区间车速是另一种速度资料,区间车速调查资料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、路线改善设计的依据和衡量道路上车辆运营经济性(运营时间和车辆耗油)的重要参数。
区间车速和平均车速的调查方法主要有以下几种:
1. 牌照法
牌照法是在调查路段的起讫点设置观测点,观测人员记录通过观测点的车辆类型、牌照号码(可以只选择后三位数字)、各辆车的到达时间。测完后,将两处的车型及牌照号码进行对照,选出相同的牌照号码,计算通过起讫点断面的时间差,即行程时间,路段距离除以行程时间得到行程车速。
此法适用于路段上无大型交叉口,单向一车道或流量不大的单向两车道公路,观测路段长度不宜超过500 m。
牌照法的主要优点在于取样速度快,室外工作时间短,能较准确地测得不同时段的平均行程车速及各种类型车辆的平均行程车速,通过断面的单向交通量及车头时距,便于进行交通工程中的微观分析。但是,牌照法所测得的只是起讫点间的行程时间,无法知道车辆在行驶过程中的延误及交通阻滞情况,当路段中间有交叉口时,由于路段车辆在交叉口的转向,使起讫点的车辆牌照号码不完全一致,增加了业内工作量;在单向两车道或大于两车道的路段,观测时由于靠边车道上车辆的阻挡,无法看清中间车道上车辆的牌照号码,容易漏记车号,另外,此法现场观测的劳动强度较大。
表4-10所示为利用牌照法观测行程速度得到的平均行程速度计算表。
表4-10 平均行程速度计算表
续表
注:观测路段长度为12.5 km。
利用表4-10内第二栏的行程时间和路段长度l计算车辆的速度:
式中:l——路段长度;
ti——第i辆车单程的行程时间。
将表4-10中数据代入得相应的vi
计算区间平均车速
此例中n=10,由表4-10得,所以。
计算行程速度标准差σv:
(www.daowen.com)
在本例中:σv=±4.7 km/h。
计算平均行程时间:
在本例中:。
计算行程时间标准差σt:
本例中:σt≈±5.1min。
2. 跟车法
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,用路段的长度除以该时间即可得到行程速度。
在测速前应利用大比例尺的地形图量测路段全长及各变化点之间的距离,要对路段进行编号,然后至现场踏勘,按图上各点在实地做好标记,并补充地形图上遗漏的地物特征点;测试车的性能应能跟上道路上行驶的车辆,一般一辆观测车应配备两名观测人员并携带秒表及记录表格,如表4-11所示。
表4-11 跟车车速观测表
测速时,观测车辆应紧跟车队行驶,一般不允许超车,但如果道路上遇到有特殊慢的车辆则可以超越。车内测试人员必须熟记预先在道路上做的各个标记,并注意观测沿途的交通情况。当车辆从起点出发时打开秒表,每经过一次标记,立即读出经过标记的时刻。当试验车遇到阻塞或严重减速时,应记录减速次数或停车延误时间及原因。跟车测速次数一般要求往返6~8次,每次往返时间应尽量小于40 min。在道路条件好、交通顺畅的市郊道路,路线长度以不超过15 km为宜;市区边缘道路,路线长度以小于10 km为宜;市中心区道路,一般交通繁忙,车速低,并受到交叉口信号灯的管制,路线长度应小于5 km。
跟车测速法的主要优点是方法简单,能测到全程及各路段的行程时间、行驶时间、延误、沿途交通状况及交通阻塞原因等,所需的观测人员少,劳动强度小,适用于交通量大、交叉口多、路线上交通较复杂的道路。跟车测速法的主要缺点是测量次数不可能多,相对于某一时段(如高峰小时)只能得到2次,最多3次,所测车速可以用作宏观控制,但难以用作微观分析。当路段交通流量少时,车辆难以形成车流,往往发生测试车无车流可跟,测试中经常处于非跟踪状态,最后测得的车速常受到测试车性能及驾驶员习惯的影响,不能完全代表道路上车流的车速。
3. 五轮仪法
五轮仪是测量车速的专用仪器,与速度分析仪同时使用。测速时将五轮仪安装于试验车之后,成为试验车以外另加的一个轮子,故名五轮仪。当测试车行驶时,五轮仪的轮子亦与地面接触,同样转动。在五轮仪的轮轴上设有光电装置,其作用是将车轮转动速度转换为电信号输入速度分析仪,此时记录仪能自动记下行驶距离、行驶时间、行程车速。例如,测试车在路段起点时,观测员打入信号,当车辆行驶到第一个标记时再打入信号,速度分析仪就能记下从起点到第一个标记时两点间的距离、行程时间和平均行程车速。五轮仪与一种速度分析仪一起使用,还可以得到车辆在权限行驶时的速度分布。
五轮仪的测速法主要优点是自动化程度高、测速精确,能直接将结果打印输出,无须记录。它可以与车辆油耗仪同时使用,测量不同行驶状态、不同车速情况下的耗油量,作为建立模型的可靠资料。但是,在使用五轮仪时,对路面平整度有一定要求,平整度很差的路面,行驶时五轮仪跳动厉害,影响测速精度,并有损仪器。
4. 光感测速法
光感测速仪也是一种测量车速的专用仪器,这种仪器由光电探测器和光谱屏幕两个主要部件组成。测速时,将光感测速仪贴在试验车车厢外壳上,光电探测器对准地面,随着车辆行驶,在光电屏幕上产生不同频率的电信号,频率的高低与车速成正比。如果再配置一台微型计算机且与之连机,则可以直接打印出速度曲线、行驶时间、行驶距离等。这种仪器的测速范围为3~200 km/h。
使用光感测速仪测速,也是试验车跟踪测速的方法之一,其主要优点是测速方便,能方便地安装在各种类型的车辆上,测速精度高,可连续获得各点的瞬时车速和全程平均车速,并直接打印出结果。除此之外,这种仪器还可用于加速试验和制动试验,加速试验测得的数据是加速的最终速度、加速距离、加速时间;制动试验测得的数据是制动时的初速度、制动距离、制动时间。这种仪器对测速时的使用和平时保养的要求均较高。
5. 流动车测速法
与4.2.3节介绍的用于观测交通量的流动车测速法相同,具体测量方法见4.2.3节。
流动车观测法实际上是在整个行驶时间内的一种抽样率小于50%的抽样测定法。因为测试车每来回行驶一趟,每个方向的车流被测的时间约占一半,所以这种方法所统计的流量和车速不如用牌照法测量精确,而且流动车观测法不宜用于城市中交叉口间距短或全线道路交通条件不一致的情况。但是,流动车观测法可以用较少的人力在较长路段上同时观测行程车速和流量;内业工作量小,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。
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