WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 |

На правах рукописи

ЖДАНОВ ВЯЧЕСЛАВ ЛЕОНИДОВИЧ

МЕТОД ОЦЕНКИ ТЕХНОГЕННОЙ ОПАСНОСТИ

ТРАНСПОРТНЫХ ПОТОКОВ

НА УЛИЧНО-ДОРОЖНОЙ СЕТИ ГОРОДА

Специальность 05.22.10 – Эксплуатация автомобильного транспорта

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва 2008

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский автомобильно-дорожный институт (государственный технический университет)» (МАДИ–ГТУ) на кафедре техносферной безопасности

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Трофименко Юрий Васильевич

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Зырянов Владимир Васильевич

кандидат технических наук

Бадалян Артур Мишаевич

Ведущая организация ООО «Кузбасский центр дорожных

исследований»

Защита диссертации состоится «­18» ноября 2008 года в 10 00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.126.04 ВАК РФ при государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский автомобильно-дорожный институт (государственный технический университет)» по адресу: 125829, ГСП–47, Москва, А–319, Ленинградский проспект, 64, ауд. 42.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского автомобильно-дорожного института (государственного технического университета)

Отзывы на автореферат в двух экземплярах с подписью, заверенной печатью организации, просим направлять в адрес диссертационного совета

Автореферат разослан «____» _________ 2008 года

Телефоны для справок (495) 155-93-24

Ученый секретарь

диссертационного совета

Д 212.126.04 ВАК РФ при МАДИ (ГТУ)

доктор технических наук, профессор Максимов В. А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В стесненных условиях движения транспортных потоков (ТП) на городской улично-дорожной сети (УДС) особое значение приобретает установление допустимых границ по степени опасности их функционирования. Фундаментом для обоснования подобных границ должны служить количественная мера уровня опасности ТП и критерии ее оценки. При этом особое значение приобретает системный подход к определению понятия транспортной опасности, когда ее различные аспекты рассматриваются в неразрывной взаимосвязи между собой.

В связи с этим исследования в области определения структуры подобных критериев представляются несомненно актуальными. Это позволит оперативно решать задачу оптимизации процесса функционирования дорожно-транспортного комплекса (ДТК) с точки зрения снижения уровня его опасности в любом конкретном городе с учетом специфики развития его автомобильного парка и УДС.

Целью исследований является повышение достоверности оперативных оценок уровня интегральной (техногенной) опасности городских ТП и формирование критериев оценки степени эффективности мероприятий на УДС города по повышению безопасности движения.

Объектом исследований служат транспортные потоки на городской УДС как источники транспортной опасности (прежде всего, в селитебных районах), меняющейся при изменении условий движения.

Предметом исследований является процесс формирования количественной меры уровня техногенной опасности городских ТП под воздействием сложившихся условий движения и закономерности ее изменения при реализации внешних мероприятий, направленных на повышение безопасности движения.

Научная новизна. Установлены общие закономерности процесса формирования параметров опасности ТП на городской УДС, а также степень влияния на него динамических характеристик ТП. Как источник опасности ТП рассматривается в качестве иерархической двухуровневой системы, что дало возможность более детально исследовать механизм негативного воздействия автомобильного транспорта (АТ) на селитебные районы городской УДС, где центральным звеном являются ТП. На основе такого подхода разработано выражение функции количественной меры техногенной опасности городских ТП.

Практическая ценность заключается в создании практической методики оценки уровня опасности городских ТП и разработке на ее основе программного вычислительного комплекса (ПВК) по исследованию и прогнозированию количественной меры данного уровня. Разработанные теоретические предпосылки и методические средства для контроля и оценки уровня техногенной опасности ТП могут быть использованы на практике при регулировании дорожного движения с целью снижения уровня негативного воздействия ТП на природную и социальную среду города.

Реализация результатов работы. Полученные результаты, разработанные методики и ПВК используются в Отделе транспорта и связи Управления жизнеобеспечения городского хозяйства Администрации г. Кемерово при создании новой транспортной схемы города, ОГИБДД ГУВД г. Кемерово, ГП КО «Кузбассдорфондпроект» при мониторинге уровня опасности ТП на УДС г. Кемерово. Результаты исследования используются при подготовке учебно-методического материала для специальностей 190701.01 «Организация перевозок и управление на транспорте (Автомобильный транспорт)», 190702 «Организация и безопасность движения» и 190601 «Автомобили и автомобильное хозяйство» Кузбасского государственного технического университета (КузГТУ).

Апробация работы. Основные результаты исследований и отдельные положения диссертации доложены, обсуждены и одобрены на 4-й Российской научно-технической конференции «Прогрессивные методы эксплуатации и ремонта транспортных средств» (г. Оренбург, 1999 г.), 3-й международной научно-практической конференции «Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири» (г. Кемерово, 1999 г.), всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Транспортные системы Сибири» (г. Красноярск, 2003 г.), московской научно-практической конференции «Современные технологии управления в автотранспортных системах», посвященной 30-летию факультета «Управление» МАДИ (ГТУ) (г. Москва, 2007 г.), 1-й всероссийской научно-технической конференции «Современные пути развития машиностроения и автотранспорта Кузбасса» (г. Кемерово, 2007 г.), 4-й Германо–Российской конференции по безопасности дорожного движения (г. Бергиш Гладбах, Германия, 2008 г.). Также ключевые аспекты диссертации представлены на международной выставке-ярмарке «Транссиб-Экспо» (г. Кемерово, 2001 г.), на Кузбасской политехнической выставке «Политех-Экспо» (г. Кемерово, 2002 г.).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 12 научных статей, из них 2 работы опубликованы в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, выводов и рекомендаций, содержит 223 страницы печатного текста (в том числе 16 таблиц и 32 иллюстрации), список литературы из 207 источников и 78 страниц приложения.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Представление техногенной транспортной опасности через совокупность экологической нагрузки и аварийности на городской УДС.

2. Исследованные принципы формирования функции количественной меры опасности городских ТП на основе общей теории техногенного риска.

3. Способы обоснования пространственно-временной емкости ТП в качестве достоверного, универсального и оперативного критерия оценки уровня его опасности.

4. Установленные интервальные оценки степени допустимости условий движения ТП по критерию транспортной опасности.

5. Методика оперативной оценки степени эффективности различных мероприятий на городской УДС по повышению безопасности движения.

6. Практическая методика оценки уровня опасности городских ТП и программный вычислительный комплекс по его исследованию и прогнозированию.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы, цель работы, научная новизна и излагаются основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе для определения вектора дальнейших исследований с позиции системного подхода представляется целесообразным ввести понятие техногенной опасности ТП на УДС городов, которая включает в себя главные аспекты опасности – дорожную аварийность и уровень загрязнения атмосферного воздуха – в их неразрывной взаимосвязи. Поэтому первичные исследования посвящены анализу результатов научных работ по проблемам снижения интенсивности проявления данных аспектов, проводимых в ряде НИИ, ВУЗов и других организаций в РФ и за рубежом.

Вопросами теоретического описания механизма воздействия городских ТП на окружающую среду (ОС) в различное время занимались такие ученые как Луканин В. Н., Данилов О.Ф., Донченко В.В., Корчагин В.А., Сарбаев В.И., Трофименко Ю. В., Яшина М. В., Фридрих Р., Айсфельдт Н., Шварц Х. и другие. Проблемами снижения аварийности на городских УДС в различное время занимались такие ученые как Сильянов В.В., Кравченко П.А., Рябчинский А.И., Кондратьев В.Д., Денисов А.С., Джоунс В., Сибеник Т., Элмквист С. и другие.

Систематизация названных работ позволила разработать иерархическую структуру ТП как источника повышенной опасности в городах, где выделены основные его составляющие с представлением структурных и функциональных связей. При этом ТП представляется в виде многоуровневой системы, включающей взаимодействующие между собой автотранспортные средства (АТС), элементы УДС, элементы и алгоритмы управления дорожным движением, а также параметры ОС.

Иерархическая структура ТП говорит о том, что функционирование транспортного макроисточника опасности в городских условиях представляет собой достаточно сложный процесс. Для достоверного и универсального описания процесса функционирования городских ТП следует прибегать к механизмам моделирования. Решением проблем моделирования городских ТП в различное время успешно занимались такие ученые как Пригожин И.Р., Зырянов В. В., Сильянов В. В., Коноплянко В. И., Лобанов Е.М., Буслаев А.П., Дрю Д., Кернер Б. С., Нагатами Т., Мартинес Ф. К. и другие.

Проведенные аналитические исследования существующих критериев оценки различных аспектов опасности ТП позволяют обоснованно утверждать, что оценочные критерии экологического аспекта и аспекта аварийности при рассмотрении техногенной опасности городских ТП практически никак не сочетаются друг с другом. Объясняется это тем, что количественные меры уровня опасности по обоим аспектам принципиально отличаются друг от друга. Как следствие, до настоящего времени количественная интегральная оценка опасности ТП на УДС, предусматривающая одновременный учет обозначенных аспектов транспортной опасности не проводилась. Поэтому представляет значительный научный интерес разработка количественной меры техногенной опасности ТП и комплексных показателей, способных на ее основе дать оценку уровня негативного воздействия ТП на селитебные районы города.

Представленный аналитический обзор позволил сформулировать следующие задачи исследований:

1. Формирование функции количественной меры техногенной опасности ТП на УДС города.

2. Разработка критерия оперативной оценки уровня техногенной опасности городских ТП и научное обоснование его предельно допустимой величины.

3. Определение характера зависимости между количественной мерой техногенной опасности городских ТП и критерием оценки ее уровня.

4. Разработка практической методики оценки уровня опасности городских ТП и проведение на ее основе типизации различных объектов УДС по критерию техногенной транспортной опасности.

5. Создание программного продукта по исследованию и прогнозированию уровня техногенной транспортной опасности на объектах УДС города.

6. Оценка эффективности различных мероприятий на УДС города с точки зрения уменьшения уровня техногенной транспортной опасности.

Вторая глава посвящена аналитическим исследованиям. В ней последовательно представлены теоретические исследования по формированию количественной меры техногенной опасности городских ТП и критериев оперативной оценки ее уровня.

Для оценки уровня опасности ТП используются положения теории техногенного риска при обеспечении безопасности в техносфере. Для ТП риск определяет интегральную меру опасности, характеризующую и возможность причинения ущерба, связанного с движением ТП, и его ожидаемую величину.

Чтобы осуществлять расчеты транспортного риска, принимается в качестве рабочей гипотезы следующее утверждение: интегральный риск проявления опасности на УДС функционально связан с динамической неуравновешенностью функционирующего ТП. Для ее подтверждения используется энергоэнтропийный метод теории техногенного риска.

Энергоэнтропийный метод позволяет идентифицировать признаки наиболее вероятного проявления так называемых рисковых обстоятельств, а также величину их ущерба. В концепции транспортного риска под «рисковыми обстоятельствами» будут пониматься события, возникающие по причине нарушения нормального протекания транспортного процесса на УДС, являющиеся проявлением различных отказов и приводящие к возникновению тех или иных ущербов. Для городских ТП рисковыми обстоятельствами выступают аварийность и экологическая нагрузка (ЭН) на ОС.

Таким образом, основой разрабатываемой концепции техногенного риска применительно к ТП является идентификация меры опасности ТП в условиях минимальной энтропии, а также роста техногенного риска при увеличении энтропии на участках УДС. Для этого используется энергетический подход к ТП, где его кинетическая энергия определяет производительность транспортного процесса в условиях минимальной энтропии.

Поскольку кинетическая энергия ТП является энергией движения, то ее уменьшение обуславливается уменьшением количества движения в ТП, т.е. его упорядоченности. Увеличение энтропии ТП проявляется через усложнение ездовых циклов отдельных АТС по сравнению с ездовыми циклами, наблюдаемыми при максимальной кинетической энергии ТП.

В теории ТП на основе газодинамической аналогии с использованием фундаментальных макроскопических законов (уравнение состояния ТП, уравнение непрерывности ТП) сформирована количественная оценка энтропии ТП H, которая имеет следующее выражение

, (1)

где – произведение интенсивности и плотности в произвольный момент времени в какой-либо части ТП; – плотность распределения вероятностей величины ; – дисперсия величины.

Pages:     || 2 | 3 |






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