WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 |

На правах рукописи

МАРТЯХИН Дмитрий Сергеевич

ПОВЫШЕНИЕ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ СЪЕЗДОВ ГОРОДСКИХ ТРАНСПОРТНЫХ РАЗВЯЗОК

(05.23.11 – Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей)

А в т о р е ф е р а т

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва 2008

Работа выполнена на кафедре изысканий и проектирования дорог Московского автомобильно-дорожного института (государственного технического университета).

Научный руководитель – доктор технических наук, профессор Евгений Михайлович Лобанов

Официальные оппоненты – доктор технических наук, профессор

ИрГТУ,

Александр Юрьевич Михайлов

кандидат технических наук

зав.отд. ФГУП «Росдорнии»,

Борис Борисович Анохин

Ведущая организация – ГУП «НИиПИ Генплана г.Москвы».

Защита состоится «6» ноября 2008 г. В 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.126.02 ВАК Минобразования и науки РФ в Московском автомобильно-дорожном институте (государственном техническом университете) по адресу: 125319, г. Москва, Ленинградский проспект, 64, ауд. 42.

Справки по телефону: (095) 155-93-24.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МАДИ (ГТУ).

Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью организации, просим направлять по адресу: 125319, г. Москва, Ленинградский проспект, 64, ауд. 42. Ученому секретарю диссертационного совета Д 212.126.02 ВАК.

E-mail: uchsovet@madi.ru

Автореферат разослан «___» октября 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Борисюк Н.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Последнее время в крупных городах складывается довольно сложная транспортная обстановка. Причиной тому обвальный рост парка автомобилей, с одной стороны, и недостаточно развитая улично-дорожная сеть, с другой. Значительное снижение пропускной способности и безопасности движения городских улиц возникает в зоне пересечений, особенно на участках слияния и переплетения транспортных потоков. Пропускная способность съездов снижается из-за недостаточной плавности участков входа и выхода, недостаточной ширины проезжей части, радиусов закруглений и высокой интенсивности движения на главном направлении.

Ввиду того, что нормы и методы проектирования транспортных развязок основаны на данных о составе потока и интенсивностях движения 60-х годов XX века, опыт проектирования в условиях плотных транспортных потоков недостаточен и малоизучен. В нормативной литературе рекомендации даны в основном для невысоких интенсивностей движения и состава потока с большой долей грузовых автомобилей, вследствие чего в современных условиях происходит ошибочная оценка пропускной способности пересечений.

Использование опыта зарубежных стран требует адаптации к нашим дорожным условиям и составу транспортного потока.

В связи с этим возникает необходимость разработки новых современных научных методик и проверки имеющихся теоретических и практических решений (в том числе и зарубежных) на основе изучения реальных режимов движения.

Таким образом, пропускная способность пересечений является сложным показателем, зависящим от скорости движения, распределения автомобилей по длине дороги, состояния покрытия, размеров геометрических элементов, состояния и типа автомобиля и т.п. Степень влияния всех этих факторов может быть установлена только путем проведения наблюдений за режимом движения автомобилей на дорогах.

Цель диссертационной работы. Целью настоящей работы является повышение пропускной способности при проектировании съездов городских транспортных развязок в условиях движения плотных транспортных потоков.

Задачи исследований. Для достижения поставленной цели в работе необходимо решить следующие основные задачи:

  • исследование распределения интервалов между автомобилями в зоне пересечений;
  • исследование распределения граничных интервалов и интервалов разъезда из очереди;
  • исследование распределения скоростей движения на транспортных развязках;
  • изучение влияния дорожных условий и состава потока на режимы движения в зоне транспортных развязок;
  • определение влияния зон слияния и переплетения на пропускную способность транспортных развязок.

Научная новизна работы

  1. Установлена зависимость скорости движения транспортного потока от интенсивности движения, уровня загрузки, плотности и состава транспортного потока.
  2. Получена функция распределения интервалов между автомобилями в плотном транспортном потоке.
  3. Установлена зависимость граничных интервалов времени и интервалов разъезда из очереди для плотных транспортных потоков от интенсивности движения.

Практическая ценность диссертационной работы заключается в использовании полученных закономерностей распределения интервалов в транспортном потоке в зоне пересечений, величин граничных интервалов и скоростей движения для определения пропускной способности съездов при проектировании новых транспортных развязок или реконструкции существующих, а также в разработке новой методики расчета пропускной способности съездов городских транспортных развязок в условиях плотных транспортных потоков.

Реализация работы. Основные положения диссертационной работы (результаты исследования режимов движения плотных транспортных потоков, методика определения пропускной способности съездов городских транспортных развязок) использованы при разработке проектов «ГОСТ Р «Расчетные скорости и поперечные профили для автомобильных дорог с движением плотных транспортных потоков»» и ОДМ «Расчет пропускной способности пересечений автомобильных дорог», а также используются в учебном процессе на кафедре изысканий и проектирования дорог при чтении дисциплин «Транспортная планировка городов», «Проектирование автомагистралей» и в дипломном проектировании.

Апробация работы. Результаты исследований доложены, обсуждены и одобрены на 66-й научно-методической и научно-исследовательской конференции в МАДИ (ГТУ) и на 8-й международной научно-практической конференции в СПбГАСУ.

Публикации. По основным теоретическим положениям и практическим выводам по диссертации были опубликованы 2 печатные работы.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, и списка литературы. Общий объем работы составляет 156 страниц машинописного текста, включая 23 таблицы и 69 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, изложены цель и задачи исследования, сформулированы научная новизна и практическая ценность полученных результатов.

В первой главе рассмотрены общие вопросы расчета пропускной способности транспортных развязок в нашей стране. Пропускная способность транспортных развязок определяется пропускной способностью съездов. Основной фактор, влияющий на пропускную способность любых съездов транспортных развязок, – возможность вливания в основной поток автомобилей при выходе со съезда. В различные годы исследованием пропускной способности в нашей стране занимались Е.М. Лобанов, А.П. Шевяков, В.П. Полищук, А.Ю. Михайлов, В.Н. Резник, В.В. Столяров и др. За рубежом этой проблеме посвящены работы Д. Дрю, Ф. Хоббса.

Под пропускной способностью съезда транспортной развязки понимается максимально возможное количество автомобилей, выходящих со съезда и вливающихся в основной транспортный поток в единицу времени, интенсивность движения которого может меняться в широких пределах.

При максимальной интенсивности движения на правой внешней полосе автомагистрали вливание теоретически невозможно и на съезде возникают очереди автомобилей, создающие заторы на самом съезде и прилегающей дороге. В другом, прямо противоположном случае, когда интенсивность движения по правой полосе главной дороги равна нулю, количество автомобилей, выходящих на нее, зависит только от пропускной способности полос движения съезда. В этом случае съезд превращается в элемент закругления самой дороги, а не транспортной развязки.

В зарубежных исследованиях пропускной способности съездов транспортных развязок основное внимание уделяется вопросам распределения интервалов в потоке в зонах слияния и переплетения и режимам движения автомобилей, выходящих со съезда. Так, за рубежом рассматриваются вопросы определения предельно допустимых величин интенсивностей движения в зонах слияния и переплетения транспортных потоков. За основной критерий оценки принимается уровень удобства движения, характеризуемый степенью влияния на максимальную безопасную скорость автомобилей основного направления и соотношения интенсивностей движения в зоне слияния по сравнению со скоростями вне этой зоны.

В настоящее время при уровне автомобилизации в среднем для России более 150 авт./1000 жит. изменился состав (легковые автомобили 60-90%), интенсивность и распределение суточного объема движения по часам суток. Кривая распределения потеряла пики и остается практически неизменной в течение 15…18 ч (рис. 1).

Рис. 1. Изменение распределения интенсивности движения в течение суток в г.Москве

Если в период 60-х годов XX века на час «пик» приходилось в среднем 12% суточного объема движения, то в настоящее время на час «пик», более правильно пиковый период, приходится 6…8%, а для Европы 4,5…5%. При этом пиковая нагрузка не только увеличилась, но стала более продолжительной. Если раньше пиковая нагрузка наблюдалась в течение 1…2 ч, в настоящее время она сохраняется на протяжении 10…18 ч.

Изменение распределения интенсивности движения в течение суток в наибольшей степени коснулось многополосных дорог. Максимальная интенсивность движения на них сохраняется в течение большей части суток.

Отсутствие современных норм на проектирование сложных многоуровневых пересечений часто приводит к принятию неправильных решений и неправильному распределению ресурсов. Примером могут послужить Московская кольцевая автомобильная дорога (МКАД) и некоторые участки Третьего транспортного кольца в г.Москве, где большая часть проблем с движением обусловлены отсутствием современных развязок, обладающих высокой пропускной способностью.

Вторая глава посвящена вопросам влияния транспортных развязок на режимы движения автомобилей. Для оценки величины пропускной способности пересечений в одном и разных уровнях необходимо знать закономерности распределения интервалов между автомобилями. Существуют различные распределения, которые могут быть использованы для моделирования движения потока автомобилей; одно из них – распределение Пуассона, которое применимо в очень узких пределах интенсивностей движения.

Для исследования распределения интервалов между автомобилями в условиях сложившейся городской застройки при высокой интенсивности движения были проведены исследования на улицах г. Москвы летом 2006-2007 годов. Створы выбирались на транспортных развязках МКАД, Третьего транспортного кольца в г.Москве и на основных радиальных магистралях города.

Наблюдения велись видеокамерой с последующей обработкой в камеральных условиях с помощью специально сконструированного переносного прибора, разработанного на кафедре изысканий и проектирования дорог МАДИ (ГТУ).

Характер распределения интервалов зависит от интенсивности движения, скорости движения, состава транспортного потока и от схем организации движения на транспортных развязках.

Для описания распределения интервалов между автомобилями на городских магистралях предложено трехкомпонентное экспоненциальное распределение

, (1)

где P – функция распределения интервалов в транспортном потоке;

;

M – интенсивность движения главного потока в конфликтной точке, авт./ч; t – интервал времени между автомобилями, с; функции , , описывают распределение интервалов в свободном, частично связанном и связанном потоках соответственно.

В итоге были получены кривые распределения интервалов между автомобилями для различных интенсивностей движения в пределах 600…2200 физ. авт./ч на полосу. Эти данные были разделены по группам со схожей интенсивностью. Таким образом, получились четыре группы данных: 600…900 физ. авт./ч; 1000…1200 физ. авт./ч; 1300…1700 физ. авт./ч; 2000…2200 физ. авт./ч (рис. 2). В дальнейшем это позволило выявить основные параметры функции распределения для разного состояния потока с различным уровнем загрузки.

Рис. 2. Распределение интервалов между автомобилями для различных интенсивностей движения

Были установлены функции распределения интервалов между автомобилями для каждой группы интенсивностей движения. Так, при интенсивности движения 600…900 физ. авт./ч поток находится в основном в свободном или частично связанном состоянии, при этом

. (2)

При интенсивности движения 1000…1200 физ. авт./ч, т.е. при уровне загрузке 0,5, транспортный поток находится также в двух состояниях, однако доля свободнодвижущихся автомобилей существенно ниже и речь идет в основном о частично связанном состоянии. Функция распределения при этом имеет следующий вид:

. (3)

С дальнейшим ростом интенсивности движения до 1300…1700 физ. авт./ч поток переходит в два основных состояния: частично или полностью связанный, свободные автомобили встречаются крайне редко. При дальнейшем увеличении интенсивности вплоть до максимального значения, когда уровень загрузки равен 0,95…1,0, ситуация не меняется. В этом случае равняется

. (4)

Сравнение измеренных и теоретических интервалов, определенных по данным функциям, показало хорошую сходимость в значениях интервалов между автомобилями (t), больших, чем величина граничного интервала. Учет меньших интервалов приводит к большим отклонениям. Однако для решения вопросов определения пропускной способности съездов транспортных развязок, необходимо знать вероятность появления интервалов, больших граничного. В случае необходимости учета части потока с интервалами меньше граничного можно принять данную долю потока постоянной при заданной интенсивности движения.

Pages:     || 2 | 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»