环形交叉口分方向流量观测实验指导书 实验编码：B1205203 一、实验目的 1.通过实验，使学生加深对交通量概念、交叉口交通量分布规律和车型换算等课堂 内容的理解。 2。通过实验，掌握环形交叉口分方向流量观测的方法和实验方案设计。 3.通过观测数据的整理分析，锻炼学生分析问题的能力和计算机应用能力。 4.本实验课是交通工程学教学的重要辅助手段。增强学生认识交通现象，解决交通实 际问题的能力。 二、试验要求 1.在教师的指导下，认真设计调查方案，尤其确保调查表格的科学合理，明确每一 名观测同学的任务。 2.实地调查或录像观测时，将用于观测的计时秒表的时间调为统一，保证调查准点开 始：学会使用机械式计数器，数据观测力求准确：掌握环形交叉口通量观测方法。 3.科学选用调查资料的整理分析方法，数据整理实事求是，完成交叉口交通量汇总表、 流量流向图。 4.对实验过程中存在的问题和交叉口存在的交通问题做出总结。 5.实验过程中必须遵守纪律、交通规则，保证交通安全。 三、实验仪器设备 秒表、记录板，机械式计数器，依据实验需要给每位同学配发仪器设备。 四、实验原理 交叉口的交通状况比较复杂，交叉口交通量调查一般采用实地人工观测法或录像人工 观测法，也可采用车辆检测器采集数据。 对于大型环形交叉口或环岛中心有建筑物等障碍视线的环形交叉口，无法观测到各类 转向车辆的流量，无法用平面十字形或T形交义口通常采用的交义口交通量调查办法来进 行调查，可采用间接的环交流量流向调查及结果的计算。由环形交义口及其各向流量可知 (见图1)，它们之间有下列关系：
环形交叉口分方向流量观测实验指导书 实验编码：B1205203 一、实验目的 1. 通过实验，使学生加深对交通量概念、交叉口交通量分布规律和车型换算等课堂 内容的理解。 2. 通过实验，掌握环形交叉口分方向流量观测的方法和实验方案设计。 3. 通过观测数据的整理分析，锻炼学生分析问题的能力和计算机应用能力。 4.本实验课是交通工程学教学的重要辅助手段。增强学生认识交通现象，解决交通实 际问题的能力。 二、试验要求 1. 在教师的指导下，认真设计调查方案，尤其确保调查表格的科学合理，明确每一 名观测同学的任务。 2.实地调查或录像观测时，将用于观测的计时秒表的时间调为统一，保证调查准点开 始；学会使用机械式计数器，数据观测力求准确；掌握环形交叉口通量观测方法。 3.科学选用调查资料的整理分析方法，数据整理实事求是，完成交叉口交通量汇总表、 流量流向图。 4.对实验过程中存在的问题和交叉口存在的交通问题做出总结。 5.实验过程中必须遵守纪律、交通规则，保证交通安全。 三、实验仪器设备 秒表、记录板，机械式计数器，依据实验需要给每位同学配发仪器设备。 四、实验原理 交叉口的交通状况比较复杂，交叉口交通量调查一般采用实地人工观测法或录像人工 观测法，也可采用车辆检测器采集数据。 对于大型环形交叉口或环岛中心有建筑物等障碍视线的环形交叉口，无法观测到各类 转向车辆的流量，无法用平面十字形或 T 形交叉口通常采用的交叉口交通量调查办法来进 行调查，可采用间接的环交流量流向调查及结果的计算。由环形交叉口及其各向流量可知 (见图 1)，它们之间有下列关系：
(1)各进口引道的进入环道的交通量Q4等于其左转、直行和右转交通量(Q:,Q直， Q)之和，即： [Qa=0,+0+0左 ]Q2=Q直2+Q+Q (式) :=23+043+ Q进4=Q4+Q右4+Q左4 (2)环道各交织段上的交通量？，等于其上游各入口引道进入的有关交通量之和， 即： Q交纵=Q1+Q制1+Q知+Q直4+Q左4+Q左 Qx2=0+0+0+Q直+Q知+Q左4 Qg级3=Q3+Q右3+2左3+Q2+Q2+Q (式2) 已交拟4=Q4+2右4+Q4+Q3+Q+2: (3)若将（式1）中有关交通量的关系式带入到（式2）中，则可得到： Q=Qu+04-0右4+Q Q交2=Q进+Q进1-Q右1+Q左4 (式3) Q交m3=Q进3+9选2-Q右2+Q左 4=Q4+-0+ 进一步化简可得： [0左1=0织3-0u3-2a2+2 Q左2=Q红级4-Qu4-Q选+Q Q左=Q交织-Qu-Q4+Q 2左：=0交织2-Qa2-0a1+01 (4)各出口的交通量Q由车流关系可建立下列关系式： 0=06+2+Qa 22=Q右1+Q红4+Q知 (式5) Om=0m2+m+ Q4=Q右：+Q2+Q知 式中：Q进一第i个进口的总交通量(i=1,2,3,4) Q直—第i个进口进入的直行交通量 Q右一第1个进口进入的右转交通量 Q左一第ⅰ个进口进入的左转交通量
（1）各进口引道的进入环道的交通量 等于其左转、直行和右转交通量( ， ， )之和，即： Q进 Q左 Q直 Q右 ⎪ ⎪ ⎩ ⎪ ⎪ ⎨ ⎧ ++= ++= ++= ++= 4 4 4 4 3 3 3 3 2 2 2 2 1 1 11 进 直 右 左 进 直 右 左 进 直 右 左 进 直 右 左 QQQQ QQQQ QQQQ QQQQ (式 1) （2）环道各交织段上的交通量 ，等于其上游各入口引道进入的有关交通量之和， 即： Q交织 ⎪ ⎪ ⎩ ⎪ ⎪ ⎨ ⎧ +++++= +++++= +++++= +++++= 4 4 4 4 3 3 2 3 3 3 3 2 12 2 2 2 2 1 1 4 1 1 11 4 4 3 交织 直 右 左 直 左 左 交织 直 右 左 直 左 左 交织 直 右 左 直 左 左 交织 直 右 左 直 左 左 QQQQQQQ QQQQQQQ QQQQQQQ QQQQQQQ (式 2) （3）若将(式 1)中有关交通量的关系式带入到(式 2)中，则可得到： ⎪ ⎪ ⎩ ⎪ ⎪ ⎨ ⎧ +−+= +−+= +−+= +−+= 4 4 3 3 2 3 3 2 12 2 2 11 4 1 1 4 4 3 交织 进 进 右 左 交织 进 进 右 左 交织 进 进 右 左 交织 进 进 右 左 QQQQQ QQQQQ QQQQQ QQQQQ (式 3) 进一步化简可得： ⎪ ⎪ ⎩ ⎪ ⎪ ⎨ ⎧ +−−= +−−= +−−= +−−= 4 2 112 3 1 1 4 4 2 4 4 3 3 1 3 3 2 2 左 交织 进 进 右 左 交织 进 进 右 左 交织 进 进 右 左 交织 进 进 右 QQQQQ QQQQQ QQQQQ QQQQQ (式 4) （4）各出口的交通量 由车流关系可建立下列关系式： Q出 ⎪ ⎪ ⎩ ⎪ ⎪ ⎨ ⎧ ++= ++= ++= ++= 4 3 2 1 3 2 1 4 2 1 4 3 1 4 3 2 出 右 直 左 出 右 直 左 出 右 直 左 出 右 直 左 QQQQ QQQQ QQQQ QQQQ (式 5) 式中：Q 进 i——第 i 个进口的总交通量(i=1,2,3,4) Q 直 i——第 i 个进口进入的直行交通量 Q 右 i——第 i 个进口进入的右转交通量 Q 左 i——第 i 个进口进入的左转交通量
Q出一第i个进口的出口总交通量 Q交织：一第1个交织段的总交通量 由以上各式可以看出，利用式4和式1所建立的关系，只要实测各出入口和各交织段 的下列交通量：Q进1，Q右1，Q织1，即可计算出无法直接观测的Q直1和Q左1：并可通过 实测各个Q出1来对调查进行复核。 利用本方法对环形交叉口进行交通量分流向调查比较方便，计算也比较简单。但是为 了尽可能减少误差，计时区间应尽量长，时间越短，误差越大。 五、实验步骤 1.确定调查地点 交叉口交通量调查是以研究交叉口交通组织管理为主要目的，调查地点一般选择有代 表性的环形交叉口进行观测，具体观测地点在所选交叉口各入口、出口和交织断面。 2.选择调查时间 制定交叉口交通组织管理的方案应考虑平峰期间和高峰期间的交叉口交通量，因此调 查时间的选择常采用抽样方式： ①在全年内选择实测日期，然后对抽样日做全天观测： ②当以每天部分时间的实测交通量换算全天交通量时，应选择交通量集中时段： 作16h观测时可选上午6时至晚上22：00时： 作12h观测时可选上午7时至傍晚19：00时： ③当进行高峰小时交通量调查时应选择包括高峰小时在内的连续3个3小时。通常应 观测3天的数据（工作日2天，非工作日1天）。 3.调查方法 交叉口交通量调查比较复杂，可采用有人工观测法（计数）、仪器自动计测法、摄影（象） 法等。本实验采用录像后人工观测法，并配以机械计数器。 十字环形交叉口分方向、分车型进行交叉口交通量进行观测时（录像后人工观测法）， 一般要对每个方向的进口、右转、交织和出口交通量分车型进行观测，每个方向需要4 名观测员观测车辆的交通量，这样四个方向需安排16名观测员，此外还需要1名报时人 员。如果需要观测交叉口行人交通量，还需每个方向安排1名观测员。调查时间一般选在 高峰时间段内进行，数据记录时至少每隔l5min做一次记录，最好每5min记录一次将
Q 出 i——第 i 个进口的出口总交通量 Q 交织 i——第 i 个交织段的总交通量 由以上各式可以看出，利用式 4 和式 1 所建立的关系，只要实测各出入口和各交织段 的下列交通量：Q 进 i，Q 右 i，Q 交织 i，即可计算出无法直接观测的 Q 直 i和 Q 左 i；并可通过 实测各个 Q 出 i来对调查进行复核。 利用本方法对环形交叉口进行交通量分流向调查比较方便，计算也比较简单。但是为 了尽可能减少误差，计时区间应尽量长，时间越短，误差越大。 五、实验步骤 1. 确定调查地点 交叉口交通量调查是以研究交叉口交通组织管理为主要目的，调查地点一般选择有代 表性的环形交叉口进行观测，具体观测地点在所选交叉口各入口、出口和交织断面。 2.选择调查时间 制定交叉口交通组织管理的方案应考虑平峰期间和高峰期间的交叉口交通量，因此调 查时间的选择常采用抽样方式： ①在全年内选择实测日期，然后对抽样日做全天观测； ②当以每天部分时间的实测交通量换算全天交通量时，应选择交通量集中时段； 作 16h 观测时可选上午 6 时至晚上 22：00 时； 作 12h 观测时可选上午 7 时至傍晚 19：00 时； ③当进行高峰小时交通量调查时应选择包括高峰小时在内的连续 3 个 3 小时。通常应 观测 3 天的数据（工作日 2 天，非工作日 1 天）。 3.调查方法 交叉口交通量调查比较复杂，可采用有人工观测法(计数)、仪器自动计测法、摄影(象) 法等。本实验采用录像后人工观测法，并配以机械计数器。 十字环形交叉口分方向、分车型进行交叉口交通量进行观测时（录像后人工观测法）， 一般要对每个方向的进口、右转、交织和出口交通量分车型进行观测，每个方向需要 4 名观测员观测车辆的交通量，这样四个方向需安排 16 名观测员，此外还需要 1 名报时人 员。如果需要观测交叉口行人交通量，还需每个方向安排 1 名观测员。调查时间一般选在 高峰时间段内进行，数据记录时至少每隔 15min 做一次记录，最好每 5min 记录一次将
人工观测法简单、易行，可分行车方向、车道、车种进行，也可对整个道路的全部车 辆进行测量。但需要人力多，长时间易疲劳、不易保持精度。 4.调查表格设计 表1为交叉口交通量调查表，计时间隔为5min,也可根据需要增加行人观测。 5.实地观测 6.数据资料整理分析 观测人员安排和数据资料整理分析可参考试验原理相关内容进行。 (1)交通量换算 在实测交通量时，一般分车型计测车辆数，在交通流中不同车型的车辆由于其占有的 空间与时间的不同，同一车道的通过数量也不同，而在交通运营中常常需要将其换算成某 种单一车型的数量，通称之为交通量换算。获得交叉口交通量数据后，一般需要进行车型 换算，得到每个方向和进口的换算交通量（当量交通量）。 车型换算标准可参考表1、表2。 《城市道路交通规划设计规范》GB50220-95中的当量小汽车换算系数表1 车种 换算系数 车种 换算系数 自行车 02 旅行车 12 大客车或小干9的代 轮摩托 0.4 2.0 三轮摩托或微型汽车 0.6 915t货车 3.0 小客车或小于3t的货 较接家车或大平板相 1.0 挂货车 4.0 《城市道路设计规范》(CJ小37-1990)规定车辆换算系数 表2 车型 小汽车 普通汽车 铰接汽车 路段上换算系数 1.5 环形交叉▣换算系数 14 2 信号交叉口换算系数 1.6 35 无信号控制交叉口换算系数 1.5 3.5 (1)交叉口交通量计算表
人工观测法简单、易行，可分行车方向、车道、车种进行，也可对整个道路的全部车 辆进行测量。但需要人力多，长时间易疲劳、不易保持精度。 4.调查表格设计 表 1 为交叉口交通量调查表，计时间隔为 5min，也可根据需要增加行人观测。 5.实地观测 6.数据资料整理分析 观测人员安排和数据资料整理分析可参考试验原理相关内容进行。 （1） 交通量换算 在实测交通量时，一般分车型计测车辆数，在交通流中不同车型的车辆由于其占有的 空间与时间的不同，同一车道的通过数量也不同，而在交通运营中常常需要将其换算成某 种单一车型的数量，通称之为交通量换算。获得交叉口交通量数据后，一般需要进行车型 换算，得到每个方向和进口的换算交通量（当量交通量）。 车型换算标准可参考表 1、表 2。 《城市道路交通规划设计规范》GB 50220-95 中的当量小汽车换算系数 表 1 车种 换算系数 车种 换算系数 自行车 0.2 旅行车 1.2 二轮摩托 0.4 大客车或小于 9t 的货 车 2.0 三轮摩托或微型汽车 0.6 9~15t 货车 3.0 小客车或小于 3t 的货 车 1.0 铰接客车或大平板拖 挂货车 4.0 《城市道路设计规范》（CJJ37-1990）规定车辆换算系数 表 2 车型 小汽车 普通汽车 铰接汽车 路段上换算系数 1 1.5 2 环形交叉口换算系数 1 1.4 2 信号交叉口换算系数 1 1.6 3.5 无信号控制交叉口换算系数 1 1.5 3.5 （1）交叉口交通量计算表
交叉口各进口道各方向的交通量的计算可参照表3进行
交叉口各进口道各方向的交通量的计算可参照表 3 进行
张周路与世纪略交叉口北进口左转8：309：30交通量计算表 表3 客车 货车摩托车 电 车型 大小中大 行 汽车合 汽车合 非汽车合 非汽车合 总合计 二 车车计(veh) 计(pcu i计(veh) 计(pcu (pcu) 换算系数11221230.40.60.302 830-8:35253003000 1 4 26 8-358-40 232 000001 35 5 840-845 3 1 0 0 14 0 6 845-8:50 192 000012 0 2 2 8:50-8:55207000002 4 3 27 855、9:00 123000020 4 4 15 16 900-9:051831000212 6 22 24 11 27 9-059-105301 2010 11 14 17 0 0 0 000 4 20 02 25 920-925 104 000012 14 15 8 925-9:30 19400000 2 5 23 26 小计 199351150111238 9 24 254 110 33 287
张周路与世纪路交叉口北进口左转 8:30~9:30 交通量计算表 表 3 客车 货车 摩托车 车型 小 中 大 小 中 大 二 三 电 动 车 自 行 车 换算系数 1 22 1 2 3 4 6 3 2 1. 0. 0. 0. 0. 汽车合 计（veh) 汽车合 计（pcu) 非汽车合 计（veh) 非汽车合 计（pcu) 总合计 （pcu) 8:30~8:3 5 3 0030 0 0 1 4 25 31 35 5 1 36 8:35~8:4 0 2 0000 0 1 6 4 23 25 25 11 3 28 8:40~8:4 5 1 0000 0 0 3 7 13 14 14 10 2 16 8:45~8:5 0 2 0000 1 2 0 2 19 21 21 5 2 23 8:50~8:5 5 7 0000 0 2 4 3 20 27 28 9 3 31 8:55~9:0 0 3 0000 2 0 4 4 12 15 16 10 3 19 9:00~9:0 5 3 1000 2 1 2 6 18 22 24 11 3 27 9:05~9:1 0 5 3 0120 1 0 5 3 11 14 9 3 17 9:10~9:1 5 1 0000 0 1 4 5 17 18 18 10 3 21 9:15~9:2 0 2 0000 4 1 6 1 18 20 20 12 5 25 9:20~9:2 5 4 0000 1 2 1 5 10 14 15 9 3 18 9:25~9:3 0 4 0000 0 2 2 5 19 23 24 9 2 26 小计 19 9 51 1 5 0 1 2 8 9 1 4 0 3 7 3 1 1 3 4 24 25 11 3 28
(2)交叉口交通量汇总表 交叉口交通调查结束后，需要整理整理出交叉口交通量汇总表。 为了与历史资料相互比较，交叉口交通量汇总表中需要计算出各进口、各方向的当量 交通量，车型换算标准一般按照《城市道路交通规划设计规范》中的当量小汽车换算系数。 交叉口交通量汇总表中一般可按照机动车、非机动车和行人进行换算交通量数据整理分 析，见表4。在实际交通流运行中，经常是摩托车和汽车分道行驶，摩托车是和自行车， 电动车共同在非机动车道上行驶，这种情况下，交叉口交通量汇总表中可按照汽车、非汽 车和行人进行换算交通量数据整理分析，见表5。 交叉口交通量汇总表中一般是对对高峰小时交通量进行分析如果机动车交通和自行 车交通的高峰期间不重叠，可分别汇总机动车和非机动（自行车）的高峰小时流量。如果 机动车交通和非机动（自行车）交通的高峰期间基本一致，可汇总交叉口高峰小时总流量。 交叉口高峰小时交通量汇总表 表4 进口 汽车 汽车 非汽车 非汽车 合计 行人 (veh/h)(pcu/h)(veh /h)(pcu /h)(pcu/h) (人/h) 左转 57 60 169 41 101 东 直行 299 317 306 72 389 右转 24 25 62 40 合计 380 402 537 128 530 左转 208 212 14 256 西 直行 362 374 443 159 533 右转 575 588 338 120 708 合计 1145 1174 925 323 1497 左转 172 185 82 19 204 南 直行 6 709 467 113 822 右转 98 100 142 33 133 合计 901 994 691 165 1159 左转 89 95 63 114 北 直行 772 847 407 127 974 右转 178 184 104 28 212 合计 1039 1126 574 174 1300 交叉口高峰小时交通量汇总表 表5 进口 机动车食 264 百行行 568 586 640 232 右转 408 418 228
（2）交叉口交通量汇总表 交叉口交通调查结束后，需要整理整理出交叉口交通量汇总表。 为了与历史资料相互比较，交叉口交通量汇总表中需要计算出各进口、各方向的当量 交通量，车型换算标准一般按照《城市道路交通规划设计规范》中的当量小汽车换算系数。 交叉口交通量汇总表中一般可按照机动车、非机动车和行人进行换算交通量数据整理分 析，见表 4。在实际交通流运行中，经常是摩托车和汽车分道行驶，摩托车是和自行车、 电动车共同在非机动车道上行驶，这种情况下，交叉口交通量汇总表中可按照汽车、非汽 车和行人进行换算交通量数据整理分析，见表 5。 交叉口交通量汇总表中一般是对对高峰小时交通量进行分析。如果机动车交通和自行 车交通的高峰期间不重叠，可分别汇总机动车和非机动（自行车）的高峰小时流量。如果 机动车交通和非机动（自行车）交通的高峰期间基本一致，可汇总交叉口高峰小时总流量。 交叉口高峰小时交通量汇总表 表 4 进口 汽车 （veh/h） 汽车 （pcu/h） 非汽车 （veh /h） 非汽车 （pcu /h） 合计 （pcu/h） 行人 （人/h） 左转 57 60 169 41 101 - 东 直行 299 317 306 72 389 - 右转 24 25 62 15 40 - 合计 380 402 537 128 530 - 左转 208 212 144 44 256 - 西 直行 362 374 443 159 533 - 右转 575 588 338 120 708 - 合计 1145 1174 925 323 1497 - 左转 172 185 82 19 204 - 南 直行 631 709 467 113 822 - 右转 98 100 142 33 133 - 合计 901 994 691 165 1159 - 左转 89 95 63 19 114 - 北 直行 772 847 407 127 974 - 右转 178 184 104 28 212 - 合计 1039 1126 574 174 1300 - 交叉口高峰小时交通量汇总表 表 5 进口 普通机动车 （pcu/h） 摩托车 （pcu/h） 机动车合计 （pcu/h） 非机动车 （veh/h） 行人 （人/h） 左转 264 274 144 63 东 直行 568 586 640 232 右转 408 418 228 81
合计 1240 1278 1012 376 左转 308 308 160 58 有行 444 474 492 154 右转 252 260 168 55 合计 1004 1042 820 6 左转 239 261 246 79 南 直行 1098 1177 820 266 石转 215 227 202 46 合计 1552 1665 1268 384 左 253 268 190 93 省行 1122 1135 832 292 右转 232 248 216 6 合计 1607 1651 1238 45 (3)交叉口流量流向图 交叉口交通调查的结果经常采用高峰小时流量流向图来表示，见图1。高峰小时交通 量可以采用混合交通量，但为了与历史资料相互比较，最好换算成当量交通量。如果机动 车和自行车交通的高峰期间不重叠，可分别绘制机动车和自行车的高峰小时流量流向图。 如果机动车和自行车交通的高峰期间基本一致，可绘制交叉口总当量交通量的高峰小时流 量流向图。如果没有交叉口高峰小时交通量资料，也可以绘制某个时段的流量流向图，见 图2。 2308 1654 2686 2915 1309 272
合计 1240 1278 1012 376 左转 308 308 160 58 西 直行 444 474 492 154 右转 252 260 168 55 合计 1004 1042 820 267 左转 239 261 246 72 南 直行 1098 1177 820 266 右转 215 227 202 46 合计 1552 1665 1268 384 左转 253 268 190 93 北 直行 1122 1135 832 292 右转 232 248 216 65 合计 1607 1651 1238 450 （3）交叉口流量流向图 交叉口交通调查的结果经常采用高峰小时流量流向图来表示，见图 1。高峰小时交通 量可以采用混合交通量，但为了与历史资料相互比较，最好换算成当量交通量。如果机动 车和自行车交通的高峰期间不重叠，可分别绘制机动车和自行车的高峰小时流量流向图。 如果机动车和自行车交通的高峰期间基本一致，可绘制交叉口总当量交通量的高峰小时流 量流向图。如果没有交叉口高峰小时交通量资料，也可以绘制某个时段的流量流向图，见 图 2。 1654 1309 2 0 4 9 2101 337 818 366 499 628 315 746 1443 272 361 1427 313 1377 1261 2308 2079 2686 2915 4409 4128
图1某叉口高峰小时8：30~9：30机动车流量流向图
图 1 某叉口高峰小时 8：30~9：30 机动车流量流向图
交叉口车流量调查表表1 调查日期」 天气 调查员 统计员 验收员 调查地点 路口编号」 调查时段 交叉口控制方式 进口 路口类形 方向：左行口直行口右行口 车型 客车 货车 摩托车 助力车 时间 小型中型大型小型中型大型三轮二轮 电动车自行车 1-5 610 11-15 16-20 21-25 26-30 31-35 36-40 4145 46-50 5155 56-60 小计 15 610 11-15 16-20 21-25 26-30 31-35 36-40 41-45 46-50 51-55 56-60 小计
交叉口车流量调查表 表 1 调查日期 天气_调查员 统计员 验收员 调查地点 路口编号 调查时段 交叉口控制方式 进口_路口类形_ 方向：左行 直行 右行 车型 客车 货车 摩托车 时间 小型 中型 大型 小型 中型 大型 三轮 二轮 助力车 电动车 自行车 1~5 6~10 11~15 16~20 21~25 26~30 31~35 36~40 41~45 46~50 51~55 56~60 小计 1~5 6~10 11~15 16~20 21~25 26~30 31~35 36~40 41~45 46~50 51~55 56~60 小计