2.3. Факторы, влияющие на скорость тп
На скорость транспортного потока влияют следующие факторы: водитель; тип автомобиля; тип и состояние дороги; интенсивность движения; плотность потока; окружающая среда и др.
Известно, что пол водителя и наличие в автомобиле пассажиров не оказывают существенного влияния на скорость ТП. Однако одиночные водители склонны двигаться с большей скоростью, чем водители с пассажирами. С опасными скоростями чаще едут мужчины, а не женщины.
Тип автомобиля влияет на скорость намного больше, чем фактор водителя. В нашем регионе на междугородней дороге легковые автомобили обычно движутся со скоростью 110 … 120 км/ч, превышая разрешенную скорость 90 км/ч. Грузовые автомобили с грузом движутся со скоростью 80 км/ч, без груза – 90 … 100 км/ч.
На скорость автомобилей существенно влияют тип и состояние дороги, кривизна, подъемы и уклоны, число полос, тип покрытия, расстояние видимости и др.
На скоростных дорогах в хорошем состоянии скорость движения определяется геометрией элементов этих дорог. Можно сказать, что скорость зависит от категории дороги.
В городских условиях скорость зависит от интенсивности движения, дорожных знаков, средств регулирования и помех движению. На городских дорогах скорости меньше, чем на междугородных дорогах. Средняя скорость на регулируемой, городской дороге с высокой интенсивностью движения редко превышает 35 км/ч. На нерегулируемой, городской дороге с высокой интенсивностью движения скорость составляет 35 … 50 км/ч, а на скоростной дороге – 64 … 97 км/ч.
При движении автомобиля по кривой в плане дороги средняя скорость снижается и составляет 80 … 85% от предельной скорости, рассчитанной по сцеплению.
В справочнике /1/ приводится эмпирическая формула:
V = 75 – 1220 K,
где V, км/ч; K = 1/RП – кривизна, 1/км, RП – радиус поворота. В формуле скорость прямолинейного движения равна 75 км/ч.
Следует заметить, что в США применяют мили и другие не стандартные единицы измерения. Поэтому в формулах нужно проверять размерность величин.
При движении одновременно на подъеме и по кривой снижение скорости V, км/ч можно приближенно вычислить по формуле /1/:
V = 1220 K + 1,37 ,
где K, 1/км – радиус поворота; , % – угол подъема.
На спусках скорость легковых автомобилей возрастает примерно на 3%, грузовых автомобилей и автобусов – на 5%. При движении на подъеме скорость грузового автомобиля линейно снижается и в конце подъема достигает скорости «вползания», равной максимальной скорости движения грузовика на подъеме.
Скорость движения автомобилей зависит от расположения полосы движения на дороге. Например, на трехполосной дороге наибольшая средняя скорость наблюдается на средней полосе. На крайней правой полосе движутся грузовые автомобили, что снижает скорость других автомобилей. На этой полосе скорость потока равна скорости движения грузовых автомобилей. На крайней левой полосе скорость зависит от наличия перекрестков, на которых автомобили выполняют повороты, создавая помехи движению.
На рис. 11 показано распределение скоростей на четырехполосной, междугородней дороге. На графиках приведена накопленная частость. Экспериментальные данные получены Шевяковым А.П.
По правой, крайней полосе 1 (см. рис. 11) движутся тяжелые грузовые автомобили со средней скоростью 48 км/ч. По правой полосе 2 движутся грузовые автомобили со средней скоростью 60 км/ч. По полосе 3 движутся легковые автомобили со средней скоростью 70 км/ч. По полосе 4 движутся быстроходные легковые автомобили со средней скоростью 93 км/ч.
Рис.11. Распределение скоростей на четырехполосной дороге, средние скорости:
1 – 48 км/ч, 2 – 60 км/ч, 3 – 70 км/ч, 4 – 93 км/ч
Скорость движения автомобилей зависит от ширины полосы движения. При наличии на полосе ограничений скорость ТП снижается на 2 … 5 км/ч. Ограничения создаются сужениями дороги, стоящими транспортными средствами и др.
При увеличении интенсивности потока скорость движения снижается. На рис. 12 показано влияние интенсивности, полученное в США на горизонтальной дороге без ограничительных знаков и светофоров. При высокой интенсивности 1100 авт/ч достигается насыщение потока, и скорость ТП снижается до минимальной величины, практически независимой от других факторов.
Скорость потока обычно связана с его плотностью линейной зависимостью (рис. 13). Среднее значение скорости соответствует критической плотности, которая примерно равна половине максимальной плотности /1/.
Скорость автомобилей зависит от условий совершения обгона. Обычно обгон выполняется, если скорости обгоняющего и обгоняемого автомобиля отличаются на 16 км/ч. Обгоняющий автомобиль движется в среднем со скоростью на 10 км/ч больше скорости потока.
Рис.12. Зависимость скорости ТП от интенсивности движения при
начальной скорости: 1 – 120 км/ч, 2 – 100 км/ч, 3 – 80 км/ч, 4 – 60 км/ч
Рис. 13. Зависимость скорости ТП от плотности
Скорость зависит от времени суток и погоды. В среднем на городской дороге скорость автомобиля днем на 2 км/час больше, чем в вечернее время, на загородной дороге – на 8 км/ч. В дождь скорость снижается 7 … 23%, при плохой видимости на 4 … 38%, при одновременном дожде и снижении видимости на 10 .. 50%.
Для того чтобы учесть одновременное влияние факторов, выполнялись специальные исследования. По результатам исследований получены формулы регрессии. К таким формулам, представленным в иностранных и наших книгах, следует относиться осторожно, обязательно их проверять.