第四节-交通三要素的调查方法
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➢ 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。
2020/4/8
40
观测时间的选择
➢ 应选择气候良好和交通情况正常的日子，具体时间取决 于调查的目的和用途。为了调查车速限制、收集基础数 据等一般性调查，应选择非高峰时段，如：
9:00～17:00
14:30～16:00
2020/4/8
30
交通量的表示方法
汇总表 柱状图 曲线图 流量流向图 路网流量图 出入交通量示意图
汇总表
柱状图
曲线图
流量流向图
路网流量图
出入交通量示意图
交通三要素调查方法
➢ 交通量调查 ➢ 车速调查 ➢ 密度调查
地点车速 行驶车速与区间车速
2020/4/8
38
地点速度调查的目的
流动车法－交通量调查的流动车法完全相同。
跟车法－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。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。2020/4/842人工测定法
➢
实际上是实测车辆通过某一微小路段的平均车速，如果车辆匀速通过
该路段时，则这一平均速度即为通过该路段内任一断面处的地点速度。因
此，此法只需在拟测地点附近选择一个小路段并量测其长度l(m)，然后实 测通过该路段车辆所需时间t(s)值，即可由下式计算速度值:
V=l/t×3.6 (km/h)
➢ 感应线圈式检测器： ➢ 超声波检测器：准确性较高，不受天气影响，维护方便， 但初始费用昂贵；
➢ 车辆检测器还有光电检测器、红外线检测器、雷达检测器 等等
2020/4/8
15
交通量计数方法
——机械计数
2020/4/8
16
检测技术比较
内容
技术成熟度 交通量检测
精度 车型分类精度 速度检测精度
抗干扰能力 设备稳定性 维护方便性 使用寿命
2020/4/8
2
交通量调查目的
❖ 小时交通量的用途
✓ 确定高峰的持续时间和高峰交通量的大小 ✓ 估算通行能力尚缺多少 ✓ 为制定以下交通管理措施提供依据
➢ 设置交通标志、信号和标线 ➢ 确定直通街道、单向交通街道、不平衡交通流相交通路线 ➢ 禁止车辆停放、停靠和转向
✓ 对道路和交叉口进行几何设计或重新设计 ✓ 由小时交通量可以得到交通密度(辆／km)
交通三要素调查方法
➢ 交通量调查 ➢ 车速调查 ➢ 密度调查
2020/4/8
1
交通量调查目的
❖ 年交通量的用途
✓ 确定某一地区的年出行量 ✓ 预估从道路使用者处获得的年收益 ✓ 计算事故率 ✓ 指出交通量的趋势，尤其是对于收费道路设施
❖ 日平均交通量的用途
✓ 衡量当前对道路设施的需求 ✓ 评价现状交通流量与道路系统是否适应 ✓ 开发主要道路或城市干道系统 ✓ 确定需要增加新设施或改善现有设施的地点 ✓ 拟定主要的道路改造计划
价格
感应线圈
高
中
低 中 高 高 高 长 低
视频
中
中
低 中 中 高 高 长 低
压电
中
高
中 高 高 高 低 短 高
微波
高
中
中 中 中 中 高 长 中
超声波
高
中
低 中 中 中 高 中 中
红外
高
高
中 高 中 中 高 长 中
备注
全天候，但存 在跨道误检问
题
算法实时性 差、易受光
线影响
系统寿命短， 存在车辆互相 维护十分困难 遮挡现象
2020/4/8
8
人工计数法优缺点
优点
缺点
适用于任何地点、任何情 需要大量的人力，劳动强
况的交通量调查，机动灵活， 度大，冬夏季室外工作辛苦。
易于掌握，精度较高，资料整 对工作人员要事先进行业务培
理也很方便。
训，加强职业道德和组织纪律
性的教育，在现场要进行预演
调查和巡回指导、检查。
2020/4/8
2020/4/8
24
交通量调查方案
2、城区交通量调查方案 （1）指定调查方案的第一步是将道路系统归类 （2）控制性观测对通常调查的交通量数据进行必要的控制 （3）普查性观测用于估算整个道路系统的日平均交通量 （4）境界出入调查
2020/4/8
25
调查资料的整理与分析
车辆分类换算 交通量整时换算 交通量资料分析
高峰交通量调查 由于临时封闭道路 周末交通量调查 而影响交通量模式
2020/4/8
23
交通量调查方案
1、郊区交通量调查方案 随拟调查地区的类型和规模的不同而有很大的差别。 为了得到交通量随季节的变化规律，每种类型的公路上都 要设立控制性观测站。每类道路上设十个控制性观测站， 每站两个月观测一次，每次一周，一年共观测六次。所有 的公路路段上都要设普查性观测站，每年或两年观测一次， 每次观测24h或48h。
2020/4/8
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交通三要素调查方法
➢ 交通量调查 ➢ 车速调查 ➢ 密度调查
2020/4/8
47
密度调查目的
密度是研究交通流理论和制定交通控制措施的重要基础数 据。
密度是划分服务水平的依据，是反映道路上车辆拥挤程度 的最直观的指标，直接反映了道路上车辆的密集程度。
密度指标可以反映道路上交通堵塞状况。 密度对道路通行能力的研究十分有用。
2020/4/8
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50
2020/4/8
51
2020/4/8
52
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人工计数法适用范围
➢ 转向交通量调查 ➢ 分车种交通量调查 ➢ 车辆占用调查 ➢ 行人交通量调查 ➢ 高速公路的交通量调查
2020/4/8
10
交通量计数方法
——浮动车法
浮动车（Floating Car）法，由英国交通工程专家Wardrop和 Charlesworth提出的，其特点是可以同时获得某一路段的交通量、行驶时 间和行驶车速。
19:00～21:00
2020/4/8
41
地点速度调查的主要方法
➢ 人工测量方法 ➢ 使用测速仪器测定速度：
常用测速仪为雷达测速仪，这种仪器根据移动物体反射 的电波随物体移动速度不同其振动频率不同的原理制成。 ➢ 使用车辆感应器测速：
使用车辆感应器测量交通量时，可通过电磁感应或超声 波反射原理，同时感知车辆通过的距离和时间，从而计算车 辆通过速度。
2020/4/8
44
行驶速度与区间速度的调查目的
掌握道路交通现状 作为衡量道路上车辆运营经济性的重要参数 用作分流与改建的依据 评价道路改建及交通管理措施的效果
2020/4/8
45
行驶速度与区间车速调查方法
牌照法－在调查路段的起点、终点各设调查员4～6，按上下行分为两 组观测。当只需要一个方向时，起、终点各需2～3人。一人读通过该 店的汽车车牌号码的末三位及车型，一人读通过该点的时间，一人记 录。观测完后，将两组数据综合算出行驶时间、车速。
注：测量路段长度应以使通过时间为2~3s为宜 。
2020/4/8
43
行驶速度与区间速度调查
行驶速度－是指车辆行驶在某一区间时的运行车速，它等 于区间距离除以在该区间运行所需要的时间（不包括停车 时间）。
区间速度－是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，是用区间距离除以车辆行驶在该区间 的总时间（包括停车时间）。
收 费
地感线圈原理
“地感线圈”就是一个振荡电路。当有
大的金属物如汽车经过时，由于空间介
质发生变化引起了振荡频率的变化（有
金属物体时振荡频率升高），这个变化
就作为汽车经过“地感线圈”的证实信
号，同时这个信号的开始和结束之间的
时间间隔又可以用来测量汽车的移动速
度。这就是“地感线圈”。技术关键是
线 圈
设计出的振荡器稳定可靠并且有汽车经
过时频率变化明显。
频率变化图
总 体 设 计
交叉口交通量调查
交叉口流量流向图
2020/4/8
22
交通量调查时间
1、常用时间
2、应避免情况
3、修整系数
24h交通量调查 特殊活动
永久观测站
16h交通量调查 异常的气候
已有的调查方案
12h交通量调查 运输行业罢工
该方法只要有一个或几个调查人员，即能在指定的路 段或交叉口引道一侧进行调查，组织工作简单，调配人员 和变动地点灵活，使用的归纳工具除必备的计时器外，一 般只需要手动计数器和其他记录用的记录板、纸和笔。
2020/4/8
7
人工计数法获得的资料
➢ 分类车辆交通量 ➢ 行驶方向、车道以及总交通量 ➢ 交叉口交通量 ➢ 非机动车和行人交通量 ➢ 车辆排队长度和车辆时间、空间占有率 ➢ 车辆各种相关信息 ➢ 车辆和行人违章情况
漏检情况严重
受环境的影 响较大，成
本较高
地感线圈
地感线圈是目前应用最广泛的检测器，具有 稳定、经济、耐用的特点，根据2001年美国 联邦公路局的调查，线圈检测器在美国各州 是被公认为最稳定、性能最佳的交通检测器 。在我国，许多道路都埋设了线圈检测器。 只候有 工交线作叉圈。路检口 测器才能实现真路段正意义上的全天
vE
l tE
60
2020/4/8
13
交通量计数方法
——录像法
利用录像机(各种摄像机、电影摄影机或照相机)作为 便携式记录设备，通过一定时间的连续录像给出一定时间 间隔的或连续的交通流详细信息。 计算机图像处理 模式识别技术
2020/4/8
14
交通量计数方法
——仪器自动计测法
➢ 压管式检测器：分气压式和液压式两种；不适合进行长期 观测，精度不高，设置方便、成本低；
调查方法 一人记录从测试车对向驶来的车辆数； 一人记录与测试车同向行驶的车辆数、被测试车超越的车辆数和超越 测试车的车辆数； 另一人报告和记录行驶时间及停驶时间。
2020/4/8
11
浮动车法－交通量计算
qE
XW YE ZE tE tW
qE－路段待测定方向上的交通量（单向）（辆/min） XW－测试车逆测定方向行驶时，测试车对向行驶（即顺测定方向） 的来车数；
掌握某地点车速分布规律及速度变化趋势 作为改善道路的依据 用于交通事故分析 判断交通改善措施的成效 确定道路限制车速 设置交通标识的依据
2020/4/8
39
观测地点的选择
➢ 一般在进行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 和不受道路交叉影响的道路区间部分。
2020/4/8
3
交通量调查目的
❖ 短时流量的主要用途
✓ 最大流率 ✓ 高峰小时内的流量变化 ✓ 通行能力对交通流的限制 ✓ 高峰交通量的特性
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4
交通量调查目的分类
✓ 不分流向调查 ✓ 分流向调查 ✓ 转向调查或交叉口调查 ✓ 分车种调查 ✓ 车辆占用调查 ✓ 行人交通调查 ✓ 境界出入调查
YE－测试车在待测定方向上行驶时，超越测试车的车辆； ZE－测试车在待测定方向上行驶时，被测试车超越的车辆数； tW－测试车与待测定车流方向反向行驶时的行驶时间； tE－测试车与待测定车流方向行驶时的行驶时间。
2020/4/8
12
浮动车法－平均行程时间
tE
tE
YE Z E qE
浮动车法－平均车速
2020/4/8
5
交通量调查方法分类
✓ 手工计数法
➢ 人工计数法 ➢ 流动车法 ➢ 摄像法
2020/4/8
✓ 自动计数法
➢ 气压式检测器 ➢ 电接触式检测器 ➢ 光电式检测器 ➢ 雷达式检测器 ➢ 磁场式检测器 ➢ 超声波式检测器 ➢ 红外线式检测器 ➢ 视频检测器
6
交通量计数方法
——人工计数法
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2020/4/8
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调查资料的整理与分析
绘制小时交通量排序曲线图，用于确定道路设计的小时交通量； 交通量变化特征参数及其分析图
(1)计算年平均日交通量，画出交通量的历年变化图； (2)计算月平均日交通量及月变系数，绘制各月交通量变化图； (3)计算一周中各日的平均交通量及周变系数，绘制交通量周变图； (4)整理一天中各小时交通量，绘制流量时变图，计算高峰小时交通量， 高峰小时交通量流量比、高峰小时系数等； (5)计算路段方向不均衡系数。 交通量构成分析
2020/4/8
40
观测时间的选择
➢ 应选择气候良好和交通情况正常的日子，具体时间取决 于调查的目的和用途。为了调查车速限制、收集基础数 据等一般性调查，应选择非高峰时段，如：
9:00～17:00
14:30～16:00
2020/4/8
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交通量的表示方法
汇总表 柱状图 曲线图 流量流向图 路网流量图 出入交通量示意图
汇总表
柱状图
曲线图
流量流向图
路网流量图
出入交通量示意图
交通三要素调查方法
➢ 交通量调查 ➢ 车速调查 ➢ 密度调查
地点车速 行驶车速与区间车速
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地点速度调查的目的
流动车法－交通量调查的流动车法完全相同。
跟车法－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。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。2020/4/842人工测定法
➢
实际上是实测车辆通过某一微小路段的平均车速，如果车辆匀速通过
该路段时，则这一平均速度即为通过该路段内任一断面处的地点速度。因
此，此法只需在拟测地点附近选择一个小路段并量测其长度l(m)，然后实 测通过该路段车辆所需时间t(s)值，即可由下式计算速度值:
V=l/t×3.6 (km/h)
➢ 感应线圈式检测器： ➢ 超声波检测器：准确性较高，不受天气影响，维护方便， 但初始费用昂贵；
➢ 车辆检测器还有光电检测器、红外线检测器、雷达检测器 等等
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交通量计数方法
——机械计数
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检测技术比较
内容
技术成熟度 交通量检测
精度 车型分类精度 速度检测精度
抗干扰能力 设备稳定性 维护方便性 使用寿命
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交通量调查目的
❖ 小时交通量的用途
✓ 确定高峰的持续时间和高峰交通量的大小 ✓ 估算通行能力尚缺多少 ✓ 为制定以下交通管理措施提供依据
➢ 设置交通标志、信号和标线 ➢ 确定直通街道、单向交通街道、不平衡交通流相交通路线 ➢ 禁止车辆停放、停靠和转向
✓ 对道路和交叉口进行几何设计或重新设计 ✓ 由小时交通量可以得到交通密度(辆／km)
交通三要素调查方法
➢ 交通量调查 ➢ 车速调查 ➢ 密度调查
2020/4/8
1
交通量调查目的
❖ 年交通量的用途
✓ 确定某一地区的年出行量 ✓ 预估从道路使用者处获得的年收益 ✓ 计算事故率 ✓ 指出交通量的趋势，尤其是对于收费道路设施
❖ 日平均交通量的用途
✓ 衡量当前对道路设施的需求 ✓ 评价现状交通流量与道路系统是否适应 ✓ 开发主要道路或城市干道系统 ✓ 确定需要增加新设施或改善现有设施的地点 ✓ 拟定主要的道路改造计划
价格
感应线圈
高
中
低 中 高 高 高 长 低
视频
中
中
低 中 中 高 高 长 低
压电
中
高
中 高 高 高 低 短 高
微波
高
中
中 中 中 中 高 长 中
超声波
高
中
低 中 中 中 高 中 中
红外
高
高
中 高 中 中 高 长 中
备注
全天候，但存 在跨道误检问
题
算法实时性 差、易受光
线影响
系统寿命短， 存在车辆互相 维护十分困难 遮挡现象
2020/4/8
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人工计数法优缺点
优点
缺点
适用于任何地点、任何情 需要大量的人力，劳动强
况的交通量调查，机动灵活， 度大，冬夏季室外工作辛苦。
易于掌握，精度较高，资料整 对工作人员要事先进行业务培
理也很方便。
训，加强职业道德和组织纪律
性的教育，在现场要进行预演
调查和巡回指导、检查。
2020/4/8
2020/4/8
24
交通量调查方案
2、城区交通量调查方案 （1）指定调查方案的第一步是将道路系统归类 （2）控制性观测对通常调查的交通量数据进行必要的控制 （3）普查性观测用于估算整个道路系统的日平均交通量 （4）境界出入调查
2020/4/8
25
调查资料的整理与分析
车辆分类换算 交通量整时换算 交通量资料分析
高峰交通量调查 由于临时封闭道路 周末交通量调查 而影响交通量模式
2020/4/8
23
交通量调查方案
1、郊区交通量调查方案 随拟调查地区的类型和规模的不同而有很大的差别。 为了得到交通量随季节的变化规律，每种类型的公路上都 要设立控制性观测站。每类道路上设十个控制性观测站， 每站两个月观测一次，每次一周，一年共观测六次。所有 的公路路段上都要设普查性观测站，每年或两年观测一次， 每次观测24h或48h。
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交通三要素调查方法
➢ 交通量调查 ➢ 车速调查 ➢ 密度调查
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密度调查目的
密度是研究交通流理论和制定交通控制措施的重要基础数 据。
密度是划分服务水平的依据，是反映道路上车辆拥挤程度 的最直观的指标，直接反映了道路上车辆的密集程度。
密度指标可以反映道路上交通堵塞状况。 密度对道路通行能力的研究十分有用。
2020/4/8
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2020/4/8
50
2020/4/8
51
2020/4/8
52
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人工计数法适用范围
➢ 转向交通量调查 ➢ 分车种交通量调查 ➢ 车辆占用调查 ➢ 行人交通量调查 ➢ 高速公路的交通量调查
2020/4/8
10
交通量计数方法
——浮动车法
浮动车（Floating Car）法，由英国交通工程专家Wardrop和 Charlesworth提出的，其特点是可以同时获得某一路段的交通量、行驶时 间和行驶车速。
19:00～21:00
2020/4/8
41
地点速度调查的主要方法
➢ 人工测量方法 ➢ 使用测速仪器测定速度：
常用测速仪为雷达测速仪，这种仪器根据移动物体反射 的电波随物体移动速度不同其振动频率不同的原理制成。 ➢ 使用车辆感应器测速：
使用车辆感应器测量交通量时，可通过电磁感应或超声 波反射原理，同时感知车辆通过的距离和时间，从而计算车 辆通过速度。
2020/4/8
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行驶速度与区间速度的调查目的
掌握道路交通现状 作为衡量道路上车辆运营经济性的重要参数 用作分流与改建的依据 评价道路改建及交通管理措施的效果
2020/4/8
45
行驶速度与区间车速调查方法
牌照法－在调查路段的起点、终点各设调查员4～6，按上下行分为两 组观测。当只需要一个方向时，起、终点各需2～3人。一人读通过该 店的汽车车牌号码的末三位及车型，一人读通过该点的时间，一人记 录。观测完后，将两组数据综合算出行驶时间、车速。
注：测量路段长度应以使通过时间为2~3s为宜 。
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43
行驶速度与区间速度调查
行驶速度－是指车辆行驶在某一区间时的运行车速，它等 于区间距离除以在该区间运行所需要的时间（不包括停车 时间）。
区间速度－是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，是用区间距离除以车辆行驶在该区间 的总时间（包括停车时间）。
收 费
地感线圈原理
“地感线圈”就是一个振荡电路。当有
大的金属物如汽车经过时，由于空间介
质发生变化引起了振荡频率的变化（有
金属物体时振荡频率升高），这个变化
就作为汽车经过“地感线圈”的证实信
号，同时这个信号的开始和结束之间的
时间间隔又可以用来测量汽车的移动速
度。这就是“地感线圈”。技术关键是
线 圈
设计出的振荡器稳定可靠并且有汽车经
过时频率变化明显。
频率变化图
总 体 设 计
交叉口交通量调查
交叉口流量流向图
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22
交通量调查时间
1、常用时间
2、应避免情况
3、修整系数
24h交通量调查 特殊活动
永久观测站
16h交通量调查 异常的气候
已有的调查方案
12h交通量调查 运输行业罢工
该方法只要有一个或几个调查人员，即能在指定的路 段或交叉口引道一侧进行调查，组织工作简单，调配人员 和变动地点灵活，使用的归纳工具除必备的计时器外，一 般只需要手动计数器和其他记录用的记录板、纸和笔。
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人工计数法获得的资料
➢ 分类车辆交通量 ➢ 行驶方向、车道以及总交通量 ➢ 交叉口交通量 ➢ 非机动车和行人交通量 ➢ 车辆排队长度和车辆时间、空间占有率 ➢ 车辆各种相关信息 ➢ 车辆和行人违章情况
漏检情况严重
受环境的影 响较大，成
本较高
地感线圈
地感线圈是目前应用最广泛的检测器，具有 稳定、经济、耐用的特点，根据2001年美国 联邦公路局的调查，线圈检测器在美国各州 是被公认为最稳定、性能最佳的交通检测器 。在我国，许多道路都埋设了线圈检测器。 只候有 工交线作叉圈。路检口 测器才能实现真路段正意义上的全天
vE
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13
交通量计数方法
——录像法
利用录像机(各种摄像机、电影摄影机或照相机)作为 便携式记录设备，通过一定时间的连续录像给出一定时间 间隔的或连续的交通流详细信息。 计算机图像处理 模式识别技术
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交通量计数方法
——仪器自动计测法
➢ 压管式检测器：分气压式和液压式两种；不适合进行长期 观测，精度不高，设置方便、成本低；
调查方法 一人记录从测试车对向驶来的车辆数； 一人记录与测试车同向行驶的车辆数、被测试车超越的车辆数和超越 测试车的车辆数； 另一人报告和记录行驶时间及停驶时间。
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浮动车法－交通量计算
qE
XW YE ZE tE tW
qE－路段待测定方向上的交通量（单向）（辆/min） XW－测试车逆测定方向行驶时，测试车对向行驶（即顺测定方向） 的来车数；
掌握某地点车速分布规律及速度变化趋势 作为改善道路的依据 用于交通事故分析 判断交通改善措施的成效 确定道路限制车速 设置交通标识的依据
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39
观测地点的选择
➢ 一般在进行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 和不受道路交叉影响的道路区间部分。
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交通量调查目的
❖ 短时流量的主要用途
✓ 最大流率 ✓ 高峰小时内的流量变化 ✓ 通行能力对交通流的限制 ✓ 高峰交通量的特性
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交通量调查目的分类
✓ 不分流向调查 ✓ 分流向调查 ✓ 转向调查或交叉口调查 ✓ 分车种调查 ✓ 车辆占用调查 ✓ 行人交通调查 ✓ 境界出入调查
YE－测试车在待测定方向上行驶时，超越测试车的车辆； ZE－测试车在待测定方向上行驶时，被测试车超越的车辆数； tW－测试车与待测定车流方向反向行驶时的行驶时间； tE－测试车与待测定车流方向行驶时的行驶时间。
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浮动车法－平均行程时间
tE
tE
YE Z E qE
浮动车法－平均车速
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交通量调查方法分类
✓ 手工计数法
➢ 人工计数法 ➢ 流动车法 ➢ 摄像法
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✓ 自动计数法
➢ 气压式检测器 ➢ 电接触式检测器 ➢ 光电式检测器 ➢ 雷达式检测器 ➢ 磁场式检测器 ➢ 超声波式检测器 ➢ 红外线式检测器 ➢ 视频检测器
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交通量计数方法
——人工计数法
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调查资料的整理与分析
绘制小时交通量排序曲线图，用于确定道路设计的小时交通量； 交通量变化特征参数及其分析图
(1)计算年平均日交通量，画出交通量的历年变化图； (2)计算月平均日交通量及月变系数，绘制各月交通量变化图； (3)计算一周中各日的平均交通量及周变系数，绘制交通量周变图； (4)整理一天中各小时交通量，绘制流量时变图，计算高峰小时交通量， 高峰小时交通量流量比、高峰小时系数等； (5)计算路段方向不均衡系数。 交通量构成分析