23.3. Расчет средней скорости движения транспортного потока
Средняя скорость потока автомобилей является одним из важнейших показателей, используемых при определении автотранспортных расходов и капитал о вложений в автомобильный транспорт при обосновании инвестиций в дорожное строительство. Скорость транспортного потока изменяется по длине дороги и во времени в зависимости от интенсивности движения и состава транспортного потока, особенностей дорожных условий и применяемых средств регулирования движения, воздействия погодно-климатических факторов.
Средняя скорость потока автомобилей по однородному участку дороги, в пределах которого не происходит изменения каких-либо характеристик дорожных условий, рассчитывают по формуле:
V = GqVo - aKaNч, где (23.7)
G - коэффициент, учитывающий влияние состояния покрытия на среднюю скорость транспортного потока;
q - коэффициент, учитывающий влияние дорожных условий и состава транспортного потока на скорости движения;
Vo - средняя скорость свободного движения однородного потока, состоящего из легковых автомобилей, на прямолинейном горизонтальном участке дороги с проезжей частью шириной 7,5 м, краевыми полосами шириной по 0,75 м, укрепленными обочинами шириной по 3,5 м (принимают Vo = 80 км/ч);
a - коэффициент, зависящий от доли легковых автомобилей в составе транспортного потока (см. табл. 23.28);
Ka - поправочный коэффициент к значению а;
Nч - интенсивность движения, авт./ч, определяемая по формуле (23.4);
(23.8)
tс, tв; tз, tг - количество дней в году соответственно с сухим, влажным, заснеженным покрытием и с гололедом;
gс, gв; gз, gг - коэффициенты снижения скорости: для сухого покрытия
gс = 1,0, влажного gв = 0,85, заснеженного gз = 0,8, при гололеде gг = 0,45;
(23.9)
t1, t2,... t9 - коэффициенты, определяемые по табл. 23.29 - 23.37.
Таблица 23.28.
Коэффициент t1 и a
|
Доля легковых автомобилей в потоке, % |
Значения t1 |
Значения a |
|
100 |
1,0 |
0,007 |
|
70 |
0,9 |
0,01 |
|
50 |
0,8 |
0,012 |
|
40 |
0,78 |
0.013 |
|
20 |
0,75 |
0,016 |
|
10 |
0,67 |
0,018 |
|
0 |
0,62 |
0,02 |
Таблица 23.29.
Коэффициент t2
|
Уклон, % |
Значения t2 |
Уклон, % |
Значения t2 |
|
0 |
1,0 |
5 |
0,68 |
|
2 |
0,92 |
6 |
0,56 |
|
3 |
0,84 |
7 |
0,45 |
|
4 |
0,76 |
8 |
0,34 |
Таблица 23.30.
Коэффициент t3
|
Тип разметки |
Значения t3 при ширине проезжей части, м |
Ka |
||||
|
6,0 |
7,0 |
7,5 |
9,0 |
10,5 |
||
|
Без разметки |
0,70 |
0,90 |
1,0 |
1,05 |
1,10 |
1,00 |
|
Краевая разметка |
0,64 |
0,87 |
0,98 |
1,08 |
1,15 |
0,82 |
|
Осевая прерывистая разметка |
0,68 |
0,89 |
1,0 |
1.05 |
1,10 |
0,76 |
|
То же в сочетании с краевой |
0,55 |
0,74 |
0,92 |
1,08 |
1,15 |
0,70 |
|
Сплошная разделительная линия |
0,59 |
0,75 |
0,78 |
1,04 |
1,00 |
0,62 |
Таблица 23.31.
Коэффициент t4
|
Ширина обочины, м |
Значения t4 |
Ширина обочины, м |
Значения t4 |
|
3,75 и более |
1,0 |
1,0 |
0,75 |
|
2,5 |
0,9 |
0 |
0,6 |
|
1,5 |
0,85 |
|
|
Таблица 23.32.
Коэффициент t5
|
Радиус кривой в плане, м |
Значения t5 |
Радиус кривой в плане, м |
Значения t5 |
|
600 и более |
1,0 |
200 |
0,80 |
|
500 |
0,96 |
100 |
0.75 |
|
400 |
0,92 |
50 |
0,70 |
|
300 |
0,87 |
менее 50 |
0,60 |
Таблица 23.33.
Коэффициент t6
|
Расстояние видимости, м |
Значение t6 |
Расстояние видимости, м |
Значение t6 |
|
В плане |
В продольном профиле |
||
|
600-700 |
1,0 |
||
|
300-400 |
0,95 |
более 150 |
1,0 |
|
200-250 |
0,90 |
100 |
0,95 |
|
100-150 |
0,80-0,85 |
50 |
0,75 |
|
менее 100 |
0,75 |
менее 50 |
0,60 |
Таблица 23.34.
Коэффициент t7
|
Число полос движения |
Значения t7 |
Число полос движения |
Значения t7 |
|
1 |
0,5 |
4 |
1,13 |
|
2 |
1,0 |
5 и более |
1,20 |
|
3 |
1,05 |
|
|
Таблица 23.35.
Коэффициент t8
|
Характеристика населенного пункта |
Значения t8 |
|
Населенный пункт отсутствует |
1,0 |
|
Имеются тротуары и полосы для местного движения |
0,9 |
|
Имеются тротуары |
0,8 |
|
Тротуары отсутствуют |
0.6 |
Таблица 23.36.
Коэффициент t9
|
Дорожные условия перед подъемом с уклоном более 30 ‰ |
Значения t9 |
|
Подъем |
1,0 |
|
Горизонтальный участок |
0,9 |
|
Спуск |
1,2 |
|
Малый мост |
0,9 |
|
Сужение проезжей части |
0,8 |
Таблица 23.37.
Коэффициент Ka
|
Длина подъема, м |
Поправочный коэффициент Ka к значению а при уклоне, % |
|||
|
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
Менее 200 |
1,10 |
1,15 |
1,21 |
1,30 |
|
350 |
1,11 |
1,20 |
1,25 |
1,32 |
|
500 |
1,19 |
1,25 |
1,30 |
1,36 |
|
Более 800 |
1,22 |
1,32 |
1.38 |
1,45 |
При определении q по формуле (23.9) необходимо учитывать, что на участках со значительными уклонами влияние уклона на скорость движения будет преобладающим по сравнению с другими характеристиками дорожных условий. Поэтому при уклонах более 45 ‰ и длине подъема более 200 м, при уклонах более 55 ‰ и длине подъема более 200 м и уклонах более 65 ‰ и длине подъема более 100 м из значений t1, t2,... t9 принимают в качестве расчетного наименьшее, а все другие коэффициенты считают равными 1,0.
Коэффициент Ka принимают по табл. 23.30 для кривых в плане и по табл. 23.37 для участков с продольными уклонами более 30 ‰ (при совпадении кривой в плане с подъемом в формулу подставляют большее из найденных значений Ka).
Средняя скорость потока автомобилей для дороги или участка протяжением L может быть рассчитана по формуле:
где (23.10)
n - количество участков, однородных по дорожным условиям;
li - протяженность i-го участка, км
Vi - скорость потока автомобилей для i-го участка, км/ч, рассчитанная по формуле (23.7).
В Рекомендациях по обеспечению безопасности движения: ОДМ Минтранс России предлагается рассчитывать среднюю скорость транспортного потока по разным зависимостям отдельно для автомобильных дорог и автомагистралей, запроектированных и построенных с выполнением всех требований, предъявляемых к дорогам I-й категории.
Средняя скорость движения транспортного потока в каждом направлении (V1,2) на автомобильных магистралях с 4 полосами проезжей части определяется из выражения:
км/ч, где (23.11)
- свободная скорость
движения по правой полосе (105 км/ч);
- свободная скорость
движения по левой полосе (117 км/ч);
k1, k2 - коэффициенты, зависящие от числа легковых автомобилей на данной полосе проезжей части, определяют по табл. 23.38.
Таблица 23.38.
Коэффициенты k1, k2
|
Число легковых автомобилей в потоке на данной полосе движения, % |
100 |
80 |
60 |
40 |
20 и менее |
|
k1, k2 |
1,0 |
0,96 |
0,91 |
0,86 |
0,83 |
q1 - относительное количество автомобилей, движущихся по правой полосе при разной интенсивности движения в данном направлении, доли единицы, (табл. 23.40). Распределение автомобилей по полосам движения может быть принято по табл. 23.39.
Таблица 23.39.
Распределение автомобилей по полосам движения
|
Число легковых автомобилей, % от общей интенсивности движения |
Число легковых автомобилей на отдельных полосах, % от интенсивности движения на данной полосе |
|
|
правая полоса |
левая полоса |
|
|
20 |
10 |
30 |
|
40 |
30 |
55 |
|
60 |
45 |
70 |
|
80 |
75 |
85 |
|
100 |
100 |
100 |
Таблица 23.40.
Относительное количество автомобилей, движущихся по правой полосе
|
Интенсивность движения в данном направлении |
500 |
1000 |
1500 |
2000 |
2500 |
3000 |
|
q1 |
1,0 |
0,96 |
0,91 |
0,86 |
0,84 |
0,83 |
q2 - относительное количество автомобилей, движущихся по левой полосе, доли единиц:
q2 = 1 - q1; (23.12)
А - обобщающий коэффициент, учитывающий влияние на скорость движения элементов дороги:
A = k3×k4×k5, (23.13)
k3 - коэффициент, учитывающий влияние продольного уклона при движении на подъем (табл. 23.41):
Таблица 23.41.
Коэффициент k3
|
Уклон, ‰ |
0 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
|
k3 |
1,0 |
0,96 |
0,94 |
0,90 |
0,86 |
0,82 |
0,77 |
k4 - коэффициент, учитывающий влияние развязок в разных уровнях (табл. 23.42).
Таблица 23.42.
Коэффициент k4
|
Интенсивность движения по съездам развязки, % от интенсивности движения по магистрали |
Значения k4 при интенсивности движения по магистрали в обеих направлениях, авт./ч |
|||
|
менее 2000 |
2000 и более |
Менее 2000 |
2000 и более |
|
|
10 |
0,97 |
0,90 |
1,0 |
1,0 |
|
20 |
0,90 |
0,85 |
1,0 |
0,95 |
|
30 |
0,75 |
0,70 |
0,95 |
0,90 |
|
40 |
0,65 |
0,60 |
0.80 |
0.70 |
k5 - коэффициент, учитывающий влияние больших мостов, равен 0,85;
y - коэффициент, зависящий от числа грузовых автомобилей в транспортном потоке заданного направления движения:
Число грузовых автомобилей, %.................................80 60 40 20
y......................................................................................0,018 0,016 0,014 0,012
N - интенсивность движения в одном направлении, авт./ч.
Для оценки изменения скорости потока автомобилей по длине дорог с изменяющимися условиями движения необходимо построение эпюры скорости. При этом учитывают, что постепенное снижение и последующее увеличение скорости на сложных участках происходят в зонах их влияния. В среднем длина этих зон составляет 200 м на подъездах к сложному участку и 300 м на выезде.
Скорости движения автомобилей разных типов, входящих в транспортный поток, определяют по формулам:
Vг = V1,2 - DV×a1,2; Vл = Vг +DV; Va = 0,6Vг, где
Vг - скорость движения грузовых автомобилей;
Vл - скорость движения легковых автомобилей;
Va - скорость движения пригородных маршрутных автобусов.
a1,2 - число легковых автомобилей в транспортном потоке заданного направления движения;
DV - разность скоростей движения легковых и грузовых автомобилей, зависящая от интенсивности движения (табл. 23.43).
Таблица 23.43.
Разности скоростей DV
|
Интенсивность движения в одном направлении, авт./ч |
500 |
1000 |
1500 |
2000 |
2500 |
3000 |
|
Разность скоростей, км/ч |
23 |
18 |
15 |
10 |
8 |
6 |