城市道路交通分析最新课件

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1、第三章 城市道路交通分析 3-1城市道路交通流特性 3-2交通流统计分布 3-3道路通行能力与服务水平3-4交通量、车速调查上一页下一页退出城市道路交通分析最新3-1、城市道路交通流特性一、概述（一）、城市交通分类：1、市际交通：也称对外交通；2、城市内部交通：也称城市市内交通。又可分为客运交通与货运交通。本节着重介绍交通量、车速和交通密度。返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新二、交通流定义1、交通体系：道路、行驶的车、行人及道路交通所处的环境的统称。2、交通流：某一时段、某一断面的车流、人流。3、交通流特征：交通流在不同时空的变化规律及其关系。4、交通参数：描述交通流特性的参数。返回上一

2、页下一页退出城市道路交通分析最新三、交通量（一）、交通量的定义与分类交通量是指单位时间内通过道路某一断面的车辆数或行人数。1、按交通组成分：机动车、非机动车、行人、折算及混合等交通量。2、按单位时间分：小时、日、周、月、年交通量。3、按交通量变化分：平均交通量、最大交通量、高峰小时交通量、第30位小时交通量K值K=30HV/AADA4、设计小时交通量：返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新（二）交通量的变化规律交通量的变化规律 交通量的生成与人们的生产、生活及各种社会活动有关不同的道路在同一时间、同一条道路在不同时间或同一条道路在同一时间而在不同路段，其交通量都可能是不同的，但这种差异和变化

3、具有一定的规律性。交通量随时间和空间的不同而发生的这种变化被称为交通量的分布特性。研究交通量的变化规律，就能了解和掌握交通特性，对进行道路交通规划、道路交通设施的经济分析与设计、交通管理与交通安全都具有重要意义。1.交通量随时间的变化规律1）一天内小时交通量的变化：又称时变，常用时变图表示，如图2-2。返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新图中横坐标为一天24个时段，纵坐标为各时段交通量。高峰小时交通量比高峰小时交通量比：高峰小时交通量与该天日交通量之比，是反映高峰小时交通量集中的程度。高峰小时系数高峰小时系数：把连续5分钟或15分钟累计交通量最大的时段，称为高峰小时内的高峰时段，以该时段的

4、交返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新通量扩大而算得小时交通量，称为扩大高峰小时交通量；高峰小时交通量与扩大高峰小时交通量之比，即为高峰小时系数，它反映高峰小时内交通量分布的不均匀程度。昼日流量比昼日流量比：昼间12小时（或16小时）交通量与平均日交通量之比，用此可推算日交通量。返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新2）周内日交通量的变化一周内日交通量的变化称为日变。显示日变的曲线图，称为交通量日变图，如图23。图中横坐标为一周内的7天，纵坐标为周平均日(交通量或年平均日交通量)与纵坐标为周平均日交通量（或年平均日交通量）与各周日交通量之比。 交通量日变系(或称周日不均匀系数)： 如缺乏

5、全年交通观测资料时， 式中WADT可为一周的周平均日交通量，亦可为任意几周的平均日交通量；当为任意几周时ADT为某周日平均值，如为一周中的某周日实测值，则无需平均。 返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新例例例例21212121 某交通观测站测得各个周日的累计交通量如表某交通观测站测得各个周日的累计交通量如表2121中第一行，试计算中第一行，试计算 。返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 由全年总计交通量可算得AADT为2415（辆/日）。 周一的 周一的交通量日变系数 其它计算类推，结果列于21中。 3）一年内月交通量的变化 一年内月交通量的变化

6、，可用月交通量变化系数（或称月不均匀系数） 表示：返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新l例例2222某交通观测站测得全年各月份的累计交通量如22中第一行，试计算各月份的 值。返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新其余月份计算类推，结果于表22中。4）逐年交通量变化 随着国民经济的增长，交通量一般也呈逐年增长趋势。当取得连续多年的交通量观测统计资料后，则可据此推算未来年份的交通量以供道路交通规划和设计之用。2交通量的空间变化规律 交通量的空间变化，是指同一时间交通量在不同路段、不同车到、不同方向上的变化。l1）路路段段分分配配：由于车辆行驶的随机性，反映在一个城市各条道路上的交通量是不同的

7、，就是同一条道路不同的路段上，交通量也是不同的。这种不同路段上交通量的差异可用路段分配系数来表述。返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新l2)车车道道分分配配：当同向车行道的车道数在两条以上时，由于受到纵向及横向交通的干扰，各条车道的通行能力是不同的，靠边车道比内侧车道的通行能力低。据统计其影响系数分别:为自路中心线起第一条车道为1.00，第二条车道为0.800.89，第三条车道为0.650.79，第四条车道为0.500.65。 3)方向分配方向分配：道路同一断面往返两个方向的交通量在某一时段内总是会有一定差异的。我们称交通量大的方向为主要方向，并定义交通量方向不均匀系数为： 在道路设计时必

8、须考虑方向不均匀的影响，验算道路通行能力要以满足主要方向交通量为标准。 返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 在得到以上有关系数后，作为道路设计标准的设计小时交通量（DHV）可由下式求得：式中：D为设计高峰小时流量比， 为方向不均匀系数，AADT为设计年限的年平均日交通量。 3交通量资料的应用 交通量资料广泛应用于以下几个方面： 1)交通规划 在进行交通规划和道路网规划时，都必须对交通量进行充分的调查和分析，以获得交通量的现状并预测远景交通量，使交通规划和道路网规划真正建立在客观可靠的基础上。 2)道路设计 有了客观可靠的交通量数据，就能正确地确定道路 等级、交叉口类型、道路的横段面形式以

9、及停车场规返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 模等。3)交通管理 根据交通量的大小，可以确定交叉口的控制方式和交通信号配时，也可以采取各种相应的交通管理措施以提高通行能力和保障交通安全。如根据交通量判断道路上是否已达到饱和程度，以指导驾车者选择最佳路线，实行单向交通、可变交通等。4)交通事故评价 道路上发生的交通事故的数量和严重程度与交通量的大小有一定的关系，根据事故次数与交通量的比值确定的道路交通事故发生率就可对道路服务质量作出评价。5)经济分析 根据所承担的交通量的大小，可对交通设施带来的经济效益作出分析，以评估该设施的建设必要性和合理性。返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新四车

10、 速 车速是车辆行驶的距离对时间的变化率，与物理学中车速是车辆行驶的距离对时间的变化率，与物理学中的速度是同一概念。但由于所涉及到的交通问题不同，其的速度是同一概念。但由于所涉及到的交通问题不同，其车速的含义也略有不同。车速的含义也略有不同。车速的分类与定义：车速的分类与定义：车速的分类与定义：车速的分类与定义：1 1地点车速地点车速地点车速地点车速：或称瞬时车速及点车速。指车辆通过道路：或称瞬时车速及点车速。指车辆通过道路某一点或某一横断面时的瞬间速度某一点或某一横断面时的瞬间速度2 2行行行行驶车驶车速速速速：车辆车辆通通过过某路段的行程与有效运行某路段的行程与有效运行时间时间（不包括停（

11、不包括停车损车损失失时间时间）之比所得的速度。用于）之比所得的速度。用于评评价价该该路路段的段的线线形和通行能力或形和通行能力或经济经济效益分析之用。效益分析之用。 3 3区区区区间车间车速速速速：又称行程：又称行程车车速，是速，是车辆车辆通通过过某路段的行程某路段的行程与所用与所用总时间总时间（包括有效行（包括有效行驶时间驶时间、停、停车时间车时间、延、延误时间误时间，但不包括客、但不包括客、货车辆货车辆装卸装卸货时间货时间和在起点、和在起点、终终点的点的调头时调头时间间）之比。是）之比。是评评价道路通价道路通畅畅程度、估程度、估计计行行车车延延误误的依据。的依据。返回上一页下一页退出城市道

12、路交通分析最新 4运运行行车车速速：是具有一定技术水平的驾驶员，在实际的道路和交通环境条件下维持的最大车速，一般不包括设计车速，也可以称为实际车速。5。临临界界车车速速：道路通过交通量最大时的车速，一般供交通流理论分析时用。6设计车速设计车速：作为道路几何线形设计所依据的车速。在道路几何设计要素具有控制性的路段上，设计车速是具有平均驾驶水平的驾驶员在天气良好、低交通密度时所能维持的最高安全速度车速变化的影响因素车速变化的影响因素 车速的变化特性是反映交通基本特征的一个重要方面，它能说明车速在人、路和环境等因素及交通量和交通密度等交通基本参数影响下所产生的变化。返回上一页下一页退出城市道路交通分

13、析最新 1驾驶员条件驾驶员条件车速除与驾驶者的技术水平高低、行车时间长短有关外，还与驾驶者的生理、心理特性有关。2车辆条件车辆条件车型和车龄对地点车速有显著影响，载货车其载重量的多少也将对速度产生影响，单辆车、车队及车队的车辆组成对速度也会产生影响。3道路条件道路条件道路类型、平纵横线形、坡长、路面类型等对车速有明显的影响；而地理位置、视距、车道位置、侧向净宽和交叉口也均影响到车速。4环境条件环境条件交通量的大小及组成、时间与气候条件均对车速产生一定的影响。返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新车速资料的应用车速资料的应用 1交通规划交通规划道路使用者总是希望以最少的行程时间、最佳的速度来达

14、到出行目的。因此，路段上的行驶车速与行程车速是交通规划和道路网规划的重要依据。2道路几何设计道路几何设计 道路的线形设计指标如平曲线半径、超高、纵坡及坡长、视距等）均与车速有关。一定的车速要求一定的几何线形标准，因此车速资料可用以检验已有的道路的几何标准。也可用以确定需要的几何标准。3经济效益分析经济效益分析 提高一条道路的车速，直接意味着时间的节约和运输成本的降低。利用车速资料即可对道路交通设施可能产生的经济效益进行分析和评价。返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 4交通管理交通管理 对有关道路或路段上的车速进行长期观测和分析以确定限速的范围，检验交通控制措施的效果。合理设置交通信号、标

15、志、标线及设计信号灯配时和交通事故分析等也都要应用车速资料。5道路现状评价与改善道路现状评价与改善 道路或路段上车速的快慢，反映了车辆的拥挤程度。根据车速资料即可分析是否需要改建或新建道路，解决的先后次序，应采取的措施，以及如何将部分车流量转移到其它邻近道路上去。 五交 通 密 度交通密度定义交通密度定义交通密度是指一条道路上车辆的密集程度，即在某一瞬返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 时，单位长度内一个车道或一个方向或全部车道上的车辆数。常用K或D表示，其单位是辆/公里。可用下式求得： (21) 式中：N为指定路段上的车辆数；L为路段长度。 例如一段长500米的双向四车道道路上，在某一

16、时刻每一车道上有12辆车，则返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新车头间距与车头时距车头间距与车头时距 1车头间距车头间距 同向连续行驶的两车车头之间间隔的距离即为车头间距，记为 ,单位为米/辆。路段中所有车头间距的平均值称为平均车头间距；可保证车辆安全行驶的最短车头间距叫极限车头间距，是同向行驶车辆交通安全管理的重要依据，也是交通流理论和通行能力计算的重要依据。 交通密度又可用车头间距表示： (22) 2车头时距车头时距 当车头间距的间隔用时间（秒）表示时则为车头时距，记为 ，单位为秒/辆，是交通流理论中十分重要的指标。 车头时距与交通量之间的关系为：返回上一页下一页退出城市道路交通分析最

17、新 (23)式中：T为在观测端面通过N辆车所需要时间，以小时计。例如某一端面1小时内通过600辆车，则车头时距为： 车头时距与车头间距的关系如下式： (24)式中：v为车速（米/米）。车道占有率车道占有率交通密度还可以用车道占有率来描述，车道占有率越高，交通密度越大。 1.空间占有率返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新即某一瞬时，单位长度路段上行驶的车辆总长占该路段长度的百分比，用 表示，即：（25） 式中： 为空间占有率（%）； 为第i辆车的车身长（米）；n为该路段内的车辆总数；L为观测路段长（米）。 例如，某路段长500米，在某一时刻，其上有5辆小汽车（平均车身长5米）、7两大汽车（平

18、均车身长10米），则返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 可见，交通密度除与交通量有关外，还与车辆类型有关，另外还与空间平均车速有关。l1.时间占有率即单位观测时间内，车辆通过某一断面的累计时间所占单位观测时间的百分比，用 表示，即： （26） 式中： 为第I辆车通过观测断面所占时间（秒）；n为观测时间内通过观测断面的车辆数（辆）；T为单位观测时间（秒）。 例如，60秒观测时间内，计10辆车通过观测断面的时间依次为：0.3，0.8，1.0，0.9，1.1，1.2，0.7，0.5，0.8，0.9秒，则返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新可见时间占有率与车型及地点车速有关。交通密度资料的应

19、用交通密度资料的应用 1、从车流密度的大小可以判定交通拥挤情况，从而决定采取何种交通管理措施。交通密度也被用以作为划分某些道路交通设施服务水平的标准。 2、车辆间距特性对于估计车辆延误，利用此间距以便于侧向车辆或行人穿越，对于研究两股车流间的合流，对于预告关于某一地点的车辆到达，或对于调整交通信号时间等都很有用处. 六 交通量、车速和密度间的相互关系基本关系式基本关系式返回上一页下一页退出2-22-2交通流统计分布交通流统计分布城市道路交通分析最新 如果车流中所有车辆均以相同的车速通过某一段路程，则有下列关系： （27） 式中：K为交通密度（辆/公里）；Q为交通量（辆/小时）；V为车速（公里/

20、小时）。 公式（27）也常写作： （28）车速与密度的关系车速与密度的关系 车速与密度之间的关系，根据实测和分析之后认为是呈线性关系，如图24所示。 车速与密度之间关系可用下式表示： （29）返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新由图有边界条件：当 时，K=0，代入式（29）得 ；当 时，V=0，所以 ，将ab值代入（29），则有：（210）式中： 为自由车速； 为当车速为零时的阻塞密度。由上式及图2-4可见，当密度逐渐增大则车速逐渐减小，当达到阻塞密度 时，车速为零，交通停顿。交通量与密度的关系交通量与密度的关系对于 ，将式（2-10）代入，有：返

21、回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 （2-11） 上式为二次方程，根据一般二次方程图形判别方法可知（21）为抛物线，且当Q=0时有K=0或K= ，为确定抛物线顶点，可对式（211）求极值：得到取得极值的点 ，代入式（211），则有：返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 于是可作出QK关系曲线图如图25，其中取得极值的 称为最佳密度。由图25可见，在 之前，交通量随密度的增加而增加，而在 之后，交通量将随密度的增加而减少。交通量与车速的关系交通量与车速的关系 由式（210）可得： 代入式（2-8），则有： （2-12） 上式形式上与式（2-11）一

22、样，可知也为二次抛物线，与前相仿，可得：当Q=0时，V=0或 ；返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 当V= 时， 。于是可作出Q-V关系曲线图如图2-6。其中 为交通量最大时的车速，称为临界车速。综上所述，将Q-K、Q-V及V-K关系图作于同一平面上，如图2-7，全面分析可知： 当密度很小时，交通量亦小，而车速很高（接近自由车速）。随着密度逐渐增加，交通量亦逐渐增加，而车速逐渐降低。当车速降至 时，交通量达到最大，此时的 车速称为临界车速，密度 称为最佳密度。当密度继续增大（超过 ），交通开始拥挤，交通量和车速都降低。当密度达到最大（即阻塞密度 ）时，交通量与车速都降至为零，此时的交通状

23、况为车辆首尾相接，堵塞于道路上。返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 最大流量 、临界车速 和最佳密度 是划分交通是否拥挤的特征值。当 ， ， （即图2-7a、图2-7b的右半部、图2-7c的下半部）时，交通属于拥挤；当 ， ， （即图2-7a、图2-7b的左半部、图2-7c的上半部）时，交通属于畅通。 由上述三个参数间的量值关系可知，速度和容量（密度）不可兼得。因此，为保证高等道路（快速路、主干路）的速度，应对其密度加以限制（如限制出入口、封闭横向路口等）。过外多以交通密度作为衡量高等级道路运营服务质量的主要指标之一，而一般性道路着重考虑满足较大交通容量，对速度则不能有过高要求。于是在道

24、路设计、交通控制与管理各方面均与高等级道路有所不同。返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 3-2 交通流统计分布一、概述 交通流理论是一门用以解释交通现象和特性的理论，它用数学及物理的方法研究人和车辆在道路上的运动规律，从而使道路交通设施的规划、设计和管理有了理论上的依据。 早期，由于工业发达国家汽车工业的迅速发展，造成了日益严重的道路交通问题，为了改善道路交通状况，研究人员开始对汽车车流进行研究，观测车辆在道路上运行的基本状态，寻求对交通流特性的深入理解，于是逐渐形成了一门独立的理论。1959年12月在美国底特律市召开的首届国际交通流理论学术讨论

25、会标志着这门理论的正式建立。交通流分析方法归纳起来大致可分为以下三种理论：（1）概率与数理统计方法概率与数理统计方法。这是假定道路上行驶的车返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新辆是各自独立的，车辆的分布是随机，并假定各个车辆的行驶是一种概率过程，因此可以用概率论方法进行分析，并用统计分布表示过程。（2）流流体体动动力力学学模模拟拟理理论论。将交通流假想为具有一定特性的流体，应用流体动力学原理，从宏观上研究交通流特性，因此又称宏观理论。（3）动动力力学学理理论论（跟跟车车理理论论）。假定在交通流中，跟随前车的后车向前移动有某种规律，并依此推导出道路上行驶车辆运动状态的微分方程。由于这个理论的

26、研究是前后两辆紧随的车辆之间的运动状态，因而又称为微观理论。在这三种理论方法中，最早应用的是概率和统计分布理论，它适用于低密度的车流，流体力学与动力学方法适用于高密度车流。不过目前在分析道路问题时应用最多的还是概率与数理统计方法。因此，本节着重讨论应用概率统计方法分析交通流现象。返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 二、 概率分布模型 交通流在点（交叉口）、线（路段）和面（区域）范围内的运动状态是一个受多种因素影响的随机过程。因此可以用概率论方法将观测到的大量随机现象予以归纳和分析，丛冢找出能够表征交通状态的分布规律，给未来交通以概率性的预示，这对于交通规划、设计和管理是很有意义的。 离散

27、型分布离散型分布 在离散型分布中，其随机变量为事件的数量。例如在一定周期内或一定长度路段内的车辆数，在一定周期内的事故数。 常用的离散型分布有泊松分布和二项式分布。 1泊松分布返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 根据统计分析，在交通量不太大的路段上，通过道路某一点的车辆数常服从于泊松分布，因此可以用泊松公式计算在给定时间内某一地点通过x辆车的概率： （2-13） 式中：x为时间段t内通过的车辆数；m为时间段t内通过车辆数的平均值，即 （2-14） Q为交通量（辆/小时）；t为计数时段内的时间（秒）；e为自然对数的底。 例例2-3 2-3 某一信号灯控制的交叉口，其东西方向的绿灯时间为0秒

28、，该方向的交通量为360辆/小时，南北方向的交通量为360辆/小时，南北方向的交通量为100辆/小时。返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 求设计上具有95%置信度的东西方向道路在每个绿灯期间能通过的车辆数以及南北方向道路上红灯期间受阻的车辆数。 解解 东西方向道路上能通过的车辆数 绿灯期间没有车辆通过的概率为： 绿灯期间有一辆车通过的概率为： 绿灯期间有2辆车通过的概论为： 返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 绿灯期间有10辆车通过的概率为： 为了简化起见，从公式（2-13）导出一个递推公式，则可由 推算 ，即： （2-15） 上式极易导得，因为而 则 返回上一页下一页退出城市道路

29、交通分析最新 移项即得递推公式（2-15）。本例题应用递推公式进行计算如表2-3所示。表表2-32-3通过车辆概率计算表通过车辆概率计算表返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 从上表看到累计概率 , 已满足了具有95%置信度的要求，即在60秒绿灯期间具有95%可能性通过最多的车辆数为10辆。 南北方向道路上在60秒红灯期间受阻的车辆数100辆/小时 t=60秒用递推公式进行概率计算可列表2-4。从表2-4可知，南北方向道路上宰0秒红灯期间受阻的车辆97.2%的可能性最多为辆车。 2二项式分布 二项式过程就是在一组n次独立试验中，每次试验只有两种可能的结果，而所得特定结果的概率为常数。一个简

30、单的例子是投掷硬币的试验，每投一次只有两种可能返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 表表2-4 2-4 受阻车辆概率计算表受阻车辆概率计算表返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 的结果（硬币的正面或是反面），一次又一次试验所得硬币正面的概率终于成为常数。这就是一个二项式的过程。 通常，用p表示试验中成功的概率，二项式分布给出在n次试验中成功x次的概率 ，用下式表示： （2-16） 式中：n为试验次数；x为成功次数；p为在任何给定的试验中，成功的概率；q为在任何给定的试验中失败的概率，q=1-p； 为二项式系数，表示在n个 元素中取x个元素的组合。 在n次试验中期望的成功次数为： （2-

31、17）返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 而x的方差则为： （2-18） 二项式分布可用以预测违反交通规则的车辆数，在交叉口可能的转弯车辆数以及在路段上行驶速度超限的车辆数。例例2-4 2-4 在某红绿灯信号交叉口上，据统计有25%的骑自行车者不遵守交通规则。当随机抽取5位骑车者时可能有2位不遵守交通规则的概率是多少？ 解解 由题已知 n=5，x=2，p=0.25 则有 即5人中有2位不遵守交通规则的可能性为26.4%。返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 例例2-5 一交通工程师在道路上观测车辆的行驶速度。他将车辆分组，每组5辆车，试证明其中车速超限的车辆数可用二项式分布观测。工观

32、测了100组，其资料如表2-5解解 要证明此问题可用二项式分布预测，即用二项式公式求出的理论频数要与实际观测频数很接近。在n次试验中，期望的成功次数为：返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新由则 于是，每组车中有0、1、2、3、4及5辆车超速的概率分别为：建立递推公式：由 有 （2-19）于是 返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新计算检验：返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 相应的理论频数即为 ，N是观测总组数，此处为100。现将理论频数与观测频数作一比较，列于表2-6。由表可见，计算得到的理论频数十分接近观测频数，故通常可用二项式分布来预测路段上行驶速度超过限制速度的车辆数。连续

33、型分布连续型分布 连续型分布是用来描述观测数值的连续随机过程，可假定任何数值的变量。由于在指定的范围内变量可取任何数值，因而连续变量可 返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 取，某一特定数值的概率为零。 在交通流分析中较常用的连续型分布有：负指数分布、移位的负指数分布以及厄朗（ErLang）分布。 1负指数分布这种分布常用于研究交通流中的车间时距或其它事件如事故的间隔，也可用于除时间外的其它连续变量如距离等。 负指数分布用于描述事件之间的间隔，可由泊松分布导出。在某段时间间隔内不存在事件，即在泊松分布中取x=0。时间间隔t内不发生事件的概率与在时间t内x=0的概率是相同的，即：（2-20）

34、返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新式（2-20）是相继发生时间间的时间间隔h等于或大于t的概率，相应地相继发生事件间的时间间隔小于t的概率为：（2-21） 负指数分布是研究交通流时常用的一种分布，当车流密度较低，车辆行驶较为自由时，车头时距一般呈负指数分布。国外研究指出，在每个车道每小时的不同断车流量小于或灯语500辆小客车时，负指数是符合实际的车头时距情况的。 例例2-62-6 在Q=400辆/小时的车流量中，等于和大于9秒的车头距的概率是多少？解解 则返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新即有36.8%的车头时距等于和大于9秒。2移位的负指数分布 负指数分布对于较小的事件间隔可得到

35、较大的概率，这在理论上是对的。例如根据公式（2-21）可大量得到01秒的车头时距，但实际上它们不可能出项，因为前后两车车头之间一般应有不小于1秒的车头时距。为了改正此不合理，可考虑一个最小间隔长度“C”，从分布曲线图上看，即将负指数分布曲线从原点O沿x轴向右移动C值（一般在1.01.5秒之间），此移位的负指数分布曲线则能更好地符合实际交通流状态。移位的负指数分布计算公式如式（2-22），负指数分布曲线、移位的负指数分布曲线如图2-8。 （2-22） 返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 式中：C为车头间最小间隔（秒）；T为平均车头间隔（秒），为流率的倒数，返回上一页下一页退出城市道路交通分

36、析最新 例例2-72-7在一不设信号灯管制的交叉口，次要道路上的车辆为能横穿主要车流，需要主要车流中出现6秒的车头时距，如果主要车流的流量为1200辆/小时，问车头时距等于或大于6秒的概率为多少？如果考虑最小车头时距C为1.0秒，则大于或等于6秒的概率是多少？解解 由负指数分布有： 由移位的负指数分布有： T=3600/1200=3（秒） 即根据负指数分布约有13.5%的车头时距等于或大于6秒，根据移位的负指数分布约有8.2%的车头时距等于或大于6秒。返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新3横穿交通流安全间隔次数 行人或车辆横穿或汇入车流都需要寻找允许安全穿越或汇入的空隙，如果车流量为Q，则

37、在1小时内可能出现（t为允许安全穿越或汇入的时间间隔）的间隔累计次数为： （2-23） 或 （2-24）例例2-82-8在例2-7条件下，1小时内次要道路上能有多少辆车能穿越主要车流？解解 由负指数分布有： N=12000.135=162（辆/小时） 由移位的负指数分布有： N=12000.082=98（辆/小时）返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新（三）分布的假设检验前面我们说过，在一定条件下车流分布常服从泊松分布，而不是说“就是泊松分布”，这是因为实测频数或多或少与理论频数存在差异，这种差异除了实质性差异外还由于随机抽取样本的波动性。样本与总体之间总不免有所差异，其差异程度就是我们要考

38、虑的问题。要是差异有一个对分布假设进行检验的问题。统计学家们建立了很多假设检验方法，这里介绍一种常用的检验方法，其优点是，不论事先假设的是怎样的分布函数，都可以利用它来检验一个总体是否以事先假设的函数为分布函数，因而应用较广。统计量值用以表示实际观测频数与理论的期望频数之间差异的程度，也就是反映样本与总体分布之间的差异程度，即：返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 （2-25）或（2-26）式中：为第j组的观测频数；为第j组的期望频数；n为观测值的分组数；N为实测总次数。对检验数据的要求：1检验时的组数不得少于5组，实测总次数应不少于50；2理论的期望频数小于5次的应于相邻组合并。 当数据

39、满足要求，则根据式（2-25）或式（2-26）计算得到 统计量，再由问题给定的显著度 和自由度C返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 查 分布表得 统计量的临界值 ,若，则接受原假设，否则拒绝原假设。 显著度 =1置信度，自由度C=n-d-1，其中n是检验时的分组数，d是假设分布的参数数目（二项式、泊松及负指数分布均为1）。 例2-9 对例2-5作假设检验（置信度为95%）。 解解 对于表2-6所列例2-5的观测频数与理论频数值，根据检验对数据的要求，因为x为0的理论频数小于5，故将其与x为1的理论频数合并为一组，重新整理并列表计算如表2-7。 则 显著度=1-0.95=0.05返回上一页

40、下一页退出城市道路交通分析最新 自由度 C=5-1-1=3 由 、C查 分布表（表2-8）得 =7.82， =4.0 =7.82，接受原假设，即可以用二项式分布预测道路上车速超限的车辆数。返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 2-3 2-3 道路通行能力与服务水平道路通行能力与服务水平一.道路通行能力通行能力概述通行能力概述 通行能力是道路规划、设计及交通管理等方面的返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 重要参数，它是度量道路在单位时间内可能通过车辆（或行人）的能力，与交通量的含义不尽相同。交通量是指道路在某一定时间段内实际通过的车辆（或行人）数，而通行能力是道路在一定条件下单位时间内

41、所能通过的车辆的极限数，是道路所具有的一种“能力”。交通量一般总是小于通行能力的。当道路上的交通量接近或等于通行能力时，就会出现交通拥挤或阻塞停滞现象。研究道路的通行能力，对于现有道路功能的评价、确定道路改建方案、改进交通管理和控制方式、规划新建道路及选择交叉口型式等都具有重要意义。 通行能力定义通行能力定义 权威的美国公路通行能力手册（1950年）中，根据通行能力的性质和使用要求，将通行能力分为三种情况，其定义如下： 返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 1基本通行能力基本通行能力 在理想的道路和交通条件下，在单位时间内能通过一条车道或道路上某一点的最大小客车数。 2可能通行能力可能通行

42、能力 在通常的道路和交通条件下，在单位时间内能通过一条车道或道路上某一点的最大车辆数。 3实用通行能力实用通行能力 在通常的道路和交通条件下，行车密度不很高，不致引起过度的延误和阻碍驾驶的通行能力。 基本通行能力是一种理想状态下的通行能力，亦称理论通行能力，实际上是不可能实现的。可能通行能力则是根据实际道路交通条件确定对理想条件的修正，以这些修正数乘以基本通行能力而得到的通行能力。但若以可能通行能力作为道路规划设计的标准，则道路交通容量仍将处于饱和状态。故根据对道路的性质及使用的要求不同，再对可能通行能力作不同的折减，使道路在不同返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 的通行能力，即实用通行

43、能力。 在1965年修订出版的公路通行能力手册中，取消了三种通行能力的划分，用“通行能力”代替1950年版公路通行能力手册中的“可能通行能力”，并定义“通行能力”为：在现行通常的道路条件、交通条件和管制条件下，在已知周期（通常为15分钟）中，车辆或行人能合理地期望通过一条车道或道路的一点或均匀路段所能达到的对答小时流率。同时提出“服务水平”概念，用“服务交通量”代替“实用通行能力”，相应于不同的服务水平就有不同的服务交通量。 通行能力的定义所指“通常的道路条件、交通条件和管制条件”，应理解为通行能力对被分析的交通设施的任何断面都是适用的。这些通常条件的任何变动将导致这项交通设施通行能力的变化。

44、通行能力的定义还假定要具有良好的气候条件。返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 通通行行能能力力定义中的道路条件指的是城市道路或公路的线形几何特征如交通设施的种类及其环境、车道数、车道及路肩宽、侧向净空、设计速度、平面及纵面线形和路面性质等。 交交通通条条件件指的是交通流特征，即车辆种类的分布、车道分布、交通量的变化以及交通流的方向分布。 管制条件管制条件指的是交通控制设施的种类和设计以及交通管理规则。交通信号的位置、种类和配时是影响通行能力的关键管制条件。其它重要控制包括停车标志和让路标志，车道使用限制，转弯限制等措施。 二、服务水平与服务交通量 基本概念基本概念 服务水平是描述交通流的

45、运行条件及其对汽车驾驶者和乘客感觉的一种质量测定标准，是道路使用者从道路状况、交通条件、道路环境等方面可能得到的服务程度或服务质量，如可以提供行车速度、舒适、安全及经济 返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 等方面所能得到的实际效果与服务程度。 服务交通量是在通常的道路条件、交通条件和管制条件下，在已知周期（通常为15分钟）中，当能保持规定的服务水平时，车辆（或行人）能合理地期望通过一条车道或道路的一点或均匀路段的最大小时流率。 不同的服务水平对应不同的服务交通量（即允许通过的最大小时流率）。服务等级高的道路车速高，车辆行驶自由度大，舒适与安全性好，但其相应的服务交通量就要小；反之，允许的

46、服务交通量大，则服务水平就低。服务水平分级服务水平分级 服务水平是用来供车辆驾驶者对道路上的车流情况作出判断的一个定性的尺度，它所描述的范围要从驾驶者可自由地操纵车辆以他所需车速行驶的最高水平，直至道路上出现车辆拥塞现象，驾驶者不得不停停开开的最低水平。虽然车辆驾驶者一般缺乏有关道路交通流的知识，但他能感觉和意识到道路上交通量的变化，会影响返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 车辆行驶的速度，以及舒适、方便、经济和安全的程度。因此，评定服务水平的高低应包括下列各项因素： 行车速度和行驶时间；车辆行驶时的自由程度；行车受阻或受限制的情况，可用每公里停车次数和车辆延误时间来衡量；行车的安全性，

47、以事故率和造成的经济损失来衡量；行车的舒适性和乘客满意的程度；经济性，以行驶费用来衡量。 上述因素有些是难以衡量的，故仅以其中为主要因素的行车速度及服务交通量与通行能力之比，作为评定服务等级的主要影响因素。由于这几项指标比较容易测算，又与其它因素有关，所以取此二者作为评价指标也是适宜的。 美国公路通行能力手册（1965年）将道路的服务水平分为A至F六个等级，对这六个等级的描述如下： 返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 A A级级自由车流，交通量低、车速高、行车密度小，驾驶者可按自己的意愿控制车速，不因其它车辆的存在而有干扰和延误。 B B级级稳定车流，车速开始受到限制，但驾驶者仍能自由选

48、择行驶的车道，车道稍有降低，但延误很小，该级可作为市击际公路的设计标准。 C C级级仍为稳定车流，但车速和机动性已受到较大交通量的影响，多数驾驶者在选择车速、改变车道或超车等方面的自由度已受到限制，但尚能获得较满意的车速。此级可作为市区道路的设计标准。 D D级级接近不稳定车流，虽然已在很大程度上受运行条件变化的影响，但尚能维持驾驶人可接受的车速，而交通量的变动和车流的暂时受阻将引起运行车速显著降低，驾驶操作已很少有自由度，舒适性和方便性都已降低，但若行驶时间不长则尚可忍受。 E E级级不稳定车流，行车已时停时开，车速很低，交通返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 量已接近或等于道路的通行

49、能力。 F F级级强制车流，车辆排队慢行，极易发生阻塞，到极限时，车速和交通量都降至零。 根据以上六级服务水平的划分，使道路使用者能感受到某条道路是处于何种交通状态。对道路规划设计人员来说，也可使他们知道他所规划设计的道路将处于何种交通状态。 表2-9是美国市区干道服务水平划分的特征指标。返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新表2-10是美国无分隔带多车道公路的服务水平及相应的服务交通量。 由表2-10可见服务交通量是一些不连续值，而服务水平则代表了一组条件。由于服务交通量规定的是各级服务水平的最大值，这就在不同的服务水平之间规定了流量界限。 返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 3-4

50、 3-4 交通量、车速调查交通量、车速调查 交通调查是交通工作的一个重要组成部分，它是交通规划、道路设计、交通管理与控制、交通安全及交通流理论的基础工作。通过调查与分析，明确交通问题的性质，提出解决问题的方案；同时，在路网系统调查的基础上，分析交通变化规律，为建立交通流理论模型、交通预测模型等提供基础资料。交通调查内容很多，本节仅就交通量调查和车速调查予以介绍。一、交通量调查 交通量调查的种类交通量调查的种类 交通量调查，虽然是了解通过道路某断面的汽车数，但由于调查的目的不同，所选择的调查地点也不同，一般可分为以下几类： 特定地点的交通量特定地点的交通量调查：这种调查是以研究交叉口设计、交通管

51、理、信号灯控制为主要目的。其特定地点有交叉口、路段以及建筑物出入口等。返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 区区域域交交通通量量调调查查：在指定区域内的众多交叉口和路段设置交通量调查点，了解该区域内交通量组成及其变化。调查工作是在区域内所有调查点上同时进行的，有短期的和长期的。 通过交通量调查，不仅可以得到通过观测断面的道路交通量，而且还能得到如交通组成、交通运行及其变化规律（时变、方向分配、车道分配等）这样诸多有用的信息。 调查地点与时间选择调查地点与时间选择 1调查地点 根据调查资料使用目的而有所差别，一般可选择下列场所： 典典型型路路段段：在一个城市中，选择能够说明该城市交通特征的路

52、段是很重要的。一般是分级选择，如快速路、主干路、次干路、支路等。 交叉口交叉口：在城市中选择不同型式的交叉口，也可返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 从交通角度选择不同位置、不同等级道路上的交叉口。 大大型型建建筑筑设设施施出出入入口口：这里主要掌握对城市干道交通的影响，以采取必要而有效的管理措施。如市区内担负对外交通功能的车站、码头、货场，大型文体中心，商贸中心，大型厂矿、机关和学校等客货运交通集散中心，他们的进出交通对城市干搞交通产生一定影响和干扰，必须予以注意。 观观测测断断面面应应选选在在车车流流稳稳定定、观观测测视视线线清清晰晰、不不受受干干扰扰处处。交交叉叉口口观观测测则则在

53、在每每个个入入口口（或或出出口口）处处设设置置观观测测点点，观测断面可选在停车线附近。观测断面可选在停车线附近。2调查时间 调查时间范围也是随调查目的而异。作为了解交通量常年变化趋势的一般性调查，必须选择在正常交通流的时候进行。一年当中多在春秋季节，一周中多从周二到周四。返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 调查时间区段，除一年、一个月、一周等连续进行调查以外，还有如下几种： 2424小时的昼夜观测小时的昼夜观测：用于了解一天中交通量的时变情况，一般在周内选择正常工作日的24小时进行观测，其起讫时间可从早7时至次日早7时。 昼昼间1212（或（或1616）小）小时观测：用于了解白天大部分时

54、间的交通量变化情况，一般始于上午7时（或6时），止于下午7时（或10时）。 高峰小高峰小时观测：用于了解早、晚高峰小时的交通量变化情况，在高峰时间内进行13小时的连续观测。我国大城市早高峰时间一般出现在上午7时至10时，晚高峰在下午4时至7时。 在上述的交通观测中，一般要求至少每隔15分钟作出分段记录，必要时可以5分钟的时间间隔作出分段记录。有时根据需要也可按信号交叉口周期间隔计数以获得高峰小时系数或荷载系数。返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 交通量观测记录格式根据不同的调查目的和方法而有所不同。表2-11和表2-12仅为示例，其中表2-11中每隔15分钟的交通量计入下半格，而上半格为

55、累计交通量。小计列中每行数值为本时间间隔内的车辆数。表表2-11 2-11 路段交通量调查记录路段交通量调查记录日期 年 月 日（星期 ） 天气 地点 方向 时间 观测 记录 校核 返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 表表2-12 2-12 交叉口机动车流量观测统计交叉口机动车流量观测统计日期 星期 天气 地点 观测 记录 校核 返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新交通量调查方法交通量调查方法1路旁测记法路旁测记法 在一些选定的观测站上，按不同的调查目的进行连续式或间歇式的观测记录。根据测记方法的不同可分为人工计数法和自动计数法两类。采用何种方法，主要取决于所获得的设备，经济技术条件

56、，以及要求的资料情况。 人工计数：这是一种目前我国应用最广泛的方法，只要有一个或几个调查人员即可在指定地点路侧进行调查，组织工作简单，调配和变动地点灵活，使用的工具除必备的计时器（手表或秒表）外，一般只需要手动（机械或电子）计数器和其他记录用的笔和纸，观测精度较高。缺点是调查人员体力消耗大，工作环境较差，且如进行长期连续观测，则耗费较大，故一般最适合于作短期的交通量调查。返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 自自动动计计数数：发达国家已广泛采用自动计数装置进行交通量调查，它节省人工，使用方便，种类繁多，特别适合于需进行长期连续性观测的路段。其缺点是难以区分车种、车型，若在交叉口上观测也无法

57、区分分流向。目前国外常用的自动计数期有： 光电式计数器：由光源和光电管组成，当光源被车辆遮断而使光电管感知并接通继电器移动电笔记录。 感应式计数器：将检测线圈埋在路面下，使之传感路面上通过的汽车引起磁场变化记录车辆通过的数量。 超声波计数器：用超声波发生器发出超声波，使其在路面上发射，用拾波器拾合。行车遮断波反射，继电器关闭，电流接通，记录车辆通过数量。 气压式计数器：横过车行道铺设一密封的橡皮管，当车辆通过，经压力开关将橡皮管中发生压力变化记录下并累加起来，两次记录表示通过一辆汽车。 返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 此外，还有红外线式、电接触式、雷达式等自动计数仪均可连续记录交通量

58、。但多存在仅能单一记录通过车辆数，难以区分车种、车型等缺点，且容易受非机动车、行人干扰。对我国道路交通的复杂情况往往还需辅以人工观测予以修正或补充。目前我国的交通科技工作者正在研制适合我国道路交通状况的交通量自动计数器，并已取得一定成果。 2.流动车测定法 此法系由英国道路研究所沃尔卓普（War-drop）等于1954年提出，可同时获得交通量、行驶时间和车速，是一种较好的交通综合调查方法。 此法需要一辆测试车（小型面包车、工具车或小轿车、吉普车均可）、名调查人员。其中一人记录与测试车对向开来的车辆数，一个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，另一人记录行驶时间及

59、停驶时间。选取合适的观测路段，其路段长度事先测定或自由程碑、地形图或有关单位获返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 取。测试车在路段上连续往返行驶次。总的行驶时间，根据美国国家城市运输委员会的规定，主要道路每英里分钟，次要道路每英里分钟。 根据在测试车于观测路段上往返行驶时记录的相应数据，可分别计算交通量、行车时间及车速： 特测定方向上的交通量 （2-27） 式中： 为路段待测定方向上的交通量（单向，辆分）； 为测试车逆待测定方向行驶时，与测试车对向行驶（即顺待测定方向）的来车数（辆）； 为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（即相对测试车在顺测试方向上的

60、交通量) （辆）； 为测试车逆待测定方向返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 的行驶时间（分）； 为测试车顺待测定方向行驶时的行驶时间（分）。平均行程时间（2-28）式中： 为待测定路段的平均形成时间（分）。平均行车速度 （2-29）式中： 为待测定路段的平均行车速度（单向，公里/小时）；L为观测路段长度（公里）。例例2-10 2-10 测试车在长为4公里的东西向路段上往返行驶12次，数据整理后如表2-13，求东行和西行方向的车流量、行返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 程时间及车速。解解 东行返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 西行交通量调查资料整理交通量调查资料整理1汇总表

61、 各种调查方法所获得的交通量资料，经过整理，都应列成总表以供各种分析研究之用，为保证资料使用的可靠性、完整性和科学性，汇总表应包括有时时间间（年、月、日、星期、上下午及小时等；地地点点（路线、街道、交叉口等的名称、方向或车道）；天气；天气；调查人员姓名等内返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 容，必要时可绘制平面示意或另附说明。 汇总表如表2-11和表2-12所示。 2柱状图（直方图） 常用来表示一天中各小时交通量的变化，从中可看出交通量的变化趋势，高峰小时的出现，是否双峰型或其它型式，白天与夜间交通量的差异等。典型的形式如图2-9所示。一般横坐标为绝对时间，从零点到24点，每隔一小时注记

62、；纵坐标为相应小时交通量，可以是绝对交通量，也可以是小时交通量占日交通量的百分比。一般均采用双向交通量的合计值。 交通量小时变化、周日变化等也常用曲线图表示，如图2-1、图2-2及图2-3所示。返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新3流量流向图 常用来表示交叉口各向车辆的运行状况。图2-10为一典型的十字交叉口流量流向图，由图可一目了然得看到交叉口的流量流向分布。通常根据高峰小时的当量交通量绘制，拖机动车高峰与非机动车高峰不是同时出现，则应对机动车和非机动车高峰小时交通量分别绘制其流量返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新流向图。返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 图2-11是某规划

63、区域干道网上某种交通流量分布图，图中不同的线段宽度系按一定比例表示的路段交通量。图2-11全市干道网上某种交通量分布返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 二、车速调查 目前常用两种不同的平均速度概念来衡量交通状况（或给定车辆的运行速率）。一种是时间平均速度或平均瞬间速度（即地点车速），它是在道路上给定地点处，在交通通畅条件下量测到的一组连续车辆速度的平均值，用以表征该地点的速度特征；另一种是区间平均速度，它是以给顶的路段运行距离被该距离的平均行驶时间除而得到的。 地点车速调查地点车速调查 1调查地点 在城市道路上进行调查时，要选择交叉口之间的路段，并且该处无公共汽车站等路侧停车，不受支路、

64、里弄出入车辆或行人影响，对可能会发生排长队的交叉口入口引道上，应注意由于排队所引起的对车速的影响。返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 为了尽可能缩小观测者与设备对调查客观性的影响，选择地点时还应注意较隐蔽，尽可能不使行进车来年感的驾驶员察觉和避免群众围观。 2调查时间 地点车速调查应选择气候良好和交通正常的日子进行，恶劣气候时观测只有当需要这种条件下的车速特征资料时才进行。 调查的具体时间，取决于调查目的。若为调查车速限制、搜集基础数据等一般性调查，应选择非高峰时段。 3调查方法 人工量测法 这是一种最简单、方便的方法。首先在调查地点选择一段很短的距离，其长度根据交通流平均速度的各种范围

65、，可参考表2-14。返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 当用秒表（最好用电子秒表，计时能精确到0.01秒）测定车辆通过这段已知距离的时间后即可计算出车辆通过该地点的速度，即用车辆驶过此很短一段距离的平均速度代替其瞬时速度。 为了消除或减少人工观测的误差，可在观测段一端（或两端）安装反射镜（L形视车镜），借助反射镜的简单光学装置，使观测人员能与行车方向垂直得观测车辆的到达和离去，以消除视差。返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 测速雷达仪 利用专用的交通测速雷达仪（即测速雷达枪）向车辆发射雷达波，由反射波的多普勒效应，可计算出车辆的行驶瞬时速度。 检测器法 基本上是利用观测交通量的检测

66、器，稍作改进，通过对按一定已知距离布置的两个检测器所记录到的通过时间算得地点车速。由于一般无需对车速进行长期连续观测，所以通常用得不多。 此外，还有电影摄影机法、间隔照像法及电视摄象机法等，根据按一定时间间隔拍摄的照片上同一车辆驶过的距离可算得车速。但这几种方法资料整理较繁琐，摄影地点也往往受到限制，费用较贵，故一般多用于科学研究。返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新4对调查样本的要求 抽样方法 在调查地点车速时，所有样本的观测均应是交通流在畅行的条件下随机抽样和有代表性的样本的观测。当交通量较小，观测人员可观测到90%以上的车辆时，无所谓抽样问题。当交通量较大时，则必须抽样调查，此时应注

67、意以下几点： 抽样应是随机的，要避开特殊情况，如加速减速、停车等；当车队驶过时，一般只取第一辆车；当不分车种调查时，样本中各种车所占的比例应接近于交通流中实际各种车的比例。 所需调查样本数 为了获得有一定精度要求的地点车速，在调查时必须选取足够数量的样本，以满足统计学上的要求。一般可根据下式计算所需样本数（观测车速的车辆数）：返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 N （2-30） 式中：N为最少样本数；S为估计的样本标准差（公里/小时）；K为对应要求置信度的常数；E为速度估算的容许误差（公里/小时）。 根据国外有关分析，可取S=8.0公里/小时作为经验值。当置信度为68.3%时，K取为1；

68、当置信度为95.5%时，K取为2；当置信度为99.7%时，K取为3。E的大小取决于平均车速所要求的精度，一般常采用E从1.5到2公里/小时。 如果所关心的不是平均车速，而是某一百分位车速，则可用下式确定所需最小样本数：（2-31）返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 式中：U为常数。对于平均车速，U取1.00，对于第15%或85%位车速，U取1.04。 考虑到观测操作中的不可知影响，样本数应取大于N，且在任何情况下N不得小于30。区间车速调查区间车速调查 道路上第二种平均车速的表示方式是区间平均车速或平均行驶车速，它们都是通过运行距离被在该距离的路线上若干次行程的平均运行时间相除后得到的。

69、这平均形成时间有时仅包括形成中实际运行时间，有时还包括延误的时间。区间平均车速和平均行驶车速都是研究整条路线畅通程度及发生延误的原因，或者分析整条道路通行能力的重要资料。通常区间车速总是小于行驶车速。 区间车速和行驶车速的调查，都是测定在已知长度的道路上总的形成时间和行驶时间，然后再算得速度。一般来说，任何路线都可以进行调查，但路线长度一般要求大于或等于1.5公里，以保证搜集的数据有意义。观返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 测时间取决于调查目的。 此项调查目前最常用的方法有汽车牌招法和流动测定法两种，分述如下： 1汽车牌照法 在确定的调查路线起、终点断面处，同时开动计时表，对进、出观测

70、断面的两个方向的车辆分别记录车型、牌号及通过时间，在事先约定的调查结束时刻同时停表。车牌号一般可只读最后三位数。拖交通量较大，则可只读取最后一位数是“0”和“5”的车牌号，即代表20%的抽样率。 现场调查结束后，再将起终点记录的同车型号码相互配对，根据同一车辆通过起、终点的时刻，得到行驶时间，则可计算出该车在观测路线上的平均车速。返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 如果调查人员有限，则可利用录音机，观测者向话筒报出车辆类型、车牌号码及通过时刻。在调查开始之前，先将日期、地点、观测路线及方向、天气、路段长度和调查人员姓名等进行录音，以便室内整理。 对于中途交叉口较多，有出入交通量较大的路口

71、或中途停车、村车多的区间，此种方法应慎用。因为牌照法不能直接记录到延误时间，只能获得行驶的总时间，因而无法分清总时间是行驶时间还是行程时间。 另外牌照法的有效率较低，能查找到配对车辆数与总观测车数相比能达到70%80%就很不容易了。因此为了保证必要的有效样本数，观测的样本数要适当大一些。同时，此方法室内数据整理工作量较大，需要耗费较多人力和时间。现在多采用计算机辅助进行资料整理和计算工作。先对调查要素进行计算机编码，当获得观测资料后，按计算机编码要求输入有关数据，然后由计算机完成查找配对及一系列整理、计算工作并输出结果。这就大大提高了内业工作速度并保证了资料整理的精度。返回上一页下一页退出城市

72、道路交通分析最新 外业观测记录工作也可利用袖珍计算机（如PC-1500或PC-E500等）进行。事先编制好相应的记录、整理和计算程序存入计算机，在调查现场，当车辆到达时，按程序输入要求由计算机键盘上输入有关数据，当日调查结束后在室内将起终点两台计算机内存放的数据调入一并作内业资料整理分析工作。此方法现已在交通调查中广泛得到应用。 2流动车测定法 测量方法与流动车测交通量方法相同。 观测资料的分析观测资料的分析 现以地点车速观测实例加以说明。表2-15是某次地点车速观测记录计算表，表中前二列为观测数据，其余各列为计算数据。 1用直方图与车速频率分布曲线表示 计算出各组车速的相应数据如表2-15。

73、返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新计算车速平均值：返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新= （公里/小时）计算标准差： 标准差是概率分布中的一项重要参数，它反映了车速这一变量的离散程度。计算误差范围： 它表征估算结果的可能误差范围。 式中： 为系数，对于95%的置信度，一般 取2.02.9，此处取 =2.0。则返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新计算代表性车速： 该路段代表性车速是在范围之内，即： 根据表2-15中车速和观测次数的百分比两栏数据可绘出车速直方图和频率分布曲线，如图2-12。返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 如将表2-15中的车速和累计频率两栏数据绘成车速频率

74、累计曲线，则如图2-13所示。从图中可以看到下列作为研究对象的特征点：返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新 中位地点车速（50%）：表示在该车速以下行驶的车辆数与在该车速以上行驶的车辆数相等；85%位车速：表示全部车辆的85%是在此车速以下行驶。多用此车速作为道路的限制车速。15%位车速：表示全部车辆的15%是在此车速以下行驶。常用此车速作为高速道路上限制最低车速的依据。返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新【思考题思考题】1何谓交通体系、交通流、交通量？2什么是第30位小时交通量及第30小时系数？它有何意义及作用？3交通量有哪些变化规律？4交通量、车速及交通密度三者有何关系？从中能得到什么结论？5车头时距与车头间距的意义及相互关系如何？返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新6交通流概率统计分布中常用的离散型分布和连续型分布、有哪些？交通流分析中常见的离散型随机变量和连续型随机变量有哪些？7车速调查资料分析时，85%、50%以及15%位车速的含义是什么？有何用途？8什么叫道路的通行能力和服务水平？ 9通行能力与交通量有何区别？返回上一页下一页退出城市道路交通分析最新