Дисципліни:
Курсова робота
На тему:

Оцінка режиму руху на ділянці автомобільної дороги.

Дисципліна: Основи транспортних процесів та систем
ВНЗ:НУ «ЛП»
Формат: Word Doc

Переглядів: 2331 Додано: 2015-01-13




Частина тексту

Вступ

Рух потоку автомобілів являється складним процесом, на який впливає велика кількість факторів, що впливають на характер руху автомобілів. До таких факторів відносяться: дорожні умови, інтенсивність та склад руху, психофізіологічні властивості водія, стан автомобілів, наявність засобів регулювання руху.

Спільний вплив цих факторів, які неперервно змінюються в часі та просторі, суттєво ускладнює розуміння закономірності руху потоку автомобілів та управління ним.

У цих умовах основним засобом розв’язання проблеми є використання методів моделювання (створення моделі), як способу вивчення процесу руху потоку автомобілів.

Модель представляє собою ідеалізований (абстрактний) опис справжнього процесу. Модель повинна будуватись таким чином, щоб найточніше описати поведінку реального процесу руху.

Існує два способи моделювання – математичний та фізичний. Прикладом фізичного моделювання є вивчення сили опору повітря при різних формах кузова шляхом продування в аеродинамічній трубі моделі автомобіля або вивчення характеру розподілу напруження під дією навантаження в конструкції або її вузлах.

При такому моделюванні повинні зберігатися визначені співвідношення, які випливають із фізичних закономірностей природи явищ.

При математичному моделюванні описуються співвідношення між найбільш важливими змінними характеристиками за допомогою формул, рівнянь тощо. Такі моделі, як правило, будуються на основі гіпотез. Математичне моделювання є найбільш успішним при моделюванні складних систем та процесів. Змінні характеристики можуть бути або детермінованими (мають конкретне значення при визначених умовах), або випадковими величинами.

При моделюванні руху потоків автомобілів важко використати фізичне моделювання, оскільки існує велике різноманіття факторів, які впливають на рух потоку і важко піддаються моделюванню. Тому основним способом моделювання потоку автомобілів є математичне моделювання. При цьому, як вже зазначалось, можуть мати місце: детерміновані моделі, коли вибрана математична модель (теоретичний опис) дозволяє встановити зміну однієї змінної при зміні інших, та ймовірнісні (стохастичні) моделі, коли в процесі існують елементи випадковості і характеристики масиву даних визначаються шляхом аналізу випадкових вибірок.

У даний час існує велика кількість різноманітних математичних моделей руху потоку автомобілів (рис. 1).

Детерміновані моделі часто називають динамічними моделями, оскільки вони описують динаміку взаємодії між автомобілями і динаміку руху всього потоку автомобілів. При детермінованому моделюванні руху потоку автомобілів слід відмітити два підходи: мікроскопічний та макроскопічний. При цьому моделюється динаміка взаємодії: між окремими автомобілями (мікроскопічний підхід) та динаміка руху потоку в цілому (макроскопічний підхід).

Прикладом мікроскопічного підходу є спрощена динамічна модель і «теорія руху за лідером». На цих моделях вивчають закономірності, які існують в середині потоку між окремими автомобілями, а отримані результати та висновки розповсюджуються на весь потік. Макроскопічний підхід використовується в гідродинамічних моделях, газових моделях тощо. При цьому потік розглядається як неперервний.

Детерміновані моделі дозволяють розв’язувати широке коло завдань, пов’язаних з оцінкою характеру руху потоку автомобілів, а також досліджувати пропускну здатність доріг.

Стохастичні (ймовірнісні) моделі дозволяють дати кількісну оцінку характеру руху потоків, у яких є можливість для вільного маневру транспортних засобів.

1.1.1 Вплив складу потоку на його швидкість

Швидкість руху є найважливішим показником дорожнього руху, що характеризує його цільову функцію. Найоб'єктивнішою характеристикою швидкості транспортного засобу на дорозі може бути крива, що характеризує її зміну впродовж усього маршруту.

Інтенсивність і склад руху значно впливають на величину і характер змін швидкості руху. Проведені спостереження показують, що швидкість має криволінійну залежність від інтенсивності (рис.2). Характерно, що кривизна цієї залежності зменшується при русі більш однорідних по складу потоків автомобілів. Перший перелом залежності спостерігається при інтенсивності руху, при якій починають появлятися групи і «пачки» автомобілів. Групу утворюють автомобілі, котрі мають однакові динамічні можливості. Водії цих автомобілів не поспішають здійснити обгін. «Пачку» утворюють автомобілі, котрі змушені рухатись за автомобілем, що повільно рухається. Водії цих автомобілів намагаються здійснити обгін. Другий перелом – при інтенсивності, при котрій зникають обгони і рух приймає характер колонного.

1.1.2 Вплив інтенсивності на розподіл інтервалів між автомобілями

Встановлення закономірностей змін інтервалів між автомобілями дуже важливе для вирішення цілого ряду практичних задач: визначення пропускної здатності перетинів в одному і різних рівнях; визначення пропускної здатності зон переплетення транспортних потоків; проектування автомобільних стоянок; оцінки втрат часу автомобілями на окремих ділянках доріг; проектування пішохідних переходів; розрахунок циклів і тривалості сигналів світлофорів.

Інтервали між автомобілями можуть вимірюватися або в метрах (відстань між автомобілями), або в секундах (інтервал часу). В даному розділі описуються результати вимірювань інтервалів часу на двохсмугових дорогах.

На горизонтальних ділянках доріг основний вплив на розподіл інтервалів здійснюють інтенсивність і склад руху. Збільшення інтенсивності руху викликає різке збільшення кількості інтервалів тривалістю менше 4,0 с .

Для вияснення впливу складу руху на розподіл інтервалів було проведено порівняння частот появи різних по величині інтервалів при наявності в потоці 20 і 80% легкових автомобілів (рис.5).

1.1.3 Вплив дорожніх умов на зміну швидкості

На зміну швидкості руху впливають такі дорожні умови: підйоми та спуски, населені пункти, пересічення і примикання автомобільних доріг в одному рівні.

Підйоми та спуски.

Найважливішими із факторів, що визначають швидкості руху автомобілів на підйомах та спусках, є: величина поздовжнього ухилу, довжина підйому, характер початкових (на підйомі) та кінцевих (на спуску) дорожніх умов, а також інтенсивність та склад руху.

Встановлено, що середня швидкість вантажних автомобілів у порівнянні з горизонтальними ділянками зменшується на ухилах до 30‰ на 5 км/год, на ухилах 40‰ – на 15 км/год, на ухилах 60‰ – на 25 км/год та на ухилах 70‰ – на 35 км/год.

Характерно, що на зниження швидкості руху великий вплив здійснює довжина підйому, яка у деяких випадках більш суттєва ніж величина ухилу.

Швидкість вантажних автомобілів на відстанях від початку підйому, що перевищують вказані вище, змінюється мало. Така швидкість називається стабілізаційною і є для кожного ухилу величиною визначеною:

Збільшення інтенсивності руху викликає зниження швидкостей лише легкових автомобілів та незавантажених вантажних автомобілів.

Швидкість важких вантажних автомобілів не зменшується із збільшенням інтенсивності (рис.6).

Легкові автомобілі втрачають швидкість і можуть реалізувати свої динамічні можливості лише після відводу важких вантажних автомобілів на спеціальну додаткову смугу руху.

Збільшення інтенсивності руху в основному відбивається на величині відстані, де проходить найбільш інтенсивне зниження значень швидкостей руху. Величина стабілізаційної швидкості із збільшенням інтенсивності руху зменшується незначно – у межах 3%.

Збільшення кількості автомобілів, що повільно рухаються приводить до суттєвого зниження стабілізаційної швидкості і зменшення довжини ділянки пониження швидкостей руху.

У деяких випадках водії автомобілів, що швидко рухаються, намагаються зберегти швидкість і часто виїжджають на обгін автомобілів, які рухаються повільно. Спостереження показують, що найчастіше обгони здійснюються у верхній частині підйому, коли різниця швидкостей автомобілів, які рухаються швидко і повільно досягає значної величини (рис. 7).

Населені пункти.

Вплив населених пунктів на режим руху потоку автомобілів викликаний тим, що швидкість руху потоку автомобілів у населеному пункті значно нижча, ніж на перегонах між ними. Змінюється також характер руху – частіше здійснюються різноманітні маневри, відчутний вплив місцевого транспорту тощо.

Пересічення і примикання автомобільних доріг в одному рівні.

Зміна розподілу інтервалів між автомобілями у транспортному потоці при появі будь-яких перешкод пов’язана у першу чергу із зміною швидкості та щільності руху.

Пониження швидкості на переходах до пересічення автомобільних доріг в одному рівні пов’язана з бажанням водіїв забезпечити безпеку руху. Найменше пониження швидкості спостерігається на пересіченнях із забезпеченою видимістю з обох боків доріг, що перетинаються. Ця величина залежить також від інтенсивності руху на другорядній дорозі. Якщо ця інтенсивність мала (менше 100 авто/год.), то швидкість основного потоку знижується лише при наявності автомобіля, який очікує можливості здійснити маневр на другорядній дорозі. При інтенсивності руху більше 100 авто/год. на пересіченнях спостерігається постійне пониження швидкості основного потоку. Швидкість руху понижується не лише із-за інтенсивності другорядної дороги, але й при появі автомобілів, що повертають з головної на другорядну дорогу. Найменшого значення швидкість досягає на самому пересіченні, після чого плавно зростає.

За епюрою швидкості в межах вузла можна визначити втрати часу основним потоком при проїзді через пересічення або примикання автомобільних доріг в одному рівні. При високій інтенсивності транспортного потоку на головній та другорядній дорогах ці втрати досягають значних розмірів.

Висновок

Зробивши курсову роботу ми можем зробити висновок, і з графіку видно, що вся ділянка, яку ми досліджували, має Г,Д,Е рівень завантаження. Для цих рівнів характерний колонний рух; такі потоки можуть описуватися лише з допомогою динамічних моделей.

Ділянки:

1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,20,24,30,31,32,33,34,43,44,45-відносяться до ділянок з рівнем завантаження Г

16,17,18,19,21,22,23,28,29,35,36,37,38,39,40,41,42,46 ,49,50-відносяться до ділянок з рівнем завантаження Д

25,26,27,47,48-ділянки мають рівень завантаження Е

Рух потоку автомобілів по одній смузі моделюється рухом потоку однорідної зжатої рідини в трубі з незмінним січенням. Припускається, що кожний потік складається з окремих молекул (автомобілів).