第四章车速调查.pptx

第一节第一节车速车速一、地点车速（瞬时车速）一、地点车速（瞬时车速）1.定义：车辆驶过道路某断面时的瞬时速度，称地点定义：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。车速或瞬时车速或点速度。或或v、V地点车速，地点车速，m/s或或km/h；L 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的平均时间一般为2s3s），），m；t 车辆驶过距离车辆驶过距离L的时间，的时间，s。2.2.表示方法表示方法频率分布曲线频率分布曲线累计频率分布曲线累计频率分布曲线2.2.表示方法表示方法p15%位车速（最低限速）位车速（最低限速）p中位车速中位车速p85%位车速（最高限速）位车速（最高限速）二、行程速度二、行程速度(区间车速）区间车速）车辆通过某段路程的长度与所用的行程车辆通过某段路程的长度与所用的行程时间（总时间）之比。时间（总时间）之比。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+中中途停车损失时间途停车损失时间三、行驶速度三、行驶速度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。四、运行（营）速度四、运行（营）速度中等水平的驾驶员在良好的气候条件下所能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：安全行驶的最大速度。一般指公交，时间：行驶时间行驶时间+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 计算道路几何尺寸时所依据的车速。即：受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道路设计特点控制时所能保持的最大安全车速。速。六、时间平均车速和区间平均车速六、时间平均车速和区间平均车速 1.时间平均速度时间平均速度车辆通过道路某断面时，观测时间内地点车车辆通过道路某断面时，观测时间内地点车速观测值的算术平均值速观测值的算术平均值。”点速度点速度”式中：式中：vt 时间平均车速，时间平均车速，km/h；vi 第第i辆车的地点车速，辆车的地点车速，km/h；n观测时间内观测的车辆数。观测时间内观测的车辆数。2.2.区间平均速度区间平均速度在某一瞬间，行驶于道路某一特定长度内的在某一瞬间，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。当观测长度一全部车辆车速分布的平均值。当观测长度一定时，其数值为地点车速观测值的调和平均定时，其数值为地点车速观测值的调和平均值。值。”线速度线速度”式中：式中：vs 区间平均车速，区间平均车速，km/h；vi 第第i辆车的地点车速，辆车的地点车速，km/h；ti 第第i次行程的行程时间，次行程的行程时间，h；n 行驶该行程行驶该行程L的次数；的次数；L 行程长度，行程长度，km。例：设有例：设有例：设有例：设有3 3辆汽车，分别以辆汽车，分别以辆汽车，分别以辆汽车，分别以2020、4040、60km/h60km/h的速度，的速度，的速度，的速度，通过路程长度为通过路程长度为通过路程长度为通过路程长度为10km10km的路段，试求时间平均车速和的路段，试求时间平均车速和的路段，试求时间平均车速和的路段，试求时间平均车速和区间平均车速。区间平均车速。区间平均车速。区间平均车速。先求时间平均车速：先求时间平均车速：（20+40+6020+40+60）/3/34040（km/h)km/h)再求区间平均车速：再求区间平均车速：3.3.两者的数学关系两者的数学关系 时间时间 区间区间 区间区间 时间时间回归模型回归模型第二节第二节 影响车速变化的因素影响车速变化的因素 驾驶员的影响驾驶员的影响 车辆的影响车辆的影响 道路的影响道路的影响 交通条件的影响交通条件的影响 环境的影响环境的影响第三节第三节 车速调查车速调查一、车速调查的目的一、车速调查的目的对某处作周期性速度调查，掌握速度公布状态及速度变化对某处作周期性速度调查，掌握速度公布状态及速度变化形式，为评价规划设计指标与服务水平提供依据。形式，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，主要用于以下方面：为交通管理与控制提供速度资料，主要用于以下方面：1）决定最低、最高限速值；）决定最低、最高限速值；2）判断在曲线范围限制速度的必要性；）判断在曲线范围限制速度的必要性；3）为合理设置交通标志提供速度数据；）为合理设置交通标志提供速度数据；4）决定禁止超车的区段范围；）决定禁止超车的区段范围；5）用于判断对学校、公园附近道路上行人实行保护措施的）用于判断对学校、公园附近道路上行人实行保护措施的必要性及设施设置的合理性。必要性及设施设置的合理性。通过事前、事后调查判断交通管理和工程措施的效果。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。为事故分析提供速度资料。用于决定道路几何设计要素：如曲线半径、纵坡及变速车用于决定道路几何设计要素：如曲线半径、纵坡及变速车道长度等。道长度等。用于其他交通研究，如：用于其他交通研究，如：1）平均速度与通行能力的关系；）平均速度与通行能力的关系；2）速度与交通量关系；）速度与交通量关系；3）速度差及方差与交通事故关系的分析研究。）速度差及方差与交通事故关系的分析研究。二、地点车速调查二、地点车速调查 1）调查地点与时间的选择）调查地点与时间的选择一般速度调查时应选择视野条件好的道路直线段，并应一般速度调查时应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；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；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；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，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。调查地点应不受其他因素影响。2 2）调查方法）调查方法 1.1.人工测量方法人工测量方法 2 2道路检测器法道路检测器法 3 3雷达测速仪法雷达测速仪法 4 4光电管法光电管法 5 5摄影测量法摄影测量法1、人工测主量法：、人工测主量法：这是最常用的一种方法。首先在拟调查的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路段上选一很短的距离L，其长度根据交通流，其长度根据交通流的平均车速可按下表选取。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）车流平均车速（车流平均车速（km/h）行程长度行程长度L(m)6583.13名调查员名调查员1人：起点挥旗人：起点挥旗1人：终点秒表人：终点秒表1人：终点记录人：终点记录车型车型序号序号车型车型通过时间通过时间（s）距离（距离（m）车速车速（km/h）12划线调查地点车速平面图划线调查地点车速平面图交通量及地点速度观测记录表交通量及地点速度观测记录表日期日期时间时间地点地点方向方向路面路面天气天气 2、道路检测器法：、道路检测器法：道路检测器测车速的基本原理是在测速地点道路检测器测车速的基本原理是在测速地点选取一小段距离，两端均埋设检测器，车辆通过选取一小段距离，两端均埋设检测器，车辆通过前后两个检测器时发出信号，并传送给记录仪，前后两个检测器时发出信号，并传送给记录仪，记录下车辆通过的时间，从而计算出车速。记录下车辆通过的时间，从而计算出车速。3 3）样本要求）样本要求 1.1.样本量：样本量：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 N最小样本量；最小样本量；EE速度计算中的允许误差（速度计算中的允许误差（km/hkm/h），一般），一般可取可取E E2km/h2km/h；K K不同置信水平对应的系数；不同置信水平对应的系数；S S样本总体标准差的估计值，样本总体标准差的估计值，km/hkm/h（与交（与交通区域和道路类型有关通区域和道路类型有关 ）。）。置信水置信水平平（%）68.386.8909595.598.899.099.7K11.51.641.9622.52.583置信水平系数置信水平系数K值表值表 表4-4样本标准差值样本标准差值S值表值表 表4-3交通区域交通区域道路类型道路类型标准差（标准差（km/h)郊区郊区2车道车道8.5郊区郊区4车道车道6.8过渡地带过渡地带2车道车道8.5过渡地带过渡地带4车道车道8.5城市城市2车道车道7.7城市城市4车道车道7.9整数值整数值8例：在一条城市例：在一条城市4 4车道的道路上，希望得到平车道的道路上，希望得到平均车速的容许误差在均车速的容许误差在2km/h2km/h以内，并具有以内，并具有95%95%的置信度，问至少应取多少样本？的置信度，问至少应取多少样本？解：查表得，地点速度标准差解：查表得，地点速度标准差S S7.9km/h7.9km/h，95%95%置信水平对应的常数置信水平对应的常数K K1.961.96即至少应观测即至少应观测60辆车。辆车。1.1.样本量样本量 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 0.00 0.00 平均车速平均车速式中式中:V-:V-常数常数 1.04 1.04 第第15%15%或或85%85%位车速位车速 1.65 1.65 第第5%5%或或95%95%位车速位车速 例：在一条城市例：在一条城市4 4车道的道路上，希望得到平均车道的道路上，希望得到平均车速的容许误差在车速的容许误差在2km/h2km/h以内，并具有以内，并具有95%95%的置信的置信度，问至少应取多少样本？按度，问至少应取多少样本？按85%85%位车速计算。位车速计算。解：查表得，地点速度标准差解：查表得，地点速度标准差S S7.9km/h7.9km/h，95%95%置信水平对应的常数置信水平对应的常数K K1.961.96即至少应观测即至少应观测93辆车。辆车。2 2、抽样方法、抽样方法p抽样应是随机的，要避开特殊情况，如减速、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停车、突然加速等，不要特意抽取高速或者慢速车辆；慢速车辆；p当一个车队驶过时，尽量避免总是选择车队中当一个车队驶过时，尽量避免总是选择车队中的第一辆汽车；的第一辆汽车；p当不分车种调查时，样本中各车种所占比例应当不分车种调查时，样本中各车种所占比例应与其在交通流中比例大体一致。与其在交通流中比例大体一致。三、行驶车速及区间车速的调查三、行驶车速及区间车速的调查 1）调查区间与时间的选择）调查区间与时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；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。查，且事前、事后调查应选择相同的路段。2）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，每次应连续次应连续1h以上，且应避开节、假日及天气不良时间。在进行以上，且应避开节、假日及天气不良时间。在进行事前、事后调查时应选择相同季节，相同周日及相同天气条件。事前、事后调查时应选择相同季节，相同周日及相同天气条件。2 2）调查方法）调查方法 1.1.牌照法牌照法 2 2流动车法流动车法 3 3跟车法跟车法1.牌照法牌照法原理：在调查路段的起终点设置观测点，观测人员记录原理：在调查路段的起终点设置观测点，观测人员记录通过观测点的车辆类型、牌照号码通过观测点的车辆类型、牌照号码(后三位数字后三位数字)、各、各辆车的到达时间。测完后，将两处的车型及牌照号码辆车的到达时间。测完后，将两处的车型及牌照号码进行对照，选出相同的牌照号码，计算通过起终点断进行对照，选出相同的牌照号码，计算通过起终点断面的时间差即为行程时间，路段距离除以行程时间，面的时间差即为行程时间，路段距离除以行程时间，得到行程车速。得到行程车速。调查人员及工具的配备：起终点断面各配两名观测员，调查人员及工具的配备：起终点断面各配两名观测员，一名观测车型、牌照号码及经过本断面的时间，另一一名观测车型、牌照号码及经过本断面的时间，另一名记录观测时只需配备秒表即可。名记录观测时只需配备秒表即可。优点：取样速度快，能够较准确地获得不同时段各优点：取样速度快，能够较准确地获得不同时段各种车型的行程速度、通过断面的单向交通量以及车种车型的行程速度、通过断面的单向交通量以及车头时距，便于进行交通工程中的微观分析。头时距，便于进行交通工程中的微观分析。缺点：只能测得车辆经过起、终点的行程时间，无缺点：只能测得车辆经过起、终点的行程时间，无法知道车辆在行驶过程中的延误和交通延误情况。法知道车辆在行驶过程中的延误和交通延误情况。序号序号 车辆类型车辆类型 牌照号码牌照号码起点时间起点时间T1终点时间终点时间T2行程时间行程时间T=T2-T1区间车速区间车速V=L/T12 n日期日期时间时间地点地点方向方向路面路面天气天气 车牌号码对照法对行车时间及区间速度调查例车牌号码对照法对行车时间及区间速度调查例通过车辆车牌号通过车辆车牌号车辆通过观测断面时刻车辆通过观测断面时刻行车时间行车时间入口出口h:min:sh:min:smin:s193358:00:128:04:053:5312143 :58 05:294:3117963 01:21 :193:5815142 :44 :494:0514872 :59-未对上未对上17615 02:19 :393:2015166 :35 06:113:2618327 :41-未对上未对上11144 :52 07:124:2011579 03:09 :284:1917156 :36 :073:3113218 :55 :393:4417244 04:47 08:564:0916288 05:07 09:254:08平均行车时间：平均行车时间：已知区间长度已知区间长度l2.35km区间平均车速：区间平均车速：2.流动车法流动车法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的现象，则观测车的往返时间,就可以认定为车流的往返平就可以认定为车流的往返平均行程时间。均行程时间。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：用下式修正区间行程时间：式中：式中：tc-测定路段的平均行程时间，测定路段的平均行程时间，min;tc-测试车在待测定车流方向行驶时的行驶时间；测试车在待测定车流方向行驶时的行驶时间；Yc-超越测试车的车辆数减去被测试车超越的车辆数辆；超越测试车的车辆数减去被测试车超越的车辆数辆；qc-路段待测定方向上的交通量（单向），辆路段待测定方向上的交通量（单向），辆/min。区间平均车速区间平均车速式中：式中：v vc c-测定路段的平均车速（单向），测定路段的平均车速（单向），km/hkm/h；l l-观测路段长度，观测路段长度，kmkm。3.跟车法跟车法跟车法是利用观测车在观测路段紧跟车队跟车法是利用观测车在观测路段紧跟车队往返行驶，除非遇到特殊的车辆，一般不往返行驶，除非遇到特殊的车辆，一般不允许超车。同时记录下所用的时间，用路允许超车。同时记录下所用的时间，用路段的长度除以该时间即可得到行程速度。段的长度除以该时间即可得到行程速度。例：乘某路公共汽车从例：乘某路公共汽车从例：乘某路公共汽车从例：乘某路公共汽车从A A A A出发到出发到出发到出发到B B B B，中途经过两个交叉口（，中途经过两个交叉口（，中途经过两个交叉口（，中途经过两个交叉口（I I I I1 1 1 1，I I I I2 2 2 2）和三个停靠站（）和三个停靠站（）和三个停靠站（）和三个停靠站（S S S S1 1 1 1,S,S,S,S2 2 2 2,S,S,S,S3 3 3 3），单方向行驶），单方向行驶），单方向行驶），单方向行驶5 5 5 5次，用秒表计时，得次，用秒表计时，得次，用秒表计时，得次，用秒表计时，得到下表所示的结果。试计算平均行驶车速和平均区间车速。到下表所示的结果。试计算平均行驶车速和平均区间车速。到下表所示的结果。试计算平均行驶车速和平均区间车速。到下表所示的结果。试计算平均行驶车速和平均区间车速。跟车法调查结果跟车法调查结果地点地点停车时间停车时间t1i(min)行驶时间行驶时间t2i(min)距离距离（m）A1.030.951.101.170.86I I1 10.510.870.001.010.770.200.270.180.220.21100S S1 10.470.630.520.780.842.933.152.762.883.211650I I2 23.214.371.552.732.870.270.380.410.230.29150S S2 20.660.540.720.690.790.650.720.510.630.55400S S3 30.410.370.340.450.571.000.971.211.370.85600B000000.910.861.171.061.35500合计合计5.266.783.135.665.845.966.356.246.396.4634001.平均行驶时间平均行驶时间2.平均停车时间平均停车时间3.平均行程时间平均行程时间4.平均行驶车速平均行驶车速5.平均区间车速平均区间车速第四节第四节车速资料整理车速资料整理分组法分组法组数：组数：10102020组距：规则，尽可能取整或取偶组距：规则，尽可能取整或取偶(一）一）计算统计特征值计算统计特征值均值，即平均地点车速均值，即平均地点车速式中：式中：V-地点车速的算术平均值，地点车速的算术平均值，km/h；Vi-各组车速的平均值，各组车速的平均值，km/h；fi-地点速度观测值分组出现的频数；地点速度观测值分组出现的频数；n-观测速度总车辆数，辆。观测速度总车辆数，辆。最大值最大值max最小值最小值min中间速度中间速度式中：式中：V下下-为中间速度区间的下限速度，为中间速度区间的下限速度，km/h；n-观测速度总车辆数，辆；观测速度总车辆数，辆；f0-到中间速度区间下限为止的累计观测的车辆数；到中间速度区间下限为止的累计观测的车辆数；fm-中间速度组区间内观测到的车辆数；中间速度组区间内观测到的车辆数；C-包含中间速度的区间长度。包含中间速度的区间长度。常见速度常见速度标准差标准差离差：样本中最大车速与最小车速的差值。离差：样本中最大车速与最小车速的差值。式中：式中：ta-由显著水平由显著水平所对应的所对应的t分布临界值；分布临界值；-标准差。标准差。(二）二）对车速总体的均值作区间估计对车速总体的均值作区间估计例：经观测，某一地点的车速，按照有效到达的顺序，填入例：经观测，某一地点的车速，按照有效到达的顺序，填入例：经观测，某一地点的车速，按照有效到达的顺序，填入例：经观测，某一地点的车速，按照有效到达的顺序，填入表中，试以此表为基础，分析车速的频率分布。表中，试以此表为基础，分析车速的频率分布。表中，试以此表为基础，分析车速的频率分布。表中，试以此表为基础，分析车速的频率分布。序号序号i车速车速xi频数频数Ni频率频率fi累计频率累计频率FiNixixi2Nixi214815548230423042501510502500250035115155126012601453210251061809561855431540162291687486552105011030256050756525751803136156808571580573249324995821090116336467281060159560360036001165151006542254225合计合计20100110561303（1）计算统计特征值）计算统计特征值均值：均值：最大值：最大值：Xmax65km/h最小值：最小值：Xmin48km/h标准差：标准差：离离差：差：LX65-4817km/h（2）对车速总体）对车速总体X的均值作区间估计的均值作区间估计误差范围误差范围E 取取a0.05,即置信度为即置信度为1-0.050.95 相应的，查相应的，查t分布表，得分布表，得ta=2.09 于是：于是：E1.7或或-1.7（km/h）所以总体的均值所以总体的均值u所在区间为：所在区间为：