交通数据处理与统计分析行车延误调查与分析

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路段行车延误调查
调查结果分析 - 公交延误（1）
图6-3是公交车行驶的时间－空间图，图中绘制了指定公交线路两个 行驶方向上的单程总行程时间 纵向位移代表公交车在每个停车地点的延误，每条斜线的平均斜率的 倒数为该行驶方向上公交车的平均行驶速度
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路段行车延误调查
调查结果分析 - 公交延误（2）
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路段行车延误调查
跟车法（续）
行程时间和延误调查的样本容量(置信度为 95%)
道路类型
有信号区道路 双车道，不阻塞 双车道，阻塞 多车道，不阻塞 多车道，阻塞
公路 双车道 1130 小汽车/h 双车道 1440 小汽车/h
达到下述精度所需的样本容量
5%
10%
30
8
40
10
18
5
50
13
25
6
42
7
高德交通季报-拥堵排名
8
高德交通季报-拥堵延时指数
9
高德交通季报-通勤交通拥堵成本
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基本概念
影响因素
驾驶员和行人的影响
驾驶技术水平、驾驶员心理和生理特点；行人过街
车辆的影响
不同车型和车龄的车辆，起动、制动和加速性能不同
道路条件的影响
快慢车分离、物理分隔、车道数、车道宽、专用车道
交通条件的影响
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路段行车延误调查
跟车法（续）
跟车法行程时间和延误调查现场记录
表 6-3
日期______ 路线______ 行程开始时间______ 行程结束时间______
天气______ 方向______ 地点______ 地点______
行程编号______
里程______ 里程______
地点
控制点
Biblioteka Baidu
时间
路段上的总的损失时间。等于单向交通量乘以延误率。
排队延误 车辆排队时间与车辆按自由行驶车速驶过排队路段的时
间（自由行驶时间）之差。排队时间是指车辆从第一次停车到越过停
车线所用的时间。排队路段是指车辆的第一次停车断面与停车线之间
的道路。
当仅发生一次停车时：排队延误＝停车延误＋加减速延误
＝排队时间－自由行驶时间
地点
停车或被迫缓行 延误(s)
原因
行程长度_______
行驶时间_______
行驶车速_______
停驶时间_______
行程时间_______
行程车速_______
观 测 员_______
记 录 员_______
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备注：
路段行车延误调查
调查结果分析 - 路线延误
整个路线的运行时间和延误调查结果可用图6-2表达，图中可以看 出整个干道的车速、累计行程时间及各交叉口的平均延误
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路段行车延误调查
路段行车延误通常与行程时间一起调查，可同时获得行驶时 间、行驶车速、行程时间、行程车速和延误等一系列资料
跟车法：观测人员乘坐沿待测路段行驶的测试车，观测并记
录有关行车延误资料的方法 调查方法
人员和设备 人工记录：两名观测员、两块秒表 自动记录：一名观测员、自动记录装置
样本容量 根据待测路段的道路交通条件，可参照推荐值（表6-2）选择 预测样本数
交通控制与管理的影响
信号周期、绿信比；停车标志、让路标志和铁路道口
感应式信号机、线控信号系统、人工手控信号机
道路环境的影响
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行人和路侧干扰，城市道路>公路、商业中心区>一般城市道路
香港与大陆城市对比（高德交通季报）
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天气的影响（高德交通季报）
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基本概念
延误资料的应用
评价道路交通阻塞程度 评价道路服务质量（服务水平） 前后对比研究 经济分析 作为采取交通控制措施的依据 改建道路和交叉口的依据 掌握行车延误的发展趋势 运输规划 交通规划
当发生n次停车时：排队延误＝n
第i次停车延误
n
第i次减速延误
n
第i次加速延误
i 1
i 1
i 1
＝排队时间－自由行驶时间
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基本概念
常用术语（续）
进口道延误（引道延误）
进口道实际耗时与进口道自由行驶时间之差。其中进口道实际 耗时为车辆通过进口道延误段实际所用的时间；进口道自由行 驶时间为不受干扰车辆通过进口道延误段所用的时间。 进口道延误段指的是引起全部或大部分进口道延误的进口道路 段，其长度随进口道上的排队车辆数而变化。实际选用时，通 常将可能出现的最大排队长度作为进口道延误段。 图6-1（P131）是车辆在交叉口入口进口道上的时间－空间关系 图，说明进口道延误、排队延误和停车延误三者之间的关系。
对高架道路的影响
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路段行车延误调查
驶入驶出法
适用于调查瓶颈（或窄桥）路段的行车延误
假设前提：车辆的到达和离去属于均匀分布；车辆排队现象存在于 某一持续的时间内，到达的车辆数大于道路的通行能力时则开始排 队，而到达车辆数小于道路的通行能力时排队开始消散
调查方法
在两个断面同时进行，调查路段的起终点各设一名观测员（对 准表以统一时间），用调查交通量的办法，以5min或15min为间 隔时间累计交通量
无关，主要发生在交叉口处。交通信号、停车标志、让路标志和铁 路道口等都会引起固定延误
运行延误 由各种交通组成部分之间相互干扰而引起的延误。运行
延误可分为两种，一种是由其他交通组成部分对车流的干扰（称为 侧向干扰）而引起的延误；另一种是由交通流之间的干扰（成为内 部干扰）而引起的延误，产生的主要原因是交通拥挤、汇流、超车 与交织运行等因素
交通数据处理与统计分析 行车延误调查与分析
段征宇 交通运输工程学院
同济大学
大纲
基本概念 路段行车延误调查 与分析 交叉口延误调查与 分析
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基本概念
常用术语
延误 由于道路与环境条件、交通干扰以及交通管理与控制设施等
驾驶员无法控制的因素所引起的行程时间损失，以s/辆或min/辆计
固定延误 由交通控制装置引起的延误，与交通量大小及交通干扰
当车辆受阻排队有可能超过瓶颈路段起点断面时，应及早将起 点断面位置后移
已知路段通行能力时可不调查路段终点断面，离开车辆数取待
驶出车辆数与通行能力中的低值
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路段行车延误调查
驶入驶出法（续）
【例6-1】表6-4为某公路上一瓶颈路段发生阻塞时的调查结果，已知该
路段通行能力为360辆/h，即平均每15min通过90辆车。求第300辆车的延误 时间？每辆车的平均延误时间？
自由行驶的高速路段
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路段行车延误调查
调查结果分析 - 区域行程时间与延误（2）
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路段行车延误调查
调查结果分析 - 车流延误率（1）
延误率和车流延误率的定义（基本概念） 将整个道路网的延误率标在图上，可以表示出单位长度路段的延误 分布情况，根据相应路段的交通量可确定总的延误量
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路段行车延误调查
调查结果分析 - 车流延误率（2）
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路段行车延误调查
调查结果分析 - 延误比率
各项延误占总延误的比率用柱状 图绘制，如图6-6 这是国外在车辆组成单一、行人 少、基本没有自行车的情况下的 统计结果 我国虽然情况不同，但是交叉口 的交通拥挤与延误也同样突出， 特别是行人和自行车的影响很大， 交叉口的延误通常>80%
驶入驶出法（续）
将表6-4的数据绘成图6-7所示的到达－离去曲线，图中虚线为累计到达 车辆数曲线，两曲线间的水平间隔为某辆车通过瓶颈路段所需要的时间，垂 直间隔为某一时刻的受阻（排队）车辆数
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基本概念
常用术语（续）
进口道延误（续）
进口道延误为E、F两点纵坐标 值之差 排队时间为E、C两点纵坐标值 之差 停车延误为D、C两点纵坐标值 之差 排队延误为排队时间减去F、B 两点纵坐标值之差
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基本概念
调查目的、意义与必要性
延误就是时间损失，就是浪费道路使用者的时间，影响几乎 涉及到社会和经济生活的各个方面 美国德州运输研究所研究美国39个主要城市，估算美国每年 因交通阻塞而造成的经济损失约为410亿美元；东京每年因交 通拥挤造成的交通时间损失约为12.3兆（万亿）日元 进行延误调查就是为了确定产生延误的地点、类型和大小， 评价道路上交通流的运行效率，在交通阻塞路段找出延误的 原因，为制定道路交通设施的改善方案、减少延误提供依据 对于评价道路交通设施的服务质量、进行道路交通项目的工 程经济分析以及研究交通拥挤程度等方面具有重要意义
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路段行车延误调查
跟车法（续）
调查注意事项
为了记录方便迅速，对车辆停止或缓行原因可事先规定一些缩 写符号（P136 表6-3） 路段总长及各控制点间的分段长度，可通过直接丈量或利用比 例尺可靠的地图确定，也可从测试车里程表上读出，调查路段 总长一般不应小于1.5km 根据调查目的选择高峰小时或非高峰小时进行，有时需对比； 注意工业区（货运影响）和商业区高峰时间与普通市区的不同 延误调查通常是在良好的天气条件下进行的
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路段行车延误调查
驶入驶出法（续）
解：由表知： 9:00～9:15，到达车辆数<通行能力，无阻塞 9:15～9:30，累计离去车辆数<累计到达车辆数，开始阻塞 9:30～9:45，到达车辆数最大，阻塞发展 9:45～10:00，累计待驶车辆数>能离去的车辆数 10:00～10:15，到达车辆数<通行能力，累计到达车辆数接 近累计离去车辆数，阻塞开始消散 10:30，累计到达车辆数＝累计离去车辆数，阻塞结束
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路段行车延误调查
调查结果分析 - 区域行程时间与延 误（1）
从某一个起始点对所有路线进行调查，得 到行程时间和延误资料，进而可以绘制成 等时线图
该图表示在一个给定的时间内，从一个共 同的起点（通常是中心商业区）所能到达 的距离
在相邻两条等时线相互接近处，就是交通 阻塞路段
在等时线成峰状向前伸展处，则是车辆能
延误率 车辆通过单位长度路段的实际运行时间与车辆在理想条件
下通过该路段所需时间（标准运行时间）之差值。可以反映出单位 长度路段上延误的大小。
国外观测：高速公路1.06min/km，主要干道1.49min/km，
集散道路1.86min/km
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基本概念
常用术语（续）
车流延误率 车流中各辆车的延误率的总和，即车流在单位长度
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表 6-2
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路段行车延误调查
跟车法（续）
调查方法
观测方法：测试车按下述方法之一行驶： 浮动速度法：测试车在交通流中浮动，尽量使它超越的车数 和超越它的车数相同 平均速度法：测试车按照驾驶员估计的交通流平均速度行驶 最大速度法：如果没有交通干扰，测试车按照限制速度（最 大速度）行驶
通常优先采用最大速度法，事先确定待测路段的起终点、沿线 控制点
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路段行车延误调查
跟车法（续）
调查方法
测试车驶过调查路段起点时，启动一块秒表（或自动记录仪 器），在测试车驶过控制点时，记录时间 测试车停车或被迫减速缓行时，使用第二块秒表观测每次延误 的持续时间，记录地点、时间和原因 测试车通过调查路段终点时，停止第一块秒表，记下测试行程 的总时间 重复上述过程，直到满足样本容量要求
第300辆车在9:45到达，离开了260辆车，排队位置为300-260=40辆， 它通过瓶颈路段所需的时间为 15/90×40＝20/3（min），在9:51:40离开
第300辆车通过瓶颈路段的延误时间，为实际行程时间与自由行驶时
间之差 20/3-15/90 = 6.5(min)
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路段行车延误调查
交叉口处左转车比例；交通流中大型车和载货车比例
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基本概念
影响因素（续）
交通负荷的影响（V/C）
行车延误与负荷系数（实际交通量与通行能力的比值）成正比
服务水平
行车延误程度影响道路和交叉口服务水平的高低 美国将延误作为划分信号交叉口服务水平等级的标准 我国主要采用延误作为评价道路交通服务水平的主要指标和划 分城市交叉口服务水平的依据
图6-4是公交车的延误类型及其分布示意图，每种延误的大小可由各 停车点上相应柱状图的长度来表示 图中绘出了两个行驶方向的调查结果
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路段行车延误调查
调查结果分析 - 公交延误（3）
整个公交线路的速度和延误调 查结果，可用图6-5的形式来 表达 最上边的柱形的长度代表总行 程时间：行驶时间和延误 其余柱形给出了在不同地点和 不同类型的延误所占的百分比
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路段行车延误调查
调查结果分析 - 拥堵里程（高德交通季报）
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路段行车延误调查
调查结果分析 - 平均车速（伦敦中心城拥堵收费，2003）
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路段行车延误调查
调查结果分析 - 交通政策分析 上海外牌限行，高德（1）
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路段行车延误调查
调查结果分析 - 交通政策分析 上海外牌限行，高德（2）
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基本概念
常用术语（续）
停车延误 车辆由于某种原因而处于静止状态所产生的延误。停车
延误等于停车时间，其中包括车辆由停止到再次起动时驾驶员的反 应时间。
行程时间延误 实际行驶的总行程时间与完全排除干扰后以平均
速度通过调查路段的自由行驶时间之差。除包括停车延误外，还包 括因加减速而产生的加速延误和减速延误。