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第3章交通量.docx

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第3章交通量

第三章交通量

交通量是指在选定时间段内,通过道路某一地点、某一断面或某一条车道的交通实体数。

按交通类型分,有机动车交通量、非机动车交通量和行人交通量,一般不加说明则指机动车交通量，且指来往两个方向的车辆数。

交通量是一个随机数，不同时间、不同地点的交通量都有变化。

交通量随时间和空间而变化的现象，称之为交通量的时空分布特性。

§2-1交通量的分布特性

一、交通量的表达方式

交通量时刻在变化，在表达方式上通常取某一时间段内的平均值作为该时间段的代表交通量。

如果以辆/d为单位,平均交通量表达式为:

平均交通量=

式中:

Qi—各规定时间段内的日交通量（辆/d）；

n—各规定时间段的时间（d）。

按平均值所取的时间段的长度计,常用的平均交通量有:

年平均日交通量（AADT）

月平均日交通量（MADT）

周平均日交通量（WADT）

其中年平均日交通量，在城市道路与交通工程中是一项极其重要的控制性指标，用作道路交通设施的规划、设计、管理等的依据。

其他平均交通量是供交通量统计分析、求各时段交通量变化系数，以便将各时段平均交通量进行相互换算之用。

小时交通量：

一小时内通过观测断面的车辆数。

高峰小时交通量（PeakHourFlow，PHF）：

一天内的高峰期间连续60min的最大交通量。

交通量具有随时间变化和出现高峰小时的特点,在进行道路设施规划设计时,必须考虑这个特点。

工程上为了保证道路在规划期内满足绝大多数小时车流能顺利通过,不造成严重阻塞,同时避免建成后车流量很低,投资效益不高,规定要选择适当的小时交通量作为设计小时交通量。

根据美国的研究认为第30位最高小时是最合适的。

所谓第30位最高小时交通量就是将一年中测得的8700个小时交通量,从大到小按序排列,排在第30位的那个小时交通量。

研究表明,第30位小时交通量与年平均日交通量之比的K值十分稳定。

据国外观测,按道路类别及所在地区不同,K值分布在12%～18%范围内。

影响交通量特性的因素有很多,主要包括:

（1）公路、城市道路的类型或等级。

不同等级道路上的交通量大小、构成有很大差异。

（2）道路功能。

城市间道路、乡村道路、旅游公路,城市内道路、通过性道路、生活性道路、商业性道路、公交或自行车专用道路等交通量特性差异很大。

（3）地区特征。

沿海和内地、城市和乡村、工业区与生活区、市中心区与郊区等不同地域,交通量特性也都不同。

（4）时间特征。

节日与平日、周末与周日、白天与夜晚、高峰与平峰,交通量变化也是很大的。

二、交通量的空间分布

交通量的大小与社会、经济发展速度、人民文化生活水平、气候、物产等多方面因素有关,它除了随时间而变化外,还随空间的不同而变化。

这种随空间位置而变化的特性称为空间分布特的性,一般是指同一时间或相似条件下,随地域、城乡、路线、方向、车道等的差别而变化的情况。

（一）地域分布

由于我国幅员辽阔,各个地区经济发展水平、工农业生产水平、居民生活水平的不均衡性导致东南部沿海经济发达地区、中部经济一般发展地区和西部经济欠发展地区之间交通量有明显差别。

1997年东、中、西部地区国道交通量

地区

国道里程（km）

AADT（MTE/日）

东部沿海

25665

5984

中部

31011

3203

西部

37711

2168

（二）城乡分布

由于城乡之间经济发展、生产活动、生活水平不平衡，造成城乡间交通量的显著差别。

一般说来，城市道路的交通量大于农村公路的交通量。

我国广大农村公路上交通量很小，甚至国道某些线路上交通量也不大，而大城市出入口干道一般大于5000辆/d，城市道路交通量就更大，如武汉的航大路日最大交通量达21300辆，北京崇文门的日交通量达27871辆，自行车为108306辆/d，南京市中央路小汽车为33620辆/d。

由于路网上各路段的等级、功能、所处的区位不同，在同一时间内，路网上各路段的交通量有很大不同。

一般我们用路网交通量分布图来表示交通量在各路段上的分布。

（三）方向分布

一条道路往返两个方向的交通量，在很长时间内，可能是平衡的，但在某一短时间内，如一天中某几个小时，两个方向的交通量会有较大的不同。

为了表示这种方向不平衡性，常采用方向分布系数KD表示：

Kd=（主要行车方向交通量/双向交通量）×100%

据国内外的数据，上下班路线KD=70%，主要干道KD=60%，市中心干道KD=50%。

城市出入口道路高峰小时中进、出城的交通量有明显的不同，早高峰时出城方向交通量占60%~70%，晚高峰时则反过来。

我国公路的方向分布系数

类型

东部

中部

西部

全国平均

5min

15min

60min

5min

15min

60min

5min

15min

60min

5min

15min

60min

城郊公路

0.66

0.58

0.61

0.57

0.65

0.57

0.58

0.64

0.57

0.58

乡村公路

0.71

0.60

0.61

0.60

0.57

0.61

0.66

0.59

（四）车道分布

多车道道路上,因非机动车的数量,车辆横向出入口的数量的不同，各条车道上交通量的分布也是不等的。

在交通量不大的情况下，一般右侧车道的交通量比较大，随着交通量增大，左侧的比重也增大。

（参见P173）

三、交通量的时间分布

（一）月变化

一年内各月交通量的变化称为月变化。

以一年为周期,统计12个月的交通量,每个月的交通量均不尽相同,以月份为横坐标,月平均日交通量相当于年平均日交通量的百分数为纵坐标，绘成曲线图，则此曲线简称为交通量的月变图。

而年平均日交通量与月平均日交通量之比，称为交通量的月变化系数（或称月不均衡系数，月换算系数），以K月表示。

则：

式中，k为当月的天数，有30d，29d，31d和28d，年则有平年（365d）和闰年（366d），为简便起见，年平均日交通量可用下式计算:

AADT=

通常月交通量变化系数（K月）可用以表示交通量的月变化规律。

例：

某测站测得各月的交通量及全年的累计交通量如表，试计算各月的月平均日交通量与月变系数（K月）。

月平均日交通量与月变系数计算表

月份

全年合计

全月交通量

MADT

K月

65785

2122

1.14

42750

1527

1.58

67141

2166

1.11

73317

2444

0.99

77099

2487

0.97

72782

2426

0.99

70641

2279

1.06

70951

2289

1.05

83043

2768

0.87

91661

2957

0.82

88166

2939

0.82

78180

2522

0.96

881516

AADT

=2415

解:

首先计算年平均日交通量:

AADT=2415（辆/d）

再计算月平均日交通量及月变系数:

1月份MADT=2122（辆/d）

K月=1.14

其余类推，结果如表第三、第四行。

从表可知,二月份的月变化系数最大,为1.58,说明气候寒冷与春节对出车影响较大，故二月为一年交通量最少的一个月。

（二）周变化

交通量的周变化是指一周内各天的交通量变化，因此也称周日变化。

对于一定的城市或某个路段,交通量的日变化存在一定规律。

我国城市道路,一般各工作日的交通量变化不大,而在节、假（或休息）日则变化显著,交通量一般都要小一些,但在公路上一周内交通量变化要较城市为小。

日交通量系数Kd定义为:

年平均日交通量除以某周日的平均交通量。

某周日的平均日交通量等于全年所有该周日的交通量除以全年该周日的总天数。

例：

某测站测得各周日的全年累计交通量列于表中第一行，试求各周日的年平均时交通量与日变系数。

解：

先求周日交通量，以星期日为例：

星期日的WADT=2103（辆/d）（该年有53个星期日）

星期日的日变系数为Kd=1.15

仿此计算其他各周日的日平均交通量、日变系数，列于表第三、四行。

周平均日交通量与日变系数计算表

周

日

一

二

三

四

五

六

全年合计

累计交通辆

111469

128809

129486

128498

127030

129386

|126838

881516

周的年平均日交通辆

2103

2477

2490

2471

2443

2488

2439

2415

1.15

0.97

0.98

0.99

0.97

0.99

旅游道路周六和周日的交通量高于工作日，城市道路周六和周日的交通量低于工作日。

（三）一日内的时变化

一天24小时中，每个小时的交通量亦在不断变化。

表示各小时交通量变化的曲线，称为交通量的日变图。

亦有采用直方图表示的，以某一小时或某一时段交通量占全日交通量之比表示交通量的时变规律。

常用的有16个小时（6:

00~22:

00）或12个小时（6:

00~18:

00），亦有用18小时（4:

00~22:

00）交通量占全日交通量之比及高峰小时占全日交通量之比作为特征变化系数。

高峰小时交通量。

在城市道路上,交通量时变图一般呈马鞍形,上下午各有一个高峰，在交通量呈现高峰的那个小时，称为高峰小时，高峰小时内的交通量称为高峰小时交通量。

高峰小时交通量占该天全天交通量之比称为高峰小时流量比（以%表示）,它反映高峰小时交通量的集中程度,并可供高峰小时交通量与日交通量之间作相互换算之用。

我国公路部门近年来对各交通量观测站的初步统计,高峰小时的流量约为9~10%,平均为9.6%。

（四）高峰小时内交通量的变化

高峰小时系数（PHF）,就是高峰小时交通量与高峰小时内某一时段的交通量扩大为高峰小时的交通量之比。

一般将高峰小时划分为5min、6min、10min或15min的连续时段内的统计交通量，此连续5、6、10或15min所计交通量中最大的那个时段,就是高峰小时内的高峰时段,把高峰时段的交通量扩大为1h的高峰小时交通量，因此,高峰小时系数是指高峰小时交通量与扩大的高峰小时交通量之比。

例如:

对于t=15min

类似地还有PHF5,PHF6,PHF10等表示的高峰小时系数。

城市道路中短时间交通量往往会造成交通阻塞,如最大15min交通量可达小时交通量的40%,最大5min交通量可达小时交通量的20%。

对于行人过街与车辆交叉,短时间交通量是十分重要的。

据美国2000年道路通行能力手册介绍，15min高峰交通量是造成交通阻塞的重要因素，所以常常研究15min的高峰小时交通量。

在城市道路中，15min的高峰小时系数一般为0.8~0.98，较低值表示在高峰小时中流量较大的可变性，较高值表示流量变化不大，超过0.95时通常表示在高峰小时内流量受到通行能力的制约。

例:

某测站测得的连续各5min时段的交通量统计数如下表,高峰小时交通量为l346辆/h，求5min和15min的高峰小时系数。

某路段高峰小时以5min为时段交通量统计表

统计时间

00～8:

05～8:

10～8:

15～8:

20～8:

25～8:

30～8:

35～8:

40～8:

45～8:

50～8:

55～9:

5min交通量

118

114

112

111

120

115

106

104

118

110

107

解:

由上表知8:

25~8:

30为最高5min,故

PHF5=1346/（120×12）=0.93

最高15min交通量为8:

20~8:

35,故

PHF15=1346/（346×4）=0.97

四、交通量的构成特性

交通量的构成指交通量中各种交通工具（机动车、非机动车、客车、货车;大、中、小客货车、公交车、出租车、摩托车等等）所占数量和比重。

分析交通量构成特性是确定道路功能、性质和制定交通管制策略措施的重要依据。

（一）公路交通量构成的基本特性

在公路交通量分析和公路规划设计中,一般将车辆按车型大小分为小客车、大客车、绞接车、小货车、大型挂车、小型拖拉机、大型拖拉机等。

公路交通量中不同车种的比例与不同的地域、不同道路等级、不同经济发展水平和地区特征有密切关系。

在高速公路、一级公路上,不允许拖拉机、摩托车、机动三轮车以及低性能汽车等车辆上路,行驶的车辆主要有小汽车、长途汽车、大中小货车、集装箱车等。

在接近旅游区、中心城市的高速公路和机场高速公路上,客车的比例明显高于货车,而通往矿区、制造和加工工业区、农作物区、林区的高速公路上货车的比例一般要高一些。

我国普通公路的交通是一种典型的混合交通,交通量构成十分复杂,除了各种各样品牌、大小、性能不同的汽车之外,还有大小拖拉机、机动或非机动三轮车、摩托车、轻骑、助力车、自行车、板车、畜力车等等,在进行公路交通量构成分析的时候可以根据需要进行适当的归并。

公路交通量中客车、公交车、自行车的数量和比例一般要比城市道路上要小,而货车和拖拉机交通量的比重要大于城市道路交通量中的比重。

（二）城市出人口道路交通量构成基本特性

城市出人口道路处于城郊结合部,是公路与城市道路衔接过渡的路段,其交通量构成特性兼有城市道路和公路的特性,但又与两者都不相同,公交车、小客车、自行车比例一般低于城市道路,高于公路。

在上班早高峰时段,客流以进城为多,出城为少,在下班晚高峰则正好相反。

出人口道路越接近城市,其交通量的构成特性越近似于城市道路交通量特性;越接近于乡村,其交通量构成特性则越近似于公路。

（三）城市道路交通量构成基本特性

城市道路交通量的构成特性也是比较复杂的。

交通流中通常包括大中小客车、大中小货车、摩托车、轻骑、助力车、自行车、马自达、正三轮、残疾人专用车、人力三轮车、板车、拖拉机等等。

在交通管理相对正规严格的大城市,道路交通量的构成相对要简单些,主要有公交车、大客车、小客车、出租车、自行车等,其他车辆相对较少或者被禁止进入。

在不同等级和功能的道路上,交通量的构成差别是比较大的。

例如,城市快速路和交通性主干道上交通量中主要是小客车和出租车，在生活性的干道上,公交车的比例相对要高得多，而在支路上自行车和行人交通量可能占主导地位。

在城市中心区,特别是商业中心区的道路中,出租车交通量占有比较大的比例,例如南京新街口中心区道路交通量中出租车交通量平均占40%以上,最高的路段达到88%。

§3-2统计交通量的方法

交通调查：

是一种用客观的手段，测定道路交通流以及与其有关现象的数据（片断），并进行分析，从而了解与掌握交通流的规律。

目的是：

向交通、城市建设规划与环境保护、公共交通管理等部门提供改善、优化道路交通的实际参考资料和数据。

调查对象：

交通流现象以及与交通流有关的一切。

美：

1921年开始，

英：

1922年开始，33年后每隔3年一次，平均每7km1个观测点；

意：

1927年开始，每年进行一定天数的连续观测；

日：

1928年开始，1962年起每3年一次，每次春、秋非节假日各调查2d，平均不到6km一个观测站，上午7点到下午19点；

我国：

1955、1958年，1979年10月起国道、干线调查。

参考资料：

《交通调查与分析》严宝杰主编，人民交通出版社，1994

通常有两种统计交通量的方法，即手工计数和自动计数。

采用何种方法，主要取决于所能获得的设备、经费和技术条件、调查目的要求以及要求提供的资料情况等。

一、手工计数法

1、人工纸上计数法

优点：

方便、简单、灵活，可完成分车种、分流向调查，无需大型设备，精度高；

缺点：

所需人力多，劳动强度大，人员需培训、纪律教育，需预演；

内容：

1分类车交通量，空载与满载、轴数、客车载客情况等

2某方向、某车道上的交通量，

3各出入口、各流向交通量，环形交叉口交织段

4非机动车、行人交通量

5排队长度，及车辆空间、时间占有率

6车主、车所属地区、部门、系统

7司机、骑车人对交通规则的遵守情况

交通量调查记录表

调查地点________（路、街）方向___________调查日期__________

车道数__________调查员姓名_____天气___________

车型

时段

小客

车

大客

车

小货

车

中型

货车

大型

货车

大型公

交车

合计

6：

00～6：

6：

15～6：

6：

30～6：

┇

合计

2、流动车法（FloatingCarMethod）

又称浮动车观测法，英国运输与道路研究室Wardrop、Chalesworth,1954年。

测试车：

不引人注意，工作方便，能容纳调查人员。

第1人数对向来车数XE、XW；

第2人数超车数YE被超车数ZE；

第3人计时间tE、tW；

开六个以上的来回

（3-1）

式中：

XW:

逆待测方向行驶时测得的待测方向来车数；

YE:

待测方向行驶时，超越测试车的车辆数；

ZE:

待测方向行驶时，被测试车超越的车辆数；

tW:

逆待测方向行驶时行程时间；

tE:

待测方向行驶时行程时间。

取各个量的算术平均值计算。

行程时间，在记录时以分、秒计，但计算时应化成分的百分数；

测试延续时间较长，应注意路段和行驶时间不要太长；

得到的交通量是平均值。

（整个观测时段内）

浮动车法记录表

路线名称及编号_____________观测日期年_____月_____日时

调查区间编号_______________观测路段起讫点桩号_________________

测定距离___________________观测人员___________气候情况________

行车方向

观测次数

逆向交会车辆数XW

同向超越测试车的车辆数YE

同向被测试车超越的车辆数ZE

行程时间tW

分

秒

换算为分

A→B

┇

平均值

行车方向

观测次数

逆向交会车辆数XE

同向超越测试车的车辆数YW

同向被测试车超越的车辆数ZW

行程时间tE

分

秒

换算为分

B→A

┇

平均值

3、摄像法

可以通过一定时间间隔的连续图像给出连续的交通流详细资料。

要求将摄像机升高到工作位置（或合适的建筑物），以便能观察到所需的范围。

优点是现场人员较少，资料可以长期反复应用，也比较直观。

缺点是费用比较高，内业整理工作量大。

二、自动计数法

目前世界上已经广泛采用自动装置进行交通量调查。

优点：

可连续观测；可得各时段的交通量增减变化规律；目前已经可以分车道、车种、流向；

缺点：

一次投资大；对某些车种、或车流大时不够精确可靠；

装置：

车辆检测器（传感器）、计数器

（一）车辆检测器类型

1、气压式车辆检测器

传感器：

单层橡胶软管，测得车轴数。

（每两次脉冲记一辆车？

）

多轴车、多车同时通过、停车、斜角、

刹车、易滑溜路段会出现误差；

履带车、铁轮车不宜；易磨损、老化。

2、电接触式

——车辆经过时，电极接触连通。

需要挖开路面，易损坏；

3、光电式

——以光是否被遮断感知车辆。

结构简单，不能区分各车道交通量，大交通量是精度较低。

4、雷达式

——多普勒效应，精度高，性能可靠，不受来往车辆碾压和气候的影响，也不存在老化的问题，常与车速调查一起使用，通常安装在拟调查的车道中心上方。

但贵、维修费用高。

雷达交通流量计数器

5、磁场式

——车辆通过引起磁场的变化。

感应线圈——大量应用，需要挖开路面。

6、超声波

——利用发射的超声波的回波来感知车辆。

特点同雷达式。

7、红外线

——红外线式检测器有主动与被动两种。

主动式检测器发出红外线经车体反射而传感信号,被动式则由检测器接收车体因热辐射而产生的红外线而传感信号。

其结构亦不复杂,但路面条件要求较高,外界对所发射的红外线有干扰时,则数据可能失真。

环形线圈车辆检测器

8、视频检测

——一种是摄像后进行事后处理；另一种是传输至专门的视频处理设备，进行实时处理。

9、其他：

电容式，压电式，摩擦电式，地震式等。

（二）计数器类型

1、数字式计数器

只记录累计车辆数。

2、录带式计数器

装有纸带，定时自动打印，自动归零。

3、环形图表式计数器

装有绘图笔和环形坐标纸，可以自动画出车流量曲线。

自动归零。

4、计算机式计数器

微机或单片机，能连接各种检测器，利用各种软件根据客户需求自动处理资料，并自动输出用户定制的交通信息，能存储大量的资料，且可以长期保存，精度高。

可靠，价钱便宜。

JJ-2D型交通量记录仪

§3-3交通量调查

调查汽车交通量的目的是:

1、在某一地点作周期调查,了解交通的组成、分布,掌握交通量随时间推移的变化规律,据此可预测交通量及其发展趋势。

2、为道路规划、建设及交通营运管理与控制,提供交通流量流向、车速、延误、停车等数据。

3、为道路几何设计及交通控制设计提供依据交通量。

通过事前、事后的交通量调查,评价道路服务水平与交通管理措施的效果。

4、在交通研究中通过交通量调查掌握交通实态与变化的规律。

5、用于推算道路通行能力、预测与计算事故率及道路运输成本和效益等为制定交通政策法规与科学理论研究提供基础数据。

一、交通量调查的方法

（一）调查时间

1、24h交通量：

周一~周五中一个连续24h

2、16h交通量：

3、12h交通量：

4、高峰小时交通量：

AADT=观测日交通量*K月*K周日

客观条件所限时可能只作时段的调查；

调查目的不同，选择不同时段。

（二）调查过程

5、明确调查目的、内容和方法；

6、实地考察道路的交通状况（在内业基础上）；

7、调查资料准备，人员培训、试调查；

8、调查实施；随时排除不可预见因素干扰。

9、核验；三级核验：

1调查员自验；

2小组核查；

3总核验。

（三）交通量调查方案设计

选点：

路段选点：

无干扰，离路口20~50m以外；

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