WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

В настоящее время, скорость движения автомобилей на дорогах существенно меньше, чем их технически возможные скорости и расчетные скорости. Средняя скорость движения транспортных средств на участках автмобильных магистралей в зоне влияния крупных городов Вьетнама меняется в пределах от 35 до 48 км/ч и зависит от дорожных условий. Колебание величин средних скоростей движения транспортных средств было в пределах 10... 20 км/ч.

В результате натурных экспериментов были получены закономерности изменения величин скоростей при влиянии различных факторов на участках автомобильных магистралей - подъездов к крупным городам Вьетнама (например въездов к г.Ханой).

  1. Зависимости средних скоростей движения транспортных средств (,км/ч) от средней часовой интенсивности движения на полосе (, легк.авт/ч) при легк.авт/ч имеют следующий вид:

- для мотоциклов: ; R2 = 0,9346; (3)

- для легковых автомобилей: ; R2 = 0,9681; (4)

- для грузовых автомобилей: ; R2 = 0,9177, (5)

где R2 - коэффициент детерминации.

  1. Зависимости средних скороcтей движения транспортных средств (, км/ч) от доли мотоциклов () в транспортных потоках при имеют вид (рис.5):

- для мотоциклов: ; R2 = 0,8131; (6)

- для легковых автомобилей: ; R2 = 0,8920; (7)

- для грузовых автомобилей: ; R2 = 0,8599, (8)

где R2 - коэффициент детерминации.

Рис.5. Зависимость средних скоростей движения транспортных средств от доли мотоциклов в транспортных потоках

  1. Зависимости средних скоростей движения транспортных средств (,км/ч) от ширины проезжей части (,м) при м имеют следующий вид (рис.6):

- для мотоциклов: ; R2 = 0,874; (9)

- легковых автомобилей: ; R2 = 0,8962; (10)

- для грузовых автомобилей: ; R2 = 0,8059, (11)

где R2 - коэффициент детерминации.

Рис.6. Зависимость средних скоростей движения транспортных средств от ширины проезжей части

Расход топлива транспортных средств является показателем, характеризующим экономичность транспортных средств. Он зависит от трех основных групп факторов: транспортные эксплуатационные условия; дорожные условия и климатические условия. Вопросами расхода топлива автомобилей занимались ученые: Е.А.Чудаков, Л.В.Клименко, А.А.Токарев, В.М.Сегеркранц, В.М.Дановский и др., для горных дорог Вьетнама такие исследования были проведены Чан Хынг Ха.

Результаты измерения среднего расхода топлива транспортных средств на экспериментальных участках представлены в табл. 1.

Таблица 1

Эксперимен
тальные участки

Cредний расход топлива
транспортных средств в литрах на 1 км

мотоцикл
Susuki (125 см3)

легковой
автомобиль (DEAWOO)

грузовой
автомобиль (MITSUBISHI, - грузоподъемность 6,2 т)

QL5

0,13211

0,32570

0,59710

QL6

0,10316

0,25850

0,57230

QL1

0,09284

0,25850

0,57230

QL3

0,06239

0,13250

0,40990

QL2

0,08324

0,18800

0,44450

QL32

0,04331

0,09890

0,35270

Набольшее влияние на величину среднего расхода топлива оказывают: средняя скорость движения транспортного потока, ровность дорожного покрытия, доля мотоциклов в транспортном потоке. В результате экспериментов, выполненных автором на въездах в г.Ханой, установлены следующие закономерности изменения среднего расхода топлива:

  1. Средний расход топлива транспортных средств (л/км) при изменении их средней скорости (в диапазоне км/ч) (рис. 7):

- для грузовых автомобилей: ; R2 = 0,9893; (12)

- для легковых автомобилей: ; R2 = 0,9759; (13)

- для мотоциклов: ; R2 = 0,954, (14)

где R2 - коэффициент детерминации.

  1. Средний расход топлива транспортных средств (,л/км) при изменении средней часовой интенсивности движения на полосе (, легк.авт/ч) в диапазоне лег.авт/ч (рис 8):

- для грузовых автомобилей: ; R2 = 0,8742; (15)

- для легковых автомобилей: ; R2 = 0,8713; (16)

- для мотоциклов: ; R2 = 0,8107, (17)

где R2 - коэффициент детерминации.

  1. Средний расход топлива транспортных средств (,л/км) при изменении числа мотоциклов в составе потока () в диапазоне :

- для грузовых автомобилей: ; R2 = 0,8213; (18)

- для легковых автомобилей: ; R2 = 0,9034; (19)

- для мотоциклов: ; R2 = 0,9434, (20)

где R2 - коэффициент детерминации.

Рис.7. Зависимость среднего расхода топлива транспортных средств от средней скорости движения потоков

Рис.8. Зависимость среднего расхода топлива транспортных средств от средней часовой интенсивности движения на полосе

Третья глава диссертации посвящена разработке алгоритма имитационной модели движения транспортного потока с учетом особенностей транспортных потоков на участках автомобильных магистралей - подъездах к крупным городам Вьетнама и исследованию движения транспортных потоков с помощью имитационного моделирования. Вопросами имитационного моделирования движения транспортных потоков занимались ученые: В.В. Сильянов, А.П. Буслаев, В.М. Ермин, О.И. Тонконоженков, А.В. Уткин и др.

Под имитационным моделированием понимается конструирование модели реальной системы и постановки экспериментов на этой модели для исследования поведения системы и оценки (в рамках ограничений, накладываемых по некоторым критериям) различных стратегий, обеспечивающих функционирование данной системы.

Для моделирования транспортных потоков на дорогах Вьетнама предлагается имитационная модель, которая является достаточно простой для построения, но в то же время должным образом описывает качественные характеристики потока.

Использован подход, который основан на некоторых общих свойствах транспортного потока. Эти общие характеристики транспортного потока управляют поведением участников дорожного движения и из них выводятся макроскопические свойства потока.

Модель характеризуется тремя основными предположениями, а именно:

- перемещение транспортных средств происходит без дорожно-транспортных происшествий, т.е. водители всегда выбирают скорость, которая не выше, чем безопасная скорость, которая определяется исходя из условий движения за лидером, когда она ограничена впереди идущим транспортным средством;

- скорость движения автомобилей ограничена некоторой максимальной скоростью, которая определяет свободное движение автомобилей и которую можно интерпретировать как желательную для водителя скорость при данных дорожных условиях;

- ускорение и замедление автомобилей ограничено.

Водители стараются избежать столкновения с другими участниками дорожного движения. Это является причиной наличия взаимодействия между транспортными средствами. Пусть автомобиль следует со скоростью за другим автомобилем, движущимся со скоростью,- дистанция между автомобилями, имеющими координаты. Безопасность, то есть движение без дорожно-транспортного происшествия, гарантируется, если имеет место неравенство:

, (21)

где - является тормозным путем, который имеет автомобиль, движущийся со скоростью ; - конечное время реакции водителя.

При торможении с постоянным замедлением выражение (21) сводится к:

, (22)

Модель имеет непрерывные фазовые переменные и дискретное время. Шаг по времени равен. На каждом временном шаге положение всякого автомобиля преобразуется после вычисления его безопасной скорости согласно следующей схеме:

(23)

Обновление (23) выполняется параллельно. Случайное колебание силы введено, чтобы имитировать отклонения от оптимальной стратегии, задаваемой скоростью, - случайное число, равномерно распределенное на интервале [0, 1], а параметр определяет амплитуду колебания скорости.

Преобразования, определяющие движения транспортного потока, состоят из трех шагов. На первом шаге происходит смена полосы движения автомобиля. На втором происходит регулирование скоростей транспортных средств, в соответствии с моделью движения за лидером. И на третьем этапе транспортные средства передвигаются в соответствии с их новой скоростью.

Описание смены положения в поперечном направлении основано на предположении об ограниченности ускорения, замедления и скорости и на отсутствии столкновений в системе. Смена полосы считается безопасной, если после такого маневра каждый автомобиль находится в ситуации, сравнимой с безопасной ситуацией при следовании за лидером.

Была проведена калибровка модели для различных конкретных типов дорог Вьетнама.

Вопрос о корректности моделирования величин плотностей и интенсивностей движения, зависит от распределений максимальной скорости на полосах автомобильной дороги.

Вычисления основывались на полученных в эксперименте распределениях максимальной скорости в условиях разреженного движения. Вероятностные распределения были построены отдельно для различных типов автомобилей.

Исходными данными имитационного моделирования являются: плотность и состав транспортного потока, характеристики ускорений, длина участка моделирования; продолжительность моделирования, распределение скорости свободного движения различного типа транспортных средств.

Выходные данные представлены в виде гистограмм скоростей автомобилей различных типов, графиков интенсивности и средней скорости и плотности потока, как функции пространственной координаты, графиков уровня безопасности движения и т.д.

Для оценки уровня безопасности движения используется показатель, который определяется исходя из продолжительности пребывания транспортных средств в ситуации с критическими величинами времени до столкновения.

Поведение водителя в реальном транспортном потоке является более разнообразным и менее предсказуемым, чем представленное в модели. Однако, несмотря на это, имитационное моделирование позволяет количественно оценить уровень безопасности дорожного движения.

В четвертой главе разработаны практические мероприятия и рекомендации по повышению безопасности движения и транспортных качеств, а также рекомендации по проектированию специальных полос для автобусов с учетом их максимальной возможной скорости и частоты расположения остановок на участках автмобильных магистралей - подъездов к крупным городам Вьетнама.

Автором на основе технико - экономических расчетов, учитывающих динамику изменения интенсивности движения, средние скорости движения, аварийности, а также затраты на эксплуатацию дорог, были разработаны рекомендации по выбору числа полос движения при строительстве или реконструкции подъездных участках автомобильных магистралей к крупным городам Вьетнама (табл.2). Критерием для сравнения вариантов являются суммарные дисконтированных затрат.

Таблица 2.

Область применения при выборе числа полос при строительстве новых подьездных автомобильных магистралей к крупным городам Вьетнама

Количество

полос

Интенсивность (легк.авт/сут)

Количество полос

Интенсивность (легк.авт/сут)

2

до 6000

4

12000-20000

3

6000-12000

6

выше 20000

Были исследованы закономерности изменения среднего интервала () по длине между автомобилями в зависимости от средней скорости транспортных потоков () и получена следующая зависимость:

, (24)

где коэффициент детерминации R2 = 0.9783.

Результаты расчета пропускной способности полосы дороги на участках автомобильных магистралей - подъездов к крупным городам Вьетнама показывают, что максимальная пропускная способность полосы дороги составляет 1450 легк.авт/ч при средней скорости движения транспортного потока - 40 км/ч.

Снижение пропукной способности при различных дорожных условиях на участках автомобильных магистралей – подъездов к крупным городам Вьетнама оценено с помощью коэффициентов снижения пропускной способности. Получены коэффициенты снижения пропускной способности, учитывающие число полос движения, наличие разметки полосы движения.

  1. Коэффициент, учитывающий влияние числа полос движения в одном направлении (), представлен в табл.3.

Таблице 3

Число полос движения

По данным А.Н.Красникова

По данным автора

2

0,95

0,91

Pages:     | 1 || 3 |






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