梁康之：美国如何科学采集交通分析数据？

  数据是交通分析的重要依据，也是道路交通管理者对管辖区域内道路交通基本认知的来源。如何科学采集交通流量、速度、事故统计等数据呢？美国在道路交通数据采集方面有哪些可供借鉴的经验呢？今天交通言究社为大家推荐公安部道路交通安全研究中心特约专家、美国马里兰州蒙哥马利郡交通局资深规划设计专家梁康之主讲的交通数据采集方法相关内容，敬请关注。

  如何采集交通流量数据？

  ☛ 采集交通流量数据的时间

  合理的采集时间是保证采集数据反应真实道路运行状况的前提，选取有效时间采集数据至关重要。

  在道路上行驶的车辆大都有一定规律，多数与人们日常生活有关，上下班、上学放学、中午外出吃饭、购物休闲等等。美国政府机构和很多公司允许员工每周在家工作1-2天；或每天工作10小时，每周工作4天，很多员工选择周一或周五在家工作或休息。因此，周二、三、四道路上行驶的车流量相对稳定，被称作“平均日”。从全年来看，有两个季节车流相对不稳定：每年6、7、8月是学校放假时期，气候适宜外出，许多家庭外出度假旅游，上下班车流量相对下降；每年11月底感恩节到新年一个多月的时间内，是节日购物季和学校寒假，也会产生不规律的车流量。

  因此，对于日常服务型道路的数据采集一般在1月中旬至6月中旬，和9月至11月中旬，其中还要除去含有节假日的周。对于一些具有特殊服务的地点需要根据其特点具体分析，依照其特点和要求采集数据。例如，大型购物中心、体育运动场所，可能需要采集周五或周六的数据；海滨旅游城市需要在夏天旅游旺季采集数据；教堂等场所可能需要在周日采集数据；机场、火车站等人和车集散的场所，需要根据具体分析而定。

  ☛ 路段平均日车流量（ADT）采集

  路段平均日车流量（Average Daily Traffic，简称ADT）一般是指24小时至72小时的平均日车流量，是评价道路使用状况和计算年度平均日车流量（AADT）的基本数据。年度平均日车流量（AADT），部分洲际公路和干道上设置有固定采集点，由获得的全年车流量除以365天得出；其他道路上大部分由采集的平均日车流量（ADT）计算得出。

  通常，路段的平均日车流量由安装在道路上的车辆计数装置连续统计24小时至72小时得出。在美国使用较多的是软管计数器（Hose Counts）。软管计数器由临时安装在道路上的橡胶软管和计数器组成，路面安装的软管连接到道路侧面计数器，通过车辆压过软管时的空气脉冲统计车流量。计数器由电池和太阳能供电，太阳能电池板可为电池充电，延长计数器使用的时间，并具有GPS定位功能。软管计数器不仅可以统计车辆的数量，还可以按不同车型分类统计（小汽车，皮卡，摩托车，重型卡车和卡车半挂车等），并收集车辆行驶速度数据。

  图1：软管计数器（图片来自网络）

  软管计数器的优点是可以长时间收集数据，计数长达一整周。但软管计数器也有一定局限性，橡胶软管必须安装在直线车道上，车辆沿车道平行方向运行，以垂直角度压软管，并以恒定速度行驶过软管才能有效计数；由于是机械地记录车辆数，所以当道路上发生车辆突然波动时无法调整；无法统计行人流量和非机动车流量。软管还可能会被重型车辆压坏，或遭切割故意破坏。另外，一条软管只能统计一条车道的车流量，如需统计不同方向、各个车道的车流量，必须按行车方向和车道数安装相应的橡胶软管，分别统计。

  图2：多条车道流量采集（图片来自网络）

  统计的车流量数据，可以经电脑软件划分为需要的格式，如按照每小时、15分钟和5分钟的间隔划分。在美国，一般会雇佣专业公司进行相关数据采集，使用软管计数器的价格大约是每车道每天200美元。

  ☛ 交叉口转向交通流量（TMC）采集

  交叉口转向交通流量（Intersection Turning Movement Counts，简称TMC），统计机动车左转、直行、右转、调转的车辆数，同时包括行人和自行车。典型的十字交叉口，不包括调转车辆，车流共有十二个运动方向，即每个进口的左转、直行、右转。在统计流量时，一般不分车型记录，但会统计重型车辆的百分比例，而行人和自行车单独列表统计。重型车辆通常包括四个轮胎以上的任何车辆，例如半拖车或牵引拖车等；摩托车通常被视为轿车，因为它们在交通中的行为与轿车相同；在某些特殊情况下也会对车辆做特别的分类，例如公共汽车或马车等。

  交叉口转向交通流量一般统计12小时或13小时，从早6点或早7点到晚7点。在一些流量较少的交叉口或特殊交通调查，也可统计早中晚高峰时段交通流量。

  记录交叉口转向交通流量的方法有几种，目前基本由技术人员在现场观察交通，使用计数板或计数器统计车流量、行人及非机动车流量。计数板分为机械计数板和电子计数板，电子计数板可连接到电脑上输入数据。

  图3：机械计数板（左）、电子计数板（右）（图片来自网络）

  另外，可在现场临时安装摄像机，录制13小时的交叉口车流量，在办公室观看视频，统计交通流量。使用摄像机优点是能够减少现场工作量，在统计录像视频中交通量时，可快进或慢速调整，更好地统计车辆和行人数据，提高工作效率，还可以保留存档，以便后续有问题随时查询。但摄像机有视野较窄的局限性，而技术员在交叉路口统计交通流量时，可以转头看到比摄像机更开阔的视野，了解更多的交叉口运行情况。统计后的交通流量可简化为常用流量表格，并附有交叉口几何图形、各方向照片、流量汇总、交叉口能力计算等，便于分析人员使用。

  图4：13小时车流量

  图5: 13小时行人流量

  交叉口转向交通流量的统计工作价格大约为每人每四小时400美元。在交通量较小的简单交叉口，只需一人工作时，12小时交叉口转向交通流计量价格约为1200美元。大流量的复杂交叉口需要多人工作，13小时交叉口转向交通流计量的价格可达3000-5000美元。

  ☛ 起讫点交通流量（O-D）采集

  在日常的交通调查中，起讫点调查相对较少，只在某些道路的车流量超出预计数量时才会考虑采集。最常用的O-D数据采集方法是在需要分析的地点，利用摄像机记录高峰时段车牌号码，然后查询车辆管理局数据库，获得车辆注册地址，并在地图上标出车辆的出发地点。目前车牌识别技术还没有应用到O-D数据采集中，其他科技手段，虽然可以采集一些样本，但还没有实际可靠应用的O-D数据。

  如何采集速度数据？

  ☛ 软管计数器测速

  如前文所述，软管计数器在获得车流量时，还能采集车辆行驶速度。但由于每一辆车的行驶速度都统计在时间中，包括排队行驶车辆、刹车减速车辆等，所采集的车辆速度并不一定是真正车辆行驶的自由流速度，获得的第85百分位数速度和平均速度可能与实际值有偏差。

  ☛ 雷达测速

  在一些要求较高的交通调查中需要采集更精确的速度数据，可以使用雷达测速器统计。雷达测速器在合适的地点、干燥地面、无雨雪的天气环境，可采集1小时或100辆自由流样本的车辆行驶速度。采集地点应选择能够代表该段道路车辆正常行驶速度的地点，一般是在一段直线道路上，视线开阔良好，道路标线清晰可见，道路路面平整，驾驶人可以自由驾驶车辆。[自由流样本指不受阻挡自由行驶的车辆，即一组排队行驶车辆中的第一辆为合格样本。]

  图6：雷达测速器

  选择的地点应能观察到双向行驶车辆，同时避免驾驶人注意到雷达测速器和工作车辆。一般来说，驾驶人看到测速行为时往往会降低行驶速度，以避免被执法人员查处。因此工作车辆应停放在隐蔽处，便于采集良好的自由流样本。采集速度数据通常记录在速度-车辆数表格中。

  图7：雷达测速地点

  图8：速度数据记录表（图片来自网络）

  如何进行交通事故统计？

  交通调查中，过去3-5年的事故统计数据是评价道路安全和运行状况的基本数据。在美国，交通事故数据由警察部门记录、报告，并录入相关数据库，由各州交通厅相关部门整理后供交通调查使用。事故记录报告和事故详细数据不对公众开放，国家公路交通安全管理局和州交通厅会公布年度事故统计数据，但这些数据对于交通调查和科研是不够的，交通厅之外的使用者需要在相关部门申请调取所需的事故数据。

  交通调查需要的事故数据一般包括事故发生日期、时间、地点、天气、地面干湿或是否有冰雪，以及车辆数、车辆行驶方向、碰撞角度和形式等。如果事故涉及行人或自行车，还需要知道行人或自行车所在位置、行走方向及与机动车的碰撞形式等。图9是美国警察常用的事故记录单，要写清楚碰撞部位、怎么碰撞的、事故发生地点，如街道名称等，还要描述事故车辆当时的行驶路径、车辆注册情况等。美国不同州警察会用不同的记录模式，但大致内容相同。

  图9：交通事故记录表格（图片来自网络）

  与国内略有不同，美国交通事故记录中关于碰撞方式有更细致的区分，除了常见的追尾、迎头相撞等，还会根据来车方向不同做更具体的划分，方便查看事故记录时能快速、清楚地知道事故碰撞的形式及车辆行驶方向。

  图10：交通事故碰撞分类（图片来自网络）

  另外，技术人员需要将事故相关数据标记在道路具体位置坐标上，便于后续对道路交通安全进行分析，找出事故发生的真正原因。图11中简明清楚地标识了在交叉口发生的事故。

  图11：事故还原图（图片来自网络）

  数据是分析道路交通安全和效率的基本要素，是对道路进行安全改进、提高道路通行能力、解决交通拥堵的主要依据。可靠完整的交通流数据、速度数据和事故记录的统计是所需要的有效数据。道路管理者需要清楚地知道道路上行驶的机动车、非机动车以及行人数量，才能进一步分析道路是否安全畅通，找出安全缺陷和拥堵原因。高科技手段是工具，只有在有效准确的数据基础上，高科技才能协助我们做出合理的分析，并规划、设计出切合实际的优化管理方案。

  文章来源： 交通言究社