WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

Поток рассматривается как единство произвольного количества автомобилей трех типов: легковых, среднегрузовых и тяжелых грузовых. В модели для каждого момента времени для каждого отдельного автомобиля потока рассчитывается скорость, расположение, расстояние и другие параметры. На основном участке дороги режим свободного движения автомобиля нарушается, когда он начинает обгон впереди идущего автомобиля и переходит для этого на полосу встречного движения или же когда при съезде с дороги он переходит в режим ожидания и фактически перекрывает дорогу следующему за ним автомобилю.

Моделирование реализуется в следующей последовательности:

1. Определяются координаты геометрических элементов изучаемого участка дороги, границы расположения и действия дорожных знаков и разметки;

2. Установлена продолжительность временных интервалов изучения потока и организовано изменение времени от нуля до конечного значения с данным шагом Т=Т0+Т;

3. Контролируется вход автомобилей в зону действия АСКУ с учетом интенсивности движения. Для этого используется закон распределения Пуассона, т.е. в компьютере генерируется случайное число (RX) и с его помощью определяются числа, распределенные по закону Пуассона RX = ln(1 - RX ), (7) P где – параметр распределения Пуассона, который показывает интенсивность появления событий.

4. По величине случайного числа устанавливается тип автомобиля, въезжающего на начальный участок дороги;

5. По временным интервалам и по прохождению блоков дороги определяются параметры движения каждого автомобиля в каждый момент времени; рассматривается различные режимы движения автомобиля;

6. Данные для статистического анализа, полученные при реализации модели, записываются в файл с последовательным доступом. Их обработка дает окончательные результаты.

Модель позволяет получать данные, характеризующие условия движения потока автомобилей: среднюю длительность движения автомобилей; временные потери для автомобилей каждого типа; средние скорости движения потока в целом и отдельных автомобилей.

В четвертой главе представлена численная реализация предложенного алгоритма. Она позволяет рассчитать и исследовать параметры движения потока и решить следующие задачи:

зависимость всех параметров от интенсивности потока; оценка вариантов организации движения по скоростям движения автомобилей в потоке; оценка изменения средних значений параметров потока; влияние новых вариантов средств организации движения и установки дорожных знаков на дорожную ситуацию.

Было проведено численное исследование математической модели дорожной ситуации с использованием компьютерной программы на языке BASIC. В программе учтены геометрические параметры изучаемого участка дороги, такие как углы продольного наклона дороги на разных участках. Имеется также возможность учета параметров организации дорожного движения: ограничение скорости, запрет обгона и т.д.

Дорога поделена на единичные блоки, ширина которых равна ширине полосы движения, а длина – одной единице приведенной длины автомобиля. Таким образом, автомобиль может занимать дискретные положения. Перемещение каждого автомобиля отражается изменением записи, показывающей его местоположение. Для этого текущая скорость умножается на прирост времени и по полученному перемещению определяется количество пройденных блоков, добавляемых к показателю расположения автомобиля.

Программа присваивает каждому автомобилю, который оказывается в начале полосы движения, идентификационный номер.

Данные имитационного моделирования можно подразделить на несколько групп:

• данные связанные непосредственно с каждым автомобилей – скорость, максимальное ускорение, тип, размер и т.д.;

• общие показатели – обгон, ожидание и др.;

• параметры дороги – органические скорости, расположение подсоединений, запрет обгона, продольные уклоны и прочее.

При функционировании системы автомобиль попадает в разные ситуации, реализуемые имеющимися подпрограммами:

1. Свободное движение – автомобиль не встречает препятствий и может передвигаться с максимальной скоростью;

2. Гонка за лидером – автомобиль может перемещаться с ускорением, обеспечивающим следование за впереди идущим автомобилем;

3. Маневр обгона – автомобиль может развить скорость большую движущегося впереди и начинает выполнять маневр;

4. Маневр слияния – проверяются прилегающие блоки и, если все они свободны на необходимом для маневра расстоянии, автомобиль начинает маневр.

5. Съезд с основной полосы – маневр подобен маневру слияния. Проверяются смежные блоки и, если съезд невозможен, автомобиль останавливается в блоке, прилегающем к съезду, и полностью занимает его.

Для проверки модели проведена численная реализация описанной программы. В процессе исследования производилось увеличение интенсивности движения потока от нулевого значения до величины, приводящей к возникновению нежелательных ситуаций в узлах дороги.

Исследование проведено в три этапа.

На первом этапе изменение интенсивности осуществлялось по действующей схеме организации дорожного движения, пока в одном из дорожных узлов не возникнет очередь автомобилей.

На втором этапе этого узла вводится новая схема организации дорожного движения, и процесс повторяется сначала.

На третьем этапе проверяются на пропускную способность более прогрессивные схемы организации движения в узлах.

Исследования показали, что пропускная способность участка дороги, в основном, зависит от создавшейся на нем ситуации, в частности: от интенсивности потока, скоростей автомобилей потока, временных интервалов между автомобилями и плотности потока.

Результаты исследований даны для узловых точек в виде двумерных диаграмм. На диаграммах сплошная линия соответствует первому этапу исследования модели, штриховая – второму и штрих-пунктирная – третьему.

Для каждого узла приведены три зависимости:

1. временной интервал – интенсивность потока (рис. 2);

2. средняя скорость движения потока – интенсивность потока (рис. 3);

3. средняя скорость движения потока – плотность потока (рис. 4).

Результаты исследования одного из узлов участка магистральной дороги Тбилиси – Сенаки – Леселидзе – 247 км (Салиа) представлены на рис. 2. На рис. 3 и 4 показано как изменяется средняя скорость движения автомобилей в изучаемом узле при увеличении интенсивности и соответственно плотности потока.

Было исследовано полное программное обеспечение АСКУ (рис.5) с использованием имитации дорожной ситуации в режиме реального времени в виртуальном эксперименте.

Исследование информационного обеспечения на первом этапе виртуального эксперимента показало, что принятые значения параметров дорожного движения с достаточной точностью отражает реальные их значения. Исследование автоматической системы дает возможность существенно повысить пропускную способность дороги и автоматически выбирать нужную оптимальную схему организации движения. Исследования подтвердили, что программное обеспечение работает нормально и что возможно его практическое использование.

В пятой главе установлена зависимость коэффициента К загрязнения воздуха от скорости V перемещения подвижного состава в дорожных условиях. В общем случае:

m0 m K = = (8) m1 N mi i=где m0 – эталонное значение содержания вредных для человека веществ в единичном объеме воздуха вблизи магистрали;

m1 – доля вредных веществ в единичном объеме воздуха.

Получена также формула, определяющая коэффициент N запаса загрязненности воздуха, в зависимости как от параметров автомобиля и скорости его перемещения V, так и от характера рельефа трассы:

Kpq N= (9) Kpq v KK K1 K2 K3 K4 + pq где K1 – коэффициент температурного рассеивания выхлопных газов;

K2 – коэффициент рассеивания выхлопных газов;

K3 – коэффициент рассеивания выхлопных газов с учетом рельефа;

K4 – коэффициент внешних параметров двигателя;

K5 – коэффициент ограничения скорости на магистрали;

K– предельное значение загрязненности воздуха, при котором прекращается эксплуатация транспорта;

– скорости потока;

– предельная скорость перемещения транспорта, допустимая на участке дороги.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 1. Предложен новый метод учета контрольных параметров и организации движения потока автомобилей на магистральных дорогах с использованием автоматической системы контроля и управления (АСКУ).

2. Разработана схема автоматического поста для учета контрольных параметров автомобильных потоков и передачи данных для последующей обработки.

3. Создано программное обеспечение автоматической системы для обработки собранной статистической информации и принятия корректирующих процесс движения управляющих решений.

4. Разработаны схема и принцип работы универсального устройства - изменяемый дорожный знак – для технического обеспечения организации дорожного движения на магистралях.

5. Оценена надежность налаженной работы программного обеспечения математической модели в дорожной ситуации, полученные результаты достаточно точны; проведено исследование полного программного обеспечения АСКУ с применением виртуального эксперимента и имитацией данных натурных испытаний. Программное обеспечение работает надежно, установлена достаточная адекватность управляющих решений, полученных с его использованием.

6. Впервые теоретически установлена зависимость между коэффициента загрязнения атмосферы и скоростью движения автомобилей в дорожных условиях; получена формула для расчета коэффициента запаса загрязненности атмосферы в зависимости от скорости движения автомобиля и с учетом характера рельефа дороги.

7. Исследования показали, что использование АСКУ позволяет увеличить пропускную способность магистральной дорожной сети; снизить задержки транспортных потоков и риск дорожных происшествий; повысить среднюю скорость движения; уменьшить вредное воздействие транспорта на окружающую среду; что в целом повысит обобщенный экономический эффект.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОТРАЖЕНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Бобохидзе Б., Бобохидзе М. Выбор допустимых скоростей по участкам профиля автомобильной дороги. / МОТОАУТО’97, Труды, т. II. – Руссе Болгария, 1997. – с. 19-21.

2. Бобохидзе Б., Бобохидзе М. Устройство измерения скоростей транспортных средств.

Патент Грузии на полезную модель № GE391Y; U 1996 000423. GE 391 Y, G 015 13/92.

Официальный бюллетень промышленной собственности, № 11(37). – Тбилиси, 25.09.1998.

– с. 48-49.

3. Камкамидзе Н., Бобохидзе Б., Бобохидзе М. Установление регрессионной связи между выхлопными газами (CO и SO2) двигателя внутреннего сгорания и заболеваниями дыхательных органов. / МОТОАУТО’98, Труды, т. II. – София, Болгария, 1998. – с. 5-9.

4. Камкамидзе Н., Бобохидзе Б., Бобохидзе М. Оценка концентраций окиси углерода в атмосфере потока автодороги. / МОТОАУТО’99, Труды, т. I. – Пловдив, Болгария, 1999. – с.11-12.

5. Бобохидзе М. Проблема повышения точности измерения скорости транспортных средств. / МОТОАУТО’02, Труды, т. II. – Руссе, Болгария, 2002. – с. 67.

(На английском языке).

6. Бобохидзе М. Метод и средства исследования перспективных транспортных потоков. / Журнал "Мецниереба да технологиеби" ("Наука и технологии"), № 1-3. – Тбилиси, 2006. – с. 55-58. (На грузинском языке).

7. Мгалоблишвили К., Бобохидзе М., Герадзе П., Бобохидзе Б. Моделирование контрольных параметров транспортных потоков использованием вычислительной техники. Журнал "Мецниереба да технологиеби" ("Наука и технологии"), № 1-3. – Тбилиси, 2006. – с. 59- 62.

(На грузинском языке).

8. Мгалоблишвили К., Бобохидзе М. Устройство, для регистрации контрольных параметров дорожного движения в автоматическом режиме. / Труды Кутаисского государственного технического университета, № 1(17). – Кутаиси: Кутаисский технический университет, 2006. – с. 190-192 (На грузинском языке).

Pages:     | 1 ||






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