1、 山東理工大學實驗報告紙 第 頁姓名 * 交通與車輛工程學院*級 交工*班 同組者 成 績_室溫: 氣壓: 課程名稱: 教師簽字_實 驗 項 目 編碼(B1205203 ) 環形交叉口分方向流量觀測實驗指導老師郇榮實 驗 目 的1. 通過實驗，使學生加深對交通量概念、交叉口交通量分布規律和車型換算等課堂內容的理解。 2. 通過實驗，掌握環形交叉口分方向流量觀測的方法和實驗方案設計。 3. 通過觀測數據的整理分析，鍛煉學生分析問題的能力和計算機應用能力。 4.本實驗課是交通工程學教學的重要輔助手段。增強學生認識交通現象，解決交通實際問題的能力。實驗儀器(編號)材料、工具 秒表、記錄板，機械式計數

2、器（原理概述） 環形交叉口及其各向流量之間，它們之間有下列關系： （1）各進口引道的進入環道的交通量Q進 等于其左轉、直行和右轉交通量(Q左、 Q直、 Q右 )之和，即： Q進1=Q直1+Q右1+Q左1 Q進2=Q直2+Q右2+Q左2 Q進3=Q直3+Q右3+Q左3 Q進4=Q直4+Q右4+Q左4 (式1） (2)環道各交織段上的交通量Q交織，等于其上游各入口引道進入的有關交通量之和，即： Q交織1=Q直1+Q右1+Q左1+Q直4+Q左4+Q左3 Q交織2=Q直12+Q右2+Q左2+Q直1+Q左1+Q左4 Q交織3=Q直3+Q右3+Q左3+Q直1+Q左1+Q左4 Q交織4=Q直4+Q右4+Q左

3、4+Q直3+Q左3+Q左2 （式2） （3）若將(式1)中有關交通量的關系式帶入到(式2)中，則可得到： 實驗室名稱： 年 月 日第 頁 山東理工大學實驗報告紙 Q交織1=Q進1+Q進4-Q右4+Q左3 Q交織2=Q進2+Q進1-Q右1+Q左4 Q交織3=Q進3+Q進2-Q右2+Q左1 Q交織4=Q進4+Q進3-Q右3+Q左2 （式3） 進一步化簡可得： Q左1=Q交織3-Q進3-Q進2+Q右2 Q左2=Q交織4-Q進4-Q進3+Q右3 Q左3=Q交織1-Q進1-Q進4+Q右4 Q左4=Q交織2-Q進2-Q進1+Q右1 （式4） （4) 各出口的交通量Q出由車流關系可建立下列關系式： Q出1=

4、Q右4+Q直3+Q左2 Q出2=Q右1+Q直4+Q左3 Q出3=Q右2+Q直1+Q左4 Q出4=Q右3+Q直2+Q左1 （式5）式中：Q進i第i 個進口的總交通量(i=1,2,3,4) Q直i第i 個進口進入的直行交通量 Q右i第i 個進口進入的右轉交通量 Q左i第i 個進口進入的左轉交通量 Q出i第i 個進口的出口總交通量 Q交織i第i 個交織段的總交通量 由以上各式可以看出，利用式4和式1所建立的關系，只要實測各出入口和各交織段的下列交第 頁 山東理工大學實驗報告紙 通量：Q進i，Q右i，Q交織i，即可計算出無法直接觀測的Q直i和Q左i；并可通過實測各個Q出i來對調查進行復核。 （實驗內容

5、步驟）1. 確定調查地點 交叉口交通量調查是以研究交叉口交通組織管理為主要目的，調查地點一般選擇有代表性的環形交叉口進行觀測，具體觀測地點在所選交叉口各入口、出口和交織斷面。 2.選擇調查時間 制定交叉口交通組織管理的方案應考慮平峰期間和高峰期間的交叉口交通量，因此調查時間的選擇常采用抽樣方式： 在全年內選擇實測日期，然后對抽樣日做全天觀測； 當以每天部分時間的實測交通量換算全天交通量時，應選擇交通量集中時段； 作16h觀測時可選上午6時至晚上22：00時； 作12h觀測時可選上午7時至傍晚19：00時； 當進行高峰小時交通量調查時應選擇包括高峰小時在內的連續3個3小時。通常應觀測3天的數據（

6、工作日2天，非工作日1天）。 3.調查方法 交叉口交通量調查比較復雜，可采用有人工觀測法(計數)、儀器自動計測法、攝影(象)法等。本實驗采用錄像后人工觀測法，并配以機械計數器。 十字環形交叉口分方向、分車型進行交叉口交通量進行觀測時（錄像后人工觀測法），一般要對每個方向的進口、右轉、交織和出口交通量分車型進行觀測，每個方向需要4名觀測員觀測車輛的交通量，這樣四個方向需安排16名觀測員，此外還需要1名報時人員。如果需要觀測交叉口行人交通量，還需每個方向安排1名觀測員。調查時間一般選在高峰時間段內進行，數據記錄時至少每隔15min做一次記錄，最好每5min記錄一次將。 人工觀測法簡單、易行，可分行

7、車方向、車道、車種進行，也可對整個道路的全部車輛進行測量。但需要人力多，長時間易疲勞、不易保持精度。 4.調查表格設計 表1為交叉口交通量調查表，計時間隔為5min，也可根據需要增加行人觀測。 5.實地觀測 6.數據資料整理分析 觀測人員安排和數據資料整理分析可參考試驗原理相關內容進行。 第 頁 山東理工大學實驗報告紙 （1） 交通量換算 在實測交通量時，一般分車型計測車輛數，在交通流中不同車型的車輛由于其占有的空間與時間的不同，同一車道的通過數量也不同，而在交通運營中常常需要將其換算成某種單一車型的數量，通稱之為交通量換算。獲得交叉口交通量數據后，一般需要進行車型換算，得到每個方向和進口的換

8、算交通量（當量交通量）。 車型換算標準可參考表1、表2。 城市道路交通規劃設計規范GB 50220-95中的當量小汽車換算系數 表1 城市道路交通規劃設計規范GB 50220-95中的當量小汽車換算系數 表1 車種 換算系數 車種 換算系數 自行車 0.2 旅行車 1.2 二輪摩托 0.4 大客車或小于9t的貨車 2.0 三輪摩托或微型汽車 0.6 915t貨車 3.0 小客車或小于3t的貨車 1.0 鉸接客車或大平板拖掛貨車 4.0 城市道路設計規范（CJJ37-1990）規定車輛換算系數 表2 車型 小汽車 普通汽車 鉸接汽車 路段上換算系數 1 1.5 2 環形交叉口換算系數 1 1.4

9、 2 信號交叉口換算系數 1 1.6 3.5 無信號控制交叉口換算系數 1 1.5 3.5 交叉口交通調查結束后，需要整理整理出交叉口交通量匯總表。 交叉口交通量匯總表中一般是對高峰小時交通量進行分析。如果機動車交通和自行車交通的高峰期間不重疊，可分別匯總機動車和非機動（自行車）的高峰小時流量。如果機動車交通和非機動（自行車）交通的高峰期間基本一致，可匯總交叉口高峰小時總流量。 第 頁 山東理工大學實驗報告紙 交叉口高峰小時交通量匯總表 表3 進口方向行駛方向機動車交通量小計摩托車、電動車、自行車小計總交通量大、中型機動車比例合計東進口左轉2451008261032710.031111直行52

10、354577右轉24023263西進口左轉307901561503630.061052直行42868496右轉16626192南進口左轉156933181061740.031040直行48555540右轉29233325北進口左轉3131091632183760.041309直行46793560右轉31162373合計3933393357745134513（3）交叉口流量流向圖 交叉口交通調查的結果經常采用高峰小時流量流向圖來表示，見圖1。高峰小時交通量可以采用混合交通量，但為了與歷史資料相互比較，最好換算成當量交通量。如果機動車和自行車交通的高峰期間不重疊，可分別繪制機動車和自行車的高峰小時

11、流量流向圖。如果機動車和自行車交通的高峰期間基本一致，可繪制交叉口總當量交通量的高峰小時流量流向圖。如果沒有交叉口高峰小時交通量資料，也可以繪制某個時段的流量流向圖。 第 頁 山東理工大學實驗報告紙 圖1 某交叉口高峰小時8：459：45機動車流量流向圖 （數據記錄表及處理） 交叉口車流量調查表表1 調查日期 2013年月日 天氣 晴 調查員 孫維富 統計員 孫維富 驗收員 郇榮調查地點 萊蕪市魯中大街-文化路環形交叉口 路口編號 1 調查時段 8：45-9：45交叉口控制方式 錄像監控 進口_路口類形_ 方向：左行 直行 右行 進口 出口 交織 第 頁 山東理工大學實驗報告紙 車型時間 客車

12、 貨車 摩托車 助力車 電動車自行車小型中型大型小型中型大型 三輪 二輪 1-511915325 6-1011821620 11-1510143129 16-2010134225 21-2511224122 26-3013314316 31-3510912419 36-4012627316 41-45 46-50 51-55 56-60 小計919163023172 1-511713523 6-1010324511 11-159534918 16-2011112318 21-2510545310 26-3011416219 31-351053349 36-4011127216 41-45105

13、1438 46-5011233215 51-5511724115 56-6012025414 小計1315255050176第 頁 山東理工大學實驗報告紙 （實驗結論及問題討論） 實驗結論：各進口引道的進入環道的交通量Q進 等于其左轉、直行和右轉交通量(Q左、 Q直、 Q右 )之和。環道各交織段上的交通量Q交織，等于其上游各入口引道進入的有關交通量之和。左轉、交織、進口、右轉的車輛之間有下列關系 Q左1=Q交織3-Q進3-Q進2+Q右2 Q左2=Q交織4-Q進4-Q進3+Q右3 Q左3=Q交織1-Q進1-Q進4+Q右4 Q左4=Q交織2-Q進2-Q進1+Q右1各出口的交通量Q出由車流關系有以下

14、關系 Q出1=Q右4+Q直3+Q左2 Q出2=Q右1+Q直4+Q左3 Q出3=Q右2+Q直1+Q左4 Q出4=Q右3+Q直2+Q左1問題討論1. 所觀測交叉口的現狀信號配時方案（周期、綠燈時間、紅燈時間和黃燈時間、相位）？現狀信號配時方案和實際交通流量相匹配嗎？ 答：無信號燈不相配。2.所觀測交叉口各相位的綠燈間隔時間設置為多少，能否滿足綠燈末和黃燈初已跨越停車線的機動車、非機動車和行人安全通過馬路？ 3. 交叉口交通效益的評價指標有哪些？第 頁 山東理工大學實驗報告紙 答：基礎指標、附加指標和驗算指標。各指標構成如下：效益指標構成Tab.1 Benefit index符號名稱類型內容B1通行

15、能力效益基礎指標計算方案通行能力提高百分比B2速度效益基礎指標計算速度比的提高百分比B3延誤效益基礎指標計算單位車輛延誤下降百分比B4沖突效益基礎指標沖突點個數下降及表面密度的降低百分比A1能源消耗效益附加指標根據研究目的計算能源消耗效益A2噪聲效益附加指標根據研究目的計算能源噪聲效益A3大氣污染效益附加指標根據研究目的計算能源大氣污染效益A4渠化效益附加指標是否有必要的渠化措施, 渠化是否合理C1排隊長度驗算驗算指標基于現狀流量驗算方案排隊長度減少百分比C2飽和度驗算驗算指標基于現狀流量驗算方案飽和度降低百分比C3駐足區容量驗算驗算指標基于現狀行人和非機動車流量驗算駐足區容量是否滿足C4行人

16、過街時間驗算驗算指標基于現狀行人和非機動車流量驗算行人過街時間是否足夠4. 交叉口飽和流率如何觀測？交叉口的停車延誤如何觀測？ 答：（1）交叉口飽和流率受眾多因素的影響，如交通組成、車道寬度、進口坡度、車道數、自行車和行人干擾、車道功能、駕駛人特性等。因此它的觀測也很困難，都是通過飽和車頭時距的計算來間接得到飽和流率。公式如下： 截尾均值 ； 其中，n為樣本量；l為去掉的樣本個數；l=n·/2；為截尾百分數，本文取=5%，n·/2為與n·/2最近的整數截尾均值去掉了觀測數據中幾個最大值和最小值，計算結果可排除異常值的干擾；s為飽和流率（輛/（h·車道）；

17、h為平均飽和車頭時距（s）（2） 現場調查法通過道路交叉口現場觀測調查是獲得交叉口延誤數據的一種最基本方法。調查方法分為停車時間法和行程時間法。，根據停車時間測定方法的不同，停車時間法分為點樣本法、間斷航空攝影法和延誤儀測記停車時間法等。這類調查方法得到的交叉口延誤只包括停車時間，沒有計入加速延誤和減速延誤，只能得到停車延誤。根據行程時間測定方法的不同，行程時間法可分為試驗車法、牌照法、間斷航空攝影法、車輛感應法、人工追蹤法和抽樣法等。這類方法是測定從交叉口前的某一點至交叉口內或交叉口之后的某一點的行程時間。得到的交叉口延誤不但包括停車延誤，而且還包括加速延誤和減速延誤，可以得到停車延誤、引道延誤和控制延誤。數學模型估算法數學模型法是在假設車輛為隨機到達的情況下，通過建立交叉口平均車輛停車延誤或平均控制延誤與交通負荷的關系模型，來估算車輛的平均延誤值。5.所觀測交叉口的道路幾何設計和交通組織如何？對于存在的問題如何優化？可以從左、右轉彎半徑、車道寬度、車道數量，機動車、非機動車和行人的交通組織、交通標志標線的設計等方面分析。第 頁 山東理工大學實驗報告紙 答：所觀測