陕西省高速公路网交通量调查观测站点布局规划.pdf

陕西省高速公路网交通量调查 观测站点布局规划 陕西省交通运输厅 2012012012012 2 2 2 年 4 月目录 I 目 录 第一章 概述.-1-1.1 规划背景.-1-1.2 规划依据.-4-1.3 规划范围.-4-1.3.1 时间范围.-4-1.3.2 空间范围.-4-1.4 指导思想.-5-1.5 规划原则.-5-1.6 规划目标.-6-1.7 规划内容.-6-第二章 交通量调查观测站点信息需求及布设理论.-7-2.1 信息需求.-7-2.2 功能定位.-9-2.3 调查方式.-10-2.4 站点分类.-11-2.5 布设方法.-11-2.5.1“两阶段”布设方法.-11-2.5.2 交通波理论布设方法.-13-第三章 交通量调查观测站点布局规划.-17-3.1 布局原则.-17-3.1.1 一类调查站布局原则.-17-3.1.2 二类调查站布局原则.-18-3.2 布局规划.-20-3.2.1 已通车高速公路交通量调查观测站点布局规划.-20-3.2.2 在建及规划高速公路交通量调查观测站点布局规划.-54-3.2.3 全省交通量调查观测站点汇总.-57-3.2.4 编号规则.-59-3.2.4.1 站点编号.-59-3.2.4.2 设备编号.-60-第四章 交通量调查观测站点及数据中心设备配置.-62-4.1 配置原则.-62-4.1.1 交通量调查观测站点.-62-4.1.2 高速公路交调数据中心.-62-目录 II 4.2 级别配置.-65-4.3 功能配置.-66-第五章 交通量调查观测站点建设及运营管理.-68-5.1 建设实施方案.-68-5.1.1 主要内容.-68-5.1.2 工作分工.-68-5.1.3 建设规划.-68-5.1.3.1 总体原则.-68-5.1.3.2 阶段及目标.-69-5.1.3.3 实施规模.-69-5.1.3.4 组织实施.-72-5.1.3.5 工程验收.-72-5.1.4 费用来源.-72-5.2 运行管理体系.-73-5.2.1 管理体系.-73-5.2.2 管理职责.-74-5.3 调查数据管理.-74-5.3.1 总体架构.-74-5.3.2 通信要求.-75-5.3.3 数据网络.-75-5.3.4 信息服务.-76-5.3.5 数据存储.-77-附图一：陕西省高速公路网“环线”交通量调查观测站点布局示意图.-78-附图二：陕西省高速公路网“辐射线”交通量调查观测站点布局示意图.-79-附图三：陕西省高速公路网“纵线”交通量调查观测站点布局示意图.-80-附图四：陕西省高速公路网“横线”交通量调查观测站点布局示意图.-81-附图五：陕西省高速公路网“联络线”交通量调查观测站点布局示意图.-82-第一章 概述 -1-第一章 概述 1.1 规划背景 高速公路主要连接大中城市、国家和区域性经济中心、交通枢纽、重要对外口岸，承担区域间、省际间以及大中城市间的快速客货运输，是我国公路网中层次最高的公路主通道，是综合运输体系的重要组成部分，对于支撑经济发展、推动社会进步、保障国家安全、服务可持续发展发挥着重要作用具有重要的政治、经济、国防意义。借助信息化手段提高决策科学性和公路建、管、养工作水平，优化交通运行、挖掘路网通行效率，提升公路行业的服务能力和应急反应能力是满足国民经济发展需求，实现公路交通事业“又好又快”发展目标，切实提高公路行业“三个服务”能力的必由之路。交通信息化发展离不开交通技术数据的支撑，准确、可靠、实时地采集交通基础数据需要完整的、科学的、布局合理的路网交通调查体系。因此，高速公路网交通量调查观测站点合理规划布局，开展高速公路交通量调查，采集交通流量、车速、交通密度、轴载等信息，能够为高速公路规划、建设、管理、养护、公众出行以及应急处置提供重要的信息支撑，其重要意义主要表现在以下方面：（1）交通量信息是合理确定高速公路路网建设规模及布局，有效调整高速公路路网结构的重要依据。开展高速公路交通量调查工作，可以积累高速公路网交通流量的历史数据，并以此为基础分析交通流量与社会经济发展间的关系，预测未来高速公路交通需求，为合理确定高速公路网总体规模、技术标准和空间布局提供技术依据。同时，依据高速公路交通量调查所取得的高速公路流量、车速和交通密度数据，结合一般国省干线公路和农村公路交通量调查工作，可以掌握全路网的运行特征，评价全路网的运行效能，为调整路网行政等级和技术等级构成提供参考。（2）交通量信息是加大高速公路路网运行监管力度，提升高速公路交通应对突发事件能力的重要支撑。高速公路路网流量大小、速度、分布、拥挤程度等交通情况是反映高速公路路网是否有效运行最主要的特征，也是高速公路交通应急管理的重要参考数据。第一章 概述 -2-针对当前我国公共突发事件频发，地质灾害频繁，高速公路交通应急任务日益增多的情况，全面开展高速公路交通量调查工作，实时掌握并分析高速公路的道路运行情况，判别道路运行畅通与否，判断异常交通事件发生的时间和地点，对于加强高速公路的交通及运输监控，促进区域间路网协调运行管理，支持国家或区域路网监控中心、公路交通应急指挥体系的建设，提高高速公路交通突发事件应急处置能力和遇险救援水平具有重要的支撑作用。（3）做好交通量调查工作是改善公路交通出行服务水平，提高交通公共服务能力的重要手段。行车速度、拥堵、通断等交通情况是公众出行，特别是自驾车出行的重要参考。随着我国经济的进一步发展，区域间的旅客出行需求更加旺盛，货物流动更加频繁，追求安全、便捷、经济、舒适和个性化的出行需求将更加迫切，需要公路交通行业为出行者提供范围更广、质量更高、内容更丰富、区域集成的动态交通情况信息服务。开展高速公路交通量调查，实时采集路网车速、拥堵、通断等交通动态信息，推动动态交通信息发布服务是改善公众交通出行服务水平，提升交通公共服务能力的重要手段，是交通贯彻“以人为本”,落实“三个服务”思想理念的具体体现。目前，我国高速公路交通量调查工作的体系建设滞后、工作水平落后，无法准确反映高速公路网交通运行特征，与高速公路的建设进展情况极不相称，难以满足日益增长的高速公路建设、管理需要。具体表现在以下几方面：一是高速公路交通量调查观测站点建设滞后。目前我国高速公路交通量调查覆盖率尚不足10%，造成调查数据代表性严重不足；二是调查手段落后、调查内容有限。全国80%以上的高速公路交调站点使用人工手段开展调查，造成调查数据准确性、实时性、丰富性严重不足；三是信息服务能力差。受管理与技术等因素的制约，调查数据的处理与信息发布仍以报表、汇编形式为主，信息发布不及时、形式单一、时效性和针对性差。因此，2008 年 10 月中华人民共和国交通运输部颁布国家高速公路网交通量调查观测站点布局规划，提出开展高速公路网交通量调查观测点布局规划工作，研究调查工作的需求与定位、技术体系构成、调查观测站点布局，规范和指引下阶段调查工作的开展，这对于迅速提高调查工作水平、加强高速公路管理、为社会提供安全便捷高效的交通服务具有极其重要的意义。第一章 概述 -3-为了响应国家高速公路网交通量调查观测站点布局规划工作，促进加快陕西省高速公路交通量调查与信息服务体系建设，需要积极开展我省高速公路网交通量调查观测站点布局规划编制工作。在省委、省政府“加快交通发展、突破瓶颈制约”的号召下，我省高速公路进入了全面提速、快速发展新阶段，高速公路建设始终保持了“投资总量不回落、建设规模不滑坡、发展速度不减缓”的局面。高速公路交调站点作为收集高速公路交通量基础数据的重要单位，对高速公路信息化建设、交通控制及发展智能交通具有举足轻重的作用，是实现高速公路快速、安全、高效运营的重要保障，也是衡量高速公路服务技术水平高低的重要标志。目前，我省高速公路交调站点布设工作已提上议事日程，虽已做了一些基础性工作，但随着车流量日益加大，现有的高速公路网规模与“2637”高速公路网规划建设目标相比有很大差距，这也给我省高速公路交调站点建设和布局提出了更高的要求。因此，科学、合理研究我省高速公路网交通量调查观测站点布局成为当前必须解决的问题。为了适应陕西省高速公路已通车高速公路、在建高速公路和规划中的高速公路交调站点的协调布局，确保数据准确可靠，降低管理成本，减少资源浪费，提高交通量调查观测站点管理质量和利用效率。同时为满足全省高速公路各项业务对交通量观测的需求，迫切需要对陕西省高速公路网交通量调查观测站点布局规划进行研究和编制，以适应我省高速公路发展的需要。其研究的必要性主要体现在以下几个方面：（1）我省高速公路网运营管理信息化需求。2008 年 11 月，陕西省高速公路网规划（调整报告）经省政府专题会议完善后形成。报告中提出建设“两环六辐射三纵七横”高速公路网，路网总规模突破八千公里。促进“两环六辐射三纵七横”高速公路网业务信息化、路网建设前瞻化、养护科学化建设对交通量调查具有广泛的需求及更高的要求。（2）我省高速公路管理建设需求。交通量信息是合理确定路网建设规模和布局，有效调整路网结构的重要依据。开展高速公路交通量调查工作，可以积累高速公路网交通流量的历史数据，以此为基础分析交通量与社会经济发展间的相关性，预测远景高速公路交通需求提供技术依据。同时，交通量信息是加大路网第一章 概述 -4-运行监管力度，提升公路交通应对突发事件能力的重要支撑。1.2 规划依据（1）交通运输部国家高速公路网交通量调查观测站点布局规划（2008年）（2）交通运输部办公厅关于加强公路交通情况调查设备技术管理的指导意见（厅规划字200752 号）（3）交通运输“十二五”发展规划（2011 年）（4）陕西省交通运输“十二五”专项发展规划（2011 年）（5）国家高速公路网规划(2005 年)（6）国家高速公路网命名和编号规则（JTG A03-2007）（7）陕西省高速公路网规划（调整报告，2008 年）（8）交通运输部公路工程技术标准（JTG B01-2003）（9）交通运输部国家高速公路网里程桩号传递方案(2008 年)（10）交通运输部公路网运行监测与服务暂行技术要求(2012 年)（11）交通运输部高速公路监控技术要求(2012 年)1.3 规划范围 1.3.1 时间范围 我省高速公路网交通量调查观测站点建设布局规划时间范围覆盖 2012 年至2025 年。1.3.2 空间范围 我省高速公路网交通量调查观测站点建设布局规划空间范围包括 2 条环形线、6 条辐射线、3 条南北纵向线、7 条东西横向线和 18 条联络线组成的高速公路网（简称“2637”网）。第一章 概述 -5-1.4 指导思想 本规划坚持“科学、合理、创新”的布局指导思想，从国家高速公路及我省高速公路交通量调查统计工作需要，满足我省交通行业与社会需求出发，开展我省高速公路交调站点布局规划任务。（1）科学性 以定量分析为主，定性分析为辅，结合陕西省高速公路形态特点和技术特征，科学研究动态基本交通数据采集平台的物理布局方法和方案，准确反映陕西省高速公路道路交通流特性，满足调查工作、行业与社会的需求。（2）合理性 在保证调查准确性、代表性和全面性的前提下，建设一个满足需求，规模合理的动态交通信息采集平台，追求交通量调查观测站点布局规模与总体效率平衡，避免不必要的投入和数据冗余。（3）创新性 在布局方法研究与方案设计时，注重理念创新、技术创新、方法创新，保证布局方法与效果的科学性、合理性、实用性。1.5 规划原则（1）全面性原则 交通量调查观测站点的布设是在保证一定精度前提下，做到对陕西省高速公路的全面覆盖，切实提高调查的空间覆盖率与数据的代表性。（2）协调性原则 进行交通量调查观测站点的布设时，与交通运输部国家高速公路网交通量调查观测站点布局规划布设原则相协调，与陕西省高速公路不同地区道路形态与技术特征存在的差异相协调。根据地区及道路特点采取不同的布设对策，实事求是合理布设。（3）适度性原则 在保证对我省高速公路全面覆盖的前提下，突出交通量调查观测站点布设规模与布设效率的最优平衡，避免产生冗余，最大限度的减少动态交通数据采集体第一章 概述 -6-系的建设和后期运行投入。（4）定量与定性相结合原则 研究交通量调查观测站点布设方法，确定布设方案时，坚持以定量分析为主，定量分析与定性分析相结合的原则，保证布设方法的科学合理性，充分考虑城市出入口、重要经济节点、重点旅游风景区的影响，提高交通量调查观测站点的适应性。（5）统一性原则 坚持“统一规划、分步实施”的总方针，从建设国家高速公路交通量调查与信息服务体系层次出发，结合陕西省高速公路交通量调查与信息服务体系建设，体现陕西省高速公路在国家高速公路网中交通量调查观测站点建设的统一性。（6）资源共用原则 为了节约资源，减少交通量调查观测站点建设成本，应充分利用当前陕西省高速公路网已有监控及检测设备，实现交通量调查观测站点建设成本的最小化。1.6 规划目标 根据中华人民共和国交通运输部 国家高速公路网交通量调查观测站点布局规划要求，完成陕西省高速公路网一类、二类交通量调查观测站点布设，构建一个全面覆盖陕西省高速公路网，具备动态交通数据采集能力，符合高速公路交通量调查功能定位，适应调查统计要求的动态基本交通数据采集系统。为反映陕西省高速公路交通流特性及道路运行状态提供动态交通数据，提升我省高速公路管理服务水平，全力促进高速公路交通情况调查统计工作智能化发展，为社会和出行者提供安全、便捷、高效的交通服务。1.7 规划内容 本规划主要内容主要包括：?陕西省高速公路网交通量调查观测站点信息需求及功能定位?陕西省高速公路网交通量调查观测站点布局规划?陕西省高速公路网交通量调查观测站点及数据中心设备配置?陕西省高速公路网交通量调查观测站点建设及运营管理 第二章 高速公路交通量观测站点信息需求及布设理论 -7-第二章 交通量调查观测站点信息需求及布设理论 2.1 信息需求 1.政府管理主体的交通量信息需求 高速公路的政府公共行政管理可分为决策与执行两大层面，与此相对应其管理职能主体分为两类：一类是以政府交通主管部门为代表的决策管理职能主体，如陕西省交通运输厅；另一类是陕西省高速公路决策执行主体，如陕西省高速公路建设集团公司、陕西省交通建设集团公司等。（1）政府交通主管部门的交通量信息需求 省交通运输厅在全省高速公路管理活动中以宏观决策为主，需要通过对全省高速公路交通量特征的分析，掌握全省高速公路对交通需求的适应程度。并以此来制定全省高速公路网的发展战略、规划、建设部署和管理对策；同时，也需要通过交通量信息及时掌握特定情况下的道路运行情况，以便对紧急突发事件作出正确响应。因此，政府交通主管部门不仅需要全省高速公路路网交通运行强度及分布、适应程度等宏观层面信息，也需要特定情况下，高速公路路网运行质量情况等微观层面信息。政府交通主管部门需要的交通量信息，主要包括以下内容：?全省高速公路路网、路网某一部分或重点线路特定路段的流量及行驶量?交通组成?道路适应程度?特定情况下的道路运行质量情况 政府交通主管部门需要的流量、行驶量、道路适应程度信息宜以月度为单位进行更新，以满足宏观动态管理与决策的需要，特定情况下的道路运行质量情况应实时进行更新。（2）省高速公路决策执行管理机构 做好对我省高速公路行业监管工作、路政管理工作、交通调度与控制工作和应急指挥调度工作。我省高速公路决策执行管理机构需要掌握本辖区内高速公路宏观交通运行特征，以便依据相关政策、法规和标准规范制定宏观管理对策；同时还需要掌握其微观交通运行特征，以便随时监控道路运行情况和道路负荷与适应程度，对道路养护需求、信息引导与服务需求和紧急事件处置需求做出适当的第二章 高速公路交通量观测站点信息需求及布设理论 -8-反应。因此，我省高速公路决策执行管理机构对辖区内路网、路线或重点路段交通量信息需求主要包括以下内容：?流量?行驶量?交通组成?重型车辆的轴荷及重型车辆的分布?道路运行质量 通过所管辖路段、路线的流量、交通组成、重型车辆轴荷及重型车辆分布等交通量信息，科学、合理的制定养护方案，合理设置服务区及配置服务设施。2.科研、设计单位对高速公路交通量信息的需求（1）科研单位 科研单位对交通量信息的需求主要集中在交通工程范畴内交通流理论研究和道路通行能力研究领域。开展上述研究，通常不需要已被统计分析过的交通量信息，而是需要原始交通量调查数据，并根据需求进行分析。原始交通量调查数据主要包括以下内容：?流量?地点车速或行程车速?交通密度，如车头时距、车头间距、时间占有率等?交通组成 科研单位需要的原始调查数据不强调时效性，多以分钟为单位进行统计，以5 分钟、15 分钟最为常见。（2）设计单位 设计单位使用交通量信息的领域主要是公路建设前期工作以及公路路面设计工作，对交通量信息的需求主要有以下内容：?流量?交通组成?道路适应程度?交通流出行特征（OD）?客货运输特征 第二章 高速公路交通量观测站点信息需求及布设理论 -9-?重型车辆轴荷 设计单位所需要交通量信息的时效性要求不高，可按年度进行汇总统计。3.出行者对高速公路交通量信息的需求 出行者在出行前和出行中需要的出行信息主要有：异常交通事件、道路运行状况、道路交通管制与施工情况、收费站与沿线服务设施情况、气象情况以及路径诱导与动态规划服务信息等。通过采集动态交通量信息并加以分析，可以得到异常交通事件和道路运行状况信息，达到为出行者提供动态交通信息，减少拥堵和延误，提高道路通行效率的目的，为出行者提供的动态交通量信息需要实时采集并实时发布。2.2 功能定位 我省高速公路交通量调查的功能定位是：在充分融合利用既有信息资源的基础上，建设全省高速公路网交通量调查与信息服务体系，反映全省高速公路网交通流与道路运行的宏观、微观特征，为我省高速公路运营管理服务，为高速公路建设、科研、设计服务，为高速公路出行者服务。根据交通运输部国家高速公路网交通量调查观测站点布局规划，我省高速公路交通量调查统计分析指标体系由流量、结构、道路适应程度、交通量方向分布、交通量时间分布、道路运行质量等六类、十三项指标构成，如表 2.1 所示。流量、结构、道路适应程度、交通量方向分布、交通量时间分布指标是反映道路整体交通情况的宏观指标，应用上侧重于决策管理、行业管理、科研设计等方面；道路运行质量指标是反映道路实时运行质量的微观指标，应用上侧重于政府交通主管部门的应急处置、行业管理及出行服务。第二章 高速公路交通量观测站点信息需求及布设理论 -10-表表表表 2.1 六类十三项检测指标统计表六类十三项检测指标统计表六类十三项检测指标统计表六类十三项检测指标统计表 指标类别指标类别指标类别指标类别 指标名称指标名称指标名称指标名称 更新更新更新更新频率频率频率频率 指标解释指标解释指标解释指标解释 应用方向应用方向应用方向应用方向 路段（线）平均交通量Q 年，月实时 某一时段间隔内路段（线）交通量的平均值，辆 决策管理、行业管理、经营管理、收费拆分、科研设计 流量指标 路线行驶量 TV 年，月单位时间内平均交通量与其行驶里程的乘积，万车公里 决策管理、行业管理 结构指标 车型比例 VR 年，月交通流中各种类型车辆间数量的比例，%决策管理、行业管理、经营管理、收费拆分、科研设计 道路适应程度指标 道路适应程度AL年，月年平均日交通量与适应交通量的比值，%决策管理、科研设计 交通量方向分布 指标 方向分布系数KD 年 主要方向交通量与双向交通量的比，%决策管理、行业管理、科研设计 12H、16H 交通量系统12RD、16RD 年 12H（7 时19 时）或 16H（6 时22 时）交通量与全天 24H 交通量的比值 行业管理、科研设计 月不均匀系数KM 年 年平均日交通量与月平均日交通量的比值，%行业管理、科研设计 交通量时间分布 指标 周日不均匀系数KW 年 年平均日交通量与某周日平均交通量的比值，%行业管理、科研设计 三级以上服务水平比重 ER 年，月报告期内昼间（6 时22 时）达到一、二、三级服务水平的小时数与昼间（6 时22时）总小时数的比值，%决策管理、行业管理、科研设计 道路运行质量指数 QE 实时 将道路当前运行质量定义为畅通、基本畅通、拥挤、堵塞四级指数，分别对应于一、二、三、四级服务水平 决策管理、行业管理、出行服务、科研设计 平均行驶时间t 实时 各车辆通过观测路段所用时间平均值，分钟 行业管理、出行服务、科研设计 道路运行质量指标 平均行驶车速SV 实时 路段长度与各车辆通过观测路段所用时间平均值的比值，公里/小时 行业管理、出行服务、科研设计 注注注注：本表中将本表中将本表中将本表中将 12H、16H 交通量系统交通量系统交通量系统交通量系统 RD12、RD16两项指标在同一行进行表述两项指标在同一行进行表述两项指标在同一行进行表述两项指标在同一行进行表述。2.3 调查方式 我省高速公路交通量调查方案以布设专用调查设备为主，采用实时数据连续式调查方式，全面、科学、综合地展开调查。第二章 高速公路交通量观测站点信息需求及布设理论 -11-2.4 站点分类 我省高速公路交通量调查统计分析指标体系的六类十三个指标中，既有侧重路网主体交通情况的宏观指标，也有侧重路网实时运行质量的微观指标。宏观类指标与微观类指标的内容、服务对象及侧重点有所不同，支撑指标的调查数据内容、交通量调查观测站点布设指导思想等也存在较大差异。为了满足宏观与微观指标对交通量调查观测站点的不同要求，按照国家高速公路网交通量调查观测站点布局规划要求，我省将采集基本交通数据的交通量调查观测站点分为一类调查站和二类调查站。其中，一类调查站调查数据反映路网宏观交通量特征，主要为宏观决策提供支持，兼顾二类调查站功能；二类调查站调查数据反映道路运行状态和运行质量，主要为交通指挥调度、应急处置、公众出行信息服务提供支撑，在功能上是一类调查站的简化。2.5 布设方法 一类调查站采用“两阶段两阶段两阶段两阶段”布设方法，二类调查站采用交通波理论布设方法。本方法仅对一类调查站、二类调查站的宏观布局方案进行分析。2.5.1“两阶段”布设方法 一类调查站的“两阶段”布设方法分为：相对偏差分析阶段和相关系数分析阶段。相对偏差分析阶段通过研究基本单元路段交通量发生与变化规律，以预设的偏差控制指标为控制要素，对路段交通量进行偏差分析和初步合并；相关系数分析阶段在初步合并路段中，通过相关分析寻找规律趋同路段，确定最终的交通量调查观测站点布设方案，做到一个交通量调查观测站点的调查数据代表多个特性相近路段的实际数据。1.相邻路段相对偏差计算 设相邻两路段交通量或累计路段重要度相对偏差限值为，以值作为控制要素，对基本单元路段做顺序的两两临近相对偏差比较，得出第一轮布设结果的过程称为“两阶段布设法”的第一阶段。2.初步合并路段的相关系数分析 第二章 高速公路交通量观测站点信息需求及布设理论 -12-设路段交通量或路段累计重要度数据样本长度为 m,参加相关性分析的路段数目为 n,则原始数据矩阵为：=nmnnmmxxxxxxxxxX212222111211 式中ijX为第i路段第j指标的交通量或累计重要度数据，对数据进行规格化处理，使样本的均值为零，方差为 1.计算任一两路段的相关系数：=mikijijkZZm111 从而得出相关矩阵为：()nnjk=式中：jk表示第j路段与k路段的相关系数，这里表征j路段与k路段的交通量或路段累计重要度变化特征的相关程度。取各路段历年（不少于5年）交通量或路段累计重要度为指标，根据上述相关性分析方法得出各路段间相关系数，对初步合并路段进行分析，得出初步合并路段的布设结果。上述分析过程为“两阶段布设法”的第二阶段。当jk越接近于1，说明i,j两个路段的交通量特性越相似；jk越小，接近于零，说明i,j两个路段交通量特性越不相似；当jk为负数时，表示i,j两个路段交通量特性相反，即交通量极不同步。参照相关的研究理论，本规划路段相关系数限值为0.85，即相关系数大于等于0.85，认为两路段交通量变化规律一致；相关系数小于0.85，认为两路段交通量变化规律不一致。3.布设结果的定性调整 在采用“两阶段布设法”得出一类调查站布设结果后，还应对其进行定性分析调整，使布设结果更趋于合理。（1）极短里程路段单独布设交通量调查观测站点情况的调整 由于“两阶段布设法”完全基于数据计算得出布设结果，因此会出现极短里程路段单独布设交通量调查观测站点的情况，而这种情况并不合理，原因是此类第二章 高速公路交通量观测站点信息需求及布设理论 -13-路段因里程权重很小，故单独布设交通量调查观测站点的意义不大，对此情况将进行定性调整，将其合并回邻近的、原初步合并路段演化的最终合并路段中一并布设交通量调查观测站点。（2）使用下列定性控制要素校核布设结果，凡最终合并路段中含有以下控制要素，以控制要素为界，将最终合并路段拆分分别设站：?城市快速路、主干路与大中城市连接线的互通立交；?枢纽互通立交；?一般互通立交，但被交路连接大规模的厂矿、商品生产基地，重要旅游风景区，重要交通枢纽；?省级行政区划边界。经过上述定性调整后，在满足国家高速公路网交通量调查相关要求前提下，得出的布设结果即为最终的一类调查站布设方案。2.5.2 交通波理论布设方法 二类调查站的功能定位是反映路段微观交通流特征和道路运行质量，主要起到监测微观交通流特征和道路运行质量的作用，同时也对一类调查站形成数据补充。因此，二类调查站布设应具备足够的密度，并具备一定的交通事件检测能力。布设二类调查站的理论基础主要是交通流状态估计模型。1交通流状态估计模型 假设一直线路段被垂直直线S分割为A、B两段。A段的车流速度为1V,密度为1K；B段的车流速度为2V,密度为2K；S处的速度为wV，假定沿路线由A至B为“正方向运行，速度为正，反之为负”。并且，1V是在A区的车辆区间平均车速；2V是在B区的车辆区间平均车速。则在时间t内横穿S交界线的车数N为：tKVVtKVVNww2211)()(=即：2211)()(KVVKVVww=)/()(212211KKKVKVVw=令A、B两部分的车流量分别为1q、2q,则可得 第二章 高速公路交通量观测站点信息需求及布设理论 -14-2121KKqqVw=当1q2q、21KK 时，wV为负数，表明波的方向与原车流流向相反，此时，在过渡段内的车辆即被迫后涌，开始排队出现拥塞。有时wV可能为正值，这表明此时不致发生排队现象，或者是已有的排队将开始消散。若A、B两区车流量与交通密度大致相等，则可写成 KKKqqq=2121,因此，可得传播小紊流的速度 dkdqKqVw=采用线性的速度与密度关系式)/1(jifiKKVV=,并令iijKK=，则)(1 21+=fwVV 式中，21、是在界限S两端的标准化密度。2二类调查站布设间距 根据动态交通流模型对数据的基本要求，为满足数据采集系统实时性，保证二类调查站检测交通事件的即时准确性，相邻二类调查站间距需要限制在一定范围内。（1）最短间距 由于目前各类车辆检测器数据完成一个数据采集与上传的最短时间周期一般为1分钟，取二级服务水平平均行驶速度fV约为80km/h，为保证动态交通流模型的准确性，交通量调查观测站点间的最小间距m不应小于1min80km/h1km。（2）最长间距 对交通运行状况的判别，需根据相邻两数据采集点的数据进行分析。由于两相邻检测器间距较大，中间路段运行状况对检测器产生影响需经过一定时间间距，根据车流波动理论，假设高速公路断面S处为交通瓶颈断面，断面处拥堵以波速)/()(2121KKqqVw=传播，则相关数据采集点将在时间t分钟后出现与瓶颈段相似运行状态，可通过该采集点的数据状况反映瓶颈运行状况。第二章 高速公路交通量观测站点信息需求及布设理论 -15-wVLt/=其中:L表示相邻的数据采集点与瓶颈断面的距离 出于高速公路管理以及为用户提供出行信息对二类调查站实时性的要求，需保证系统一定的事件检测反应时间。考虑两种最不利情况，即停车、发车状况下，依据前述波动理论模型，可得瓶颈交通运行状况传播波速分别为1fV、fV，二类调查站的数据需预设的反应时间内反映交通运行状况，因此取两种极限状况中最小值，根据各条高速公路运行现状确定相应的1值，可得保证二类调查站实时性的最大波速值：),min(1(max)ffwVVV=由此可得瓶颈断面至相邻数据采集点的最远距离fL值为：fL=(max)wV t 对于一般高速公路，28.01，取二级服务水平平均行驶速度Vf约为80km/h，交通量调查观测站点检测交通事件的系统反应时间分别按15分钟、10分钟、5分钟考虑，则(max)wV=22.4 km/h，因此，瓶颈断面至数据采集点的最远距离约为 fL=22.4 km/h 15min 6 km fL=22.4 km/h 10min 4 km fL=22.4 km/h 5min 2 km 综上所述，若检测交通事件的系统反应时间分别按15分钟、10分钟、5分钟考虑，相邻两个二类调查站间距一般范围为L（1km,6km）、L（1km,4km）、L（1km,2km）。但需要注意的是，由于一类调查站在功能上可以兼容二类调查站，因此在考虑二类调查站布设时应扣减一类调查站规模，即一类、二类调查站的总体间距范围为L（2km,6km）、L（2km,4km）、L（2km,2km）。3二类调查站布设间距的一般要求（1）布设最小间距 考虑到系统实用性及数据冗余问题，除特殊情况外，一般最小布设间距不宜小于1km。（2）布设最大间距 借鉴国外正在运营的成熟系统，交通量调查观测站点布设间距一般为1.5公第二章 高速公路交通量观测站点信息需求及布设理论 -16-里至2公里，系统检测交通事件的反应时间在5分钟左右。交通量调查观测站点的布设最大间距要满足交通指挥调度、应急处置的信息需求，并充分考虑路网特征、交通量分布、地理环境等因素。第三章 交通量调查观测站点布局规划 -17-第三章 交通量调查观测站点布局规划 3.1 布局原则 国家高速公路交通量调查统计分析指标体系由六类十三项指标构成，其中包含侧重路网主体交通情况的宏观指标和侧重路网实时运行质量的微观指标。宏观类指标与微观类指标的内容、服务对象及侧重点均不同，支撑指标的调查数据内容、交通量调查观测站点布设指导思想等也存在较大差异。为满足宏观与微观指标对交通量调查观测站点的不同要求，兼顾投资与效率的最佳结合，将采集基本交通数据的交通量调查观测站点分为一类调查站和二类调查站。3.1.1 一类调查站布局原则 根据我省高速公路网发展规划及路网特征分析，结合国家高速公路网交通量调查观测站点布局规划对一类调查站建设要求，我省高速公路交通量调查观测站的一类调查站建设必须满足以下原则：充分利用已有交调检测设备，实现资源共用，减少建设成本。充分考虑我省高速公路网的结构变化，把握宏观和微观交通流量的分布特征，协调已通车高速公路一类调查站与新建高速公路一类调查站之间的关系，避免重复建设。从节约建设成本考虑，推荐交通量相对偏差控制值为15%。枢纽互通立交之间及特殊路段至少布设1处一类调查站。省级行政区划边界处必须布设1处一类调查站。重要的、具有明显经济和交通分隔效应的独立大桥必须布设1处一类调查站；在满足相邻基本单元路段交通量相对偏差不大于15%，且合并路段内基本单元路段交通量相关性大于0.85的前提下，下列互通立交间的国家高速公路路段应布设一类调查站：?枢纽互通立交；?发挥干线公路作用的公路与国家高速公路间的互通立交；第三章 交通量调查观测站点布局规划 -18-?连接重要车站的公路与国家高速公路间的互通立交；?连接重要旅游景区的公路与国家高速公路间的互通立交；?国家高速公路大中城市连接线与国家高速公路主线间的互通立交；?城市快速路、主干路与国家高速公路过境环线间的互通立交。一类调查站的布设位置应距离互通立交交织区0.30.5公里以上，距离主线收费站2公里以上，站点布设应选择直线和交通量稳定的路段；新建的国高网路段与省高网路段一类调查站站点布设遵循以上原则。3.1.2 二类调查站布局原则 二类调查站的调查数据反映道路运行状态和运行质量，为交通指挥调度、应急处理、公众出行信息服务提供支撑，所以二类调查站布设需要达到一定密度。根据我省高速公路基本数据统计，部分已通车高速公路设计速度如表3.1所示。表表表表 3.1 陕西省陕西省陕西省陕西省部分部分部分部分已通车已通车已通车已通车高速公路设计速度统计表高速公路设计速度统计表高速公路设计速度统计表高速公路设计速度统计表 序号序号序号序号 路段路段路段路段 设计速度设计速度设计速度设计速度（km/h）备注备注备注备注 1 绕城高速 120 环线 2 西禹线 120 G5 京昆 3 西汉线 60100 G5 京昆 4 商州陕豫界 100 G40 沪陕 5 西安蓝田 120 G70 福银 6 蓝田商州 100 G70 福银 7 西安永寿凤翔路口 80120 G70 福银 8 榆林靖边、榆林陕蒙界 100 G65 包茂 9 延安靖边 80100 G65 包茂 第三章 交通量调查观测站点布局规划 -19-表表表表 3.1 陕西省已通车高速公路设计速度统计表陕西省已通车高速公路设计速度统计表陕西省已通车高速公路设计速度统计表陕西省已通车高速公路设计速度统计表（续续续续）序号序号序号序号 路段路段路段路段 设计速度设计速度设计速度设计速度（km/h）备注备注备注备注 10 铜川黄陵延安 80100 G65 包茂 11 西安铜川 100 G65 包茂 12 西安柞水小河 80100 G65 包茂 13 小河安康 80 G65 包茂 14 靖边王圈梁 100 G20 青银 15 吴堡靖边 80100 G20 青银 从表3.1可以看出，最大设计速度为120km/h，最小设计速度为60km/h。当车辆运行速度为60km/h时，8.16(max)=wV，将二类调查站检测交通事件的系统反应时间分别按15分钟、10分钟、5分钟考虑，则瓶颈断面至数据采集点的最远距离约为 kmLf2.4min158.16=kmLf8.2min108.16=kmLf4.1min58.16=通过计算可以看出，西汉和汉宁部分高速公路设计速度为60km/h时，二类调查站布设密度较大。当车辆运行速度为120km/h时，6.33(max)=wV，将二类调查站检测交通事件的系统反应时间分别按15分钟、10分钟、5分钟考虑，则瓶颈断面至数据采集点的最远距离约为 kmhkmLf8min15/6.33=kmhkmLf6min10/6.33=kmhkmLf3min5/6.33=通过上述计算可以看出，与车辆运行速度60km/h相比，当高速公路运行速度达到最大时，交通事件能够迅速的得到响应。目前陕西省高速公路整体交通量第三章 交通量调查观测站点布局规划 -20-较小，车辆基本完全处于自由行使状态，随着部分改扩建工程建设，高速公路运行速度将普遍达到100km/h以上。陕西省高速公路网综合监控系统也将完全覆盖全省省高速公路，检测设备密度基本能够满足交通量调查的信息需求。综合考虑以上因素，陕西省高速公路交通量二类调查站的间距宜取3公里至8公里之间。二类调查站布局还应遵循以下原则：1为了节约资源，实现资源共用，可利用高速公路网综合监控系统中满足交调设备配置要求设备或其它已有设备，同时对设备的布设间距进行适当调整。2已通车高速公路和已建成尚未通车高速公路的二类调查站点布局间距推荐为3公里至8公里之间。3每两个互通立交之间至少布设1处二类调查站。4圆曲线半径小于一般值的路段宜单独设置二类调查站。5平均纵坡3%且坡长2公里的连续上（下）坡路段宜单独设置二类调查站。6二类调查站的布设位置应距离互通立交交织区0.3至0.5公里以上。7新建的省高网与国高网高速公路二类调查站站点布设应遵循以上原则。3.2 布局规划 3.2.1 已通车高速公路交通量调查观测站点布局规划 表表表表 3.2 陕西省已通车高速公路交通量调陕西省已通车高速公路交通量调陕西省已通车高速公路交通量调陕西省已通车高速公路交通量调查观测站点布局规划查观测站点布局规划查观测站点布局规划