К вопросу пропускной способности

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

К вопросу пропускной способности

Лихачев Д.В.

За последние десятилетия в мире накоплен большой опыт организации дорожного движения на пересечениях автомобильных дорог и городских улиц. Разработаны рекомендации по установке средств технического регулирования и методы расчета основных параметров работы светофорных объектов. Тем не менее, с ростом автомобилизации, увеличением интенсивности движения, изменением динамических характеристик транспортных средств, актуальными остаются вопросы исследования дорожного движения с целью снижения аварийности и повышения пропускной способности пересечений и дорог.

Важнейшим показателем эффективности управления транспортными потоками на улично-дорожной сети (УДС) является пропускная способность, особенно на регулируемых перекрестках. Пропускная способность участка дороги - это количество автомобилей, которое может пропустить этот участок (полоса) в единицу времени. Пропускная способность регулируемого перекрестка во многом зависит от режима регулирования транспортного потока на нем.

Кроме того пропускная способность так же зависит от большого числа факторов: дорожных условий (ширины проезжей части, продольного уклона, радиуса кривых в плане, расстояния видимости и др.), состава потока автомобилей, наличия средств регулирования, погодно-климатических условий, возможности маневрирования автомобилей по ширине проезжей части, психофизиологических особенностей водителей и конструкции автомобилей. Изменение из этих факторов приводит к существенным колебаниям пропускной способности в течение суток, месяца, сезона и года. При частом расположении помех на дороге происходят значительные колебания скорости, приводящие к появлению большого числа автомобилей, движущихся в группах, а также снижению средней скорости всего потока.

Для описания возможностей дороги с точки зрения пропускной способности в России используют в основном два понятия: максимальная теоретическая и практическая типичная пропускная способность.

Согласно предложенной Вебстером модели, поток после включения зеленого сигнала за короткий промежуток времени приходит в состояние, при котором наблюдаются постоянные установившиеся интервалы между транспортными средствами. Поток насыщения находится в таком состоянии, пока не включается желтый сигнал, после чего поток стремительно падает до нулевого значения. Исходя из этого предположения, задача оценки пропускной способности фазы можно представить простой геометрической интерпретацией. Предположение постоянности интервалов в потоке насыщения позволяет разделить протяженность цикла для любого направления движения на пересечении на две составляющие - "эффективную длительность зеленого сигнала" и "эффективную длительность красного сигнала". Площадь под кривой - пропускная способность, определяется площадью прямоугольника с высотой - интенсивностью потока насыщения и основанием - эффективностью зеленого сигнала, рисунок 1.

Рис. 1. Зависимость "интенсивность - время" для подхода к регулируемому перекрестку: G - длительность зеленого сигнала; Y - длительность желтого сигнала; rа - длительность сочетания красного и желтого сигналов; Ge - эффективная длительность зеленого сигнала; Lc - стартовые потери времени; Ly–- часть желтого сигнала в конце фазы, используемая для движения; S - поток насыщения; b - промежуток времени от включения разрешающего сигнала до наступления потока насыщения

Суммарные потери времени в фазе определяются как сумма продолжительности зеленого и желтого сигнала минус ширина прямоугольника эффективной длительности зеленого сигнала. Для определения эффективности длительности фаз светофорного регулирования, а так же пропускной способности коротких фаз регулирования необходимо иметь величину стартовых потерь.

Оценка стартовых потерь времени представляет несомненный практический интерес, особенно в случаях применения коротких фаз. Величина потерянного времени при старте по данным разных авторов варьирует в пределах от 0,8 с до 4,5 с. [3-12]. Такой широкий диапазон значений свидетельствует о разнообразии условий движения на регулируемых пересечениях в тех странах, где проводились такие исследования. В работах Branston D. [3-5]. детально изучено влияние различных факторов на продолжительности стартовых потерь. Автором отмечено влияние продолжительности вспомогательного такта.

Стартовые потери времени могут устанавливаться как в результате специализированных натурных исследований, так и при обследовании более общего характера в результате построения кумулятивной кривой [1].

Рис. 2. Начальный фрагмент кумулятивной кривой: Lс - стартовые потери времени; t1 - время с момента включения зеленого сигнала до наступления момента насыщения; t2 - период установившихся интервалов движения через стоп-линию; S - поток насыщения (тангенс угла наклона)

Еще одним способом оценки стартовых потерь, основанным на статистической обработке данных, является нахождение их как свободного члена линейной регрессионной модели:

В этой модели наблюдаемыми величинами являются интенсивность транспортного потока N, наблюдаемая в сечении стоп линии, и время прохождения T, а оцениваемый коэффициент регрессии - установившиеся интервалы потока насыщения q.

В большинстве своем, несмотря на разработанные рекомендации по методам расчета основных параметров светофорного регулирования, мы видим серьезное отставание адаптации подсистемы "средства управления движением" к росту количества автомобилей и соответственно возросшей нагрузке на регулируемые пересечения [2]. К сожалению, можно констатировать, что уровень организации дорожного движения отстает от современных требований в силу недостаточности научно методологического и системного подхода к организации движения. Один из путей решения данной проблемы - повышение требований к точности расчетов регулируемых пересечений и формулировки основополагающих критериев. Например, для определения эффективности длительности фаз светофорного регулирования, а так же пропускной способности коротких фаз регулирования необходимо иметь величину стартовых потерь.

стартовый потеря светофорный пропускной

Список литературы

Левашев А.Г., Михайлов А.Ю., Головных И.М. Проектирование регулируемых пересечений: Учеб. пособие - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2007 - 208 с. - Библиогр.: с. 39.

Лихачев Д.В. К вопросу точности расчетов параметров светофорного регулирования [Текст] / Д. В. Лихачев, И. М. Щербакова, С. В. Приз

// Альтернативные источники энергии в транспортно-технологическом комплексе: проблемы и перспективы рационального использования : сборник научных трудов по материалам ежегодных конференций / отв. ред. А. И. Новиков ; Воронеж. гос. лесотехн. акад. - Воронеж, 2014. - Вып. 1. - С. 250-253. - Материалы молодежной международной научно-практической конференции «Молодые ученые - альтернативной транспортной энергетике» (Воронеж, 20-21 ноября 2014 года), проведенной при финансовой поддержке РФФИ (грант № 14-38-10250 мол_г). - Библиогр.: с. 253

Branston D. A comparison of observerd and estimated queue lengths at oversaturated traffic signals. // Traffic Eng. andContr., 1978, vl9, N7,p. 3 22- 327.

Branston D. Some factors affecting the capacity of signalized intersection. - Traffic Eng. and Contr., 1979, v20, N8-9, p. 390 - 396.

Branston D., Van Zulien HJ. The estimation of saturation flow, effective green time and passenger car equivalents at traffic signals by multiple liner regression. Transp. Res., 1987, v 12, p. 47 - 53.

Kunzman W. Another Look at Signalized Intersection Capacity. // ITE Journal, 1978, v48,N8, p. 12 - 15.

Lee J., Chen R.L. Entering headway of signalized intersections in small metropolitan area. // Transp. Res. Rec., 1986, N 1091, p. 117 - 126.

Размещено на Allbest.ru