实验名称：行程车速观测实验（B1205201) 实验要求： 1、实验目的 (1)使学生深入理解行程车速的概念和交通领域中的应用： (2)掌握车牌照法和GPS跟车法原理： (3)掌握GPS终端原理及GPS终端的数据处理方法： (4)掌握行程车速的数据分析以及应用。 2、实验仪器 GPS终端、秒表、记录表格、实验车或公交车、Excel。 3、实验原理 行程车速观测可采用浮动车法、牌照法、试验车跟车法、五轮仪测速法、光感 测速仪法和GPS测速法。本次实验采用车牌照法分段观测道路行程车速、GPS跟车 法测速，原理如下： (1)车牌照法分段观测道路行程车速 在调查路段的起终点设置观测点，观测人员记录通过观测点的车辆类型、牌照 号码、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，计算通过起终点断面的时间差即为行程时间，路段距离除以行程时间 得到行程车速。 牌照法的主要优点：取样速度快，室外工作时间短，能较准确地测得不同时段 的平均行程车速及名种车辆类型的平均行程车速、通过断面的单向交通量及车头时 距，有利于交通工程中的微观分析。 牌照法的主要缺点：所测得的只是起终点间的行程时间，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，使起终点的车辆牌照号码不完全一致，增加了内业工作量：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；此法现场观测的劳动强度大，对于交通繁忙的路段在 一般体力情况下，通常只能连续观测2小时左右。 (2)GPS跟车法测速
实验名称：行程车速观测实验（B1205201） 实验要求： 1、实验目的 （1）使学生深入理解行程车速的概念和交通领域中的应用； （2）掌握车牌照法和 GPS 跟车法原理； （3）掌握 GPS 终端原理及 GPS 终端的数据处理方法； （4）掌握行程车速的数据分析以及应用。 2、实验仪器 GPS 终端、秒表、记录表格、实验车或公交车、Excel。 3、实验原理 行程车速观测可采用浮动车法、牌照法、试验车跟车法、五轮仪测速法、光感 测速仪法和 GPS测速法。本次实验采用车牌照法分段观测道路行程车速、GPS跟车 法测速，原理如下： （1）车牌照法分段观测道路行程车速 在调查路段的起终点设置观测点，观测人员记录通过观测点的车辆类型、牌照 号码、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，计算通过起终点断面的时间差即为行程时间，路段距离除以行程时间 得到行程车速。 牌照法的主要优点：取样速度快，室外工作时间短，能较准确地测得不同时段 的平均行程车速及名种车辆类型的平均行程车速、通过断面的单向交通量及车头时 距，有利于交通工程中的微观分析。 牌照法的主要缺点：所测得的只是起终点间的行程时间，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，使起终点的车辆牌照号码不完全一致，增加了内业工作量；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；此法现场观测的劳动强度大，对于交通繁忙的路段在 一般体力情况下，通常只能连续观测 2 小时左右。 （2）GPS跟车法测速
GPS测速法：使用GPS终端记录车的时间、地点、距初始位置的距离、经纬度、 瞬时速度，通过GPS记录的数据计算出公交车在公交线路上的行程车速。 公交车跟车法：人工记录公交车的在公交线路上的行程时间，即小组成员事先 在要测的公交线路上标记好关键站点和交叉口，然后乘坐公交车记录公交车经过这 些标记的时间、以及延误的原因等。 电动自行车GPS跟车法：选择一个合理的线路，提前在选择线路上的一些交叉 口、道路展宽断面等位置做好标记，然后选择合适的时间携带GS跟踪该线路上的 电动自行车，事后通过GPS记录的数据计算出电动自行车在该线路的行程车速。 GS介绍：最初由美国国防部开发，可用于军队船只、飞机和地面车辆的跟踪。 系统由空中部分(24颗卫星)、控制部分（地面控制站）和用户部分(GPS接收机)三大 部分组成。用户通过接收机接收到3颗以上的卫星信号，就可以确定其位置、速度 和方向。 4、实验步骤 1)车牌照法分段观测道路行程车速 (1)确定调查地点 在正式测速前，用1/2000或比例更大的地形图，确定观测路段的起点和终点， 还要沿调查路线选择交叉口进出口点、道路断面宽度变化点等作为控制点，采用测 距仪或者在地形图上量测路段全长和控制点间距离，并沿路缘石对实地标识出这些 控制点。交叉口进出口控制点的选取要充分考虑交叉口排队影响，一般将交叉口进 口引道停车线作为出口控制点断面，交叉口进口控制点断面应参照进口引道最大排 队长度来确定。 (2)选择调查时间 为了解道路交通现状或制定道路交通改善方案而进行行程车速观测，应选择交 通量14比较集中的白天12h观测，可选上午7时至下午7时。 为了解高峰期间道路交通现状或了解道路交通改善方案效果而进行行程车速观 测，应选择高峰时段观测，观测时间应选择包括高峰小时在内的连续3个小时。 (3)选择调查方法及观测人员安排 本实验采用牌照法观测道路机动车行程车速。包括起终点的各控制点断面配1 名观测员，抽样记录到达控制点断面的车辆牌照号码（以“3”、“5”、“8”结尾的
GPS测速法：使用GPS终端记录车的时间、地点、距初始位置的距离、经纬度、 瞬时速度，通过GPS记录的数据计算出公交车在公交线路上的行程车速。 公交车跟车法：人工记录公交车的在公交线路上的行程时间，即小组成员事先 在要测的公交线路上标记好关键站点和交叉口，然后乘坐公交车记录公交车经过这 些标记的时间、以及延误的原因等。 电动自行车GPS跟车法：选择一个合理的线路，提前在选择线路上的一些交叉 口、道路展宽断面等位置做好标记，然后选择合适的时间携带GPS跟踪该线路上的 电动自行车，事后通过GPS记录的数据计算出电动自行车在该线路的行程车速。 GPS介绍：最初由美国国防部开发，可用于军队船只、飞机和地面车辆的跟踪。 系统由空中部分(24 颗卫星)、控制部分(地面控制站)和用户部分(GPS 接收机)三大 部分组成。用户通过接收机接收到 3 颗以上的卫星信号，就可以确定其位置、速度 和方向。 4、实验步骤 1）车牌照法分段观测道路行程车速 （1） 确定调查地点 在正式测速前, 用 1/2000 或比例更大的地形图，确定观测路段的起点和终点， 还要沿调查路线选择交叉口进出口点、道路断面宽度变化点等作为控制点，采用测 距仪或者在地形图上量测路段全长和控制点间距离，并沿路缘石对实地标识出这些 控制点。交叉口进出口控制点的选取要充分考虑交叉口排队影响，一般将交叉口进 口引道停车线作为出口控制点断面，交叉口进口控制点断面应参照进口引道最大排 队长度来确定。 （2）选择调查时间 为了解道路交通现状或制定道路交通改善方案而进行行程车速观测，应选择交 通量 14 比较集中的白天 12h 观测，可选上午 7 时至下午 7 时。 为了解高峰期间道路交通现状或了解道路交通改善方案效果而进行行程车速观 测，应选择高峰时段观测，观测时间应选择包括高峰小时在内的连续 3 个小时。 （3）选择调查方法及观测人员安排 本实验采用牌照法观测道路机动车行程车速。 包括起终点的各控制点断面配 1 名观测员，抽样记录到达控制点断面的车辆牌照号码（以“3”、“5”、“8”结尾的
后3位数字)和各辆车的到达时间（时/分/秒）。观测人员要保证秒表同步，尽可能 记录下以“3”、“5”、“8”结尾的每辆车，期望获得较多的有效数据，以保证调查 精度。 (4)调查表格设计 表1道路路段间距测量记录表 观测日期： 道路： 。方向 观测人员： 标志物 标记断面位置 路段间距(m) 特征标记 距停车线距离(m) 进 :出 :进 :出 :讲 出 :进 :出 :进 ：出 :进 ：出 :进 :出 表2路段行程车速观测记录表 观测日期： 天气： 观测人员： 观测道路 方向 观测断面： 交叉口：进口()出口( 序号 车牌号 观测时间 序号 车牌号 观测时间 11 2 12 13 14 6 16 17
后 3 位数字）和各辆车的到达时间 (时/分/秒)。观测人员要保证秒表同步，尽可能 记录下以“3”、“5”、“8”结尾的每辆车，期望获得较多的有效数据，以保证调查 精度。 （4）调查表格设计 表 1 道路路段间距测量记录表 观测日期： 道路： 方向 观测人员： 标志物 标记断面位置 特征标记 距停车线距离（m） 路段间距（m） — ：进 — ：出 — ：进 — ：出 — ：进 — ：出 — ：进 — ：出 — ：进 — ：出 — ：进 — ：出 — ：进 — ：出 表 2 路段行程车速观测记录表 观测日期： 天气：_观测人员： 观测道路： 方向 观测断面：_ _ 交叉口：进口（ ） 出口（ ） 序号 车牌号 观测时间 序号 车牌号 观测时间 1 : : 11 : : 2 12 3 13 4 14 5 15 6 16 7 17
9 1 10 20 备注：①车牌号码可以记最后3位，可选择以某个数字结尾的车牌号作抽样观测 ②方向包括：南一北、北→南、东一西、西一东 (5)调查人员安排 本次行程车速观测实验通过全组成员分段观测，在获得每个路段、交叉口行程 车速的同时，通过计算可以得到整个路段的行程车速。观测时，全组成员先同时观 测道路某一方向的车速，30分钟后全组换到道路另一侧同时观测该道路另一方向的 车速。观测期间，如果观测员前30分钟的观测位置在进口某方向出口位置（该方向 停车线的延长线上)，后30分钟的观测位置在道路另一侧停车线向后渐变段起点（大 约停车先后100米处，或设置指路标志处)。 (6)实地观测 实地观测前要全组秒表对时间，确保观测数据的合理性、准确性。 (7)数据资料整理分析 对上述测定方法测得的路段速度数据作出分析处理。 2)GPS跟车法测速（公共汽车行程车速观测） (1)确定调查地点 在正式测速前，用1/2000或比例更大的地形图，确定观测路段的起点和终点， 还要沿调查路线选择交叉口进出口点、道路断面宽度变化点等作为控制点，采用测 距仪或者在地形图上量测路段全长和控制点间距离，并沿路缘石对实地标识出这些 控制点。交叉口进出口控制点的选取要充分考虑交叉口排队影响，一般将交叉口进 口引道停车线作为出口控制点断面，交叉口进口控制点断面应参照进口引道最大排 队长度来确定。 金大速 (2)选择调查时间 为了解道路交通现状或制定道路交通改善方案而进行行程车速观测，应选择交
8 18 9 19 10 20 备注：①车牌号码可以记最后 3 位，可选择以某个数字结尾的车牌号作抽样观测。 ②方向包括：南→北、北→南、东→西、西→东 （5）调查人员安排 本次行程车速观测实验通过全组成员分段观测，在获得每个路段、交叉口行程 车速的同时，通过计算可以得到整个路段的行程车速。观测时，全组成员先同时观 测道路某一方向的车速，30 分钟后全组换到道路另一侧同时观测该道路另一方向的 车速。观测期间，如果观测员前 30 分钟的观测位置在进口某方向出口位置（该方向 停车线的延长线上），后 30 分钟的观测位置在道路另一侧停车线向后渐变段起点（大 约停车先后 100 米处，或设置指路标志处）。 （6）实地观测 实地观测前要全组秒表对时间，确保观测数据的合理性、准确性。 （7）数据资料整理分析 对上述测定方法测得的路段速度数据作出分析处理。 2）GPS 跟车法测速（公共汽车行程车速观测） （1） 确定调查地点 在正式测速前, 用 1/2000 或比例更大的地形图，确定观测路段的起点和终点， 还要沿调查路线选择交叉口进出口点、道路断面宽度变化点等作为控制点，采用测 距仪或者在地形图上量测路段全长和控制点间距离，并沿路缘石对实地标识出这些 控制点。交叉口进出口控制点的选取要充分考虑交叉口排队影响，一般将交叉口进 口引道停车线作为出口控制点断面，交叉口进口控制点断面应参照进口引道最大排 队长度来确定。 （2）选择调查时间 为了解道路交通现状或制定道路交通改善方案而进行行程车速观测，应选择交
通量比较集中的白天12h观测，可选上午7时至下午7时。为了解高峰期间道路交 通现状或了解道路交通改善方案效果而进行行程车速观测，应选择高峰时段观测， 观测时间应选择包括高峰小时在内的连续2-3个小时， (3)选择调查方法及观测人员安排 本实验行程车速调查为公共汽车车速调查，每组3人，配备一台GPS终端。针 对7路（从佳世客开始）、90环路（从义乌小商品城开始）、137路公交线路（从火 车站开始)，开车前启动GPS终端，连续2组在同一站点、乘坐同一线路公交车（非 同一辆公交车)，在同一站点下车并终止GS终端。 一人负责GPS的使用（上车前开启GPS终端，检验GPS是否处于纪录状态，首 先开机，开机或记录模式灯常亮目前处于记录状态，不亮时不可用按一下关机键听 到“滴”记录指示灯打开，卫星指示灯常亮说明正在搜索卫星，等卫星指示灯闪烁 说明卫星已定位，现在可以上车，上车后尽量选择靠窗位置以便GS定位，过控制 点时短按一下标记键（会听到“滴”一声），以便记录控制点位置，到达终点后长按 标记健（会听到“嘀嘀嘀”三声）便可开始返回路线的记录，下车时关闭GS终端) 一人负责观测沿线交通情况，并用秒表读出经过各表几点的时间、沿线停车时 间及停车原因： 另一人负责记录这些内容分，详细内容见表1。 当完成公交车沿公交线路运行来回各一趟时，可停止调查。 (4)跟车法调查表格设计 表1跟车法调查记录表 道路名称： 起始时间： 日期 起终点： 观测员： 天气： 观测时间 减速次数及原因 路段 非公交站点停车 最终 自行 转向公交 编号 停止启动断面行人 会车 其他 原因 车 停靠 时间时间时间 (5)数据资料整理分析
通量比较集中的白天 12h 观测，可选上午 7 时至下午 7 时。为了解高峰期间道路交 通现状或了解道路交通改善方案效果而进行行程车速观测，应选择高峰时段观测， 观测时间应选择包括高峰小时在内的连续 2-3 个小时。 （3）选择调查方法及观测人员安排 本实验行程车速调查为公共汽车车速调查，每组 3 人，配备一台 GPS 终端。针 对 7 路（从佳世客开始）、90 环路（从义乌小商品城开始）、137 路公交线路（从火 车站开始），开车前启动 GPS 终端，连续 2 组在同一站点、乘坐同一线路公交车（非 同一辆公交车），在同一站点下车并终止 GPS 终端。 一人负责 GPS 的使用（上车前开启 GPS 终端，检验 GPS 是否处于纪录状态，首 先开机，开机或记录模式灯常亮目前处于记录状态，不亮时不可用按一下关机键听 到“滴”记录指示灯打开，卫星指示灯常亮说明正在搜索卫星，等卫星指示灯闪烁 说明卫星已定位，现在可以上车，上车后尽量选择靠窗位置以便 GPS 定位，过控制 点时短按一下标记键（会听到“滴”一声），以便记录控制点位置，到达终点后长按 标记键（会听到“嘀嘀嘀”三声）便可开始返回路线的记录，下车时关闭 GPS 终端）； 一人负责观测沿线交通情况，并用秒表读出经过各表几点的时间、沿线停车时 间及停车原因； 另一人负责记录这些内容分，详细内容见表 1。 当完成公交车沿公交线路运行来回各一趟时，可停止调查。 （4）跟车法调查表格设计 表 1 跟车法调查记录表 道路名称： 起始时间： 日期： 起 终 点： 观 测 员： 天气： 观测时间 减速次数及原因 路段 非公交站点停车 编号 原因 停 止 时 间 启 动 时 间 最 终 断 面 时 间 行 人 自 行 车 会 车 转 向 车 公 交 停 靠 其他 （5）数据资料整理分析
GPS测速法数据处理 ①取出GPS终端的内存卡，把格式为csv的数据文件复制到电脑上，采用Excel 打开该数据文件，见图1。 INDEX DAT SPEED 100 g肥ADING WOX 747 45 10 00000922 0 49 121002 图1 Excel中的csv的数据文件 ②安装TimeA1bm(时光相册：一种转化文件格式的软件)以及谷歌地球、JAVA 这三个软件： ③在TimeA1bum中导入csv数据文件，转换生成KZ轨迹数据文件，见图2： Time Album for Columbus V1.91 100300-3 ample(11C3y 序号安型日期时间绑度经宽率空除方向定定P0©VD 13001 2.01.1308 293 12. 4756289.01-130929 12 788011304 293 4756288011303 2 01 13002 4756283-01. 1300 293 别除健接生成援告 130030 4756283.01.1300 293 B回本 12.130031 475628301.1300293 行车模式 飞行模式 查找轨迹 整表 导入轨迹 添加照片和语音 生成轨动 调整时区 接收机设置 软件设置 图2生成轨迹数据文件界面图 ④用谷歌地球打开这个文件，就可以在里面查看控制点的时间、地点、距初始位
GPS 测速法数据处理 ①取出 GPS 终端的内存卡，把格式为 csv 的数据文件复制到电脑上，采用 Excel 打开该数据文件，见图 1。 图 1 Excel 中的 csv 的数据文件 ②安装 TimeAlbum（时光相册：一种转化文件格式的软件）以及谷歌地球、JAVA 这三个软件； ③在 TimeAlbum 中导入 csv 数据文件，转换生成 KMZ 轨迹数据文件，见图 2； 图 2 生成轨迹数据文件界面图 ④用谷歌地球打开这个文件，就可以在里面查看控制点的时间、地点、距初始位
置的距离、经纬度、瞬时速度和轨迹等数据，见图3、图4： me13:00:51 0051 图3每个记录点的信息图 图4GPS记录轨迹图 ⑤通过谷歌地球找到控制点，然后建立一个表格记录控制点的时间、距初始位 置的距离，见表2： 表2控制点数据记录表格 编号时间据初始位置的距离路段行程时间路段长度行程车速 12 2-3 3-4 q-10 10-11 11-12 13-14 ⑥用这些数据进行行程车速的计算，计算方法如下； 可，一路段的平均行程车速，km/h: -l一订路段的长度，m:
置的距离、经纬度、瞬时速度和轨迹等数据，见图 3、图 4； 图 3 每个记录点的信息图 图 4 GPS 记录轨迹图 ⑤通过谷歌地球找到控制点，然后建立一个表格记录控制点的时间、距初始位 置的距离，见表 2； 表 2 控制点数据记录表格 ⑥用这些数据进行行程车速的计算，计算方法如下； t j t l j li ij v − − = i ij v ——ij 路段的平均行程车速，km/h； —— l ij 路段的长度，m； j li −
-1j一表示通过了路段所用的行程时间，s。 ⑦通过这些数据用Excel或CAD进行绘制各路段行程车速分布图，见图4。 汇总表 结现编号 编号1 110 段长家紧加行程。女速发上速 510 87.0 5.8821.1 3.0 12.46. 160 145 15.00 14.12 15.00 430 14.0 图4行程车速分布图 5、实验注意事项 (1)认真设计调查方案，包括科学合理设计调查表格，选择调查时间、地点 和仪器。 (2)通过地图测量，确定各控制点位置（公交站点、交叉口），并量测公交线 路全长及各控制点之间的距离。 (3)以组为单位进行调查数据整理，完成实验报告。 (4)遵守交通规则，注意自身交通安全：遵守实验纪律，调查地点、时间准 确。 实验报告： 1、车牌照法分段观测道路行程车速 在对行程车速观测数据整理之前，按照从“东至西、南至北”对各控制点编号， 要求。 (1)控制点之间路段的平均行程车速 路段平均行程速度：车辆通过路段时路段长度与所用的全部时间之比(k/h)
t j ti − —表示通过 ij 路段所用的行程时间，s。 ⑦通过这些数据用 Excel 或 CAD 进行绘制各路段行程车速分布图，见图 4。 — 图 4 行程车速分布图 5、实验注意事项 （1） 认真设计调查方案，包括科学合理设计调查表格，选择调查时间、地点 和仪器。 （2） 通过地图测量，确定各控制点位置（公交站点、交叉口），并量测公交线 路全长及各控制点之间的距离。 （3） 以组为单位进行调查数据整理，完成实验报告。 （4） 遵守交通规则，注意自身交通安全；遵守实验纪律，调查地点、时间准 确。 实验报告： 1、车牌照法分段观测道路行程车速 在对行程车速观测数据整理之前，按照从“东至西、南至北”对各控制点编号， 要求。 （1）控制点之间路段的平均行程车速 路段平均行程速度：车辆通过路段时路段长度与所用的全部时间之比(km/h)
体现了交通流在特定路段空间上的运行状况，是一项综合性指标，反映道路的畅通 程度。控制点之间路段的平均行程车速整理见表3，计算如下： 2 可，一j路段的平均行程车速，kmh: 1,一j路段的长度，m: ‘一表示第k辆车通过路段所用的行程时间，5。 某路由东向西12路段牌照法行程车速观测整理 表3 整理日期： 整理人员：」 序号 车牌号 起点时间k 终点点时间城 行程时间敏 2 备注：，、分别是第k辆车通过控制点断面、广控制点断面的时刻 (2)起终点之间路段的平均行程车速 起终点之间路段的平均行程车速整理见表4，计算如下： 下= 下一起终点之间路段的平均行程车速，kmh: 熟 起终点之间路段的长度，m:
体现了交通流在特定路段空间上的运行状况，是一项综合性指标，反映道路的畅通 程度。控制点之间路段的平均行程车速整理见表 3，计算如下： ∑= = n k ijk ij ij t n l v 1 1 ij v ijk t ——ij 路段的平均行程车速，km/h； ij l ——ij 路段的长度，m； ——表示第 k 辆车通过 ij 路段所用的行程时间，s。 某某路 由东向西 12 路段牌照法行程车速观测整理 表 3 整理日期： 整理人员： 序号 车牌号 起点时间 tik 终点点时间 tjk 行程时间 tijk 1 : : : : 2 3 . . . . . ij t 备注：tik、tjk分别是第 k 辆车通过 i 控制点断面、j 控制点断面的时刻。 （2）起终点之间路段的平均行程车速 起终点之间路段的平均行程车速整理见表 4，计算如下： ∑ ∑ − == − == = nn j ij nn j ij t l v ,1 2,1i ,1 2,1i v ——起终点之间路段的平均行程车速，km/h； ∑ − == nn j ij l ,1 2,1i ——起终点之间路段的长度，m；
之，一车辆车通过起终点之间路段所用的行程时间，=之：所有通过) k= 路段所用行程时间的平均值，S。 某某路路段牌照法行程车速观测整理 表4 整理日期： 整理人员： 由东向西 由西向东 路段编号 路段长度g 行程时间， 路段长度g 行程时间工， 1-2 2-3 3-4 . . . . 备注：1，是车辆通过力路段的平均行程时间。 (3)某某道路行程车速分布图 速度k/h 60.0 50.0 40.0 30.0 10.0 56789101112 1314 0. 500 10001500200025003000350040004500500 图5华光路由东向西各路段平均行程车速分布
∑ − == nn j ij t ,1 2,1i ——车辆车通过起终点之间路段所用的行程时间， ∑= = n ij ijk t n t 1k 1 所有通过 ij 路段所用行程时间的平均值，s。 某某路路段牌照法行程车速观测整理 表 4 整理日期： 整理人员： 由东向西 由西向东 路段编号 路段长度 lij 行程时间 ij t 路段长度 lij 行程时间 ij t 1-2 : : : : 2-3 3-4 . . . . . ∑ 备注： ij t 是车辆通过 ij 路段的平均行程时间。 （3）某某道路行程车速分布图 速度km/h 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 图 5 华光路由东向西各路段平均行程车速分布