实验车法

实验车法调查交通量、速度（区间）和密度
此法系由英国道路研究试验所的华德鲁勃（Wardrop ）和查尔斯沃思（Charlesworth ）于1954年提出，可同时获得某一路段的交通量、行驶时间和行驶车速，是一种较好的交通综合调查方法。

一、交通量和区间速度调查
1.调查方法
需要有一辆测试车，小型面包车或工具车最好，吉普车或小汽车也可以，尽量不要使用警车等有特殊标志的车，以工作方便、不引人注意、座位足够容纳调查人员为宜。

调查人员（除开车的驾驶员以外）需要一人记录与测试车对向开来的车辆数；一人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；另一人报告和记录时间及停驶时间。

行程距离应已知或由里程碑、地图读取，或自有关单位获取，如不得已则应亲自实地丈量。

调查过程中，测试车一般需沿调查路线往返行驶12～16次（即6～8个来回）。

总的行驶时间，根据美国国家城市运输委员会的规定，主要道路为每英里（合1.6km ）30min ，次要道路为每英里（合1.6km ）20min 。

2.调查数据计算
根据所调查观测的数据，可分别按下列公式计算： （1）测定方向上的交通量c q c q =
c
a c
a t t Y X ++（辆/min ） （2-1）
式中：c q ——路段待测定方向上的交通量（单向），辆/min ；
a X ——测试车逆测定方向行驶时，朝测试车对向行驶（即顺测定方向）的来车数，辆；
c Y ——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； a t ——测试车与待测定车流方向反向行驶时的行驶时间，min ； c t ——测试车顺待测定车流方向行驶时的行驶时间，min 。

（2）平均行程时间c t
c
c
c c q Y t t -
= (min) （2-2） 式中：c t ——测定路段的平均行程时间，min 。

（3）平均车速c v
60⨯=
c
c t l
v （km/h ） （2-3） 式中：c v ——测定路段的平均车速（单向），km/h ； l ——观测路段长度，km 。

在利用以上各公式进行计算时，式中所用各数值（如a X ，c Y ，a t ，c t 等）一般都取用其算术平均值来进行计算。

如果分次计算c q ，c t 和c v 后再计算各次和的平均值亦可，但计算比较麻烦。

3.记录格式及实例
表2-1列出了浮动车调查记录表，其中已填写了某一次调查的记录。

今根据这些记录数据，分别计算其向东行和向西行的交通量、行程时间和车速。

先将记录表内的数据整理好，再填写在计算表（表2-2）中。

（1） 先计算向东行情况 )/(433min)/(22.756
.255.267
.02.36h t t Y X q 辆辆东
西东西东==++=
++=
(min)47.222
.767
.056.2=-
=-
=东
东东东q Y t t )/(7.436047
.28
.160h km t l v =⨯=
⨯=
东
浮动车法调查记录表 表2-1
浮动车法调查计算表 表2-2
（2）再计算向西行情况
)/(573min)/(56.955
.256.233
.05.48h t t Y X q 辆辆西
东西东西==++=
++=
(min)52.256
.933
.055.2=-
=-
=西
西西西q Y t t )/(9.426052
.28
.160h km t l v =⨯=
⨯=
西
西 地
点
___________________________________
距
离
_____________________
天
气
___________________
日期___年___月___日 星期___上下午 调查人________ ________ _______ _______ 测试车行驶方向： 向 东 行 测试车行驶方向：向 西 行
4.注意事项
（1）行程时间，在记录时以分、秒计，但在公式计算中，秒应以分的百分数计，以便于直接计算。

（2）浮动车法调查延续的时间较长，为了真实反映交通情况，应注意路段和行程时间不要太长，尽可能分段以较短时间完成调查。

（3）浮动车法观测到（经过计算获得）的交通量是一个平均值（当以平均值计算时），是表明在整个观测时段内的平均值，而由每一次观测所得数据计算的交通量才是该时段的交通量。

二、密度调查
1.出入量法的原理（实验车法）
出入量法是一种通过观测取得中途无出入交通的区段内现有车辆数或行驶时间的方法。

现讨论图4-11中AB区间的密度。

在某一时刻上游地点A处的交通量是同一时刻AB区间内新增加的车辆数；反之，这时在下游地点B处的交通量等于从AB区间内减少的车辆数。

AB区间内车辆数的变化应等于入量与出量之差。

因此，只要知道最初AB区间的原始车辆数，就能求得每单位时间内实有
车辆数。

则在t时刻的密度可由式（4-10）表示：
E（t）＝Q A（t）＋E（t0）－Q B（t）（4-10）
式中：E（t）——在t时刻AB区间内的车辆数；
Q A（t）——从观测开始到t时刻通过A处的累
加交通量；
E（to）——在观测开始的t。

时刻，AB区间
内的原始车辆数；
图4-11 AB区间示意图Q B（to）——从观测开始到t。

时刻通过B处的
累加交通量。

2.试验车法
（1）测定方法
从基准时刻开始在测定区间的两端用流量观测仪或动态录象机测定通过的车辆数。

为了记取试验车通过区间两端的时刻，必须在试验车上标以特殊的记号。

此时，若用流量仪进行测定，当试验车通过两端时，要输入信号在记录纸上作记号；若用动态录像机，有对准试验车的特殊记号摄影，以便记取那个时刻。

（2）原始车辆数的测定
设试验车跟随车流通过A处的时刻为t0，经过B处的时刻为t1，则从t0到t1这段时间内通过B处的车辆数q B即为t0时刻AB区间内的原始车辆数。

然而这一关系只有在试验车既不超车又不被超的情况下才成立。

否则，应接式（4-11）计算：
E（to）＝q B＋a－b （4-11）式中：E（to）——在t1时刻AB区间内的原始车辆数；
q B——从t0到t1这一时间内通过B处的车辆数；
a——试验车超车数；
b——试验车被超车数。

t1时刻AB区间内的原始车辆数可按式（4-12）计算：
E（t1）＝q A＋a－b （4-12）式中：E（t1）——在t1时刻AB区间内的原始车辆数；
q A——从t。

到t1这一时间内通过A处的车辆数；
a、b——同上。

（3）减少误差的途径
本方法的缺点是随着观测时间的推移，车辆数的误差也累加。

为减少误差的积累，除增加试验车的观测次数，还要把试验车每次经过A点的时刻作为基准时刻（t0）。

该时刻的现有车辆数都作为每次的原始车辆数。

本方法适用于较长的规定区间，以提高量测的精度。

（4）整理分析
根据上述观测资料，按以下步骤计算密度。

①将调查日期、时间、地点、天气及测定区间长度填入密度计算汇总表，详见表4-1。

试验车法测定密度汇总表表4-1 日期1912. 10. 3 （五）时间14：00～14：30 区间及方向A 匝道→B匝道
天气晴区间长810 m
②表中①、②栏应分别记入A处及B处的各测定时间范围内的交通量。

试验车通过A、B两处的时刻，通常不是测定时间范围的起终点，故此时记录A、B两处单位时间内的交通量时，要将表中相应的格子一分为二，分别记下在单位时间内试验车通过前和通过后的交通
量。

③在试验车一栏中，除记录试验车通过时刻外，还要记录试验车的超车数（a）及被超车数（b），并计算（a-b）。

④计算A、B两处交通量之差，并记人第③栏中，即表示AB区间内现有车辆数的变化。

⑤第④栏填写试验车自A点到B点这段时间范围内AB区间的原始车辆数，计算方法如下：
14h06min50s时的原始车辆数，按式（4-11）等于在B处通过车辆数再增（a-b），即
7＋58＋21＋8＝94（辆）
14h08min20s时的原始车辆数，按式（4-12）等于在A处通过车辆数再加（a-b），即
9＋67＋19＋（8）＝103（辆）
⑥第⑤栏为任一时刻AB区间的车辆数。

由上一行求得的车辆数再加上经过单位时间后的车辆变化量，即得相应时刻AB区间的车辆数。

如：
在14h07min为：94＋（2）＝96（辆）
14h08min为：96＋（9）＝105（辆）
14h09min为：105＋（－4）＝101（辆）
⑦按理下一次试验车通过时刻的原始车辆数为105辆，但根据上列数据推算结果为104辆，这是由观测误差引起的，可将此误差适当地分配在两次试验车经过观测区间的时间内现有车辆数上。

见第⑥栏的调整值。

⑧现有车辆数加上调整值后即得第⑦栏修正值。

⑨瞬时密度⑧按下式计算：瞬时密度＝修正值（辆）/测定区间长（km）。

⑩每一总计时间的平均密度填入第⑨栏内，总计时间通常取5min或10min。