2634

Задания к лабораторной работе:

1.Составить ситуационный план объекта обследования.

2.Выполнить измерения скорости движения одиночных автомобилей

впотоке (50 или 100 измерений).

3.Вычислить процент нарушений скоростного режима водителями транспортных средств на мерном участке.

4.Построить распределение скорости движения автомобилей по разным полосам проезжей части (крайняя правая, средняя, крайняя левая).

5.Выполнить измерения скорости автомобилей, движущихся по 2-м разным полосам одного направления движения. Сравнить средние значения скоростей.

6.Построить кумулятивную кривую распределения скоростей по одной полосе магистрали.

7.Вычислить доверительный интервал значения скоростей на одной из полос движения, задав доверительную вероятность в 80 %.

8.Составить выводы по работе.

ВАРИАНТ 1 Объект обследования – перегон городской магистрали без локального

ограничения скорости. ВАРИАНТ 2

Объект обследования – перегон городской магистрали с ограничением скорости до 40 км/ч.

ВАРИАНТ 3 Объект обследования – участок городской магистрали на подходе к

обозначенному пешеходному переходу. ВАРИАНТ 4

Объект обследования – участок городской магистрали на подходе к остановочному пункту городского пассажирского транспорта.

Рекомендации к выполнению лабораторной работы

Определение мгновенной скорости одиночного автомобиля на участке дороги производится измерением времени проезда им некоторого базового расстояния. За базовое расстояние может быть принято расстояние между соседними опорами уличного освещения (либо участок протяженностью 50 – 100 м), ограниченный сигнальными конусами. При проведении исследований необходимо:

1. Определить длину мерного участка, назначив две контрольные точки и обозначив их дорожными конусами (на выбранном участке обследо-

53

вания выбираются два неподвижных объекта, рулеткой определяется расстояние между ними).

2.Определить ширину полосы движения, где будут проводиться измерения.

3.Измерить скорости движения ТС путем включения секундомера в момент прохождения переднего бампера автомобиля мимо первого базового объекта (точка 1), и выключением секундомера, после того как передний бампер автомобиля окажется в точке 2 (рис. 3.19).

Зафиксировать время проезда контрольного участка в протоколе обследования. Пример оформления протокола исследования представлен на рис. 3.20. Для достоверности измерений следует выполнять не менее 100 замеров.

ПРОТОКОЛ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ТС Участок УДС _________ дата ____________время ____________

направление_____________________________________________

1

2

…

50

Рис. 3.20. Пример оформления протокола измерения мгновенной скорости движения

54

Скорость движения автомобиля определяют по формуле

L

V б 3,6,

мгн t

где Vмгн – мгновенная скорость автомобиля, км/ч; Lб – базовое расстояние междуконтрольнымиточками,м;t– время проездаконтрольного участка, с.

При выполнении третьего задания лабораторной работы необходимо определить процент водителей, нарушивших установленный скоростной режим, по формуле

R rx 100% r ,

где R – процент водителей, нарушающих установленный скоростной режим, %; rx – число измерений, где отмечается превышение установленного скоростного режима; r – общее число измерений проезда контрольного участка.

Известно, что средняя скорость транспортного потока Vср является величиной условной. Для объективной оценки рассеяния реальных значений скоростей транспортных средств на любом участке УДС можно представлять доверительным интервалом, который представляется диапазоном возможных значений измеряемой величины с заданной доверительной вероятностью. Для оценки рассеяния значений скоростей в потоке можно назначить доверительную вероятность p = (80–90) %. Это условие будет означать, что при повторном измерении скоростей ТС в потоке 80-90 % получаемых значений попадут в данный доверительный интервал, а остальные могут иметь меньшее или большее значение в сравнении с интервальными.

Границы доверительного интервала можно определить, используя следующее выражение:

где p – принимаемая доверительная вероятность (можно принять 80 или 90 %);Vср = Vi / n; tc – коэффициент, характеризующий степень рассеяния измеренной величины в зависимости от числа измерений (коэффициент Стьюдента) и принятой доверительной вероятности. При p= 80 % и числе измерений n= 100 tc = 1,29. При Р = 90 % и числе измерений n= 100 tc = 1,66 [10 ]; – среднеквадратическое отклонение измеряемой величины от ее среднего значения.

55

Контрольные вопросы

1.Перечислить способы и средства определения мгновенной скорости движения транспортных средств.

2.Какие факторы оказывают влияние на изменение скорости движения одиночных автомобилей в транспортном потоке?

3.Порядок определения мгновенной скорости движения на участки уличнодорожной сети.

4.Чем скорость сообщения отличается от мгновенной скорости транспортных средств?

5.Что такое доверительный интервал, порядок его определения.

6.Поясните порядок построения кумулятивной кривой распределения скоростей транспортных средств в потоке.

Лабораторная работа № 5

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УРОВНЯ ЗАГРУЗКИ ЭЛЕМЕНТОВ ГОРОДСКИХ МАГИСТРАЛЕЙ

Общие положения теории

Условия дорожного движения в современных городах определяется, в первую очередь, все возрастающей плотностью транспортных потоков, что приводит к снижению пропускной способности участков дорог или транспортных пересечений. Возникновение длительных задержек неизбежно приводит к заторовым ситуациям на дороге, повышая психологическую напряженность водителей, способствует массовым нарушениям Правил дорожного движения: выезд на встречную полосу, поворот из средних рядов, несоблюдение установленной очередности проезда и др. Для предупреждения предзаторового состояния участков УДС необходимо достаточно точно знать уровень загрузки конкретного элемента транспортной сети.

Одним из оценочных критериев, характеризующих состояние УДС, является уровень ее загрузки Z, который определяется как отношение текущего значения интенсивности Ni и пропускной способности Pi i-го элемента УДС:

Степень использования уровня загрузки характеризуется выражением 0 Z 1. Чем ближе Z к 1, тем выше плотность транспортного потока, ниже скорость, сложнее условия движения.

56

Считается, что при уровне загрузки Z 0,5 0,75 городская магистраль функционирует в оптимальном режиме.

По удобству и комфортности движения загрузку улицы движением делят на шесть уровней (табл. 3.3).

Пропускной способностью называют максимальное число автомобилей, которое может пропустить участок в единицу времени в одном или в двух направлениях в рассматриваемых дорожных и погодных условиях. Следует различать теоретическую, практическую и расчетную пропускные способности (рис. 3.21).

Пропускная способность – это максимальное число автомобилей, которое может пропустить участок в единицу времени в одном или в двух направлениях в рассматриваемых дорожных и погодных условиях

Рис. 3.21. Основная классификация пропускной способности

57

Правильное прогнозирование пропускной способности и сравнение её с существующей (или ожидаемой) интенсивностью движения является важным условием разработки мероприятий по повышению производительности автомобильного транспорта, снижению числа дорожнотранспортных происшествий и определению экономически рационального уровня загрузки дороги движением.

Таблица 3.4

Перечень факторов, оказывающих влияние на скорость движения ТС и на снижение пропускной способности элементов УДС

58

Окончание табл. 3.4

Важным показателем при решении задач по организации движения является плотность движения. Плотность движения p – число автомобилей на единицу длины полосы дороги. Интенсивность находится в прямой зависимости от плотности и скорости потока:

N v p.

Эта связь графически выражена зависимостью «интенсивность– плотность» (рис. 3.22). Максимум кривой соответствует максимальной пропускной способности.

При образовании затора движение транспорта прекращается, плотность достигает максимального значения pmax, а интенсивность и скорость движения становятся равными нулю: N(p) = 0; v(p) = 0. В случае нулевой плотности, т.е. когда движение отсутствует, интенсивность движения также равна нулю. Между этими двумя крайними точками расположена неизвестная функция N(p), которая в определенных условиях может достичь своего максимального значения Nmax.

59

Максимальное количество автомобилей, которые могут пройти за единицу времени через сечение полосы движения (дороги), называют максимальной пропускной способностью полосы (дороги): Pmax = Nmax.

Данная диаграмма показывает, что интенсивность движения в определенных дорожных условиях, когда скорость движения не ограничена ни геометрическими элементами, ни состоянием проезжей части, скорость потока может быть больше оптимальной. Вынужденное уменьшение скорости или вынужденное увеличение плотности приводит к образованию очередей и заторов на предыдущих участках дороги.

Теоретически пропускная способность на перегоне одной полосы проезжей части можно определить по формуле

где V – скорость движения автомобилей, м/с; Lg – динамический габарит – расстояние между передними бамперами движущихся друг за другом автомобилей, м (значения динамического габарита представленыв табл.3.5).

Следует отметить, что фактические наблюдаемые расстояния между автомобилями могут оказаться значительно меньшими, чем определяемые по условиям безопасности. Происходит это потому, что в реальных условиях движения водитель заднего автомобиля зачастую приближается к впереди идущему ТС на расстояние меньшее, чем требует условие безопасности, рассчитывая в случае необходимости свернуть на боковую полосу.

Таблица 3.5

Рекомендуемые значения динамического габарита при определении ПС для автомобильной дороги

60

Пропускную способность проезжей части магистральной улицы определяют в двух сечениях – между перекрестками и на границе перекрестка в сечении линии «Стоп», поскольку условия пропуска транспорта в них различны. В качестве расчетной для конкретного участка принимают наименьшую из двух величин.

Для определения теоретической пропускной способности на регулируемом транспортом пересечении существует достаточное количество аналитических методов. Простейший метод для расчета ПС на регулируемом транспортном пересечении представляется формулой

где РТП – ПС полосы движения на транспортном пересечении, ед./ч; tэк – средний интервал ухода ТС с линии «стоп», с; – доля горения разрешающего сигнала за час по i-му направлению.

Для измерения временных интервалов движения tи между транспортными средствами с линии «Стоп» на регулируемых перекрестках и установления зависимости их изменения от свойств ТП используют методику, основанную на измерении потока насыщения.

Методические указания к выполнению работы

Цель работы: освоить умение определять пропускную способность и уровень загрузки элементов городских магистралей.

Техническое обеспечение: секундомер, канцелярские принадлежности (миллиметровая бумага формата А4, линейка, карандаши).

Задания к лабораторной работе:

1.Составить ситуационный план объекта обследования.

2.Составить схему разрешенных направлений движения.

61

3.Составить схему пофазной организации движения на перекрестке (только для ВАРИАНТА 2).

4.Выполнить измерения интенсивности транспортных потоков по двум разрешенным направлениям.

5.Выполнить измерения интервалов движения между автомобилями на регулируемом транспортном пересечении по двум разрешенным направлениям.

6.Рассчитать пропускную способность на участках обследования.

7.Определить уровень загрузки на участках обследования.

8.Составить выводы по результатам обследования.

ВАРИАНТ 1 Объект обследования – перегон улично-дорожной сети.

ВАРИАНТ 2 Объект обследования – регулируемое транспортное пересечение.

Рекомендации к выполнению лабораторной работы

При выполнении задания 1 данной лабораторной работы следует руководствоваться общими положениями теории, изложенными выше (примеры оформления ситуационного плана приведены на рис. 3.7 и 3.9 к лабораторной работе № 2, порядок оформление – см. «Общие вопросы теории» к лабораторной работе № 2).

При определении пропускной способности на транспортном пересечении следует зафиксировать длительность разрешающих, запрещающих и переходных сигналов по каждому конкретному направлению движения.

Методика и порядок измерения интенсивности транспортных потоков подробно изложены в лабораторной работе № 2. Интенсивность транспортных потоков следует представлять в приведенных единицах по соответствующей форме (см. табл. 3.2 к лабораторной работе № 3).

Выполнение третьего задания для варианта 2 предусмотрено на регулируемом транспортном пересечении.

Принятый порядок выполнения практических наблюдений на регулируемых перекрестках:

исследуется отдельно движение по каждой полосе на подходе;

должны быть обеспечены условия для движения – достаточная ширина полосы движения, достаточная видимость, освещение в пределах нормы, геометрические характеристики дороги отвечают требованиям СНиП, дорожное покрытие ровное в исправном состоянии;

удельная интенсивность ТП – не менее 500 ед./ч;

длина очереди на рассматриваемой полосе конкретного подхода – не менее четырех ТС (для обеспечения потока насыщения Мн);

62