Размещено на http://www.allbest.ru/

Управление показателями безопасности дорожного движения в транспортном потоке

Обеспечение заданных показателей безопасности перевозки грузов (Г) широкой номенклатуры автомобильным транспортом требует разработки методов оценки соответствия транспортной системы (ТС) условиям и характеристикам перевозимого груза и дорожной среды.

Для выявления связей между элементами транспортной системы ВАДС (Водитель-Автомобиль-Дорога-Среда) применен метод теоретико-множественного анализа[1]. В качестве факторов воздействия внешней среды рассмотрен уровень организованности дорожного движения, характеристики и состояние дорог, уровень информатизации транспортного процесса и т.д[2].

Обеспечение безопасности транспортного процесса (ТП) за счет формирования управляемой структуры и безопасности работы элементов системы ВАДС рассматривается, как способность системы сохранять функции и целевую организованность ТС - w(t) при изменении дорожной ситуации, входной информации () о перевозимом грузе, об условиях протекания перевозочного процесса и критериев оценки его безопасности[3].

Отсутствие четкого соответствия характеристик грузов и транспортной системы в условиях многовариантности ситуаций в дорожной сети определило необходимость исследования структурно-функциональных связей между элементами, установление количественных отношений между их элементами в условиях неполной определенности условий дорожного движения.

Обеспечение безопасности при транспортировке грузов, допустимых отклонений характеристик дороги и дорожных условий на их выполнение имеют также неполную определенность.

Это потребовало разработки правил преобразования нечеткой информации в четкую через пошаговое раскрытие неопределенности при помощи системы критериев. Для достижения этой цели для использования количественных характеристик в качестве критериев оценки соответствия множеств элементов {Г}, {ТП} и {ТС} применен теоретико-множественный анализ. Этот метод позволил определить степень влияния факторов на безопасность системы ВАДС, на критерии выбора оптимального сочетания их характеристик (рис. 1).

Рисунок 1. Теоретико-множественное представление функции принадлежности в ТП

Теоретико-множественное представление информации для принятия решений позволило представить связи в виде пересечения множеств {Г}, {ТП} и {ТС} в евклидовом пространстве.

Количественно область их пересечения описана в виде коэффициентов принадлежности . (1) Оценка области эффективного соответствия {ТП}, {ТС} и {Г} оценивается коэффициентом соответствия элементов ВАДС - и приведенных затрат времени на выполнение ТП - .

{Г} - ; {ТП} - ; {ТС} - ; ВАДС - ; Безопасность ТС - (1)

Для оценки влияния характеристик номенклатуры перевозимых грузов разработана методика оценки безопасности ТП, которая учитывает технологические возможности элементов системы ВАДС при различных схемах реализации и дорожных условий, представленных кортежем свойств и матрицей номенклатуры перевозимых грузов.

 (2)

где i - индекс груза, j - индекс признака.

Оценка соответствия множества транспортных характеристик грузов условиям безопасности дорожной сети:

(3)

где {} - множество условий выполнения признака i-того груза;
{С_у} - множество характеристик транспортной системы и ее элементов, необходимых для достижения j признака при перевозке i-того груза.

Исходное состояние транспортной системы определяется ее свойствами С, удовлетворяющему потоку требований безопасности дорожного движения.

(4)

где - поток требований к дорожному движению, k - число типов грузов множества {Г}, имеющих свойства Ci; i - число элементов ВАДС; j - число изменяемых признаков; t - временные затраты на обеспечение безопасности дорожного движения ТС путем перехода на новую в .

Вектор изменения состояния модулей системы ВАДС при переходе на новые условия реализации ТП можно представить как:

(5)

Вектор перехода ТС соответствует конкретному решению обеспечения показателей безопасности дорожного движения.

Условия перехода элементов транспортной системы в новое безопасное состояние под влиянием транспортных характеристик {Г} по объему, номенклатуре перевозимых грузов и состояния элементов системы ВАДС, рассмотрены, как внешние возмущения. Возмущения пары (K_б, t), отражают определенные требования повышения безопасности ТП через их структурную переналадку и управление изменением состояния элементов дорожной сети и дорожных условий. В этом случае элементы и условия функционирования системы ВАДС под действием потока возмущений, влияющие на безопасность дорожного движения в некоторый момент времени t(T) можно описать кортежем:

<P(t), t(Т), K_б, С(г)>, (6)

где pЄP , ц - поток возмущений Ф*, SS^*

Новое состояние системы ВАДС, обеспечивающее условие безопасности дорожного движения будет характеризоваться кортежем:

<P*(t)t(Т), К_б,С>, (7)

где pЄP*, gЄG*, dЄD*, ц ЄФ*. * фиксированное значение показателя.

K_б,t,G,D,C - изменяющиеся значения показателей безопасности ТП и безопасности дорожного движения в конкретный момент времени.

Логическая функция, определяющая безопасность дорожного движения транспортного средства в дорожной сети:

, (8)

где А_i - условие выполнения транспортного процесса; I = 1,2,….,n1 - количество условий, связанных конъюнкцией, j=1,2,…,n2 - количество сочетаний, связанных дизъюнкцией.

Приведенные результаты показывают, что методика обеспечения безопасной перевозки грузов может осуществляться путем дополнения информации о характеристиках грузов и состоянии дорожной сети через их выделение из типовой схемы обеспечения безопасности движения. Исходными данными для такого построения являются показатели, характерные для конкретных условий выполнения транспортного процесса и их состояния.

В качестве примера, приведем анализ одного из показателей безопасности и условий обеспечения безопасности дорожного движения. Боковой зазор между автомобилями зависит от нескольких факторов, в частности от соответствия ширины дороги, числа полос движения на ней ГОСТу[4], от соблюдения водителями правил остановки и стоянки на проезжей части, а также от режима движения каждого транспортного средства в ТП.

На рисунке 2 приведена схема размещения ТС в потоке. Эффективная ширина направления движения может быть определена, как:

Рисунок 2. Вынужденный выезд автомобиля (2) на встречную полосу движения с автомобилем (3) из-за автомобилей (1), припаркованных с нарушением ПДД РФ, где L_ф - фактическая ширина направления движения, м; L_ф1 - фактическая ширина 1-й полосы движения, м; L_ф2 - фактическая ширина 2-й полосы движения, м; L_ТС1 - ширина направления движения, занятая припаркованным автомобилем (с учетом a₁), м; L_ТС2 - ширина движущегося автомобиля, м; a₁ - боковой зазор безопасности между припаркованным автомобилем и краем проезжей части, м; a₂ - боковой зазор безопасности между движущимся и припаркованным автомобилем, м.

Если рассматривать взаимодействие одновременно движущихся транспортных средств, то боковой зазор безопасности также зависит от траектории движения автомобилей по крайней полосе, определяющейся схемой движения.

В основу управления безопасности перевозки грузов положена методология ситуационного управления модулями системы ВАДС[5]. Формирование условий безопасности ТП производится через установление связей множества характеристик грузов {Г}, состава элементов системы ВАДС при изменении входных требований и условий эксплуатации ТС. Для этого на основе исследованных условий и закономерности процессов, протекающих в системе ВАДС, полученные количественные показатели используются в качестве критериев принятия решений при обеспечении безопасности транспортного процесса и безопасности дорожного движения. Источником информации, отражающим состояние системы ВАДС, служат характеристики транспортируемых грузов, эксплуатационные показатели АТС, результаты численного анализа опытно-статистических данных о показателях работы системы ВАДС.

Библиографический список

1. Басков В.Н., Кожуховская Л.Я. Методология организации транспортных процессов на основе создания управляемого инвариантного ядра. / Басков В.Н., Кожуховская Л.Я. // Научное обозрение. №5, 2013.- С. 40 - 46.

2. Басков В.Н., Кожуховская Л.Я. Критериальная база обеспечения качества и безопасности транспортных процессов. / Басков В.Н., Кожуховская Л.Я. // Научное обозрение. №12, 2013.- С. 387 - 392.

3. Кожуховская Л.Я. Ситуационная модель структурно-параметрических преобразований технологического процесса. Вестник СГТУ №3 (61). Выпуск 4. - Саратов: СГТУ, 2011.- С. 105 - 115.

4. ГОСТ Р 52398-2005. Классификация автомобильных дорог. Основные параметры и требования.

5. Басков В.Н., Кожуховская Л.Я. Методология проектирования транспортных процессов на основе создания управляемого инвариантного ядра системы ВАДС / Басков В.Н., Кожуховская Л.Я. // Научное обозрение. изд. СГАУ, 2013. - С. 52-64.

Размещено на Allbest.ru