行车速度是交通流理论研究中的重要参数，是交通运行情况的基本量度，又是车辆运营效率的一项评价指标。了解和掌握道路上行车速度及其变化规律是道路设计、交通规划、交通控制与管理、交通设计的基础。因此，车速调查为交通工程中最重要的调查项目之一。
地点车速调查及数据分析
地点车速调查的资料通常用于道路设计、交通规划、交通安全分析、交通工程设施设计和设置的依据，制定交通管理与控制措施的依据，以及作为交通流理论研究中的重要参数。因此地点车速调查成为交通工程中最重要的调查项目之一。
1.调查的主要目的
（1）掌握某地点车速分布规律及变化趋势
在选定的地点，定期抽样调查，测定各种车辆的速度，得到车速随时间变化的规律，从而探求速度的变化趋势，为评价规划设计指标与服务水平提供依据。
（2）作为改善道路的依据
根据道路的车速分布，判断某路段的道路条件和交通状况，针对存在的问题采取合适的改善措施。
（3）用于交通事故分析
确定车速与交通事故的关系，以便提出相应的改善措施。
（4）前后对比分析判断交通改善措施的成效
比较采取交通改善或管制措施前后的车速变化资料，可以定量的校核所用措施的效果。
（5）确定道路限制车速
地点车速资料可用来确定限制车速的数值。一般以85%位车速作为限速值，为方便起见，限速值皆取5的倍数。
（6）设置交通标志的依据
在规定曲线上和交叉口入口采用的安全车速、标志的位置、信号位置、确立禁止超车区的范围、建立速度分区等都要使用地点车速资料。
2.调查时间的确定
调查时间应选择与调查目的相对应的具有典型性和代表性的时段。一般均不选择休息日及交通有异常的日期和时间。例如星期日，由于大部分居民不上班，车流量少，因此车速一般均较平日高。又如一些大型体育赛事或集会活动举行前后，交通量会突然增大，车速较正常变缓。一般为制定交通管理措施搜集依据和检验交通改善效果的调查应选用机动车早高峰及晚高峰时段，因为这段时间交通量大，矛盾最为突出；为了调查车速限制、收集基础资料等一般性调查，应选非高峰时段。特别要指出，在进行交通改善措施前后的对比调查时，调查的时间段前后必须一致。
3.调查地点的选择
调查地点的选择应根据不同的调查目的进行选择。
①如果速度调查是为了掌握车速分布特征及变化规律，在公路上应选择道路平坦顺直、离交叉口有一定距离、路边无开发的路段，从而使车速不受道路条件及信号灯控制和行人过街的影响，在城市道路上，还应注意避免公共汽车停靠站的影响。
②为了设计交叉口信号灯的配时或配置交通标志时，需调查进入交叉口的车速。
③为了确定限制车速、检验交通改善设计或交通管理措施的效果和交通安全分析，则观测点应设在相应的道路或地点上。
4.抽样调查与样本量要求
道路上通行的每辆车都有特定的速度，对每辆车的车速都进行观测是不可能的，因此进行地点速度调查时，一般要用随机抽样的方法，即抽取有限的样本来推断车速总体特性。如何保证样本能够准确地反映总体的特性，决定于样本的选择和样本量的选取。
1）样本的选择
在地点车速观测中，要取得无偏的车速样本，抽样必须是随机的，即每一行驶车辆被选取作为样本的机会是均等的。作为代表性的样本必须符合以下几点。
①抽样是随机的，样本的选择必须避免某种偏向。高速、低速车辆和正常车速的车辆均有同等概率被抽作样本。
②样本相互之间必须完全独立，如路段上车辆列队行驶时，一般只取头车作为独立行驶车辆，因后面车辆受头车的影响。
③选取数据的地区间应无根本的差别，构成样本所有项目的条件应该一致。
2）样本量
速度调查不同于交通量调查，要进行抽样调查，为了减少费用，抽样的数量要尽可能的小，同时还要满足调查的精度要求。因此，调查前要计算所需样本的最小数目。
要确定样本量的大小，需讨论两个问题：一是样本量与精度的关系；二是置信水平与精度的关系。
（1）样本量与精度的关系
地点车速的样本平均数与总体平均数之间总是有差异的，其差别的大小取决于样本平均数的标准差。在概率论中已经证明，母体为正态分布时，子样平均数均为正态分布，其期望值等于母体期望值，样本平均数的方差σ2[]x等于母体方差σ2除以样本量n。
（2）置信水平与精度的关系
当样本平均数的标准差一定时，选定的置信水平将决定总体平均数的置信区间。如果置信水平高，则要求较多的预测值落在置信区间中，置信区间必然宽，也就是对预测精度要求高；反之，置信水平低，则预测值落在置信区间内的要求低，置信区间必然窄，也就是预测精度降低。在地点车速调查中，一般采用95%或90%的置信水平，从t分布表可知，当样本量大于120时，与正态分布一致，置信水平为95%的t分布统计量t=1.96，当置信水平为90%时，t=1.64.
综上所述，根据我国1998年出版的《交通工程手册》，地点速度调查的最小样本量n应按下式计算：
n=σK[]E2
式中：n—最小样本量；
E—速度观测值的允许误差/（km/h）；E的取值取决于速度调查要求的精度，一般可取E=2km/h；
K—不同置信水平对应的系数，实质上是一定置信水平和自由度的t分布统计量值，《交通工程手册》给出了对应于不同置信水平K值的经验值；
σ——样本总体标准差的估计值，一般应由分析先前的速度资料得出，如果困难则应根据调查区域和道路的类型选取经验值；《交通工程手册》给出了对应于不同地区和道路类型σ的经验值。
调查地点车速有两种最基本的方法：一种是测量驶过已知距离的时间；另一种是利用多普勒原理。由于使用的仪器不同，又可区分为人工测量和自动测量的方法，其具体方法分述如下。
1）人工测量方法
这是最常用的一种方法。实际上是测量车辆通过某一微小距离的平均时间。首先在拟调查的路段上选一个很短的距离L，距离L的取值与车速有关，可按车辆经过L路段的时间在2～3s控制长度，通常取20～50m。
行程长度确定之后，在调查地点两端做上标记。最好能选择对面的电杆或树木为标志。作道路中线的垂线，作为起点。在水泥混凝土路面上，也可以伸缩缝作为起点线。由起点量测行程长度L，在路面上划线作为终点。
用人工法调查车速，通常需要3名观测员。其中一人持旗（或徒手）立于起点，面向对面标志，当对面标志（树或电杆）一被车头越过或前轮刚刚碾过起点线时，立即挥旗（或挥手）。另一人持秒表立于终点，见到第一人手势立即起动秒表，待该车的车头或前轮一通过终点线即停表。第三人在终点处负责记录。
人工法的优点是简单易行，不需什么特殊的设备，灵活机动。缺点是由于视差和观测人员的中途更换可能引起较大的误差。因此要求起点和终点的两名观测者要协调一致。另外，此方法不宜进行长时间观测。
2）车辆检测器法
使用车辆检测仪测量交通量时，可通过电磁感应或超声波反应原理同时感知车辆通过的距离和时间，从而计算地点车速。量测方法：在测速地点取一小段距离（如取5m）两端均埋设检测器，车辆通过前后两检测器时即发出信号，并传送给记录仪，记录下车辆通过前后两个检测器的时间，从而算得车速。当测速精度要求不太高时，也可用一个检测器的办法，即测量车辆前后车轮通过检测器的时间，并用前后轴距除以该时间求得车速。这种方法适用于交通控制区中已埋设检测器的场合，并与交通流量数据同时存放于数据采集系统中。
3）雷达测速仪法
这种方法是目前现代交通管理常用的一种方法。原理是向车辆发射雷达波，根据其反射波的多普勒效应测定车速。即用雷达枪瞄准测速车辆时，发射雷达束，遇车辆后再从车辆反射回来，发射波与反射波的频率差与车辆行驶的速度成正比，从而得到车辆的瞬时速度。雷达仪以km/h计量的车速直接读数。许多雷达仪（枪）都附带有自动记录器，提供永久性的记录。
由于不能从行驶车辆的正面发射和接收雷达束，所以这种方法有一定的误差。其误差与雷达束方向和行车方向之间夹角的余弦成正比。例如，夹角15°产生的误差约为3.5%。
这种方法的优点是操作简单、设备安装和移动方便，且不易被驾驶人发觉，特别适合于交警用来纠正违章超速行车。但其价格较昂贵，而且在交通量较大或多车道道路上，要鉴别所有车辆的速度是困难的。
4）光电管法
将光源放在路侧的A、B两点，将光电管放在道路另一侧，分别接收A、B两点来的光束。车辆通过时就会遮断光束，使接通的继电器移动电笔，在滚动纸上记下符号。如果从A、B两点记入的符号能平行于同一滚动纸上，则通过A点的第一辆车在A线上记下a1，第二辆车记下a2，直至n辆车，记下an。通过B点也同样在B线上记下同样车辆b1，62……，bn。于是，如果已知从a1向B线的投影a′1到b1的长度L，就可以知道从A到B所需的时间t，A、B的距离已知，所以可求得车速。但是，当A、B间距离比较长，自动记录同一车辆时，应为a-3，b-3a4b4；这在有超车现象时，就容易在整理记录时错误地定记为a3，b4a4b3，因此，观测员在整理与观测时要注意超车情况。
5）摄影测量法
在非常拥挤的城市道路上，可借助摄影机或照相机拍摄照片，并从照片上精确地分析时间与距离的关系，从而得到地点车速。摄影测量法根据拍摄方式，大致可分为照相法和航空摄影法。
（1）照相法
该法是用电影摄影机连续拍摄或用普通照相机按一定的时间间隔对同一地点拍摄照片。查点车辆通过地面已知距离的两点的胶片格数或照片张数，可以得到行驶时间，从而算出车速。
照相法观测简单，可以同时测量一个车队的车速。对于所有交通流的数据，如交通量、车辆分类、车间距离等还可通过照片取得永久性的记录。但拍摄角度亦可造成一定误差；另外，由于摄影机或照相机需要安装在高处有利于拍照的位置，因而也限制了其应用。同时资料的分析整理费时费工、费用较大。因此通常只限于科学研究。
6.地点车速数据分析
地点车速的观测数据应按调查目的进行汇总，然后把数据整理成图表，并用统计方法对调查结果作统计特征值计算。
车速资料的整理主要应给出时间平均车速频率分布曲线、累积频率分布曲线。
1）数据整理
由于车速属于连续型随机变量，一般采用分组法整理。所谓分组法，就是将调查数据所分布的范围按一定的时间间隔划分成若干个首尾相接的区间，而每个区间就称为一个组。凡位于同一组的速度值都认为其速度值为该组的中值速度。
为了整理数据简便而精练，可列出一张地点车速频率分布表。
2）计算统计特征值
（1）地点车速平均值
地点车速平均值是车速统计中最常用的特征值和表示车速分布的最有效的统计量，其计算公式如下：
当车辆未分组时：
（2）中位车速
中位车速是速度按递增顺序排列的中间位置车速值。当观测次数为奇数时，中位车速是所排列数列的中间车速，而观测次数为偶数时，中位车速规定为两中间车速的算术平均数。中位车速也等于累计频率分布曲线上累计频率为50%时对应的横坐标值，亦即将累计频率分布曲线划分为两个面积相等部分的垂线与横坐标的交点。
（3）常见速度
常见速度是频率分布曲线中出现频率最高的那个组的组中值。当速度资料分组收集时，要精确定出常见速度比较困难，有时常见速度估计位于频率分布曲线峰点相对应的速度。
如果速度频率分布曲线左右完全对称，则算术平均速度、常见速度及中位车速均相同。
常见速度受极大速度和极小速度的影响，一般要比算术平均速度所受的影响小，即极大或极小车速对算术平均车速影响大，对常见车速影响小。
（4）极差
极差，即观测值中最大车速与最小车速之差，可用下式表示：
R=Vmax-Vmin
式中：R—极差；
Vmax—观测值中最高的车速值/（km/h）；
Vmin—观测值中最低的车速值/（km/h）。
极差值易取得，但它决定于样本量的大小，且受反常观测者的影响很大。
区间车速调查
区间车速是另一种速度资料，其调查资料通常用于掌握道路交通现状。作为评价道路服务水平的主要指标，作为路线改建设计的依据和衡量道路上车辆运营经济性（运营时间和车辆耗油）的重要参数，是研究整条路线的畅通程度发生延误的原因和分析整条道路通行能力的重要资料。
区间车速是通过量测通过已知长度道路的行程时间来获得。通常要求拟定调查路线的长度在1.5km左右。观测时间取决于调查目的，可选在高峰时段，也可选在非高峰时段。
1.调查区间与调查时间的选择
调查区间与调查时间的选择应根据调查目的选定。
（1）调查区间
掌握道路交通现状时，只要在选定路段内测量车辆通过的时间即可。一般情况下，起终点应选在无交通阻塞处；当出于交通管理目的时，应在拟定管辖地区选择合适区间；用于评价道路改建及交通管理措施的效果时，在道路改建及实施交通管理措施前后，都要进行相关路段区间调查，且事前、事后选择相同的路段和时间。
（2）调查时间
一般情况下，应进行高峰、非高峰对比调查，时间选在早、晚高峰和白天与夜晚非高峰4个阶段，且选在交通正常、天气良好的时间。在进行事前、事后调查时应选择相同时间。
2.调查方法
（1）车辆牌照对照法
车辆牌照对照法是在拟调查区间的两端设置调查人员，记录通过车辆的牌照号码及其通过起、终点断面的时刻，以求得区间行程时间，并由此计算出区间平均车速的方法。牌照法的主要优点在于取样速度快，室外工作时间短，能较准确地测得不同时段的平均行程车速，便于进行交通工程中的微观分析。但牌照法所测得的只是起终点间的行程时间，无法知道车辆在行驶过程中的延误及交通阻滞情况，当路段中间有交叉口时，由于车辆在交叉口的转向，易造成起终点的车辆牌照号码不完全一致，增加了工作量；在单向两车道或大于两车道的路段，观测时由于靠边车道上车辆的阻挡，无法看清中间车道上车辆的牌照号码，容易漏记车号，另外，此法现场观测的劳动强度较大。
具体调查方法如下。
在调查路段的起点、终点各设调查员4～6人，按上下行分为两组观测。当只需一个方向的资料时，起、终点各需2～3人。1人读通过该点的汽车车牌号码的末三位数及车型，1人读通过该点的时间，1人记录。当交通量很小时，记录者可同时看时间。如果交通量很大，可进行抽查，例如，只调查尾号是0或5（抽样20%）的车辆，或只读尾号是0（抽样10%）的车辆。观测完后，将起、终点同一车牌号码对起来，算出区间行程时间，根据起、终点之间的距离，算出区间平均车速。
（2）流动车法
测定方法在前面已做过介绍，调查交通量的同时可获得区间平均车速。流动车观测法不宜用于城市中交叉口间距短或全线道路交通条件不一致的情况。但流动车观测法可以用较少的人力在较长路段上同时观测行程车速和流量；内业工作量小，适用于路线上无交叉口、道路两侧很少有车辆插入、车流均匀稳定的情况。
如果往返观测过程中均没有出现超过观测车或被观测车超过的现象，则观测车的往返时间Ta-b、T-b-a就可以认定为车流的往返平均行程时间。如果观测车在往返行驶过程中出现了超车与被超车现象，则用下式修正区间行程时间：
（3）跟车法
跟车法是利用观测车在观测路段往返行驶，应紧跟车队行驶，除非遇到特殊的车辆，一般允许超车。同时记录下所用的时间，用路段的长度除以该时间即可得到行程速度。
这种方法的主要优点是方法简单，能量测全程各路段间的行程车速、行驶车速、停车延误时间及原因，便于综合分析与车速有关的因素；且所需的观测人员少，劳动强度低，适用于交通量大、交叉口多、路上交通复杂的城市道路上。
缺点是测量次数受行程时间的影响，次数不可能很多，观测车一般只能往返6～8次，有时还要受偶然因素的影响。当交通量大时，测量数据能代表路段上的实际行车速度，但当交通量小时，观测车较难跟踪到有代表性的车辆，所测车速受到观测车性能及驾驶人行车习惯的影响，不能完全代表路段上车流的车速。
具体方法为：用图纸量测路段全长及各交叉口间及特殊地点（如道路断面宽度变化点）间的长度，并在现场实地做好标记。测速时，测试车辆必须跟踪道路上的车队行驶。车上有两名观测人员，一人观测沿线交通情况，并用秒表读出经过各标记的时间、沿线停车时间及停车原因，另一人记录。
（4）驶入驶出法
使用车辆牌照对照法可求出某一车的区间车速，从而可同时求出区间速度的分布。当无需求取分布形式而只关心区间平均速度时，可使用驶入驶出法进行观测。
调查方法与流动车法类似，在调查区间的两端设调查人员，并另用一试验车通过区间两次，调查人员在试验车第一次通过调查断面时（起点或终点）开始每分钟记录一次通过断面的车辆数，并在试验车第二次通过时结束调查。
试验车记录人员记录通过两断面的时间及超车和被超车次数。然后计算全部被测车辆分别通过两断面的平均时刻，并求算区间平均速度，此法对通过的全部车辆进行调查，其精度极高，但只可求得平均速度，无法求得区间速度的分布形式。
（5）五轮仪法
五轮仪是测量车速的专用仪器，与速度分析仪同时使用。测速时将五轮仪装置于试验车之后，成为试验车以外另加的一个轮子，故名五轮仪。当试验车行驶时，五轮仪的轮子亦与地面接触，同样转动。在五轮仪的轮轴上设有光电装置，其作用是将车轮转动速度转换成电信号输入速度分析仪，此时记录仪能自动记下行驶距离、行驶时间、行程车速。例如，试验车在路段起点时，观测员打入信号，当车辆行驶到第一个标记时再打入信号，则速度分析仪就能记下从起点到第一个标记时两点间的距离、行程时间和平均行程车速。
五轮仪的测速法与跟车法的测速法基本相同，其主要优点是自动化程度高，测速精确，能直接将结果打印输出，无需记录。它可以与车辆油耗仪同时使用，测量不同行驶状态、不同车速情况下的耗油量，作为建立模型的可靠资料。
在使用五轮仪时，对路面平整度有一定要求，平整度很差的路面，行驶时五轮仪跳动厉害，影响测速精度，并有损仪器。在测速时如有车辆倒退或掉头等情况，必须将五轮仪的轮子升起，使其不与地面接触，否则会损坏仪器。
（6）光感测速法
光感测速仪也是一种测量车速的专用仪器，这种仪器是由光电探测器和光电屏幕两个主要部件所组成。测速时，将光感测速仪贴在试验车车厢外壳上，光电探测器对准地面，随着车辆行驶，在光电屏幕上产生不同频率的电信号，频率的高低与车速成正比。如果再配置一台微型计算机且与之联机，则可以直接打印出速度曲线、行驶时间、行驶距离等。这种仪器的测速范围在3～200km/h之间。
使用光感测速仪测速，也是试验车跟踪测速的方法之一，其主要优点是测速方便，能方便地安装在各种类型的车辆上，测速精度高，可连续获得各点的瞬时车速和全程平均车速，并直接打印出结果。但这种仪器对测速时的使用和平时的保养要求均较高。
