交通工程基础第14讲速度行程时间延误调查.ppt

1、第14讲 速度行程时间延误调查（1）,Chapter 9 Speed, Travel Time, and Delay Studies,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,Chapter 9 Speed, Travel, and Delay Studies,9.1 概述,为何速度、行程时间、延误三个量是相关的： 都是交通设施运行情况的指标。 都与一个问题有关：从A到B要用多长时间。,速度,1.地点速度 车辆通过某一地点时的瞬时车速, 用做道路设计、交通管制、交通规划资料。 2.行驶速度 区间距离/行驶时间(不包括停车时间)，用于评价该路段的线形顺适性

2、和通行能力分析，也可用于计算道路使用者的成本效益分析。 3.行程速度 又称综合（overall）车速，区间距离/行程时间。行程车速是一项综合性指标，用以评价道路的通畅程度，估计行车延误情况。 .临界速度 道路达到通行能力时的车速。,时间平均车速（TMS） 通过道路某一点所有车辆的地点速度的平均值 所有车辆地点速度的算术平均值 区间平均车速（SMS） 在某一特定瞬间，行驶于道路某一特定长度内的全部车辆车速分布的平均值。 某时段内，行驶于某段路段或车道内的全部车辆的车速平均值。 某路段的长度与通过该路段所有车辆的平均行程时间之比。,两个平均速度,延误,延误指车辆在行驶中，由于受到驾驶员无法控制的或

3、意外的其他车辆的干扰或交通控制设施等的阻碍所损失的时间。 是行程时间的一部分。 是行程时间中驾驶员不喜欢的那一部分。,延误的分类,控制延误(固定延误):由交通控制装置所引起的延误,与道路交通量多少及交通干扰无关。 运行延误:由于各种交通组成间相互干扰而产生的延误。一般它纵向、横向干扰两部分。 停车延误:一辆车通过道路设施的某一部分所用的全部停车时间。 慢行延误：由于车辆的加速与减速造成的延误延误。 排队延误：车辆进入交叉口排队的时刻与通过交叉口停车线的时刻之差。 行程时间延误：一辆车通过道路设施的某一部分所用的实际时间与无延误时间的差值。包括停车时间与慢行时间。,三者调查方式的区别,调查对象不

4、同： 速度调查的对象是自由流，目的是得出驾驶员在没有拥堵时选择的速度值。这一信息可用来得出一般的速度分布，确定合理的限速值，以及评价安全性。 行程时间与延误通常是在拥堵情况下调查。 调查地点不同： 速度一般在道路的一个点或一小段上测量 行程时间与延误的调查需要在一段区间内进行 调查方法不同,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,Chapter 9 Speed, Travel, and Delay Studies,9.2 地点速度调查,调查对象：自由流 自由流的粗略判断方法：高速公路交通量小于750-1100vel/h/ln时，其他情况小于500vel

5、/h/ln时。,9.2.1 几种特征速度,调查的结果必须地清楚地描述出速度的分布。 几个主要的统计值： 平均速度 标准差 85%位速度 中值 跨度：包括速度值最多的10mi/h的速度范围,9.2.2 地点速度数据应用,Establishing the effectiveness of new or existing speed limits or enforcement practices. Determining appropriate speed limits for application. Establishing speed trends at the local, state, a

6、nd national level to assess the effectiveness of national policy on speed limits and enforcement. Specific design applications determining appropriate sight distances, relationships between speed and highway alignment, and speed performance with respect to steepness and length of grades. Specific co

7、ntrol applications for the timing of “yellow” and “all red” intervals for traffic signals, proper placement of signs, and development of appropriate signal progressions. Investigation of high-accident locations at which speed is suspected to be a contributing cause to the accident experience.,9.2.3

8、地点速度调查方法,两种常规方法： Measurement of travel times as vehicles traverse a short measured distance along the highway（人工调查法） Use of hand-held or fixed-mounted radar meters（雷达测速法）,人工观测法,对于交通工程师而言，最简单方法的就是用秒表计时，测量车辆短距离的通过时间； 警察使用的方法通常是在一小段距离内放置两个路管。,秒表计时的方法有两种误差： 1.系统误差： 由于观察者站在边界（通常是上端）产生的误差。见图9.1.观测者看到的距离是d

9、，而实际的距离只有deff。 公式： 2.操作误差： 由于操作人员的生理缺陷、主观偏见、不良习惯或不规范操作而产生的误差。 大量观测的平均可以消除，距离足够长也可以消除（大约2秒的通过时间）。,雷达测速法,最简单的方法。 利用多普勒效应。 雷达测速仪分为手持式、固定式（图9.2）,雷达测速仪的几个局限： 雷达波的波长在政府规定的范围内，每个设备都要有FCC的执照。 准确性不高，有1-2mi/h的误差。 难于隐蔽 只有雷达波是沿车辆运动方向反射时，才能测量准确 多车道的交通流难以测量,地点调查的注意事项,调查人员与设备都要隐蔽。 不可能每一辆车都记录下来，样本的选择很重要。如果记录只记录快的或慢

10、的，或只记录某种车型的数据，会使样本有偏差。样本要随机的选择。一般每隔三辆车选一辆。 即使交通量小时，也可能会产生排队。排队时，只观测第一辆车。排队的标准：车速小于40mi/h时间距小于200ft，或车速大于40mi/h时间距小于350ft。,地点速度数据的记录,实际调查时，我们不记录每一辆车的具体速度值。而是记录某个速度区间内发生的次数。一般以2mi/h 或5mi/h做为一个区间。这个区间如果太小没有意义，太大会影响整体的准确性和计算的精度。 见图9.3（P251/224）,9.2.4 调查数据整理与分析,分为6个阶段 制作频率分布表 绘制频率分布曲线和累积频率分布曲线 求出常用统计值 用正

11、态分布分析地点速度数据 进行前后检验 进行卡方检验,一、制作频率分布表,根据原始数据记录表(figure 9.3)，制作频率分布表（table 9.1，P252/225） 频率的计算： 累积频率的计算：,二、绘制频率分布曲线和累积频率分布曲线,Figure 9.4 两种曲线的速度取值： 频率分布曲线：速度区间的中值； 累积频率分布曲线：速度区间的高值；,三、求常用统计值,平均速度 中值速度 跨度 最常见速度（众数） 标准差 85%位与15%位速度 跨度内的车辆百分比,1.平均速度,由于调查时没有记录每一个速度的值，计算时需要假定：每一组数据中的平均速度是中值速度。由于每组速度区间不大于5mi/

12、h，这个假定是成立的。 公式： 实例：,2.中值速度,由于没有记录每辆车的速度值，中间值不容易从频率分布表中得出。 可用累积频率分布曲线估计中值：中值把累积频率分布分为两部分，有50%的观测速度值比中值小，即累积频率分布曲线中的50%位速度 实例：figure 9.4,3.跨度,交通工程中特有的统计值，其他场合的统计分析不常用。 定义：包括速度值最多的10mi/h的速度范围 可以从频率分布曲线中读出。 方法：在横轴上量出一个10mi/h的样板。让样板保持水平，左端沿着曲线的左边缓慢移动，当右端与曲线右边重合时，即可得出跨度。 实例：figure 9.4,4.最常见频率,直接从频率分布曲线中读出。 实例：figure 9.4,5.标准差,基本公式：,分组数据的公式： 实例：,6. 85%位与15%位速度,直接从累积频率分布曲线上读出。 实例：,可用85%位速度与15%位速度来粗略地估算标准差： 实例：,7.跨度内的车辆百分比,跨度是描述集中趋势的量，而跨度内车辆百分比既是集中趋势量，也是分散趋势量。 当跨度内车辆百分比小时，分散程度大。 可在频率分布曲线和累积频率分布曲线中读出。 实例：,四、用正态分布分析地点速度数据,大多数分布都趋于正态分布。 如果假定观测速度为正态分布，还需要做两类分析： 确定置信区间 估计样本数量,如果变量X服从正态分布： 样本