淺談基于斷面流量的交通量調(diào)查數(shù)據(jù)擬合分析及應(yīng)用研究

于 虹

貴州省建筑設(shè)計研究院有限責(zé)任公司,貴州貴陽 550081

交通行業(yè)中，斷面流量指的是在一定路段范圍內(nèi)的交通流量，其反映的是在一定通行距離內(nèi)不同時間段的道路交通情況，是交通規(guī)劃、交通管理工作的重要支撐數(shù)據(jù)。隨著信息化技術(shù)應(yīng)用與交通工具數(shù)量的猛增，道路管理工作難度在增大，同時承擔(dān)的責(zé)任相應(yīng)增大。在大數(shù)據(jù)高速發(fā)展的今天，在新的形式下利用新的技術(shù)與方法，通過統(tǒng)計交通流量數(shù)據(jù)對其進(jìn)行合理的分析，能夠為后期城市規(guī)劃、老城改造等工作提供一定的參考。

1 交通量調(diào)查方法

交通流量考查方法包括了全機(jī)械測量、人機(jī)結(jié)合測量、人工手動記錄。隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，測量工作更多地趨向于半自動化與全自動化。數(shù)據(jù)采集與傳輸由設(shè)備自主完成，通過計算機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，輸出結(jié)果。工作人員結(jié)合實際情況，對數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，從而使工作更加具有針對性，數(shù)據(jù)利用更加高效。比如可以利用遠(yuǎn)紅外技術(shù)感應(yīng)路過的車輛，通過對車輪數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷與分析，從而獲得車輛類型數(shù)據(jù)。

交通流量是交通基礎(chǔ)參數(shù)之一，統(tǒng)計分析交通流量數(shù)據(jù)的意義在于討論交通線路布局的合理性，考查道路的運輸能力。隨著大數(shù)據(jù)共享平臺的發(fā)展，在統(tǒng)計交通流量數(shù)據(jù)方面較原來已便捷許多。通過當(dāng)?shù)卣嘘P(guān)部門的配合，可以調(diào)取所需路段歷年的觀測站資料。但此項數(shù)據(jù)量巨大，數(shù)據(jù)分析工作難度很高，因此還需進(jìn)行相關(guān)路網(wǎng)斷面交通量調(diào)查及OD調(diào)查（即交通起止點調(diào)查），通過擬合、比對、分析，整合斷面交通量數(shù)據(jù)，為下一步交通量預(yù)測提供依據(jù)。

2 交通數(shù)據(jù)分析

對于交通量分析，調(diào)查人員首先需要有明確的思路，知道如何處理采集的數(shù)據(jù)，達(dá)到最終的目的。通過整理與分析工作體現(xiàn)數(shù)據(jù)規(guī)律與特征，才能夠?qū)φ{(diào)查路段進(jìn)行更好的研究。計算機(jī)廣泛應(yīng)用使數(shù)據(jù)分析工作的效率與質(zhì)量都獲得了提升。數(shù)據(jù)資料整理需要利用原始資料計算整體交通量與自然數(shù)，由于在測量的過程中車輛數(shù)是不斷變化的，因此，在交通流量計算時有必要計算某一個時間段內(nèi)交通流量的均值，通常用到的數(shù)據(jù)是一年內(nèi)交通流量數(shù)據(jù)的均值，此部分?jǐn)?shù)據(jù)可以較好地反映大部分時間內(nèi)交通流量趨勢。

交通流量數(shù)據(jù)統(tǒng)計是一項長期性工程，通過對不同時間交通流量數(shù)據(jù)變化分析，對道路交通發(fā)展趨勢進(jìn)行分析，可以計算路段交通事故發(fā)生的概率、道路收費收率，為道路改造工作提供數(shù)據(jù)支持。通過分析日交通流量或者是小時交通流量，了解不同時段內(nèi)車輛通行情況，獲得一定時間內(nèi)交通高峰時間，測算在高峰時間內(nèi)現(xiàn)有交通設(shè)施能夠滿足能行需要，為交通管理提供依據(jù)。同時能夠獲得不同時間段內(nèi)車輛密度等數(shù)據(jù)，為交叉口設(shè)計、信號燈設(shè)計提供依據(jù)，可以確定道路等級、技術(shù)等級，交通管理設(shè)施、幾何尺寸、道路斷面布置，確定交通控制具體方法。結(jié)合到交通流量數(shù)據(jù)在某些位置加強(qiáng)交通管理，減緩道路擁堵與交通事故發(fā)生。結(jié)合到交通量時間與空間變化，合理投放運力，維持線路運力平衡。運輸企業(yè)結(jié)合到交通量及時進(jìn)行調(diào)度，規(guī)劃車輛出行路線與時間，提升運輸效率。流量數(shù)據(jù)統(tǒng)計可以應(yīng)用于運輸經(jīng)濟(jì)分析，道路改建或者是新建首先需要分析其可行性，而可行性需要參考到交通流量數(shù)據(jù)，基于此，計算改建或者是新建道路經(jīng)濟(jì)效益。

3 基于斷面流量的交通量調(diào)查數(shù)據(jù)擬合分析及應(yīng)用研究

調(diào)查數(shù)據(jù)分析整理工作，要對不同調(diào)查點的交通量進(jìn)行計算，通過圖表的形式反映整體路段交通量變化情況。分析交通道路組成，將調(diào)查的車型交通量作為基礎(chǔ)，人工調(diào)查工作結(jié)構(gòu)作為參考，對交通量車型構(gòu)成進(jìn)行分析。分析交通量時間分析特征，通過處理采集獲得的數(shù)據(jù)分不同路段在24h內(nèi)時間分布特征。結(jié)合到數(shù)據(jù)分析不同時段內(nèi)平均車速變化情況，分析不同方向交通量變化情況。結(jié)合到采集數(shù)據(jù)分析不同路段高峰小時系數(shù)，基于此判斷高峰時段內(nèi)交通流量情況。

比如，對于斷面交通量觀測數(shù)據(jù)，按照經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢，一般年平均量整理表現(xiàn)應(yīng)為逐年增長的趨勢，是一條緩和曲線，如果在某一點出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點，還需調(diào)查當(dāng)年是否發(fā)生什么事件影響了交通量。如圖1所示，2008年，由于與普定相鄰的某煤礦廠出現(xiàn)事故，以及受到金融危機(jī)的影響，安順電廠煤量需求減少，致使大量運煤車輛停運，交通量較2007年相比有所降低。

圖1 觀測站年平均日交通量對比

同時，也應(yīng)分析典型路段年平均日交通量，選取影響本項目的過境交通量比較突出的觀測站，對交通量大小、車型比例等進(jìn)行分析研究，特別是大型貨車與中小客車所占比例不同，對設(shè)計的路面要求也不盡相同。

時間也是分析的一個重要節(jié)點。對于交通量預(yù)測來說，調(diào)查點高峰小時交通流量是一個非常重要的指標(biāo)，它關(guān)系著道路設(shè)計的寬度、車道數(shù)的確定，因此要對多個調(diào)查點的24h交通量觀測進(jìn)行調(diào)查分析，對比高峰小時交通量是否出現(xiàn)重合、疊加的情況，提煉出待規(guī)劃道路的高峰小時交通量，用于后續(xù)的交通量預(yù)測工作。

圖2 false某路段24h交通量觀測圖

將斷面流量轉(zhuǎn)換為區(qū)域路網(wǎng)流量與區(qū)域流量通常采用的方法是加權(quán)平均法，此方法是將“不”的數(shù)值與相應(yīng)的權(quán)數(shù)相乘，求和后得到總體值，之后除以總單位數(shù)。平均數(shù)的大小由總體單位不同標(biāo)志值決定，同時也會受到不同標(biāo)志值出現(xiàn)次數(shù)的影響。標(biāo)志值出現(xiàn)的頻次對平均數(shù)有一定影響，因此將其稱之為權(quán)重。權(quán)重是相對概念，針對的是某一具體指標(biāo)，某一指標(biāo)權(quán)重是指指標(biāo)對于整體評價對象的重要程度。權(quán)重也表示評價工作過程不同被評價的對象不同側(cè)面重要程度定量分配。基于上述原理，可以將調(diào)查獲得的斷面流量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為區(qū)域路網(wǎng)或者是路段交通量數(shù)據(jù)，測算權(quán)重則可以考慮斷面里程。

從不同的分析指標(biāo)來看，道路的適應(yīng)程度、結(jié)構(gòu)、流量、交通量時間與方向分布等都是計算指標(biāo)。某些情況交通調(diào)查測量點難以全面覆蓋，利用斷面流量轉(zhuǎn)換為區(qū)域路網(wǎng)，路段流量方法，通過計算機(jī)分析，能夠快速獲得不同指標(biāo)分析結(jié)果。通過對不同路段交通量進(jìn)行折算，得到一定時間內(nèi)交通流量數(shù)據(jù)，結(jié)合到觀測天數(shù)，就可以獲得路段的日均流量，基于此能夠?qū)煌òl(fā)展趨勢進(jìn)行判斷。通過計算獲得道路里程、日交通量、道路行駛量、比如道路設(shè)計能力與日交通量數(shù)據(jù)，得到道路飽和度數(shù)據(jù)，從而評價分析道路擁堵情況。

4 結(jié)語

交通數(shù)量分析對道路而言十分重要，能夠為其提供有效的數(shù)據(jù)支撐，使城市規(guī)劃、設(shè)計、道路維護(hù)工作開展更加高效合理。作為數(shù)據(jù)的提供者，要結(jié)合到現(xiàn)實不同情況，制定合理的觀測方案，確保數(shù)據(jù)的可靠性與精準(zhǔn)性，通過合理分析，確保城市交通安全與暢通。

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[2] 梁亞莉.基于交通量調(diào)查的斷面流量數(shù)據(jù)擬合及應(yīng)用[J].智能城市，2017（1） .