第三章交通調查與分析主講：曹從詠教授本章內容

■

3.1交通調查的意義、內容及要求

■

3.2交通量調查目的、內容與方法

■

3.3行車車速與密度的調查

■

3.4行車時間與延誤調查

■

3.5其他交通調查簡介一、交通調查的目的與意義■

為了科學研究和道路規劃建設管理的需要，人們用客觀的手段，測定道路交通流以及與其有關現象的數據并進行分析，從而了解與掌握交通流的規律。以便向交通城建規劃與環保以及公安交通管理部門提供改善、優化道路交通的實際參考資料和數據。3.1交通調查的意義、內容及要求二、交通調查的主要內容3.1交通調查的意義、內容及要求三、交通調查的基本要求■

1、交通調查總是在對應于某些條件下進行的，這些條件在調查中必須予以注明。■

2、不論何種調查目的或使用何種調查分析方法，都應本著實事求是的原則，切忌主觀臆斷，甚至弄虛。■

3、調查人員要有較好的素質,包括技術水平、分析能力、工作態度。要有廣泛的協作和良好的組織。3.1交通調查的意義、內容及要求一、交通量調查的目的◎

1、在某一地點作周期調查,了解交通的組成、分布,掌握交通量隨時間推移的變化規律,據此可預測交通量及其發展趨勢◎

2、為道路規劃、建設及交通營運管理與控制,提供交通流量流向、車速、延誤、停車等數據。◎

3、為道路幾何設計及交通控制設計提供依據交通量。通過事前、事后的交通量調查,評價道路服務水平與交通管理措施的效果。3.2交通量調查一、交通量調查的目的（續）◎

4、在交通研究中通過交通量調查掌握交通實態與變化的規律。◎

5、用于推算道路通行能力、預測與計算事故率及道路運輸成本和效益等為制定交通政策法規與科學理論研究提供基礎數據。3.2交通量調查二、交通量調查的種類3.2交通量調查三、交通量調查方法3.2交通量調查1）人工計數法3.2交通量調查1）機械計數法3.2交通量調查■

氣/液壓管■

電接觸■光電檢測器■

雷達檢測器■

磁性檢測器■

感應線圈■

超聲波■

紅外■

電容式■

其他3）浮動車法3.2交通量調查■

駕駛實驗車在測試區間內與區間大部分車輛均衡的速度反復行駛測定，實驗車內坐調查人員3~4人，在試驗車行駛過程中分別記測如下數據：

■

逆測定方向行駛時對向的會車數量；

■

順測定方向行駛時超越試驗車的車輛數；

■

順測定方向行駛時被試驗車超越的車輛數；

■

試驗車通過測試區間所需時間（min）（往返）。3）浮動車法3.2交通量調查

——路段待測定方向上的交通量（單向），輛/min；

——測試車逆測定方向行駛時，朝測試車對向行駛（即順測定方向）來車數，輛；

——測試車在待測定方向上行駛時，超越測試車的車輛數減去被測試超越的車輛數（即相對測試車順測定方向上的交通量），輛；

——測試車與待測定車流方向反向行駛時的行駛時間，min；

——測試車順待測定車流方向行駛時的行駛時間，min。

3）浮動車法3.2交通量調查3）浮動車法3.2交通量調查

優點：

可用較少人力測定較長區間內的平均通過交量，并可在測定交通量的同時求取區間速度密度。

缺點（局限性）

僅適應于短時間測量。4）錄像法3.2交通量調查5）視頻觀測儀3.2交通量調查

是一種具有高分辨率彩色影象偵查和變焦鏡頭的監視系統。以簡單的設定、配置,和視頻壓縮為特色工作原理是結合視頻圖象和電腦化模式識別技術，通過視頻錄像和計算機模仿人眼功能，模擬各種檢測器來獲取各種交通信息。系統由攝像機、通信系統和中央控制系統組成。

在交通控制中心或想要運行視頻檢測系統的其他地點安裝儀器設備●編輯視頻檢測系統（包括：大小、方向和位置以檢測精度等）●通過視頻顯示裝置實時檢測●數據采集，視頻輸出數據（包括：流量、占有率、速度、車輛類型以及其他特定時間段上的交通數據）●數據處理●分析并得出結論四、調查時間3.2交通量調查

1、常用調查時間

■

24h（周一～周五任一天，周二～周四最佳）

■

16h（6:00～22:00）

■

12h（7:00～19:00）

■

高峰交通量

■

周末

四、調查時間3.2交通量調查2、注意事項

■

應避開特殊活動和節日

■

異常氣候條件

■

特殊交通管制

五、調查方案3.2交通量調查1、調查方案設計

■

確定調查內容

■

確定調查時間、時段、地點

■

選擇計數方式、設計調查表格

■

確定數據處理方法；

■實施。五、調查方案3.2交通量調查2、公路交通量調查

■

每類道路上設十個控制性觀測站

■

所有公路路段都設普查性觀測站3、城市道路交通量觀測

■

控制性觀測——對通常調查的交通量數據進行必要的控制；

■普查性觀測——用于估算整個道路網的日平均交通量。六、交叉口流向流向調查3.2交通量調查1、交叉口流量流向觀測

■

原理和方法同路段交通量觀測；

■

通常在高峰時段觀測；

■

車型分類、車道分別記、人流、車流

■

觀測數據的校驗

2、交叉口觀測點的布置

■

常規十字交叉口；

■

環形交叉口（“環島”、“轉盤”）。3.2交通量調查七、交通數據的分析應用3.2交通量調查

■1.繪制交通流量圖

■2.繪制交通量變化圖

■3.交叉口交通流量圖

■4.計算交通量特定參數

■5.交通量中不同類型車輛的換算網絡交通流量圖3.2交通量調查交叉口的流量流向圖3.2交通量調查不同類型車輛的換算3.2交通量調查

在交通流中不同車型的車輛由于其占有的空間與時間的不同，同一車道的通過數量也不同，而在交通運營中常常需要將其換算成某種單一車型的數量。不同類型車輛的換算3.2交通量調查3.3車速調查3.3車速調查一、速度調查目的（P45）二、速度調查的主要方法三、調查數據的分析與應用一、速度調查的目的3.3車速調查車速是交通流理論研究中的重要參數，是交通運行情況的基本量度。道路設計、交通規劃、交通控制與管理、交通設計及道路質量評價均以車速作為基本的資料。車速調查成為交通工程中最重要的調查項目之一。常見的調查有地點車速調查和區間車速(行程車速)調查。二、速度調查的主要方法3.3車速調查1.地點車速

◆1)調查地點與時間的選擇

■正常路段、無其他干擾；

■觀測者避免對車輛產生影響；

■天氣良好、交通狀況正常時進行，避免惡劣天氣；

◆2)調查抽樣與樣本量的確定

■100輛以上；

■

避免一些常見錯誤；二、速度調查的主要方法3.3車速調查1.地點車速

◆3)調查方法

■

①人工測定法v=s/t，注意點應考慮觀測者的基本反應時間需要

■

②自動測速法車輛檢測器使用測速儀器測定速度（雷達測速儀）光電管攝影測量雷達測速儀二、速度調查的主要方法3.3車速調查2.區間車速

◆1)調查的區間與時間的選擇

◆2)調查方法■①車輛牌號對照法■②浮動車觀測法■③跟車法流動觀測法的優缺點3.3車速調查

◆

優點：可同時測得行程速度與流量，測量作業工作量小；◆

缺點：道路沿途有交叉口、或交叉口間距短、交通流不穩定等情況下不宜采用，另外，觀測精度低。三、調查數據的分析與應用3.3車速調查■

(一)地點速度實測數據分析處理

1.繪制速度分布圖與分布表2.統計處理■

1)車速平均值及其均方差■

2)統計分布中的特定車速（中位、均值等）■

3)計算其他統計量■(二)區間速度實測數據的分析處理一般除計算平均車速和均方差外,有時要繪制運行時間表和時間距離曲線,以供交通運營及交通管理控制部門使用。1.在某道路斷面作車速抽樣觀測，所得數據入下表，試求平均車速；并用插值法求第15%為車速和第85%位車速。后兩個速度特征值有何用處？速度分組（m/s)3~44~55~66~77~88~99~1010~1111~1212~13樣本出現次數36816272014842例題3.3車速調查[解]速度范圍（km/h)中位速度次數頻率（%）累計次數累積頻率（%）3~44~55~66~77~88~99~1010~1111~1212~133.54.55.56.57.58.59.510.511.512.5368162720148422.805.567.4014.825.018.513.07.403.701.803917336080941021061082.808.3315.730.555.574.087.094.498.1100合計108100.0a.頻率分布圖b.累計頻率分布圖四、例題平均車速的計算公式3.3車速調查85%位車速：交管部門制定最高限速參考15%位車速：最低車速限制。3.4交通密度調查3.3交通密度調查

1.調查目的

在交通管理與控制中經常需要使用

2.調查的必要性研究交通流理論的重要基礎數據劃分服務水平的依據分析瓶頸交通高速公路管制3.密度調查方法1)密度調查的時段與區間的長度2)調查方法(1)出入量法(2)攝影法一、出入量法3.3交通密度調查

1.基本原理為了測定道路上兩斷面間無出入交通的路段內現有車輛數，以便計算該路段交通密度的方法。一、出入量法3.3交通密度調查

2.初始車輛數的確定方法：車牌號碼法、照相觀測法。最簡易方法是試驗車法：試驗車在觀測開始時從A駛向B，測出達到B處的車輛數q，則AB路段內的初始車輛數為a——被試驗車超越的車輛數b——試驗車超越的車輛數一、出入量法3.3交通密度調查

3.適用條件適用于高速公路上立交之間無出入交通的路段。

4.優缺點

優點：方法簡便．無須很多設備，既能保證精度又實用有效。

缺點：通過A、B兩端車輛數的測量誤差隨時間而累加

3.適用條件適用于高速公路上立交之間無出入交通的路段。

4.優缺點

優點：方法簡便．無須很多設備，既能保證精度又實用有效。

缺點：通過A、B兩端車輛數的測量誤差隨時間而累加3.3交通密度調查

二、地面高處攝影法

三、

航空攝影觀測法

四、道路占有率的檢測和調查（1）時間占有率：單位觀測時間內車輛通過某一斷面的累計時間與所觀測時間的百分比。（2）空間占有率：單位觀測長度內，車輛總長度與觀測路段長度的百分比。3.4行車延誤調查

延誤的基本概念

延誤產生的原因及影響因素

延誤資料的應用

路段延誤的調查方法

交叉口延誤的調查方法3.4行車延誤調查1.行車時間、延誤及延誤產生的原因

■

行車時間：

指汽車沿一定路線在實際交通條件下從一處到達另一處所需的總時間(含停車和延誤)。

■

延誤：

由于交通摩阻和交通管制引起的行程時間損失（以s或min表示）

交通摩阻：車輛在行駛過程中，由于受到司機無法控制的或意外的其他車輛的干擾或交通控制設施等的阻礙所損失的時間。

一、延誤的基本概念3.4行車延誤調查■

延誤產生的原因：(1)基本延誤主要是由信號、停車標志、讓路標志及平交道口等原因造成的。(2)運行延誤是因受其他車輛或行人干擾而產生的。2.基本概念

■固定延誤：又稱基本延誤。指由交通控制裝置、交通標志等引起的延誤。與交通流狀態和交通干擾無關，主要發生在交叉路口。如交通標志、停車和讓路標志、鐵道路口等都會引起固定延誤。一、延誤的基本概念3.4行車延誤調查■

停車延誤：指剎住車輪和車停止不動的時間，等于停車時間。

■

行駛延誤：行駛時間與計算時間之差。計算時間相應于不擁擠車流的路線上，以平均車速通過調查路線計算的。

■排隊延誤：為排隊時間和以暢行車速通過排隊路段的時間之差。

■

引道延誤：為引道時間和以暢行車速通過引道延誤段的時間之差。一、延誤的基本概念3.4行車延誤調查■運行延誤：由各種交通組成部分之間相互干擾而引起的延誤。■延誤率：車輛通過單位長度路段的實際運行時間與車輛在理想條件下通過該路段所需時間（標準運行時間）之差值。延誤率可以反映出單位長度路段上延誤的大小。

一、延誤的基本概念3.4行車延誤調查一、延誤的基本概念3.4行車延誤調查■

1.駕駛員和行人的影響■

2．車輛的影響大型車越多，延誤越大。■

3．道路條件的影響■

4．交通條件的影響:①轉向車比例②交通組成③路側停車■

5．交通負荷的影響:行車延誤與負荷系數成正比二、影響延誤的因素實際交通量與通行能力之比值度量。3.4行車延誤調查■

6.服務水平的影響

二、影響延誤的因素3.4行車延誤調查■6.服務水平的影響

二、影響延誤的因素3.4行車延誤調查■7．交通控制與管理的影響■

8．道路環境的影響

二、影響延誤的因素3.4行車延誤調查■

1．評價道路交通阻塞程度延誤越大阻塞越嚴重。■

2．掌握行車延誤的發展趨勢■

3．評價道路服務質量許多者學建議采用延誤作為劃分我國道路服務水平等級的主要指標之一。■

4．改建道路和交叉口的依據■

5．運輸規劃■

6．經濟分析■

7．前后對比研究■

8．作為采取交通控制措施的依據三、延誤資料的應用3.4行車延誤調查

1．跟車法（1）人員和設備兩名觀測員、兩塊秒表，一試驗車。（2）觀測方法浮動速度法——測試車在交通流中浮動，盡量使它超越的車數和超越它的車數相同；平均速度法——測試車按照駕駛員估計的交通流平均速度行駛；最大速度法——如果沒有交通干擾，則測試車按照限制速度（最大速度）行駛。（3）調查注意事項事先規定一些縮寫符號，如S代表交通信號，L代表左轉車干擾，C代表路側停車，P代表行人干擾，B代表自行車干擾，E代表公交車輛上下客，T代表一般性阻塞，K代表故意消磨時間等等。路段總長及各控制點間的分段長度，可通過直接丈量或利用比例尺可靠的地圖確定，也可以從測試車里程表上讀出，調查路段總長一般不應小于1.5km。（4）調查結果的表達與分析四、行車延誤的調查方法3.4行車延誤調查延誤調查結果分析3.4行車延誤調查

2．輸入輸出法■適用條件：用于調查瓶頸（或窄橋）路段的行車延誤，對于有較長引道的信號交叉口也可以考慮采用此方法。■假設前提：車輛的到達和離去屬于均勻分布，即車輛出入是均勻的；車輛排隊現象存在于某一持續的時間內，在其中某一時段中，若到達的車輛數大于道路的通行能力時則開始排隊，而當到達車輛數小于道路的通行能力時，則排隊將開始消散。■調查方法：調查在兩個斷面同時進行，在調查路段的起點B和終點A各設一名觀測員，用調查交通量的辦法，以5min或15min為間隔時間觀測和累計交通量。■調查結果的計算和分析：輸入-輸出法3.4行車延誤調查

調查結果分析

時間到達車數（輛）離去車數（輛）阻塞狀況到達累計到達累計9:00-9:159:15-9:309:30-9:459:45-10:0010:00-10:1510:15-10:30801001209070708018030039046053080909090909080170260350440530無阻塞阻塞開始阻塞阻塞開始消散阻塞結束3.4行車延誤調查

繪制到達-離去曲線曲線表示含義水平間隔：某車通過瓶頸路段所需時間垂直間隔：某一時刻的受阻車輛數總車時數：兩條曲線圍成的面積總延誤車時數：當無阻通過瓶頸段所需的時間與受阻車輛所需的行程時間相比很小時，總車時數看成是總延誤車時數。單位：輛.h或輛.min。3.4行車延誤調查（1）每輛通過瓶頸路段的車輛所需的平均行程時間：（2）無阻塞時，每輛車所需的行駛時間：（3）平均每車延誤有關參數計算方法3.4行車延誤調查以求第300輛車的延誤時間為例：

第300輛車是在9:45到達，離去車輛為260輛，排隊位置為300-260=40輛。由瓶頸路段的通行能力知：每輛車通過的平均時間為15/90(min),則第300輛車通過所需時間為延誤時間為實際形成時間-無阻礙時的自由行駛時間之差計算延誤時間已知通行能力360輛/h3.4行車延誤調查

（1）用輸出—輸入法調查延誤很難得到平均每一受阻車輛的延誤和受阻車輛占總數的百分比，并且無法確定產生延誤的準確地點和原因，也無法分清延誤的類型。（2）該法前提是：來車與離去是均一的假設，與實際的交通狀況不相符。因此計數交通量的間隔取的越小，精度越高；瓶頸長度越短，精度也越高。（3）客觀地研究瓶頸路段的行車延誤，有一定的實用價值。輸入輸出法的注意點3.4行車延誤調查1．調查地點2．調查時間3．樣本量的確定…4．觀測方法：點樣本法

五、交叉口延誤調查●交叉口每一引道需要3～4名觀測員，1報時員，1（或2）觀察員，1記錄員。●觀測開始之后，報時員每15s鐘報時一次，觀察員在報時后即統計停留在入口引道停車線之后的車輛數，并通知記錄員逐項記錄。同時，記錄員（或第二名觀察員）還要統計在相應每一分鐘內的引道交通量，并按停駛車輛和不停駛車輛分別統計和記錄。3.4行車延誤調查5．提交成果

3.4行車延誤調查

樣本量大小確定為保證所需要的精度，必須有足夠的樣本數。（1）在進行引道延誤調查時，需要調查的最少車輛數為式中:S——引道延誤的樣本標準差(s)，常取S=10~20sE——引道延誤的容許誤差(s)，取E=2~5sK——置信度常數3.4行車延誤調查

樣本量大小確定經驗表明：觀測60輛車可獲得較滿意的結果。(2)在進行停車百分率調查時，應用概率統計中的二項分布來確定需要調查的最小樣本數：式中，p——在引道上停駐的車輛百分比

d——停車百分比的容許誤差，取為0.01~0.1,一般取d=0.05

在任何情況下，所取樣本量不應少于50輛。3.4行車延誤調查

置信度常數Kk置信度%1.001.501.641.962.002.502.583.0068.386.690.095.095.598.899.099.73.4行車延誤調查6例題[例]對交叉口某一入口引道進行延誤調查，觀測時間間隔為15s。對引道上100輛車的初步調查，知停駛車輛百分率約為49%，實際調查數據如下。試求：①確定最小樣本容量；②按所給調查數據計算延誤指標。解：（1）最小樣本容量

按置信度95%，查得，取，代入公式得：即要求調查的引道交通量至少為400輛。（2）計算交叉口延誤指標總延誤=（輛.s）（輛）每一停駛車輛的平均延誤=3720/206=18.1（s）交叉口入口引道上每輛車的平均延誤3720/420=8.9（s）停駛車輛百分率=206/420=49%停駛車輛百分率的誤差=3.5通行能力調查一、路段車頭時距調查◆道路通行能力：

在一定的道路、交通、環境條件下，道路上某一斷面在單位時間內能通過的最大車輛數。輛/h。◆

一條車道的通行能力最主要決定于車頭時距或車頭間距。車頭時距可直接用秒表測量，而車頭間距則需在高處進行攝影觀測。大都用測量車速及司機隨車行駛的反應時間，推算車頭間距。3.5通行能力調查一、路段車頭時距調查◆

1、調查地點選擇

平坡直線路段，并不受交叉口停車、加減速、車輛換車道及行人過街的影響。調查的車流應該是連續行駛的車隊。◆

2、觀測方法

■在測量地點預先做好前后相距約15～20m二個斷面的標志。

■用秒表測首車經過此二斷面的時間以求得該車隊的地點車速。■然后連續讀其余各車輛經過第二斷面的時間和車型，另一人專門負責記錄。3.5通行能力調查一、路段車頭時距調查◆

3、資料整理與分析（1）各種車型的車頭時距（2）車輛換算系數

3.5通行能力調查二、公共汽車停靠站的通行能力調查

公共汽車停靠站的通行能力對于公共汽車專用車道及單向一車道的道路影響很大，有些道路在正常路段的通行能力盡管較大，但由于受停靠站的限制，仍然出現交通阻塞現象。以往在計算道路通行能力時，只是籠統地考慮了環境影響，如日本公路技術標準中，通行能力修正系數中有沿途條件修正，但這種修正方法對于有公共汽車停靠站的車道還欠精確。3.5通行能力調查二、公共汽車停靠站的通行能力調查

確定修正系數時，或計算停靠站通行能力時應調查的幾個因素：

(1)停靠站的長度和同一時間停靠站可停靠的車輛數；

(2)相應于各種候車人數時不同大小公共汽車的停靠時間；

(3)前后車輛進、出站時的最短時間間隔；

(4)道路車行道上不同車道的交通量。3.5通行能力調查三、信號交叉口穿越空檔調查信號交叉口通行能力的計算方法

《城市道路設計規范》采用了兩種方法，即停車線法和沖突點1.調查交叉口沖突點的方法

觀察直行車輛與對向左轉車輛的行駛軌跡，定出沖突點位置，并在實地做好標記，丈量直行車輛及對向左轉車輛自停車線至沖突點的行車軌跡線長度。3.5通行能力調查三、信號交叉口穿越空檔調查2.可穿越空檔

指交叉口對向左轉車輛穿越直行車流中的最小空檔或直行車輛穿越對向左轉車流中的最小空檔。由于左轉車輛一般情況下所占比例較少，故主要討論穿越直行車流的最小空檔。可穿越空檔的大小與車型、駕駛員的心理和行車狀態有關，常用的分析方法有平均值法和臨界值法兩種。3.5通行能力調查四、信號交叉口的飽和流量測定1.飽和流量的定義

指在一次綠燈時間內，進口道或沖突點上連續車隊能通過停車線或沖突點的最大流量。

2．觀測地點選擇交叉口進口道大于二車道，交通流量大、右轉、直行、左轉有明確分工的交叉口進口道。

3．調查方法主要調查紅燈期間到達或綠燈初期到達而排隊隨后連續地通過停車線或沖突點的車輛。方法一：統計定周期交叉口進口引道的飽和流量方法二：非定周期飽和流量的觀測方法三：用測量車頭時距的方法計算飽和流量■

起訖點調查即OD調查（Origin和D