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高速公路网连续式交通量调查观测点布设方法研究

2021-04-12

智能城市 2021年3期
关键词:高速公路网连续式观测点

(甘肃省白银公路局高等级公路养护中心,甘肃白银 730900)

目前在交通量调查工作中主要通过设置观测点实现对交通流量、密度、车速以及轴载等各项数据信息的采集,应保证数据采集的客观性和全面性,须科学设置交通量观测点。连续式观测点是开展交通量调查的一项重要方法,其主要通过聚类分析等方法对观测站节点的选择进行判断,以确定观测点的增加或合并,以提高数据采集的质量和效率,为高速公路的管理、养护、规划建设、应急处置和出行信息服务等提供可靠的参考依据。因此,应充分了解连续式观测点布设方法,严格遵守观测点布设原则,提升交通量调查的质量和水平,推动我国高速公路的现代化发展。

1 高速公路网连续式交通量调查观测点布设概述

1.1 基本含义

交通量调查是通过布设观测点等方法对高速公路网的交通流量、行车速度、车辆类型等数据信息进行采集分析,为高速公路的规划建设、管理养护、公共性出行服务等提供参考依据,因此,应充分认识调查高速公路网连交通量的重要性。

高速公路网连续式观测点是在交通量调查工作中设置观测点的一种类型,其主要是根据宏观交通对整个高速公路网路线、交通流特征、运行特征数据进行采集[1]。在布设连续式观测点时,应合理控制布设规模和数量,防止数据冗余出现,应保证指标精度。在布设连续式观测点时,应选择具有较强代表性的高速公路路段,应保证一类观测点采集的数据完整、准确,能够为其他类别观测点提供标杆数据。

1.2 布设交流量观测点的指导思想分析

在布设观测点时应以科学合理全面创新作为基本的指导思想,根据高速公路网的技术、形态特征选择观测点布设方法,保证观测点采集的数据信息能够对路网交通特征进行准确地反映。在布设观测点时,应确保其能够在空间、时间两方面全面覆盖高速公路网,观测点应具有较高的典型性、代表性。在保证高速路网交通量数据采集准确性、全面性的基础上,应优化观测点布设数量,避免出现数据大量冗余的情况,确保观测点的规模数量能够与观测效率之间实现平衡,以减少成本投入。

在布设高速公路网交通量观测点时,应积极运用先进的技术方法和理念,不断总结经验,对布设方法进行创新和改进,以全面提升我国交通量调查的质量和效率,为高速公路的发展提供更加可靠的参考依据。

1.3 高速公路网连续式交通量调查观测点布设原则分析

在高速公路网设置连续式观测点调查交通量时,应保证其能够对高速公路各路段的交通量变化规律、时间、空间上的分布特点等进行全面了解,因此,连续式观测点应24 h连续对交通量进行记录,以小时为数据记录单元,对相应路段全年的交通量数据进行采集。

在布设连续式交通量观测点时,应严格遵守相关的布设原则,确保选择的观测点可以对对应路段的实际交通量进行准确的观测。观测点采集的数据应能够定性、定量反映,控制范围内的路段、路线上的交通量变化和分布特点。

在布设连续式观测点时应严格遵守高速公路网观测点布设的相关规定,确保其点位设置均匀,与大中型城市间距科学合理。连续式观测点应与中小城市与高速公路连接口保持超过5 km的间距,应与大型城市及高速公路的连接点间保持8 km以上的距离,不得将观测点集中布设在城镇或大中型城市附近[2]。在设置高速公路网连续式交通量观测点时,应选择省级行政区的边界位置,保证连续式观测点,在各个地级市行政区域内的各高速公路路段上均布设1个以上,在穿越省级行政区区划的高速公路上也应进行观测点的布设,保证交通量数据采集的准确性。在布设连续式交通量观测点时应注意,在交通量较大的短途高速路段、其交叉口、出入口位置无须布设连续式观测点。当确定连续式观测点位置并完成设置后,如果出现道路改线情况时,可以进行相应的调整,但在正常运行状态下,不得随意对观测点进行撤销或变更。

2 高速公路网连续式交通量调查观测点布设方法

2.1 通过聚类分析方法布设连续式观测节点

聚类分析是连续式交通量观测点布设工作中常用的分析方法之一,其主要是对事物进行分类区分的一种分析方法。在采用聚类分析方法时,需要以海量数据为基础,进行数据分布特点、模式的提取,以其内在的客观规律为依据进行分类。

具体到高速公路网的连续式交通量观测点设置中,由于观测点采集的数据信息量相对有限,可以运用以模糊等价关系为基础的传递闭包聚类分析方法,对某路段观测点的相似性、相关性进行线性分析。经分析发现,在同一路段上的某些观测点具有较为相似的交通特征时,应将观测点合并;如果不同观测点的交通特征存在较大的差异时,应增加观测点的布设数量。因此,聚类分析是对高速公路网路段区间观测点设置合理性进行定量分析的一种方法。在通过聚类分析方法确定不同观测点之间的相似水平时,应结合各观测点所在地区的经济条件、交通量采集的具体精度要求确定。当相似水平值较高时,要求增加观测点的数量,对数据采集精度有较高的要求;反之则应减少观测点的布设数量,数据采集进度要求会降低。在聚类分析时可以将年平均各车型的日交通量作为指标参数,以便对某一路段上连续式观测点的交通量变化特点、具体相似关系进行定量分析。

2.2 通过重要度分析方法布设连续式观测节点

在布设连续式观测点时,应通过重要度分析,对观测点的具体重要程度进行准确分析,根据分析结果对观测点进行筛选,以确定是否需要增设或合并观测点。在分析节点重要度时,应充分了解各观测点所处地区的经济水平、发展情况,结合观测点的历史观测数据进行综合性的分析。高速公路沿线地区在历史文化、经济发展程度、地理位置上存在较大的差异,交通运输量会受到其产业结构特点、经济水平等各种因素的影响。经济较为发达的地区会对交通运输量产生更大的需求,因此,可以将地区作为分析节点,对其实际交通需求进行量化,在此基础上通过公式根据各地区的社会固定资产、消费品零售总额、地方GDP总值、人口规模、工业总产值、地方财政收入等要素对节点重要度进行计算,以确定各地区的实际交通需求[3]。

通过对连续式观测点采集交通量数据的聚类分析、节点重要度指标计算,能够对高速公路网在不同观测点的交通量变化特点进行准确的判断,结合不同观测点间的相关性分析结果,决定是否需要对观测点进行合并。以某高速公路网两个城市之间的观测点为例,其相关系数达到了0.98以上,具有较高的相关度,其重要度、交通比重特征值存在较大差异,因此,在结合两地的实际道路交通情况、经济发展状况等要素分析后,确定这2个观测点不应进行合并。

2.3 通过定性分析方法布设连续式观测节点

在采用连续式布设观测点方式时,应结合定性分析方法的运用对交通量观测点进行进一步的判断分析,根据分析结构加以调整,以保证观测点布设的合理性。在定性分析时,应充分考虑高速公路网交通量观测节点是否位于连接旅游风景区、大型厂矿、生产基地、其他重要枢纽的互通交互点,是否位于高速公路网与大中型城市的连接点、是否位于省级行政区的边界线及其他枢纽互通立交处等控制性要素。

由于交通量观测点一般的控制里程应在5~50 km左右,如果控制里程较短,会降低其权重,在此情况下并不具备单独设点的意义;如果控制里程过长时,且无法保证数据采集的准确性,因此,需要根据定性、定量分析结构,调整观测点的点位。

在布设连续式交通量观测点时,应选择省级行政区间的边界位置、枢纽互通立交、高速公路网、经济较为发达的城镇、大中型城市的连接点以及对区间交通量的变化和分布特征具有典型性代表意义的点位,进行观测点设置工作。此外,对一些非控制性路段,但大型货车流量较大,易对路面造成破坏的路段也应布设观测点。在分析时应结合不同路段交通运行的实际情况、路网规划、结构特点、沿线城镇分布等进行定性分析。如在城市之间的短途互通高速公路上,若已经在起止点布设了观测点,能够对互通交通量进行较为准确的调查时,则无须增加观测点的布设数量;设交通量连续式观测点布设于相交处具有较大流量,且流向较为复杂的城市圈环线高速公路网。

3 结语

交通量调查是准确掌握高速公路网运营情况的重要途径,观测点布设的合理性、科学性,直接关系调查数据是否客观全面,因此,应高度重视交通量观测点的布设工作。在采用连续式观测点布设方法时,应遵守相关的布设原则和指导思想,运用聚类分析、定性分析、重要度分析等方法对观测点进行筛选合并,以确保采集的高速公路网交通流量、密度、车速、轴载等数据真实客观,提高交通量调查的专业化以及规范化程度,为高速公路的规划建设和养护管理等工作提供更加详细的参考依据,并为公众提供更加完善的服务。

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