6 Проаналізувати основну діаграму транспортного потоку

1 и 3 Однією з задач даної роботи є визначення взаємозв’язків між характеристиками транспортного потоку.

Однією з перших робіт в даному напрямку є робота Гріншилдса, яку він виконав у 1934 році. Він встановив лінійну залежність між середньою щільністю та середньою швидкістю (рис. 2), яка має вигляд:

, (7)

де Vj – середня швидкість вільного руху, км/год;

D j – щільність транспортного потоку при заторовій ситуації, авт/км.

Рисунок 2. Графік залежності між швидкістю та щільністю транспортного потока.

Якщо між швидкістю та щільністю транспортного потоку єіснує лінійний зв’язок, то кореспондуючі функції для інтенсивності та щільності, а також для інтенсивності та швидкості повинні мати параболічну форму. Залежність інтенсивність – щільність може бути отримана шляхом підстановки виразу N/D дял V_s у рівність (7). В результаті отримаємо вираз:

, (8)

Аналогічно, підставляючи вираз N/V_s замість D у рівняння (7), отримаємо залежність між інтенсивністю та швидкістю:

, (9)

Ці дві залежності зображено на рисунку 3.

Рисунок 3. Параболічні криві: а) інтенсивність – щільність; б) інтенсивність – швидкість.

Однак, в даному випадку транспортний потік розглядається як безперервний процес. Але транспорний потік фактично являє собою послідовність дискретних подій, які полягають в появі автомобілів на ділянці вулично-дорожньої мережі. При аналізі такого транспорного потоку, виділяються наступні залежності між характеристиками транспортного потоку:

- залежність між швидкістю руху автомобілів у потоці, відстанню між сусідніми, слідуючими один за одним автомобілями у потоці та часовим інтервалом між сусідніми, слідуючими один за одним автомобілями у потоці:

V = ДS/t­_і , (10)

де V – швидкість руху автомобілів у потоці, м/сек;

ДS – відстань між сусідніми, слідуючими один за одним автомобілями у потоці, м;

t_i - часовий інтервал між сусідніми, слідуючими один за одним автомобілями у потоці, сек.

- залежність між швидкістю руху автомобілів у потоці, щільністю та інтенсивностю транспортного потоку:

V = N / D, (11)

де N – інтенсивність руху автомобілів у потоці, од/сек;

D – щільність транспорного потоку, од/м.

Таким чином, загальне рівняння транспортного потоку буде мати вигляд:

, (12)

При решении вопросов, связанных с организацией и управлением технических средств в регулировании дор. Движением наиболее часто используется 3 основных параметра, характеризующих транспортный поток:

1)Интенсивность движения (N)

2)Плотность движения (q)

3)Скорость потока (Vп)

N=q*Vп

Из представленного уравнения следует, что увеличение плотности или скорости потока способствует линейному возрастанию интенсивности движения. В реальных условиях движения такие закономерности интенсивности движения не наблюдают.

Из представленного графика следует, что на определенном участке при увеличении плотности движения до его оптим. Значения интенсивность движения возрастает до макс. Значения, равного пропускной способности магистрали Р. Увеличение интенсивности движения сопровождается снижением скорости движения транспортного потока. Такой характер изменения интенсивности и скорости потока обусловлено качественными изменениями, происходящими в потоке. Увеличение интенсивности движения в зоне свободного режима обусловлено достаточно высокими скоростями движения отдельных а/м. В условиях пачкообразного режима движения обусловлено доуплотнением транспортного потока за счет сокращения дистанции безопасности м/у отдельными а/м. При колонном режиме движения происходит одновременное снижение скорости движения тр. потока и интенсивности движения. В момент возникновения тр. затора интенсивность и скорость движения потока равны 0. Для определения скорости тр. потока необходимо провести прямую через рассматриваемую точку и начало координат. Тогда tg угла наклона этой прямой будет соответствовать скорости движения тр. потока.

Вывод: Анализ основной диаграммы дв-я тр. потока показ-ет, что основной задачей, связанной с орг-ей дор-го дв-я явл-ся принятие мер по исключению моментов возникновения возмущений в тр. потоке и во-вторых, принятие всех возможных мер с точки зрения ограничения возможностей преышения инт-ти дв-я выше макс-го значения, равного пропускной способности магистрали. Одной из задач орг-ции дор-го дв-я является как минимум обеспечение 15%-й способности инт-ти дв-я ниже пропускной способности магистрали

Транспортный поток можно характеризовать тремя основными параметрами: интенсивностью N, средней скоростью V и плотностью D. Эти параметры связаны основным уравнением транспортного потока: N = DV.

Пользуясь уравнением и диаграммой, можно определять характеристики транспортного потока. Так, средняя скорость выражается через тангенс угла наклона прямой, соединяющей начало координат с точкой, координаты которой характеризуют определенную интенсивность и плотность (N/D).

Максимально возможная при данных условиях интенсивность движения, как это следует из диаграммы, достигается при определенной плотности транспортного потока (точка A на диаграмме) и называется пропускной способностью полосы движения или дороги в целом. Характерно, что при плотности потока, большей, чем в точке A, интенсивность движения снижается. Объясняется это тем, что при большой плотности движения, часто возникают заторы, снижается скорость и это приводит к уменьшению количества автомобилей, проходящих в единицу времени через какое-либо сечение или участок дороги.

Из основной диаграммы и уравнения транспортного потока следует очень важный для регулирования движения вывод: в тех случаях, когда возникает потребность пропустить по дороге максимально возможное количество автомобилей, необходимо установить с помощью знаков определенный режим скорости, который обеспечивает наибольшую интенсивность. Как показывают наблюдения, при благоприятных условиях движения обычная двухполосная дорога с шириной проезжей части 7 - 7,5 м может пропустить не более 2000 автомобилей в час. Максимальная интенсивность достигается при скорости примерно 50—60 км/ч. (Лобанов Е.М., Сильянов В.В. и др. Пропускная способность автомобильных дорог).

2. Основная диаграмма транспортного потока - описывает соотношение между интенсивностью, скоростью и плотностью транспортного потока.

Интервал между следующими друг за другом автомобилями:

T = 1 N , ч/авт.

Дистанция между следующими друг за другом автомобилями:

d = 1/q , км/авт.

При этом T= d/v →N/1=1/ vq или N = qv

Основная диаграмма транспортного потока (интенсивность — N,плотность — q}: 1 – N= f(q); 2 – V= f(q); Nmax - пропускная способность; a -угол наклона радиального вектора, характеризующий среднюю скорость потока.

V= N/q = tga

Максимум кривой по диаграмме соответствует пропускной способности.

С увеличением плотности транспортного потока падает его скорость, v=0 - условие затора.

Д ля устойчивого функционирования дорожного движения необходимо иметь некоторый запас пропускной способности.

Существуют два вида заторов:

- Регулярные.

-Нерегулярные.

Регулярные заторы - образуются в узких местах в следствии превышения их пропускной способности (нужна реконструкция дорог).

Нерегулярные заторы - возникают вследствии ДТП или других возмущений транспортных потоков.

Затор сопровождается возникновением ударной волны, распространяющейся в направлении, противоположном направлению движения т.с. и характеризуется увеличением плотности потока.

Для эффективного использования дороги, необходимо иметь резерв пропускной способности. Основная диаграмма транспортного потока не может отразить всю сложность процессов , происходящих в транспортном потоке. всякое изменение дорожных условий, состава транспортных потоков изменяет характер диаграммы.

4. Пропускная способность автомобильных дорог – это максимальное количество транспортных средств, которое может пройти по отрезку дороги за единицу времени.

Д ля устойчивого функционирования дорожного движения необходимо иметь некоторый запас пропускной способности.

Существуют два вида заторов:

- Регулярные.

-Нерегулярные.

Регулярные заторы - образуются в узких местах в следствии превышения их пропускной способности (нужна реконструкция дорог).

Нерегулярные заторы - возникают вследствии ДТП или других возмущений транспортных потоков.

Затор сопровождается возникновением ударной волны, распространяющейся в направлении, противоположном направлению движения т.с. и характеризуется увеличением плотности потока.

Для эффективного использования дороги, необходимо иметь резерв пропускной способности. Основная диаграмма транспортного потока не может отразить всю сложность процессов , происходящих в транспортном потоке. всякое изменение дорожных условий, состава транспортных потоков изменяет характер диаграммы.