7.4. Основные положения стратегии дорожного движения и безопасности функционирования транспортных сооружений

Стратегия управления дорожным движением- комплекс воздействий, направленных на достижение конечной цели- повысить экономическую эффективность перевозок, удобство и безопасность движения, пропускную способность дорог. Стратегия управления включает воздействие: на дорожные условия с целью обеспечить удовлетворяющее условиям движения состояние дороги; на организацию движения; на транспортный поток и режим движения.

Наиболее эффективные управляющие воздействия: рекомендованные скорости по участкам магистрали и полосам движения, разрешение или запрещение смены полос, назначение режимов регулирования въездов, указания дорожной службе и т. д.

В основу управления дорожным движением на магистрали могут быть приняты два стратегических положения:

а) повышение средней скорости, пропускной способности и безопасности движения;

б) перераспределение транспортных потоков на сеть прилегающих дорог.

Важным моментом при определении стратегии управления является выбор критериев регулирования, т.е. основных показателей работы системы в определённых условиях. В зависимости от этих условий различают три критерия регулирования:

пропускная способность, принимается для условий когда уровень загрузки выше оптимального (час “пик”) поэтому режим движения как на дороге в целом, так и на отдельных полосах (прежде всего скорость) назначают исходя из обеспечения максимальной пропускной способности дороги;

минимум времени нахождения автомобиля в системе, принимается для условий когда уровень загрузки ниже оптимального, движение на дороге свободное, а условия движения благоприятные; в этом случае скорость назначают максимально допустимой для каждой полосы движения и типа автомобиля;

требования обеспечения безопасности движения применяют при неблагоприятных погодно-климатических факторах и ночью: в этом случае скорость может быть и ниже, чем необходимо для обеспечения минимума нахождения автомобиля в системе или максимальной пропускной способности дороги.

Важнейшим этапом разработки стратегии управления- формирование математической модели транспортного потока, находящегося под воздействием дорожных и метеорологических условий и средств управления, которая должна адекватно описывать внутренние связи в системе ДУ-ТП.

При разработке модели исходят из того, что взаимодействие системы ДУ-ТП описывается основой диаграммой транспортного потока, которая связывает воедино дорожные и метеорологические условия, средства управления и режимы движения транспортного потока.

Рис.7.4.1. Диаграмма транспортного потока: - интенсивность, - плотность, - граница области допустимых состояний, В- теоретическая пропускная способность потока, D- максимальная плотность потока.

Основываясь на законе сохранения числа автомобилей и основной диаграмме транспортного потока, дифференциальное уравнение вектора плотности транспортного потока в общем виде выглядит:

где v- вектор скоростей по участкам магистрали; Р- матрица смен полос движения; f- вектор интенсивности на въездах; А- оператор, характеризующий перераспределение потока по магистрали; D- оператор, характеризующий поперечное перестроение потока, т.е. смену полос и выходы на съезды; В- оператор въездов на магистраль.

Суть управления состоит в том, что на основании информации, поступающей каждую секунду от датчиков интенсивности, плотности и скорости движения и дискретно о состоянии дороги и метеорологических условиях, коордиационно-вычислительный центр выдаёт команды о рекомендуемых режимах движения на каждом участке и по каждой магистрали, которые реализуются через управляемые знаки и системы.

Транспортный поток дифференцируется по скоростям на каждой полосе, производится дросселирование скоростей вдоль магистрали, закрытие её отдельных полос или участков. На пересечениях и примыканиях производится организованный и дозированный впуск автомобилей с примыкающих дорог.