交通量调查与分析

第三章交通量调查与分析交通流特性概述交通量的基本概念交通量的变化特性交通量调查一交通流特性概述交通流——道路上的行人或运动的车辆构成行人流或车流，统称为交通流交通流三参数：流量、速度、密度交通流特性：交通流的定性和定量特征具有双重性、局限性、时空性。二交通量的基本概念1.交通量的定义交通量是指在单位时间内通过道路某一断面的实际交通参与者（包括车辆、行人、自行车等）的数量。简称流量。通常所说的交通量，如果不加以特别说明的话，常指机动车双向整个断面的交通量。2.交通量的特点交通量是一个随机数：随时间和空间发生变化交通量的流率表现形式：当观测交通量的时间不足一个小时的时候，将观测到的交通量转换为流率表示。二交通量的基本概念3.交通量的分类（1）按交通类型分机动车交通量非机动车交通量混合交通量行人交通量二交通量的基本概念（2）按时间单位分秒交通量(又称秒率)(辆／S)；1min、5min、15min交通量(辆／min，辆／5min，辆／15min)；信号周期交通量(辆／周期)；白天12h交通量(7点至19点)(辆／白天12h)；白天16h交通量(6点至22点)(辆/白天16h)；周、月、年交通量(辆／周，辆／月，辆／年)等。二交通量的基本概念（2）按交通量特性分平均交通量平均日交通量(ADT)：任意期间的交通量累计之和除以该期间的总天数所得的交通量。年平均日交通量(AADT):一年内连续累计交通量之和除以该年的天数(365或366)所得的交通量周平均日交通量(WADT)：—周内交通量之和除以周日天数(7)所得的交通量月平均日交通量(MADT)：一月内交通量之和除以该月天数(28，29，30或31)所得得的交通量年平均月交通量(AAMT)：一年内连续累计交通量之和除以一年的月份数(12)所得的交通量二交通量的基本概念最高小时交通量高峰小时交通量(PHT或VPH)：一天24h内交通量最高的某一小时的交通量。一般还分为上午高峰(早高峰)和下午高峰(晚高峰)小时交通量。其时间的区划一般从n点到n十1点整数区划。为研究分析目的亦可寻找连续60min最高交通量(非整点到非整点)。年最高小时交通量(MAHV)：一年内8760h(闰年为8784h)中交通量最高的某一小时交通量。二交通量的基本概念第30位小时交通量：将一年中所有8760h的小时交通量按顺序由大至小排列时其第30位的小时交通量。常常把第30位小时交通量作为设计小时交通量三交通量的变化特性1.交通量的时间分布特性（1）年变化交通量的逐年变化，简称作年变。交通量的年变化可以用年变图来反应。年变图：横坐标为年份，纵坐标为各年的AADT值。★注意：由于交通量的发展变化与区域经济的发展变化息息相关，如果我们作一个区域交通量的逐年调查，可以发现在几年间的交通量发展迅猛，这是由于该时期国家经济的增长很快导致的。三交通量的变化特性（2）交通量在一年中的逐月变化（月变化）一年中各月交通量的变化叫月变化。可以用月变图来衡量交通量的月变化，横坐标为各个月份（1月—12月），纵坐标为MADT/AADT的比值。月变系数（月不均匀系数，月换算系数）M=AADT/MADT注意：在交通量的计算过程中，由于交通量应为整数，所以在不足一辆时应舍去，而不应该作四舍五入处理。例题3-1三交通量的变化特性三交通量的变化特性（3）交通量在一周内的逐日变化（周变化或日变化）指一年中各周日交通量的变化。可以使用日变图来衡量，横坐标为各周日（即周一到周七），纵坐标为各周日的平均日交通量与年平均日交通量的比值（ADT/AADT）某周日的平均日交通量ADT=全年所有该周日的交通量之和/全年所有该周日的天数（多为52天）周变系数（日变系数）D=AADT/ADT例题3-2三交通量的变化特性三交通量的变化特性根据某地区交通量的月变系数和日变系数，以在观测到某月某日的实际交通量后，大致可以预测当年的年平均日交通量。预测公式AADT=QijMIDj其中：Qij——第i月某天（星期j）的实际交通量MI——第i月的月变系数Dj——星期j的日变系数例题3-3三交通量的变化特性（4）交通量在一日内的小时变化全天24个小时的交通量均在不停地变化，变化以一日一夜为周期，交通量的小时变化可以用时变图或是用时变柱状图来表示。时变图：以24h作为横坐标，以某小时的交通量占全日交通量的百分数作纵坐标。（课本图3-4）时变柱状图：也以24h作横坐标，以各个小时的交通量绝对数作纵坐标。三交通量的变化特性高峰小时交通量PHT——全天24个小时中最大的那个交通量叫高峰小时交通量，高峰小时交通量对应的那个小时叫做高峰小时。交通量的全天变化多呈马鞍型，一般上下午各出现一个高峰。7-9点2-4点hQ三交通量的变化特性高峰小时流量比——高峰小时流量占该天全日交通量的百分数称为高峰小时流量比。高峰小时流量比的大小反应了高峰小时交通量的集中程度。我国的观测数据表明，高峰小时流量比多为8%—10%。高峰小时系数PHF——指高峰小时交通量与高峰小时内交通量最大的某一时段的交通量扩大为高峰小时后的交通量之比。一般t=5min或t=6min或t=10min，最常用t=15minttPHFt60时段的交通量）（高峰小时内高峰小时交通量三交通量的变化特性PHF1,PHF越接近于1，说明变化越平缓，越小，说明峰值越明显。例题3-4练习：某高峰小时的时段交通量（5min一个时段）观测如下：118、114、112、111、114、120、115、106、104、118、110、107试计算PHF5和PHF15为多少？三交通量的变化特性2.交通量的空间分布特性城乡分布：城市内交通量大，郊区和农村交通量小路段上的分布：与路段的功能、等级和区段有关。方向分布：方向分布系数(KD)：用百分数表示的主要行车方向交通量占双向行车总交通量的比值。KD≥0.5。对于方向分布系数，若无给定的数据，那么可取KD=0.6来计算。车道分布三交通量的变化特性三交通量的变化特性三交通量的变化特性3.设计小时交通量（DDHV）含义及作用：交通量具有随时间变化和出现高峰小时的特点，因此，在进行道路设施规划设计时，必须考虑这个特点。工程上为了保证道路在规划期内满足绝大多数小时车流能顺利通过，不造成严重阻塞，同时避免建成后车流量很低，投资效益不高，规定必须选择适当的小时交通量作为设计小时交通量(DDHV)。三交通量的变化特性选择第30位最高小时交通量作设计小时交通量的理由第30位最高小时交通量较稳定，且30HV/AADT稳定在0.11—0.15之间。第30位最高小时交通量处的点很密集。交通量超过第30位最高小时交通量的数量为29个，即一年中仅有29个小时满足不了交通的需求，仅占到29/8760=0.33%，比例很少。若选择向左移动，那么交通量急剧增大，即道路建设的规模加大，但交通拥挤的时间却减少不多；若选择向左移动，那么交通量减少不多，即道路建设的规模减少不多，但交通拥挤的时间却大大增加了。设计小时交通量系数：K=设计小时交通量/年平均日交通量=DDHV/AADT（国内：K稳定在0.11—0.15之间，在国外，K值稳定在0.12—0.18之间）三交通量的变化特性设计小时交通量的应用①对于多车道公路，不考虑方向不均匀系数DDHV=AADT×KN=DDHV/C单W=W1×NAADT——年平均日交通量DDHV——设计小时交通量N——车道数W1——单车道的宽度（公路3.75m，城市道路3.5m）W——车道的宽度C单——单车道的通行能力三交通量的变化特性设计小时交通量的应用②对于多车道公路，考虑方向不均匀系数DDHV=AADT×K×KDN1=DDHV/C单N=2×N1W=W1×N这里DDHV——单向设计小时交通量。注意：年平均日交通量AADT是指双向的交通量，对于车道的设计应该是对称的布置，即车道总数应是偶数个，而不能是奇数个。四交通量调查1.交通量调查的目的和意义确定道路设施的规模确定交通控制的方法确定交通与运营管理的依据预测交通量发展趋势用于运输经济分析评价道路安全程度四交通量调查2.交通量调查的分类不分流向调查——对道路的整个断面作交通量的调查，用于研究日交通量及其变化规律。分流向调查——路段上：分为上行／下行方向交通量调查；交叉口：左转、右转和直行的调查。分车种调查——为了获得交通流中各车种的比例，我们应分车种调查。如分为小客车、中客车、大客车、小货车、中货车、大货车进行调查。四交通量调查特定地点的交通量调查——是以研究交通管理、信号控制为主要目的，调查特定地点(交叉口、路段或出入口)的交通量。区域（路网）交通量调查——是在某特定区域内同时在许多交叉口和路段设置交通量调查点，以掌握该区域交通流量的分布变化特点为目的的交通量调查。小区（境界）出入交通量调查——是为校核商业中心区等特定地区、城市或城市郊区等区域的出入交通量，以及起迄点调查数据中的内外出行距离而获取所需的数据。分隔查接线交通量调查——主要是为了校核起迄点调查的数据而进行的调查。四交通量调查3.交通量调查的计数方法（1）人工计数法方法：有一个或几个调查人员，在指定的路段或交叉口引道一侧进行调查工具：计时器(手表或秒表)，手动(机械或电子)计数器和其他记录用的记录板(夹)、纸和笔。优点：可以分流向（路段上分上下行方向，交叉口分左转、直行、右转方向）、分车种（大车或小车）调查，也可以分车道调查（如内侧车道或外侧车道）。并且调查的精度高，调查的方法机动灵活，方便简单而又便宜。缺点：需要较多的人力，劳动的强度大，不宜作长期连续性的观测，不能得到交通量的多种变化系数。四交通量调查【例】有一下图所示的十字路口，假若要分流向作全天24小时的交通量观测，试问最少所需的人员个数？解：假定每个进口断面处都有左转、直行和右转三种流向的车。每一流向的车辆至少要有一个来负责，这样Nmin=3×4=12又由于要作全天24h的交通量观测，应分3班制，即每组最大仅能连续工作8个小时，考虑到这一点，Nmin=3×12=36人，还应考虑到其它因素，那么实际所需要的人员数量N＞36人。四交通量调查四交通量调查（2）机械（自动）计数法由车辆检测器(传感器)和计数器两部分组成根据传感器的不同，一般分为气动式地磁式电磁式超声波式红外线式四交通量调查优点：精度比较高，并且减少人力，可以作长期连续性的观测，同时可以获得交通量的多种变化系数。缺点：在大多数情况下不能分流向、分车种调查，并且这种调查方法对行人和自行车交通是无能为力，且一次性投资很大。四交通量调查（3）浮动车法（乘观测车调查法）由英国道路研究实验所的Wardrop和Charlesworth于1954年提出，可以同时获得某一路段的交通量、行驶时间和行程车速。调查方法：需要观测车一辆，驾驶员1人，观测记录人员3人。其中一个人记录与试验车对向开来的车辆数；一个人记录与试验车同向行驶的车辆中，被试验车超越的车辆数和超越试验车的车辆数；另外一个人报告和记录时间。调查的距离可以事先确定或由里程碑上读取。在调查的过程中，试验车一般应沿调查路线往返行驶12—16次（即6—8个来回）。四交通量调查调查数据的计算测定方向上的交通量——路段待测定方向上的交通量(单向)，辆／min；——测试车逆测定方向行驶肘，朝测试车对向行驶(顺测定方向)的来车数，辆；——测试车在待测定方向上行驶时，超越测试车的车辆数减去被测试车超越的车辆数(即相对测试车顺测定方向上的交通量)，辆——测试车与待测定车流方向反向行驶时的行驶时间，min；——测试车顺待测定车流方向行驶时的行驶时间，min。cacacttYXqcqaXcYatct四交通量调查待测路段上的车流平均行程时间平均车速(min)ccccqYtt)/(60hkmtlvcc四交通量调查浮动车法调查记录表例题P41注意事项行程时间，在记录