~ 23 ~

Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ

_____________________________________________________________________________

4.5. Свойства гистограмм и их анализ

Рассмотрим свойства распределений скоростей АТС для различных транспортных потоков.

Известно, что распределение скоростей АТС в свободном, частично связанном и связанном потоке удовлетворяет нормальному закону при отсутствии ограничений скорости.

Рис. 4.2 Гистограмма распределения накопленной частости

При наличии ограничений скорости распределение скоростей АТС искажается. Искажения создаются «законопослушными» водителями, которые ограничивают скорости АТС в узком диапазоне. Отклонение экспериментальной диаграммы от нормального закона распределения пропорционально числу таких водителей и отражает их дисциплинированность. Чем лучше экспериментальное распределение соответствует нормальному закону, тем выше уровень удобства движения.

Однородность ТП отражается дисперсией σ, участвующей в формуле закона (3.1). Наибольшие значения дисперсии характерны для свободного потока, наименьшие значения дисперсии – для плотного потока.

Гистограмма распределения накопленной частости скоростей содержит данные, отражающие дисциплинированность водителей и уровень опасности движения АТС в ТП. По гистограмме легко найти число водителей, превышающих допустимую скорость, а также число водителей, движущихся с опасными скоростями. Число нарушителей скоростного режима отражает качество работы службы ГИБДД.

~ 24 ~

Малюгин П.Н. МОДЕЛИРОВАНИЕ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ: учебное пособие

___________________________________________________________________________

Рассмотрим результаты измерений скоростей, показанные на рис. 4.1 и 4.2, которые получены на ул. Волгоградская в дневные часы

2010 г.

Скорость ТП равна 66 км/ч. Закон распределения скоростей приближается к закону нормального распределения. При этом в потоке имеется примерно 8% дисциплинированных водителей, выдерживающих скорость в диапазоне 60 … 70 км/ч. В потоке 36% АТС превышают скорость 70 км/ч.

В вечерние часы интенсивность движения на ул. Волгоградская повышается и достигает 1100 авт/ч. Средняя скорость возрастает до 73 км/ч. Распределение частот становится несимметричным относительно средней скорости ТП. Теперь 60% АТС превышают разрешенную скорость 70 км/ч, 14% АТС движутся со скоростью более 90 км/ч, создавая высокую опасность. Имеет место массовое нарушение правил дорожного движения (ПДД). Работу службы ГИБДД можно считать неудовлетворительной.

Таким образом, фактические данные о распределении скоростей автомобилей ТП отражают соблюдение водителями ПДД, э ф- фективность средств организации движения, качества работы служб ГИБДД и др.

~ 25 ~

___________________________________________________________________________

Глава 5. ВЛИЯНИЕ ФАКТОРОВ НА СКОРОСТЬ ТРАНСПОРТНОГО ПОТОКА

На скорость транспортного потока влияют следующие факторы: водитель, тип автомобиля, тип и состояние дороги, интенсивность движения; плотность потока, окружающая среда и др.

Исследованиями установлено, что скорость автомобилей в потоке обычно располагается в определенном диапазоне от Vmin до Vmax:

Vmin – минимальное значение скорости, определяемое техническими характеристиками автомобилей (обычно 30 км/ч);

Vmax – максимальное значение скорости, зависящее от имеющихся на участке ограничений скорости.

Пол водителя

Известно, что пол водителя и наличие в автомобиле пассажиров не оказывают существенного влияния на его скорость. Однако одиночные водители склонны двигаться с большей скоростью, чем водители с пассажирами. С опасными скоростями чаще едут мужчины, а не женщины.

Тип автомобиля

Тип автомобиля влияет на скорость намного больше, чем фактор водителя. В Омском регионе на междугородных дорогах 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.

Городские условия движения

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.

Состояние дороги

На скорость автомобилей существенно влияют тип и состояние дороги, кривизна, подъемы и уклоны, число полос, тип покрытия, рас-

~ 26 ~

Малюгин П.Н. МОДЕЛИРОВАНИЕ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ: учебное пособие

___________________________________________________________________________

стояние видимости и др. На скоростных дорогах в хорошем состоянии скорость движения определяется геометрией элементов этих дорог. Можно сказать, что скорость зависит от категории дороги.

При движении автомобиля по кривой в плане дороги средняя скорость снижается и составляет 80 … 85% от критической скорости, рассчитанной по сцеплению.

В справочнике [1] приводится эмпирическая формула

V = 75 – 1220 K,

где V скорость потока, км/ч; K = 1 / RП – кривизна дороги, 1/км, RП – радиус поворота, км. В формуле скорость прямолинейного движения равна 75 км/ч.

Следует заметить, что в США применяют мили и другие нестандартные единицы измерения. Поэтому при использовании формул нужно обязательно 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 γ,

где K – кривизна дороги; γ – 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.

Расположения полосы движения на дороге

Скорость движения автомобилей зависит от места 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. При отсутствии помех по левой полосе движутся скоростные автомобили с большой скоростью.

~ 28 ~

Малюгин П.Н. МОДЕЛИРОВАНИЕ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ: учебное пособие

___________________________________________________________________________

(рис. 5.3). Среднее значение скорости соответствует критической плотности. За критическую плотность принимают половину максимальной плотности [1].

Рис. 5.3. Влияние плотности потока на его скорость

Скорость автомобилей зависит от условий совершения обгона. Обычно обгон выполняется, если скорости обгоняющего и обгоняемого автомобиля отличаются на 16 км/ч. В среднем обгоняющий автомобиль движется со скоростью на 10 км/ч больше скорости потока.

Влияние времени суток и погоды на скорость потока

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%, а при одновременном дожде и снижении видимости на 10 .. 50%.

Для учета одновременного влияния различных факторов на скорость потока выполнены специальные исследования [2]. По результатам исследований составлены формулы регрессии. К таким формулам, представленным в иностранных и наших книгах, следует относиться осторожно, обязательно их проверять на наличие ошибок и опечаток.