Исследование характеристик дорожного движения

Исследование характеристик дорожного движения проводят для получения фактических данных о движении транспортных и пешеходных потоков. В зависимости от цели исследования могут быть использованы различные методы определения характеристик дорожного движения: документальные, натурные и методы математического моделирования.

Документальные методы основаны на изучении и анализе плановых, отчетных, статистических и проектно-технических материалов. Кроме того, могут быть использованы результаты анкетного обследования по изучению пассажиро- и грузопотоков, характерных маршрутов передвижения и т. д. Как правило, документальные исследования являются начальным этапом, продолжением которого служат натурные исследования, заключающиеся в получении фактических характеристик дорожного движения в заданном пространстве и в течение определенного периода. Различают локальные, зональные и региональные натурные исследования.

Локальные натурные исследования проводятся для получения фактических данных об интенсивности, скорости, составе потока на отдельных участках дорог, улиц, пересечений. Эти данные необходимы для анализа эксплуатационных характеристик участков дорог, разработки рекомендаций по совершенствованию организации дорожного движения. Весь период наблюдения может колебаться от нескольких часов до нескольких дней.

Одновременно должен производиться учет транспортных средств по их составу. Методика обработки полученных данных и перечень извлекаемой информации определяются целью исследования и позволяют получить: картограммы интенсивности движения на пересечении, гистограммы изменения интенсивности движения по часам суток, дням недели, распределение транспортной нагрузки по направлениям, распределение скорости движения, задержки транспортных средств на регулируемых пересечениях, изменение состава потока.

Зональные натурные исследования проводят для получения пространственных и временных характеристик интенсивности (скорость, состав потока) на дорогах и улицах в определенной зоне. Подобное исследование, являясь выборочным, ведется в течение длительных регулярных периодов, что позволяет фиксировать изменения интенсивности и прогнозировать долгосрочную тенденцию ее изменения. Зная коэффициенты неравномерности изменения интенсивности движения в течение часов, суток, месяцев, сезонов, можно на основании полученных данных рассчитать с определенной степенью достоверности значения интенсивности в любой другой период. Эти данные необходимы при решении ряда задач организации перевозок и движения: расчета почасовой доставки грузов, определения оптимальных интервалов движения пассажирского транспорта, оптимизации параметров светофорного регулирования и пр. Исследования проводят, как правило, для зон, обладающих определенными качественными признаками. С этой целью для обследуемых дорог и улиц производят функциональную классификацию: скоростные магистрали, магистральные улицы общегородского или районного значения, улицы местного движения, пешеходные дороги.

Региональные натурные исследования осуществляются для получения суммарных значений входящих и выходящих транспортных и пешеходных потоков в районе, городе, области и т. д. Эти исследования служат для оценки грузо- и пассажиронапряженности отдельных районов города, крупных мест тяготения. Наблюдения позволяют определить зоны интенсивности перемещения пешеходов, повышенной концентрации транспортных средств, прогнозировать тенденцию изменения интенсивности потоков при реконструкции или строительстве новых промышленных, гражданских или культурных объектов. Необходимое число наблюдений, их последующая обработка и анализ диктуются целями исследования. Получение данных по региону может быть осуществлено при помощи автоматизированной системы управления дорожным движением (АСУДД) в пределах района, группы районов или всего города. Принцип получения исходных данных и их обработка заключается в установке на определенных участках детекторов, соединенных с компьютерами, связанными с центральной ЭВМ. Выходные данные могут быть сформированы в любой желаемой форме.

Исследование интенсивности движения, как и исследование других характеристик транспортных потоков (плотность, скорость, задержки, распределение потоков), может быть осуществлено, кроме того, при помощи фотосъемки или видеозаписи.

Обследование дорожных условий. Для исследования движения транспортных средств и пешеходов и объективного анализа полученных результатов необходимо располагать достаточно полными данными о дорожных условиях. Следует обратить внимание на важнейшие требования по обеспечению безопасности движения. К ним относятся минимально необходимые условия для нормального функционирования подсистемы "водитель—автомобиль", т. е. условия, обеспечивающие безопасность при заданной скорости движения, а именно:

- достаточная дальность видимости дороги в направлении движения, боковая видимость на пересечениях, распознаваемость всех средств регулирования и информации водителей;

- соответствие основных геометрических элементов дороги габаритным размерам и параметрам, характеризующим транспортные средства, которыепреобладают в данных условиях в транспортном потоке;

- состояние покрытия дороги (ровность, коэффициент сцепления).

Рассмотрим подробнее эти требования. В связи с тем, что до 90 % всей информации, необходимой для выбора оптимального режима движения, водитель получает через зрительные каналы восприятия, недостаточная дальность видимости побуждает большинство водителей снижать скорость. Те из них, кто своевременно не реагируют на недостаточность видимости и не снижают скорость, создают потенциальную опасность возникновения ДТП.

Рассматривая соответствие основных геометрических элементов дороги параметрам транспортных средств, прежде всего необходимо обратить внимание на соразмерность ширины полосы движения и габаритных размеров, типичных для потока транспортных средств. Несоответствие ширины дороги этим требованиям не позволяет водителям правильно "вписываться" в отведенную полосу, создает стеснение движения и потенциальные конфликты.

Типичным примером является выделение для движения троллейбусов и автобусов полосы шириной 3,0–3,5 м, которая явно недостаточна для транспортных средств шириной 2,5 м, особенно при наличии бордюра. В результате резко падает скорость движения автобусов и троллейбусов и возникает опасное стеснение соседнего ряда "не вписывающимся" в свою полосу подвижным составом маршрутного транспорта. Необходимо также, чтобы на криволинейных участках дорог ее параметры соответствовали радиусам поворота транспортных средств и имелось уширение проезжей части.

В табл. 3.1 приведены данные о необходимых размерах уширения двухполосной проезжей части дороги в зависимости от длины транспортногосредства.

При недостаточных ровности или коэффициенте сцепления шин с дорогой нарушается постоянство их контакта, уменьшается сила сцепления колес с дорогой и соответственно увеличивается тормозной путь и снижается устойчивость автомобиля.

Необходимая информация при обследовании дорожных условий должна быть получена двумя рассмотренными ранее методами — документальным и натурным. Перед натурным обследованием желательно ознакомиться с имеющейся проектно-технической документацией. Такими материалами могут являться: проект, по которому строились или реконструировались улицы или дороги; технический паспорт, составленный дорожно-эксплуатационной организацией или ГИБДД; материалы ранее проведенных обследований.

Для количественной характеристики условий безопасности на обследуемых дорогах можно использовать коэффициент безопасности Кб и коэффициент аварийности Кав.

Обобщение результатов многих обследований на соответствие дорог требованиям безопасности движения позволяет перечислить наиболее характерные их недостатки, влияющие на безопасность движения:

- отсутствие тротуаров (пешеходных дорожек) на улицах городов и в населенных пунктах, расположенных вдоль дорог;

- отсутствие заездных карманов и посадочных площадок для пассажиров общественного транспорта на дорогах с узкой проезжей частью или чрезмерно высокий уровень загрузки Z;

- местные разрушения покрытия, заниженные и выступающие люки колодцев;

- неукрепленные грунтовые обочины и разделительные полосы;

- грунтовые необустроенные примыкания;

- неплавные сопряжения дороги с проезжей частью мостов, а также уступы между кромкой проезжей части и обочиной.

Подробный анализ материалов ДТП с рейсовыми междугородными автобусами позволил выявить ряд характерных обстоятельств, касающихся роли дорожных условий. Наиболее общей чертой этих ДТП явилось то, что все они произошли в сложных, неблагоприятных дорожных условиях при практически свободном (одиночном) движении автобусов. К выявленным недостаткам относятся: низкий коэффициент сцепления (мокрое или обледеневшее покрытие); неудовлетворительное состояние проезжей части мостов; большие неровности и выбоины на покрытии; недостаточная несущая способность грунтовых обочин; отсутствие ограждающих устройств на высоких насыпях и искусственных сооружениях.

Исследования на стационарных постах. Стационарный пост наблюдения может дать информацию об интенсивности (объеме), составе транспортного потока по типам, мгновенной скорости и задержках транспортных средств.

Указанную информацию можно собирать как путем наблюдений с использованием простейших средств (секундомер, механический счетчик, специальные бланки для учета), так и с применением средств автоматической регистрации.

Чаще всего возникает необходимость в получении данных об интенсивности транспортных потоков. В простейшем случае наблюдатели регистрируют проезд каждой транспортной единицы условным знаком в бланке протокола.

Форма бланка составлена с учетом конкретных данных, которые необходимо фиксировать.

Интенсивность и состав транспортных и пешеходных потоков удобно анализировать в камеральных условиях при просмотре видеозаписи, выполненной в необходимых местах УДС на стационарных постах.

Данные о пунктах отправления (О) и пунктах назначения (Н), между которыми осуществляются перевозки (транспортные корреспонденции), а также другие важные характеристики перевозок могут быть получены на стационарном посту путем опроса водителей. Результаты опроса заносят в протокол, который составляют по примерной форме 3.1.

Для получения информации о показателях движения по изучаемой территории посты наблюдения располагают во всех характерных узлах на границе зоны обследования. Данные о корреспонденциях при этом могут быть получены методами опроса, талонного обследования, наклеивания ярлыков, записи номерных знаков.

Суть метода талонного обследования заключается в том, что на установленных контрольных постах водителям транспортных средств вручают талоны (карточки), которые затем в определенных пунктах собирают.

Размещение постов выдачи и сбора талонов определяют исходя из задачи исследования транспортных корреспонденций.

Талоны могут иметь различные форму и содержание (рис. 3.1). Для облегчения обработки данных обследования могут применять талоны разного цвета, например, для легковых автомобилей синие талоны, для автобусов — белые и т. д. Обработка информации, внесенной в талон на посту выдачи и на посту сбора, позволяет не только получить данные об интенсивности и составе транспортных потоков по исследуемым направлениям, но и рассчитать скорости сообщения.

Одной из частных задач, которая может быть решена методом талонного обследования, является выявление доли транзитного и местного движения в отношении к какой-либо зоне. Такая задача, например, возникает для обоснования необходимости строительства объездной дороги вокруг населенного пункта, расположенного на дороге, или устройства магистрали- дублера в городе. В этом случае обследование проводят по линейному варианту с расположением двух постов (рис. 3.2).

Обработка талонов, выданных и собранных на контрольных постах КП-1 и КП-2, позволяет определить долю чистого транзита (автомобили, проехавшие населенный пункт или уличную магистраль без остановки), прерванного транзита (автомобили, имевшие относительно длительную остановку в исследуемой зоне) и местного движения (по талонам, не поступившим вообще на контрольный пост или вернувшимся на пост выдачи).

Метод талонного обследования требует двукратной остановки каждого транспортного средства в зоне обследования, что при большом объеме движения представляет трудность и может вызвать заторы. Поэтому, если при обследовании движения не ставится цель получить данные о скорости сообщения, используют метод наклеивания ярлыков. В этом случае автомобили останавливают только один раз – на входном пункте. Здесь на ветровое стекло или кузов наклеивают ярлык, который по цвету, форме или символу соответствует данному входному пункту. На остальных постах в зоне обследования наблюдатели ориентируются на ярлыки и фиксируют в своих протоколах число транспортных средств, проследовавших с каждого предыдущего пункта за установленные периоды времени. Протокол для этого обследования составляют по форме 3.2.

Форма 3.2. Протокол обследования движения

Метод записи номерных знаков позволяет вообще исключить остановку автомобилей для регистрации и вместе с тем дает возможность сочетать изучение интенсивности, состава транспортного потока и корреспонденции с получением данных о скорости сообщений, а также выявлять транзит на любом посту наблюдения. На всех постах наблюдения в этом случае так же, как и при талонном обследовании, должны быть сверенные хронометры (часы), чтобы регистрировать точное время. На каждом посту ведется протокол по форме 3.3.

Форма 3.3. Протокол поста записи номерных знаков

Номерной знак автомобиля записывают без обозначения серии, т. к. вероятность совпадения серии и модели автомобиля практически ничтожна. Вместо модели автомобиля может фиксироваться только тип автомобиля (легковой, грузовой, автобус, автопоезд). Время регистрируют с точностью до 1 мин. Последовательное сопоставление записей в протоколах соседних постов по каждому автомобилю позволяет определить его маршрут и рассчитать время, а следовательно, и скорость сообщения.

Тип или модель автомобиля можно записывать в протоколе условным обозначением, например, легковой – Л; автобус – А; грузовой – Г; автопоезд – П; мотоцикл – М. При обследовании методом записи номерных знаков на постах наблюдения для сокращения трудоемкости и повышения оперативности работы наблюдателей можно делать первичную регистрацию не в бланке протокола, а записью на магнитофоне. В этом случае протокол оформляют после проведения обследования и обработки звукозаписи в камеральных условиях.

Значительно более сложной и трудоемкой является задача исследования корреспонденции в районе или целом городе. Здесь требуются, прежде всего, предварительная аналитическая работа над имеющимися результатами ранее проведенных обследований, а также собственные предварительные наблюдения. Это необходимо для правильного выбора пунктов наблюдения с тем, чтобы их было меньше. Вместе с тем исследование должно дать объективную картину наиболее важных корреспонденций, эффективность которых должна быть обеспечена средствами организации движения при дальнейшем проектировании. Следует заметить, что схема, аналогичная представленной на рис. 3.3, б, может применяться и при обследовании пешеходных маршрутов. Матрица при этом ограничивается данными об интенсивности пешеходных потоков.

На рис. 3.3 а, посты наблюдения (обозначены римскими цифрами в кружках) расположены в характерных точках (фокусах притяжения транспортных потоков) крупного городского района. В матрице (рис. 3.3, б) представлена основная полученная в результате обследования информация: в числителе – объемы транспортного потока Na, авт/ч; в знаменателе— скорости сообщения vc, км/ч, по главным направлениям. Для обработки собранной на постах обширной информации используется ЭВМ, действующая по специальной программе.

При определении числа наблюдателей, регистрирующих автомобили, следует исходить из возможности 1 чел. зарегистрировать в течение 1 ч около 300 номеров при условии предоставления отдыха после каждого часа работы. Следует отметить, что метод записи номерных знаков может быть использован для измерения скорости или времени задержек и на коротком участке дороги, например, на отдельном перекрестке. В этом случае время можно измерять только на выходном посту КП-2 по секундомеру. Секундомер включают по команде наблюдателя входного поста КП-1, который указывает номер автомобиля, и останавливают при проезде створа КП-2 данным автомобилем. Протокол ведется в этом случае только на КП-2. Команды передают с помощью радиотелефона.

ЛЕКЦИЯ 6

Результаты изучения интенсивности (объема) движения обычно оформляют, помимо протокола, в виде картограмм (рис. 3.4). Мгновенные скорости транспортных средств можно определять при помощи секундомера, автоматических или полуавтоматических приборов. При этом измеряют время проезда автомобилем базового расстояния, отмеченного на дороге линиями или другими ориентирами. Базовое расстояние должно соответствовать уровню скоростей на данном участке. Типичное базовое расстояние при ручном измерении с помощью секундомера 30–60 м. Результаты измерений группируют и обрабатывают методами математической статистики, а графически оформляют в виде кумулятивных кривых (рис. 3.5) или кривых распределения (см. рис. 2.6).

Типичной задачей является определение продолжительности задержек транспортных средств на пересечениях. Наиболее точные результаты могут быть получены при регистрации продолжительности остановки непосредственно каждого остановившегося транспортного средства. Такое визуальное наблюдение очень трудоемко. В связи с этим заслуживает внимания метод, который можно использовать для регулируемых и нерегулируемых пересечений и в других случаях (например, на железнодорожном переезде с напряженным движением или на суженном участке дороги с переменными встречными потоками). По этому методу исследования выполняют два наблюдателя, пользующиеся одним или двумя

синхронно работающими секундомерами. Каждый наблюдатель ведет свой протокол, их затем объединяют в один общий, позволяющий сделать все необходимые расчеты.

Протокол (форма 3.4) достаточно наглядно показывает суть метода. Каждая строка протокола отражает наблюдения в течение 1 мин. Наблюдатели должны подразделять все проходящие через пересечение транспортные средства на остановившиеся и движущиеся без остановки. Точность измерения продолжительности остановки обеспечивается тем, что 1-й наблюдатель ведет подсчет по 15-секундным периодам, фиксируя в конце каждого периода число стоящих автомобилей.

Для достижения большей точности можно регистрировать эти наблюдения через 10 или даже 5 с, однако в этом случае резко повышается напряженность работы и, следовательно, увеличивается возможность ошибок. Задача 2-го наблюдателя – подсчитывать только число остановившихся и проехавших без остановки автомобилей в каждую минуту, не обращая внимания на продолжительность остановок. Анализируя результаты данного исследования (см. форму 3.4), можно установить, что 56 автомобилей, задержанных в течение 5 мин, имели общий простой 104 периода по 15 с, т. е. 1 560 с. Средняя задержка одного остановившегося автомобиля составила 28 с, а условная задержка каждого проехавшего через перекресток автомобиля – 17 с.

Форма 3.4. Протокол измерения продолжительности задержек

При исследованиях на многополосных магистралях для обеспечения точности желательно, чтобы каждая пара наблюдателей обслуживала одну полосу. По данным протоколов для каждой полосы составляют сводный протокол, содержащий обобщенные данные и окончательные расчеты. При этих исследованиях также можно успешно применять видеозапись. Изучать движение на стационарных постах можно сплошным или выборочным наблюдением. При сплошном наблюдении фиксируют каждое транспортное средство, проходящее через контролируемое сечение в течение изучаемого периода времени (например, суток). При отсутствии средств58 автоматической регистрации исследуемых параметров сплошное наблюдение в местах интенсивного движения требует большого числа исполнителей и больших материальных затрат. Чтобы более экономно расходовать средства, можно изучать движение с относительно небольшим штатом наблюдателей, прибегая к выборочному исследованию. При выборочном исследовании интенсивности движения транспортные средства регистрируют не непрерывно, а в отдельные периоды времени. Так, например, в течение каждого часа наблюдение ведут 15–20 мин, а затем полученные данные распространяют на весь час.

Изучение транспортных потоков с помощью подвижных средств. При исследовании движения на стационарном посту получаемая информация относится только к данному сечению дороги. Для получения пространственно-временной характеристики режимов движения по УДС приходится прибегать к подвижным средствам — ходовой лаборатории, иногда вертолету. Широкое распространение получил метод исследования с помощью "плавающего" автомобиля, т. е. движущегося со скоростью, присущей основной массе транспортных средств в потоке. Типичным примером использования этого метода является исследование пространственной характеристики скорости на протяжении магистрали. Для обеспечения достоверных результатов при проведении исследования необходимы соответствующие навыки, чтобы "плавающий" автомобиль работал в типичном для данного состояния транспортного потока режиме движения. Внешним признаком правильности режима движения является примерное равенство числа автомобилей, обогнанных автомобилем-лабораторией и обогнавших автомобиль-лабораторию. Поэтому во время исследования необходимо вести учет автомобилей, которые обогнали или были обогнаны. Распространенным методом такого исследования является непрерывная автоматическая запись скорости на ленте регистрирующего прибора. В ряде стран серийно выпускают самопишущие приборы-тахографы, записывающие режим движения на бумажном диске или ленте и предназначенные для контроля режимов эксплуатации автомобилей (рис. 3.6).

Наиболее четкая картина изменения скорости при исследованиях на коротких расстояниях (1—10 км), соответствующих городским маршрутам, обеспечивается при записи скорости на ленте осциллографа или иного самопишущего регистратора с использованием датчика (тахогенератора), закрепленного на ступице колеса автомобиля-лаборатории.

При отсутствии специального оснащения скорость и задержки можно зафиксировать при помощи часов или секундомеров. При таком обследовании время фиксируют либо через равные отрезки пути, определяемые по счетчику спидометра, либо в определенных пунктах исследуемого маршрута, например, на перекрестках.

При изучении скорости сообщения на маршруте измеряют время движения и продолжительность каждой задержки (остановки) и записывают ее причину. Счетчик пути спидометра автомобиля, используемого для наблюдения, должен быть предварительно проверен на автомобильной дороге по километровым столбам на протяжении 10–20 км пути.

В форме 3.5 приведен образец заполнения протокола для исследования скорости и задержек транспортных средств с фиксацией расстояний по счетчику пути спидометра. По этим данным может быть рассчитана скорость сообщения, средняя продолжительность задержек на маршруте, которые при необходимости можно дифференцировать по причинам.

Форма 3.5. Протокол изучения скорости и задержек на маршруте Дата 13.03.03 Маршрут Ж/д вокзал – Детский санаторий Рейс № 11

 

В некоторых случаях, если надо более детально проанализировать затраты времени на маршруте, можно отдельно выделить задержку при неподвижном состоянии и задержку при явно замедленном движении (скорость потока ниже 10 км/ч). В частности, для автобусов характерны затраты дополнительного времени на "подтягивание" к остановочному пункту, когда в пиковое время он занят другим автобусом.

Чтобы получить достоверные усредненные данные, необходимо выполнить 8–12 заездов при каждом характерном состоянии условий движения. Конкретное число повторных заездов дня исследования скорости сообщения должно быть определено в зависимости от размаха (пределов) варьирования этой скорости. Ориентировочно можно указать, что если размах не превышает 9 км/ч, то достаточно восьми повторных заездов, если он достигает 12–13 км/ч, то число заездов должно быть доведено примерно до 12.

При движении автомобиля-лаборатории по исследуемому участку дороги наряду с другими наблюдениями можно подсчитать интенсивность движения транспортных средств Na, Для этого надо отдельно подсчитать в прямом и обратном направлениях число автомобилей: встречных; обогнавших лабораторию; тех, которые обогнала лаборатория. Кроме того, необходимо знать время проезда исследуемого участка в каждом заезде.

Образец заполнения обобщающего протокола приведен в форме 3.6. В нем приняты следующие условные обозначения: N и S – соответственно северное и южное направления; А, В и С – автомобили соответственно встречные, обогнавшие лабораторию и те, которые обогнала лаборатория; TN и Ts — средняя продолжительность заездов, мин, в соответствующем направлении; AN, ВN, CN и As, Bs, Cs – средние значения числа автомобилей в соответствующем направлении.

Форма 3.6. Протокол регистрации данных для изучения интенсивности движения

При некоторых исследованиях наблюдатель может находиться не в специальном автомобиле-лаборатории, а непосредственно на транспортном

средстве, выполняющем перевозку. Типичным примером является изучение скорости сообщения и задержек на автобусных маршрутах, когда наблюдатели фиксируют режим движения в реальных рейсах, являясь пассажирами маршрутного автобуса.

При экспериментальном исследовании дорожного движения важно обеспечить достаточный объем информации для объективной оценки изучаемого параметра. Вместе с тем перед исследователем всегда стоит задача выполнить наблюдения с наименьшими затратами времени и средств. Поэтому необходимым разделом программы эксперимента является обоснование представительности экспериментальной выборки, т. е. требуемого числа измерений наблюдаемого параметра.

Исследование скоростей движения заключается в измерении: мгновенных скоростей транспортных средств; средних скоростей движения на определенном участке дороги, средних скоростей движения на маршруте. Эти измерения необходимы для расчета скорости сообщения, коэффициентов безопасности и пр. Измерение мгновенной скорости отдельного транспортного средства осуществляется для контроля за выполнением водителем заданного правилами или средствами регулирования скоростного режима. Среднее значение мгновенных скоростей (средняя временная скорость VT) транспортных средств, проследовавших в сечении дороги за определенный период, определяется как

Для определения мгновенных скоростей используются два основных метода: измерения времени прохождения мерного участка дороги и регистрации скорости движущегося автомобиля при помощи приборов.

Определение средних скоростей движения на маршруте может осуществляться методом "плавающего" автомобиля, движущегося в потоке и регистрирующего свою скорость. Для получения предварительных результатов автомобиль совершает серию ездок по исследуемому маршруту. При этом могут быть использованы три метода вождения. При первом – водитель "плавающего" автомобиля совершает такое же число обгонов, сколько автомобилей обогнали его. В этом случае имеют место погрешности, особенно на многополосных дорогах, в предзаторовых состояниях потоков и на дорогах с низкой интенсивностью. При втором методе вождения водитель движется с такой скоростью, которая, по его мнению, характерна для средней скорости потока на данном участке. В этом случае погрешность меньше. При третьем методе водитель совершает несколько серий ездок поочередно во главе группы автомобилей, в середине и в ее конце. Этот метод требует больших трудозатрат, однако отличается большей точностью. Одновременно с исследованием средних скоростей на маршруте могут фиксироваться остановки на маршруте и суммарные задержки, а также продолжительность и местонахождение каждой вынужденной остановки. При исследовании интенсивности и скорости движения методом "плавающего" автомобиля определяем интенсивность и среднюю пространственную скорость потока следующим образом:

где х – число автомобилей, движущихся во встречном направлении и зарегистрированных "плавающим" автомобилем; у – разница между числом автомобилей, обогнавших "плавающий" автомобиль, и числом автомобилей, которые обогнал "плавающий" автомобиль; t₁ и t₂ – время движения "плавающего" автомобиля соответственно в прямом и обратном направлениях.

По полученным данным средних скоростей сообщения могут быть построены изохронные карты (рис. 3.7), на которых нанесены кривые, равноудаленные по времени от общего пункта отправления, и цифрами указано время достижения пункта, очерченного изохронной кривой.

Близкое расположение изохронных кривых свидетельствует о предзаторовых состояниях потоков в определенной зоне или участке дороги. Вытянутые изохронны свидетельствуют о свободном режиме движения.

 

 

Натурные исследования характеристик транспортных потоков на улицах и дорогах позволяют:

- выявить "узкие" места, способствующие возникновению постоянных заторов;

- установить оптимальный скоростной режим с учетом местных условий движения;

- выявить места задержек на перегонах и пересечениях;

- скорректировать режим работы светофорной сигнализации;

- ввести ограничения верхнего и нижнего пределов скоростей на отдельных участках маршрута; определить зоны запрещения обгонов;

- установить необходимые дорожные знаки, оптимизирующие характеристики транспортного потока и распределение его по менее загруженным маршрутам;

- выявить места ДТП, связанные с нарушением скоростного режима или несоответствием условий движения требованиям безопасности и т. д.

Исследование работы общественного транспорта позволяет оценить качество обслуживания пассажиров и определить эффективность его использования. Натурные исследования позволяют получить сведения об

интенсивности пассажиропотоков, продолжительности поездок, времени

посадки и высадки пассажиров, соблюдении расписания, уровне наполнения транспортных средств, правильности расположения остановок, средних скоростях сообщения на маршруте. На основании анализа полученных данных вырабатывают рекомендации по расположению автобусных остановок, введению одностороннего движения, выделению специальной полосы для движения пассажирского транспорта, канализированию движения на маршруте, оптимизации светофорного регулирования на перекрестках.

Исследование автомобильных стоянок проводится для определения

соответствия числа стоянок спросу на них. Для этого необходима следующая

информация:

- наличие автомобильных стоянок;

- спрос на стоянки и уровень его колебания;

- эксплуатационные характеристики стоянок;

- продолжительность нахождения автомобилей на стоянке;

- цель нахождения автомобилей на стоянке.

Вследствие воздействия случайных факторов на процесс дорожного

движения регистрируемые при транспортном обследовании характеристики

транспортных потоков отличаются даже для одних и тех же условий. Поэтому необходимо производить оценку достоверности полученных экспериментальных данных. На первичной стадии получения информации

наиболее типичными задачами являются определение доверительных интервалов, определение необходимого числа наблюдений, сравнение соответствия средних значений, выявление грубых ошибок измерений и т. д.

Для определения доверительных интервалов необходимо вычислить математическое ожидание и дисперсию:

Доверительные границы определяются формулами:

где t – значение t-критерия Стьюдента для уровня доверительной вероятности α и числа степеней свободы φ, n – число измерений.

Допустим, что в течение часа зафиксированы следующие значения интенсивности движения в авт./ч по 10-минутным периодам: 620, 680, 650, 730, 750, 600. Определить доверительный интервал изменения интенсивности движения для уровня доверительной вероятности α = 0,95.

Для этих данных среднее значение интенсивности движения составляет

q = 671,7 авт./ч, дисперсия 2s q = 3576,7. Ширина доверительного интервала изменяется в следующих пределах q = 671,7±47,85. Таким образом, можно полагать, что истинное значение интенсивности движения с 95 %-й вероятностью попадет в интервал от 623,85 до 719,55 авт./ч.

Во многих случаях требуется определить необходимое количество замеров для обеспечения заданной точности результатов. Для решения этой задачи также нужна информация о среднем значении и дисперсии измеряемого параметра. Количество измерений при заданном уровне ошибки определяется следующим образом:

где δ – доверительный интервал для среднего значения.

Пусть требуется определить количество измерений скорости движения на участке дороги с тем условием, чтобы ошибка не превысила 0,05 V при 95 %-й вероятности. Среднее значение скорости составляет 60 км/ч, среднеквадратическое отклонение – 9,91 км/ч. Используя формулу (3.1), получаем, что для выполнения этих условий необходимо произвести 42 замера скорости.

К числу типичных относится также задача определения существенных различий между полученными значениями какого-либо параметра дорожного движения. Проверка значимости различий между средними значениями двух выборок производится по формуле:

где x1 и x2 – средние значения двух выборок; σ1, σ2 – дисперсии; п1, n2 – число значений в выборках.

По табличным данным определяется значение функции Лапласа Ф(z) для полученного значения z и вычисляется вероятность отклонения p (zT > z) = 0,5 – Ф(z). Если p (zT) больше принятого уровня значимости а, то гипотеза о равенстве средних по результатам двух различных выборок принимается.

В последние годы кардинальные изменения происходят в техническом обеспечении исследования характеристик дорожного движения. Появляются переносные транспортные детекторы для регистрации характеристик транспортных потоков, специальные видеокамеры для фиксации режимов движения и дорожной обстановки при движении дорожно-исследовательской лаборатории и последующей компьютерной обработки.

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: