По известным исходным данным

 

Цель работы: Изучить и четко знать основные характеристики транспортных потоков и уметь оперировать ими в организации дорожного движения.

1.Общие понятия

1.1 Основными характеристиками транспортных потоков являются: интенсивность движения, состав движения, плотность движения, скорость движения (мгновенная, средняя во времени, средняя по пути), производительность транспортного потока, продолжительность поездки, удельная продолжительность поездки, продолжительность задержки движения (по времени, удельная на автомобиле), интервал во времени, интервал по длине (динамический габарит, дистанция, состояние транспортного потока, уровень удобства движения, уровень безопасности движения, экономичность движения).

1.2 Интенсивность движения является одной из основных характеристик транспортного потока, характеризующая общим количеством автомобилей, прошедших через любое фиксируемое поперечное сечение дороги за единицу времени (час, сутки) в обоих направлениях.

, (1)

где - часовая интенсивность движения, авт/ч,

- типы автомобилей (по грузоподъемности),

- прямое направление движения,

- обратное направление,

-

В ряде случаев на многополосных дорогах, транспортных развязках, дорогах с односторонним движением интенсивность движения определяется либо по одной полосе (в одном направлении), либо по нескольким полосам (в одном направлении), такая интенсивность называется удельной интенсивностью движения и обозначается М_а.

, (2)

где - часовая интенсивность движения, авт/ч.

Суточная интенсивность движения (авт/сут) определяется как суммарная за 24 ч суток

. (3)

По часам суток интенсивность движения распределяется неравномерно, обычно в ночные часы часовая интенсивность движения составляет несколько процентов от суточной, а в дневные часы до 20% от суточной. Степень неравномерности движения в те или иные часы оценивается коэффициентом суточной неравномерности , который определяется по формуле

. (4)

В течение года максимальная суточная интенсивность наблюдается в августе и сентябре месяцах, а минимальная в марте и апреле. Степень неравномерности месячной интенсивности движения по отношению к годовой определяется коэффициентом годовой неравномерности движения :

, (5)

где -суммарная интенсивность движения за i месяц, авт/мес,

-суммарная интенсивность движения за год, авт/год.

 

1.3 Состав движения определяется долей (в частях от единицы или в %) определенных типов автомобилей по грузоподъемности и габаритам в общем транспортном потоке.

Легкие и легковые автомобили менее интенсивно воздействуют на дорогу, меньше разрушают покрытие. Тяжелые автомобили, особенно автопоезда, более интенсивно воздействуют на дорогу, занимают большую территорию дороги, оказывают большие разрушающие нагрузки на дорожные сооружения. Поэтому часто для расчета пропускной способности дороги весь транспортный поток приводят к определенным типам автомобилей.

Коэффициенты приведения разных типов автомобилей по габаритным размерам приведены в соответствующей литературе [4, 5] и представлены в табл.1.

Таблица 1

Параметры наиболее часто встречающихся типов транспортных средств на сети общего пользования

Транспортные средства	Грузоподъемность, т	Осевая нагрузка, кН	Коэффициент приведения
Легковые автомобили
“Волга”, “Жигули”, “Москвич”, “Нива”, “УАЗ-69”,	-	-	1,00

Приложение табл.1

Грузовые автомобили (бортовые)
УАЗ-451, УАЗ-452 ГАЗ-52 ГАЗ-53 ЗИЛ-45067, ЗИЛ-45065 ЗИЛ-133Д4 КамАЗ-55102, КамАЗ-5320 КамаАЗ-53212, ЗИЛ-4516 МАЗ-5335	0,8-1,0 2,5 4,0 5,3-5,7 10,0 7,0-8,0 10,0 8,0	- 36-39,4 55,9 109,3	1,00 1,60 1,75 2,00 2,65 2,5 2,65 2,50
Грузовые автомобили (самосвалы)
САЗ-3504, САЗ-5305 ГАЗ-САЗ-53 ЗИЛ-4508, ЗИЛ-45085 КамАЗ-55111 Краз-65034	2,25-2,40 3,2-3,55 5,5-5,8 13,0 18,0	79,7	1,5 1,6 1,9-2,0 2,85 3,5
Автомобильные поезда с прицепом
ЗИЛ-130 КамАЗ-5320 КамАЗ -53212 МАЗ-5335	11,5 16,0 20,0 16,0	57,5	3,50 3,75 4,00 3,75

 

Для получения интенсивности движения в приведенных единицах необходимо суммировать фактическое количество автомобилей по типам, умноженных на соответствующие коэффициенты приведения

. (6)

1.4 Плотность движения определяется количеством автомобилей, размещающихся на одном километре дороги в процессе движения

(7)

где - количеством автомобилей, движущихся в фиксируемый момент

времени со средней скоростью потока на километровом участке потока, авт/км. С плотностью движения связана пропускная способность дороги, степень загрузки дороги, удобство движения.

 

1.5 Скорость движения определяется протяженностью пути, пройденного автомобилями за единицу времени (м/с, км/ч). В транспортном потоке определяются следующие скорости.

1.5.1 Мгновенная скорость движения – индивидуальная скорость каждого автомобиля в данным момент времени движения

(8)

1.5.2 Средняя скорость транспортного потока во времени (или по длине участка) определяется как средняя скорость автомобилей, пересекающих определенное сечение дороги за фиксируемый отрезок времени:

(9)

где – количество автомобилей, пересекающих поперечное сечение за фиксируемый отрезок времени .

1.5.3 Средняя скорость автомобиля на определенном участке дороги определяется по формуле

(10)

где – протяженность участка с однородными дорожными условиями, м или км;

– время поездки по – му участку, сек., мин., час;

– количество участков с фиксируемыми дорожными условиями.

1.6 Промежутки времени в транспортном потоке определяются как время поездки с учетом или без учета задержки в движении, как время поездки на единицу пути, как интервал движения во времени, как время задержки в движении.

1.6.1 Время поездки с учетом или без учета задержек, (сек., мин., час) измеряется общим временем, затраченным на поездку между двумя корреспондирующими пунктами с фиксируемым расстоянием ().

1.6.2 Удельная продолжительность поездки определяется временем поездки на единицу пути

(11)

1.6.3 Продолжительность задержки определяется временем задержек движения не по желанию водителя.

(12)

где – задержка движения по -й причине, сек., мин., час,

- количество объектов задержки на рассматриваемом объекте.

1.6.4 Интервал движения во времени определяется временем прохождения пути между передним габаритным ограничением сзади идущего автомобиля

, (13)

где - расстояние между передним габаритным ограничением следующих друг за другом автомобилей, м (интервал по длине);

- скорость движения автомобиля, (м/с).

1.7 Расстояние между автомобилями внутри транспортного потока. Определяется динамическим габаритом, динамической шириной, дистанцией.

1.7.1 Динамический габарит автомобиля L_д – это протяженность участка дороги, которую занимает автомобиль во время движения, км/авт, м/авт. Динамический габарит может быть интервалом по длине транспортного потока :

, (14)

где – габарит автомобиля по длине, м;

- дистанция, м.

Дистанция должна быть больше или равна длине тормозного пути.

1.7.2 Дистанция – расстояние между заданным габаритным ограничением впереди идущего автомобиля и передним габаритным ограничением сзади идущего автомобиля.

1.7.3 Длина тормозного пути – расстояние, которое проходит автомобиль с момента начала торможения до полной остановки автомобиля.

, (15)

где – коэффициент эффективности срабатывания тормозной системы ( =1-1,3);

- скорость автомобиля, предшествующая торможению, км\ч;

- продольный уклон;

- коэффициент сцепления шин автомобиля с поверхностью покрытия. Определяется как значение коэффициента сцепления шин при скорости движения 20км/ч ();

f – коэффициент сопротивления качению.

1.7.4 Динамический коридор – полоса по ширине, занимаемая автомобилем в процессе движения:

, (16)

где - ширина занимаемой полосы автомобилем во время движения, м,

- скорость движения автомобиля, км/ч,

- габарит автомобиля по ширине, м.

2.Взаимосвязь между элементами транспортного потока.

2.1 Часовая интенсивность движения транспортного потока может быть получена из следующих характеристик:

2.1.1. , (17)

где - средняя скорость движения на участке дороги, км/ч,

- плотность потока, авт/км.

2.1.2. , (18)

где - интервал движения во времени, с/авт.

2.1.3 , (19)

где - мгновенная (средняя) скорость транспортного потока во времени, км/ч,

-интервал по длине, км/авт.

2.2 Плотность транспортного потока определяем по формуле

. (20)

2.3 Интервал по длине определяем из выражения

. (21)

где - мгновенная или средняя скорость движения во времени, км/ч.

 

3.Определим произвольные характеристик транспортного потока при известных исходных данных

3.1 По средней скорости транспортного потока и интенсивности по времени определяем:

- интервал движения по длине ;

- часовую интенсивность ;

- плотность транспортного потока .

3.2 По известной плотности транспортного потока и средней скорости движения определяем:

- часовую интенсивность ;

- интервал движения во времени ;

- интервал движения по длине .

Пример расчета.

Исходные данные:

1. Средняя скорость движения 62 км/ч,

интервал движения во времени 2 с/авт.

2. Средняя скорость движения 66 км/ч,

плотность транспортного потока 20 авт/км.

Расчет.

3.1 По формуле (21) определяем интервал по длине

км/авт.

По формуле (18) устанавливаем часовую интенсивность движения транспортного движения

авт/ч.

По формуле (20) находим плотность транспортного потока

авт/км.

3.2 По формуле (17) устанавливаем часовую интенсивность движения транспортного движения

авт/ч.

Из выражения (18) вычисляем интервал движения по длине

с/авт.

По формуле (20) находим плотность транспортного потока

км/авт.

3.3 По справочнику НИИАТ [2] выписать габаритные характеристики заданного типа автомобиля ВАЗ-2106 и скорость движения. Ширина 1611 мм, скорость 154 км/ч.

3.4 По известной скорости автомобиля и габариту по ширине определяем динамический коридор по формуле (16)

м.

Зная состояние покрытия и скорость движения, определяем длину тормозного пути по формуле (15)

м.

 

 

Практическая работа 2