第三章 车速调查

第三章车速调查一、理解几种常用车速的定义，掌握各种车速调查的目的（使用场合）。

二、掌握地点车速调查的方法。

三、重点掌握车速抽样样本的选择及样本量的计算方法。

四、了解地点车速调查数据整理的几种形式。

五、理解车速调查的影响因素。

六、掌握区间车速的调查方法。

七、区别区间车速与地点车速样本量确定方法的不同。

八、了解区间车速和平均车速调查数据的分析形式。

第一节概述一、常用术语1、地点车速(Spot Speed)：车辆通过某地点的瞬时速度。

——制定限制车速、设计车速2、行程车速（Travel Speed）：包括停车时间在内的区间平均行驶速度, 也称区间车速。

V=L/t——评价通畅程度和延误原因3、行驶车速（Running Speed)：是车辆在道路某一区间内的行驶距离和行驶时间（即行程时间中扣除停车延误时间）的比值。

——评价道路服务质量、估算C和延误4、运营车速：即周转速度，车辆行驶距离与运营时间的比值。

——衡量企业管理水平和运输效率5、设计车速：天气良好、交通密度较低时能维持交通安全的最高车速。

——道路几何设计、道路等级和使用水平。

6、临界车速：通行能力最大时的车速。

——C7、时间平均车速：断面上各车辆通过时其地点车速的算术平均值。

AA’——（地点平均车速）8、空间平均车速：给定路段同一瞬时车速分布的平均值。

二、车速调查的目的及意义1、地点车速调查：（1）掌握某地点车速分布规律及变化趋势；（2）作为交叉口交通设计的重要参数；（3）交通事故分析，评价交通改善措施成效；（4）确定限制车速、设置交通标志、局部地点交通改善设计。

2、区间车速调查：（1）掌握道路现状，评价服务水平；（2）路网流量分配，路线改善设计，交通管制（3）衡量车辆运营经济性、判断改善措施前后效果对比。

三、车速调查方法原理：V=L/T方法：人工测速法和自动量测法1、人工量测法:(秒表测速法)人工量测一定距离(20-25m)，用秒表(电子计算器)测定行驶于该距离的时间，人工计算得出车速。

2、自动量测法:仪器同时测量距离和时间，得出车速。

四、车速资料的整理和分析原始资料——分析可靠性——剔出特殊数据——绘制图表分析内容：1、车速的频率分布图表2、车速的特征值分析3、车速分布形态的拟合度检验4、车速的时、空分布5、车辆停车延误原因分析6、流量速度分析7、车辆组成与车速分布关系分析8、坡度上车辆行驶状态及车速分布分析第二节地点车速调查一、调查地点和时间的确定☐调查地点的选择①研究车速分布和变化规律时——选在受道路结构和外界环境影响小的地点；②研究实施限制车速时——选择在限制车速的道路或地点；③研究交通改善设计或交通管理措施的效果时——交通改善地点；④交通事故分析——应调查事故发生地点的车速；⑤判断信号灯配时、标志设置合理与否——调查进入交叉口的车速。

☐调查时间的选择。

与调查目的相对应的具有典型性和代表性的时段，通常选择在天气良好、交通和道路状况均正常的时间进行调查。

（早晚高峰）二、影响地点车速因素分析（道路、交通、管控、环境等条件）1、车型对地点车速的影响分析不同车型的车速分布，有助于研究各种车型混行时，车辆间的相互干扰及对通行能力的影响。

P68例3-2 2、坡度对地点车速的影响坡道上行驶的重型车，随着坡长的增长其平均速度降低，车速组成中，高速车辆明显减少，低速车辆增加；车速的分布曲线由正态逐渐转向偏态，趋向副偏。

——坡道上最低限制车速的制定、陡坡路段加速车道设计及坡道通行能力研究。

P69例3-33、平曲线对地点车速的影响平曲线处车辆的行驶速度低于直线路段，且在平曲线上地点车速与路段设计车速之差随曲率增大而减小。

三、车速抽样1、样本选择——代表性、随机性（1）避免某种偏向，车速组成要有同等概率。

（2）样本各单元必须相互完全独立。

（3）地区间无根本差别，构成样本所有项目的条件必须一致。

2、样本容量精度要求决定样本容量的大小。

系统误差——测量工具/方法不合理——可消除偶然误差——不可避免——测量次数越多，偶然误差越小。

地点车速最小样本量公式——1998版《交通工程手册》：☐σ—样本总体标准差的估计值，一般应由已有的速度资料给出。

☐E—速度调查允许误差，一般可取2.0km/h；☐K—不同置信水平对应的系数，对应于不同置信水平下的经验值《交通工程手册》。

☐例题：在一条城市四车道路上测定地点车速，希望得到平均车速的容许误差在2.0km/h以内，并具有95%的置信水平，问至少需要多少样本？解：四、地点车速调查方法①人工测量法人工量测一定距离(20-25m)，用秒表(电子计算器)测定行驶于该距离的时间，人工计算得出车速。

②雷达测速法基本原理：应用反射波的多普勒效应，当雷达测速仪瞄准被测车辆时，发射高频微波，遇到车辆后反射回来，根据发射波和反射波的频率差与车辆行驶速度成正比的关系，得到车辆的瞬时车速。

③道路检测器测量法☐基本原理：在测速地点选取一小段距离，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，记录下车辆通过的时间，从而计算出车速。

或者，用检测器测车辆前后轮经过的时间，用轴距除以该时间得出速度。

☐常用道路检测器有电感式、环状线圈式和超声波式等，它们均设置在固定测站上，同时测量交通量。

④摄像法☐基本原理：在测量地点，量取若干段距离，做好标记。

将摄像机设置在视野良好的高处，防止行车道树以及其他设施的遮挡，将摄像机对准拟测路段，以一定的送片速度进行录像。

根据汽车通过测定区间的录像胶卷画面数和画面的时间间隔，即可求出车辆的地点车速。

☐录像时应该详细记录开始时间、地点、方向、送片速度、气候等，以免整理时发生错误。

☐优点：形象记录车辆移动位置、车型及实地交通状况——进行地点车速及影响因素分析☐缺点：成本太高五、地点车速调查数据的整理与分析1、列出地点车速频率分布表（1）分组数应根据车速的分散程度和样本数量确定，一般8-20组，最终分组数由组距确定。

组距：(最大车速-最小车速)/(组数-1)（2）组中值：分组的中心数值。

（3）观测频数：将观测值归入所属的组，统计各组的频数，有频数组成的数列成为频数分布，各组频数之和等于样本量。

（4）累计频数：若数组车速由小到大排列，则累计频数表示等于和小于该组频数之和，反之，等于和大于该组频数之和。

（5）观测频率：各组的频数/样本总量（6）累计频率：累计频数/样本总量2、地点车速频率分布直方图 P61图3-6横坐标：车速分组；纵坐标：频率3、累计频率曲线 P61图3-7横坐标：车速分组；纵坐标：累计频率15%、50%、80%车速意义重大4、地点车速的频率分布特征值位置特征数：地点车速的平均数——最常用、最有效中位车速：车速测定值按大小次序排列时中间位置的车速。

众数：出现频率最多的那个地点车速或组中值。

离散特征数：级差：最大车速与最小车速之差样本标准离差：样本方差和标准差车速分布中有代表性的几个速度值： 15%、50%、85%车速5、地点车速正态分布的拟合优度检验第三节区间车速和平均速度调查☐区间车速（行程车速和行驶车速）指车辆行驶在某一区间时，根据道路交通状况而确定的综合车速。

☐通常用于掌握道路交通现状，作为评价道路服务水平的主要指标，也是衡量道路上车辆运营经济特性的重要参数。

一、调查方案的确定二、调查方法（1）牌照法基本原理：在路段的起终点设置观测点，各设置调查员4～6人，按照上下行方向分为两组。

观测人员记录通过观测点的车辆类型、牌照号码（可以只记录后三位数）、车辆通过时间求得。

调查结束后，将起终点的车型和车牌照进行对比，计算相同牌照号码的车辆通过起终点的时间差，即为行程时间，用路段距离除以此行程时间得到区间车速。

☐适用范围：路段上无主要交叉口，单向一车道或流量不很大的两车道公路，路段长度不宜超过500m，路段上的交通情况不太复杂．可与其他调查同时进行。

☐优点：速度快，时间短，对行程车速、单向交通量及车头时距调查精度较高，有利于交通工程中的微观分析。

☐缺点：对交通繁忙路段、或四车道以上道路及含有交叉口的路段适用性较差；无法测延误和行驶车速。

☐最近，一种被称作车辆牌照记录装置 AVI (Automatic Vehicle Identification)的仪器投入市场，正在交通调查中发挥着重要作用。

(2)跟车法☐基本原理：利用观测车在观测路段往返行驶，同时记录下所用的时间，即为行程时间，用路段长度除以该时间即可得到行程速度。

☐准备工作：现场勘测好路段情况，量测距离、定好编号和标记，制定表格，2名观测员、准备好秒表。

☐调查过程：测速时，测试车必须跟踪道路车队行驶，一般不允许超车，但是如果遇到速度较低的车辆可以超越。

两名观测人员中的一人观测沿线交通情况，用秒表读出经过各标记地点的时间、沿线停车时间以及停车原因，另一人记录。

当测试车遇到阻塞或严重减速时，应该记录减速次数或停车延误时间及原因。

（6-8次，每次不超过40min，距离控制在5-15km。

）☐方法优点：简单易行，劳动强度小，可同时测得行程和行驶车速及延误情况，适用范围广，交通繁忙、交通量大，交叉口多的路段。

☐缺点：精度较低，不能做微观分析，且车流较少时该方法受人为因素影响较大。

（3）流动车测速法☐与交通量调查的浮动车法完全相同，即在测速区间作往返行驶调查，根据调查结果计算行程时间，用路段长度除以行程时间即得到区间车速。

☐具体方法参考交通量调查的浮动车法。

其中：x A为对向来车数；C BA为B-A方向行驶时超越测试车数；D BA为B-A方向行驶时被测试车超越数。

优点：可同时观测Q、v；且节省人力、物力，适用于路线上无交叉口、道路两侧很少有车辆插入、车流均匀稳定的情况。

缺点：精度较低，不宜用于交叉口间距短或全线道路交通条件不一致的情况。

（4）五轮仪测速法方法同跟车测速法，将其装在试验车之后，自动记录行驶距离、时间、车速可同车辆油耗仪同时使用。

对路面平整度要求较高，成本较高。

（5）光感测速仪测速法：连续得到各点的瞬时速度和平均速度，常用加减速试验。

（6）基于GPS的测速法：一般同GIS一起使用。

三、样本量确定☐行程车速样本量与估计量的允许误差与一组行程车速的平均变动范围有关，平均行程车速估计量的允许误差取值随观测目的而定。

☐（1）交通运输规划、公路运输：☐（2）交通管理、趋向分析和经济评价：☐（3）工程“前后”对比：☐美国交通调查手册中制定了置信水平为95％，各种行程车速变动范围及各种精度要求时的样本量近似值。

☐牌照法求行程车速评价变动范围：☐根据此变动范围和允许误差查表得到样本量。

☐试验车法亦用行驶车速来求样本量。

四、调查数据分析1、前后对比分析（车速)U检验：牌照法T检验：跟车法2、道路路线及路网的车速特征分析①整理出路线行程、行驶车速和停车延误的图表；②道路行程车速的时间分布特性：非机动车高峰小时车辆的行程车速上午机动车高峰小时车辆的行程车速三下午机动车高峰小时车辆的行程车速用速差比或标准离差来表示全天车速变动的波动程度。