第4章车速

85%位车速与15%位车速之差反映了该路段上的车速波 动幅度，同时车速分布的标准偏差S与85%位车速和 15%位车速之差存在着下列近似关系：
85%位车速 15%位车速 S 2.07
§4-2影响车速变化的因素
• 主要因素有驾驶员、车辆、道路、交通及环境等 • 一、驾驶员的影响 • 驾驶员的技术高低、开车时间的长短、驾驶员的
• 五、环境的影响
• 时间、气候和地理位置的变化对车速有影响。
§4-3地点车速调查
• 一、地点车速调查的目的 • 二、观测地点的选择 • 三、调查时间 • 四、调查方法 • 五、样本要求
一、地点车速调查的目的
• 1、掌握地点的车速分布规律及速度变化趋
势； • 2、作为改善道路的依据； • 3、用于交通事故分析 • 4、判断交通改善措施的成效； • 5、确定道路限制车速； • 6、设置交通标志的依据；
§4-4行驶车速及区间车速调查
• 行驶车速和区间车速都是研究整条路线的畅通程
度与发生延误的原因，或者分析整条道路通行能 力的重要资料。由于路上有交叉口、停车和公共 汽车站等的影响，所以区间车速与行驶车速一般 总是相差较大。 行驶车速和区间车速都是通过量测通过已知长度 道路的行驶时间或行程时间来获得。通常要求拟 调查路线的长度大于1.5km。观测时间取决于调 查目的，可选在高峰时段，也可选在非高峰时段。 我国在公路上进行车速调查，选用路段长度是 30km。
区间平均车速
• 在某一特定瞬间，行驶于道路某一特定长
度内的全部车辆的车速分布的平均值。 • 当观测长度一定时，其数值为地点车速的 调和平均值。
Vs
1
1 n

i 1
n
1 Vi

ns
t
i 1
n
i
Vs
1 1 n

i 1
n
1 Vi

ns
t
i 1
n
i
• • • •
——区间平均车速 （m/s）； s——路段长度（m/s）； ti——第i辆车的行驶时间 （s）； n——车辆行驶于路段长 度s的次数； Vi——第i辆车的行驶速度 （m/s）。
速度频数分布曲线
累计频率分布曲线
• 2、85%位车速 • 在该路段行驶的所有车辆中，有85%的车辆行驶
• •
速度在此速度以下，只有15%的车辆行驶速度高 于此值，交通管理部门常以此速度作为某些路段 的限制车速。 3、15%位车速与速率波动幅度 意义同前。在高速公路和快速道路上，为了行车 安全，减少阻塞排队现象，要规定低速限制，因 此15%位车速测定是非常重要的。
Vs
二者的数学关系：
Vs • σt——时间平均车速观测值的均方差； • σs——区间平均车速观测值的均方差；
V s Vt

2 t
Vt
Vt V s

2 s
V V s • （1） t ，
• 当且仅当所有车辆速度相同时：Vt
Vs
• （2）随V的增加，二者的差值减小。
• 例：设有3辆汽车，分别以20，40，
• 如果我们关心的是某一百分位的车速，则所需的
• • • • • •
最小样本量由下式求出：
2 2
式中：v——常数。 =0.00求平均车速时； =1.04求第15%或85%位车速时； =1.64求第5%或95%为车速时。 上例中，如果我们关心的是85%位车速，则最小 样本量为：
S K (2 v ) N 2 2E
• • •
• 四、调查方法
• 1、人工测速法 • 距离L：比较短，可
• • •
选择0.2777的n倍； 则:v=n/t 时间t：一般2~2.5s； 缺点：视觉误差、秒 表误差
l
一人选车
一人计时 一人记录
• 2、道路检测器法
•
• 道路管、环状线圈、超声
• 3、雷达测速法
•
波等。可同时测量交通量。 原理：通过两个检测器的 时间差。
• •
•
三、调查时间
• 调查时间的选择与调查目的有关，一般应选择非
高峰小时的时段，事前、事后调查应选择相同的 时段，速度调查还应避开交通异常时间，如节假 日及天气恶劣的时间。选择有代表性，或反映矛 盾的时段，必须与调查目的对应。 一般性调查、限速调查：非高峰小时； 检验交通改善效果：高峰小时； 机、非混行的影响：机、非交通量均大的时段；
道路物理条件限制时所能保持的最大安全车速。 它是设计道路线形尺寸的依据
二、时间平均车速与区间平均车速 • 在单位时间内测得通过道路某断面各车辆
的点车速，这些点速度的算术平均值，即 为该断面的时间平均车速：
1 Vt n
V
i 1
n
i
Vt
——时间平均车速（km/h）；
Vi——第i辆车的地点车速（km/h）； n——单位时间内观测到的车辆总数（辆）。
60km/h的速度，通过路程长度为10km的路 段，试求时间平均车速和区间平均车速。 • 解：按公式：
1 Vt n
Vs 1 n

1
1 Vi （20 40 60） 40km / h 3 i 1
n
n

i 1
1 Vi

1 1 1 1 1 ( ) 3 20 40 60
• • • •
式中：N——最少样本量； S——计算的样本标准差，km/h； K——相应于要求置信度的常数； E——车速计算中的容许误差。SK 2 N Nhomakorabea ) E
表4-3：用于确定样本量的地点车速标准差
• S值可以根据以前调
交通区域
道路类型 2车道
查的经验取用，当 郊区 没有资料时，可以 郊区 根据交通区域与道 路类型按表4-3查用。 过渡地带 为简单起见，建议 一律取S=8.0km/h。 过渡地带
• 3、区间车速（行程车速、综合车速、运送车速）
•
(Overall speed) 车辆行驶路程与通过该路程所需的总时间(包括停 车时间)之比。行程车速是一项综合性指标，用以 评价道路的通畅程度，估计行车延误情况。要提 高运输效率归根结底是要提高车辆的行程车速。
• 4、计算车速（设计车速）(Design speed) • 是指在道路、交通与气候条件良好的情况下仅受
§4-1车速
• 一、基本定义 • 行驶距离为L，所需时间为t，则车速可用L/t形式 • • • •
表示 1、地点车速（Spot speed） 这是车辆通过某一断面时的瞬时车速，因此观测 时L取尽可能短，通常以20~25m为宜，用做道路 设计、交通管制、交通规划资料。 2、行驶车速（技术速度）(Running speed) 这是从行驶某一区间所需时间(不包括停车时间) 及其区间距离求得的车速，用于评价该路段的线 形顺适性和通行能力分析，也可用于计算道路使 用者的成本效益分析。在公共交通业务中，又叫 技术车速。
32.7 km / h
时间平均车速与区间平均车速之间的关系也可通过回归 分析得到，即： Vs=-1.88960+1.02619Vt 可以看出，当速度提高，两者之间的变异就变小，即区 间平均车速接近于时间平均车速。
三、车速频率分布
• 对行车速度进行统计分析，一般要借助于
车速分布直方图和车速频率、累计频率分 布曲线。 • 1、中位车速 • 也称50%位车速，是指在该路段上在该速 度以下行驶的车辆数与在该速度以上行驶 的车辆数相等。
• 四、交通条件的影响
• • • • • •
1、交通量 交通量越大，交通密度越大，车速越低。 2、交通组成 快慢车分离比快慢车混合行驶车速高。在城市道 路上，三块板道路比一块板道路上的车速高。横 过街道的行人交通量的大小，对车速也很有影响。 3、交通管理 例如：北京前门大街实行线控后比线控前行驶速 度有明显提高，小汽车速度提高了19.5%。
• 原理：多普勒效应。反射
波与反射波的频率差与v 成正比。 仪器：雷达测速仪、雷达 枪；
2vf cos f c
• 4、光电管法
• 5、摄影测量法 • （1）照相法 • （2）航空摄影法
五、样本要求
• 1、样本量 • 道路上车辆数量大，不可能全部观测，只能从中
抽取部分车辆(样本)进行观测，据以推算车流总 体的车速。为了保证推算精度，应确定所需最小 的样本量。样本量越大，精确度越高，但过高是 不经济的。
表4-4：相应于置信度的K值
K 1.00 1.50 86.6 1.64 90.0 1.96 95.0 2.00 95.5 2.50 98.8 2.58 99.0 3.00 99.7
置信水平 68.3
• 例4-1 在一条城市4车道的道路上，希望得
到平均车速的容许误差在2km/h以内，并具 有95%的置信度，问至少应取多少样本？ • 解：查表得，标准差S=7.9km/h， • 95%置信度对应的常数K=1.96 • 代入公式： 2 SK 2 (7.9 1.96) N ( ) 59.94 2 E 2 • （辆） • 即应至少观测60辆车。
城市
城市 整数值
标准差 （km/h） 8.5
4车道
2车道 4车道
6.8
8.5 8.5
2车道
4车道 --
7.7
7.9 8
• K值对于正态分布，可按表4-4取用。 • 容许误差E，取决于平均车速所要求的精度。其取值
•
范围从±1.5km/h到±8.9km/h。一般取1.5~2km/h， 或再小一些。 当用公式计算的N值小于30时，一律取为30，即观测 的车辆在任何情况下不得少于30辆。
•
一、行驶车速和区间车速的调查目 的
1、掌握道路交通现状
– 是评价道路服务水平的主要指标，在很大程度上反 映着交通状况。 车速提高，直接意味着时间的节约，交通成本的降 低，污染的减少。