度与密度调查,三、区间车速调查,3调查方法,区间车速调查方法,(1) 试验车观测法,(3) 驶入驶出测量法,(2) 车辆牌号对照法,62,测定方向上的平均行程时间 式中： 测定方向的平均行程时间，min； tc测试车顺测定方向行驶时的行驶时间，min； Yc测试车顺测定方向上行驶时，超越测试车的车辆数减去被测试车超越的车辆数，辆； Qc路段测定方向上的交通量，辆/min。,3-3 行车速度与密度调查,试验车观测法,63,测定方向上的区间车速 式中： 测定路段的区间车速，km/h； 测定路段的平均行程时间，min； l观测路

25、段长度，km。,3-3 行车速度与密度调查,试验车观测法,64,65,（1）测定方向：东行方向（路段长度：1.8km） （2）测定方向：西行方向,3-3 行车速度与密度调查,试验车观测法,66,3-3 行车速度与密度调查,车辆牌号对照法,工作原理,在拟调查区间的两端点设置调查人员，记录通过车辆的车辆号码和其通过断面的时刻，然后通过始、终点记录，对照后即可得出某一车辆通过该区间的时间。并由此算出该车通过区间的平均速度。,67,3-3 行车速度与密度调查,车辆牌号对照法,工作方法,调查人员配备：起、终点各2名；1名观测车型、牌照号码、经过断面的时间；1名记录。 调查工具：秒表、记录板、纸、笔。 由

26、于常常来不及对所有车辆进行测量，因此起终点部分实测车辆牌号会不对应，从而造成浪费。为提高实测效率，应对实验车辆作事先规定，如只测偶数车号或以0、5号结尾的车辆。,68,3-3 行车速度与密度调查,车辆牌号对照法,调查表格,69,3-3 行车速度与密度调查,车辆牌号对照法,适用场合及优缺点,适用场合：路段上无主要交叉口，单向一车道或流量不很大的单向两车道公路，可与其他调查同时进行。 优点： 取样速度快； 室外工作时间短； 能较准确地测得不同时段的平均行程车速及各种车辆类型的平均行程车速、通过断面的单向交通量及车头时距。,70,3-3 行车速度与密度调查,车辆牌号对照法,适用场合及优缺点,缺点：

27、只能测定起终点间的行程时间，无法知道延误及交通阻滞情况； 路段中有交叉口时，增加了内业工作量； 单向两车道或大于两车道路段，容易漏记车号； 现场观测的劳动强度大，对于交通繁忙的路段通常只能连续观测2小时左右。,71,3-3 行车速度与密度调查,驶入驶出测量法,工作原理,在调查区间的两端设调查人员，并另用一试验车通过区间两次，调查人员在试验车第一次通过调查断面时(起点或终点)开始每分钟记录一次通过断面的车辆数，在试验车第二次通过时结束调查。 试验车试验人员记录通过两断面的时间及超车和被超车次数。然后计算全部被测车辆分别通过两断面的平均时刻，并求算区间平均速度，该法可对通过的全部车辆进行调查，其精

28、度极高，但只可求得平均速度，无法求得区间速度的分布形式。,72,3-3 行车速度与密度调查,起点结 束观测,终点结 束观测,73,3-3 行车速度与密度调查,四、速度调查数据的分析与应用,1. 地点车速调查数据的整理与分析,地点车速频率分布直方图 累计频率曲线,74,3-3 行车速度与密度调查,四、速度调查数据的分析与应用,1. 地点车速调查数据的整理与分析,统计处理 车速平均值、均方差、特定车速。 计算其他统计量 偏斜指数、平均超速度、车速遵守率。,75,3-3 行车速度与密度调查,四、速度调查数据的分析与应用,2. 区间车速调查数据的分析与应用,对于区间速度实测数据，一般除计算平均车速和均

29、方差外，有时要绘制运行时间表和时间距离曲线，以供交通运营及交通管理控制部门使用。,76,3-3 行车速度与密度调查,五、密度调查的目的与方法,1. 密度调查目的,密度：某一瞬间内单位道路长度上的车辆数目 由密度判定道路拥挤程度 用于交通管理与控制,77,3-3 行车速度与密度调查,五、密度调查的目的与方法,2. 密度调查方法时间和区间长度,实测密度均方差为实测时段和区间长度的减函数； 测试时段达35分钟以上时，均方差受测试路段长度的影响变弱； 测试区间大于800米时，均方差受测试时段长度的影响变弱。,78,3-3 行车速度与密度调查,原理：,五、密度调查的目的与方法,2. 密度调查方法出入量法

30、,原理 式中：E(t)在t时刻AB区间内的车辆数； E(t0)观测开始的t0时刻，AB区间内的原始车辆数； QA(t)t0到t时刻通过A断面的车辆数； QB(t)t0到t时刻通过B断面的车辆数。,79,3-3 行车速度与密度调查,原理：,五、密度调查的目的与方法,求取E(t0)的方法试验车法 式中：E(t0)在t0时刻AB区间内的原始车辆数； qB从t0到t1这一段时间内通过B处的车辆数； a试验车超车数； b超越试验车数。,80,3-3 行车速度与密度调查,原理：,五、密度调查的目的与方法,t1时刻AB区间内的原始车辆数： 式中：E(t1)在t1时刻AB区间内的原始车辆数； qA从t0到t1

31、这一段时间内通过A处的车辆数； a试验车超车数； b超越试验车数。,81,3-3 行车速度与密度调查,原理：,五、密度调查的目的与方法,2. 密度调查方法摄影法,利用空中定时摄影方法求得实测路段的车辆数，除以路段长度即可得到摄影时刻的交通密度； 优点：实测精度高。 缺点：设备及器材较昂贵；相片处理工作较复杂。,82,目 录,3-1 交通调查的意义、内容及要求,1,3-2 交通量调查,2,3-3 行车速度与密度的调查,3,3-4 行车时间与延误调查,4,3-5 其他交通调查简介,5,1,83,3-4 行车时间与延误调查,一、行车时间与延误的含义及延误产生的原因,1. 行车时间,行车时间指汽车沿一定路线在实际交通条件下从一处到达另一处行车所需的总时间(