路段行车延误通常与行程时间一起调查,这样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。有关的调查方法很多,在上述车速调查中已介绍了跟车法、流动车观测法、牌照法等调查方法,本节主要介绍路段行车延误调查的输入输出法。
输入输出法适用于调查瓶颈路段的行车延误。该方法的假设前提: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,在其中某一时段内,当到达的车辆数大于路段的通行能力时,开始排队;当到达车辆数小于路段的通行能力时,排队将开始消散。
调查在两个断面同时进行,在调查路段的起讫点各设一名观测员,用调查交通量的办法,以5 min或15 min为时间间隔,累计交通量。要求两断面的起始时间相同,因此调查开始之前,两断面观测员应对准表以统一时间。当车辆受阻排队有可能超过瓶颈路段起点断面时,应根据实际情况及早将起点断面位置后移。如果该路段的通行能力为已知,则瓶颈路段终点断面可不予调查,这时,终点断面每一时段离开的车辆数取同一时段待驶出车辆数和通行能力二者中的低值。
表4-13所示为一组输入输出法的观测数据,已知该路段通行能力为360辆/h,即平均每15 min通过90辆车。由表4-13可见,在9:00开始的第一个15 min内,到达车辆数小于路段通行能力,路段上并无阻塞。第二个15 min内,累计离去车辆数小于累计到达车辆数,有10辆车被阻,于是开始阻塞。9:30~9:45是高峰,到达车辆数最大,阻塞继续发展。9:45~10:00到达车辆已开始减少,但累计待驶车辆数仍超过能离去的车辆数,通行能力仍不能满足要求。以上这45 min是排队开始形成、排队长度不断增加直至出现最大排队长度的一段时间。10:00以后,到达车辆数小于路段通行能力,累计到达车辆数与累计离去车辆数开始接近,排队长度缩短,阻塞车队开始消散。到10:30累计到达车辆数等于累计离去车辆数,阻塞结束。
表4-13 一组输入输出法的观测数据(www.daowen.com)
现在来求每辆车通过瓶颈路段的延误时间。例如,求第300辆车的延误时间。第300辆车是在9:45到达的,此时仅离开了260辆车,因此它排队的位置是300-260=40(辆),即排队中的第40辆车。由于瓶颈路段的通行能力为360辆/h,即90辆/15 min,因此每辆车通过瓶颈路段的平均所需时间为15/90 min。故第300辆车通过瓶颈路段所需时间为(15÷90)×40≈6.67(min),由此得知第300辆车是在9:45(它的到达时间)加6.67 min(6 min40 s),即9:51:40驶离瓶颈路段的。
第300辆车通过瓶颈路段的延误时间,应为实际行程时间与无阻塞时的自由行驶时间之差,即6.67-(15÷90)≈6.5(min)。
输入输出法比较简便,调查结果又能整理成十分直观的图表,因此,作为分析瓶颈路段的行车延误方法,具有一定的实用价值。但是输入输出法调查延误很难得到平均每辆受阻车的延误和受阻车辆占总数的百分比,也无法确定产生延误的准确地点和原因,而且无法识别延误的类型。在这些方面此法都不如跟车法效果好。因输入输出法的理论前提为假设来车率与离去率是均一的,这往往与实际交通状况不相符合。事实上,来车率与离去率往往是随机的,而并非均一的。因此,统计交通量的时间间隔取的越小,瓶颈路段的长度越短,精度才能越高。
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