Временные характеристики ТП: номенклатура, информативные признаки, взаимосвязи.

1) Интенсивность движения – количество ТС, проходящих ч\з сечение дороги за единицу времени (q=nt/T, nt – кол-во а\м, прошедших ч\з поперечное сечение дороги за время T, авт/ч (ч -1)). Для q важной характеристикой является неравномерность движения, которая показывает мгновенное изменение q.

Рассматривая 2 вида неравномерности.

1. Временная, характеризует изменение q в одном сечении в разные моменты времени. (рис) а) Абсолютные отклонения наблюдаемой q от средней величины (показывает степень мгновенной неравномерности). Недостаток – показывает отклонение, но не показывает на каком уровне средняя величина q; его очень трудно формализовать использовать в др. формулах. б) Доля q приходящаяся на данный период времени по отношению к суммарной q. При этом q берут как суммарную в сутки и рассчитывают площадь под графиком приходящуюся на определен. период времени. Затем выражают в процентном виде от общего значения. Использую данный критерий для усреднения городских условий берут q в час-пик (10-15% от суточной q). Недостаток – сложно использовать при расчете смежных параметров движения. в) Коэффициент неравномерности - отношение наблюдаемой интенсивности к суммарной q за заданный период времени (Кн). Преимущество – его можно включать в др. формулы. Существует несколько коэффициентов в зависимости от рассматриваемого периода (Кн.суточн=(qчас/qсут)*24. Если >1 то в данный час q превышает среднее значение, <1 то уменьшение по отношению к усредненной величине.; Кн.год=(qмесяц/qгод)*12=(qсут/qгод)*365).

2. Пространственная неравномерность (за фиксированное время) – характеризует изменение q в один и тот же момент времени, но в разных сечениях рассматриваемого участка. Оценивается отношением наблюдаемых интенсивностей (например, отношение интенсивностей в двух противоположенных направлениях).

Удельная q – q приходящаяся на каждую полосу. Нужно стремиться к равномерной удельной q, т.е. загруженность полос д.б. одинаковой.

Для схем ОДД большое значение имеет понятие удельной q приход. на 1 полосу движения. Максим. q, т.е. максимальное число а\м которое может пройти ч\з сечение дороги за единицу времени – пропускная способность.

2) Занятость участка дороги R=∑tдет/Т, ∑tдет – общее время занятости а\м детектора транспорта; %, доли).

3) Временной интервал – это время которое есть у водителя для свободы выбора режима движения. (t=Т/nt=1/qполоса=q-1, секунда) Оценивает степень стесненности условий движения на микроуровне (для отдельного а\м).

4) Темп движения – характеризует время прохождения единицы пути. (tд=1/VL*A, А - коэффициент размерности, VL – пространственная скорость; с/км, мин/км).

5) Мгновенная скорость – скорость в конкретном поперечном сечении, в определенный момент времени. (Vt=∑Vi/n, Vi – скорость i-го автом. наблюдаемая в заданном поперечном сечении дороги, n – кол-во зафиксированных а\м) На основании значений этой скорости строится график пространственной скорости.

6) Удельное время задержек – показывает сколько времени теряется на 1км пути. (tΔ= , tLi – время потерянное i-м а\м на рассматриваемом участке дороги L, Li – расстояние пройденное i-м а\м на данном участке).

Т.к. дорога складывается из перегонов и перекрестков, то нельзя получить универсальное значение задержки. Надо рассматривать их отдельно. Величина задержек определяется особенностями условий проезда отдельных элементов УДС.

а) На перекрестках величина задержек определяется исходя из особенностей ОДД на исследуемой перекрестке (от программ, заложенных в светофорах; на нерегулируемых перекрестках задержки наблюдаются на второстепенной дороге и они зависят от q на главной). При определении общих задержек транспорта используют: TΔ=tΔqT (если примерно одинаковые условия на всех направлениях перекрестка, Т – время наблюдения). В противном случае: TΔ= ∑tΔj*qj*T (j – номер направления).

б) На перегонах движение считается непрерывным. Величина задержек определяется сравнительным методом при условии отсутствия на перегоне пеш. переходов. (Vф - фактическая скор., Vо – оптимальная скор. l1,l2 – границы перегона). Общие задержки трансп. на перегоне: при одностороннем движении TΔ=tΔqT, при двустороннем движении TΔ= ∑tΔj*qj*T

 

 

4. Пространственные характеристики ТП: номенклатура, информативные признаки, взаимосвязи.

1) Объем движения - фактическое суммарное количество ТС, прошедших на заданном участке дороги за принятую единицу времени (Q=q*T, авт.). Для Q не рассматривается понятие неравномерности движения.

2) Состав ТП (р; %, доли) характеризуется соотношением в нем ТС различного рода. Оказывает непосредственное влияние на все параметры движения. Данное влияние осуществляется 2мя группами факторов: 1. Статические параметры состава (габаритные). 2. Динамические параметры

Здесь влияние состава рассматривается по двум аспектам:

а)Безопасность (данного ТП, а не его взаимодействие с др. ТП). Динамические парам. влияют в зависимости от эксплуатационных свойств (тягово-скоростные, тормозные, устойчивость, управляемость), поэтому возникает конфликты в ТП.

Количественно влияние оценивается динамическим габаритом автомобиля – это участок дороги минимально необходимый для безопасного движения автомобиля в ТП с заданной скоростью.

б) Степень загрузки. Количественно оценивается приведенной интенсивностью движения. q_пр= , прив.авт/ч (q_{i –} интенсивность движения а\м. i-го типа, К_пр – коэффиц. приведения а\м i-го типа. Применяется, чтобы перевести реальный состав в условный однородный. Показывает во сколько раз загрузка реальным автомобилем превышает загрузку легковым а\м).

3) Плотность ТП – определяет степень стесненности условий движения (загрузки полосы дороги). Измеряют количеством ТС приходящихся на 1 км протяженности полосы дороги. (k=n_L/L, n_L – количество а\м на участке дороги заданной длины L; авт/км, км ^-1). Оценивает состояние движения с качественной стороны (чем < а\м на 1 км тем больше резерв выбирать соответствующее расположение, режим движения). Максим. плотность приводит к максим. стесненности.

Возможны 2 разновидности предельной (максим.) плотности: а) Теоретическая (условная дистанция м\у а\м=0, когда весь километр занят а\м). б) Практическая (некоторые ученые полагают что это значение плотности при заторе, другие – при котором еще возможно движение, т.е предзаторовое состояние. На основании этого. различные методы моделирования).

Максим. плотность показывает в условных приведенных а\м на 1км. В зависим. от плотности можно условно подразделить условия движения на свободное, частично связанное, насыщенное, колонное, перенасыщенное.

 

4) Пространственный интервал (дистанция). Оценивает степень стесненности условий движения на микроуровне (для отдельного а\м). d=t*υ, м (υ –скорость а\м).

5) Пространственная скорость – представляет собой непрерывный график изменения скорости на маршруте. (V_L=L/t_пр, L – длина участка, t_пр – время проезда а\м участка дороги L; км/ч, м/с). Скорость оценивает целевую функцию транспорта – быстроту осуществления транспортных корреспонденций. Она дает понятие о сложных местах на УДС (с помощью графика, который строится по дискретным значениям. Задается определенный интервал времени, за который происходит наблюдение. Дискретные значения строятся по мгновенной скорости).

Пространственная V делится на:

а) Скорость движения – характеризует уровень непрерывного движения на УДС (V_дв=L/t_дв).

б) Скорость сообщения – скорость транспортной корреспонденции с учетом всех затрат времени (V_с=L/(t_пр+ t_хх).

Для ОДД главной при оценке параметров движения является V_c, при этом чем ближе она к V_дв, тем меньше задержек.

Влияние скорости:

1-На безопасность. Определяется ч\з универсальное условие обеспечения БДД S_в>S_о (расстояние видимости>остановочного пути).

2-На эмоциональное напряжение водителя ч\з динамический габарит по ширине (динамический коридор). Зависимость м/у V и теоретической шириной полосы движения (В_п) В_п=0,015V+b_a+0,3 (V в км/ч, b_a – ширина а\м, 0,3-зазор безопасности).

3-На степень загрузки. С увеличением степени загрузки средняя скор. ТП падает по зависимости общего вида: V=V_своб (1-К_рег*q) (К_рег – коффиц. регрессии).

4- Скорость а\м в ТП подчиняется нормальному закону распределения и чем более разнородный состав ТП и лучше ДУ, тем больше дисперсия (разброс) в законе. Он оценивает быстроту корреспонденции (рис. при разнородном ТП V сдвиг. влево, чем лучше ДУ тем V больше сдвиг. вправо). Если состав однородный то при данных ДУ V будет близка к одному определенному значению и дисперсия будет маленькой (прогнозировать V легко). Если условия неблагоприятны все а\м будут двигаться почти с одинаковой, понижаемой V. (на графике V будет стремиться влево)

 

5. Зависимость м\у характеристиками ТП, их значение и графическое представление.

Поток рассматривается как совокупность отдельных элементов. Макросоотношения связывают м\у собой основные характеристики ТП. (интенсивность – количественная сторона, плотность – степень стесненности, скорость – оценивает целевую характеристику).

Идеальный ТП – однородный поток, в котором разности в скоростях а\м минимальны.

Зависимость м\у основными характеристиками ТП - это основное уравнение ТП. q = К∙V (q – интенсивность движ, К – плотность потока, V – скорость ТП).

Графическое представление основного уравнения – это основная диаграмма ТП. К_j – теоретическая максим. плотность, К_m - оптимальная плотность, q_m – максим. интенсивность, V_св – скорость свободного движения (максим. возможная скорость в данных условиях движения с учетом обеспечения БД), V_m – оптимальная скорость.

Для анализа основной диаграммы на ней выделяют 3 характерные точки и проводят анализ ч\з увеличение К.

1 точка характеризует абсолютно свободные условия движения. При этом если появляется а\м, то он движется с V_св, К=0, q=0. Когда появляется несколько а\м, то этот а\м движется со V_св догоняя более медленных и V ТП начинает падать. Уменьшение V компенсируется увеличением К. Поэтому q­.

2 точка характеризует оптимальные по кол-ву движения условия (это конкретное состояние), т.е в это точке будет максим. q (это пропускная способность дороги – максим. кол-во а\м которое может пройти ч\з заданное сечение дороги). Когда К еще больше возрастает, q начинает ¯, т.е правая сторона диаграммы хар0ет снижение эффективности. Это происходит до наступления критического состояния – 3 точка. Она характеризует заторовое состояние ТП (q=0). Скорость потока в конкретное время и в конкретной точке, т.е. при данной q и К, определяется ч\з tg угла наклона прямой (радиус-вектор) проведенной из начала координат к исследуемой точки tga=q_A/K_A=V_A (рисунок)

 

 

6. Математическое описание ТП как основа моделирования ДД: преимущества, классификация моделей, область применения.

Моделирование движения – исследование каких-либо процессов, явлений/систем, состоящих из объектов, путем построения, изучения их моделей;

- это использование моделей для определения/ уточнения характеристик процессов/ явлений, а т.ж. для совершенствования самих способов создания новых объектов.

Классификация моделей ТП: модели теоретические и физические.

Физические модели м.б. аналоговые (аэродинамическая труба), динамические (а\м спидометр). Любая теоретическая модель - это всего лишь гипотеза которая претерпевает несколько этапов развития; -детерминированные; -стохастические; -имитационные. Заключается в искусственном воспроизведении процесса ДД мат. методами. «+»: -ускорение решения задач; -имитация ТП без экспериментов; -возможность прогнозирования ТП; -возможность решения любых задач; -возможность изучения ТП на сети дорог.

1.Детерминированное – модели на основе жестких функциональных зависимостей м/у изучаемыми характеристиками ТП. Выявляют зависимость и смотрят, как меняются параметры в зависимости друг от друга. Детерминированные модели ТП можно построить либо изучением движения отдельного а\м в потоке/ изучением всего ТП в целом. В 1ом случае влияние 1 а\м на другие относится к локальным возмущениям и считается микрохарактеристиками ДД. Во 2ом случае соотношения м\у, например, q и плотностью ДД на 1 и том же участке дороги за длительные периоды времени становятся макрохарактеристиками ТП.

2.Стохастическое – рассматривает изучаемые параметры ТП в качестве случайных величин (движение авто, кол-во авто). Необходимо подобрать соотв. закон распределения. Базируется на теории вероятности (V – нормальный закон; задержки - экспоненциальный).

3. Имитационное – рассматривает все логические связи в ТП как в сложной системе. У каждого из видов моделей существует своя сфера применения: - детерминированные модели применяются для плотных ТП; стохастические - для свободных ТП.

Принцип построения моделей (общие алгоритмы): 1)По принципу особых состояний. 2)По принципу Δt/ΔS. 3)Географический принцип (геогрф. корд.). «-» моделирования: адекватные модели строятся только на адекватных исходных данных. Важная часть моделирования – сбор исходных данных.

Из всего множества соврем. моделей можно выделить 3 основ. класса: 1)Прогнозные, 2)Имитационные, 3) Оптимизационные.

(1) Предназначены для решения задач развития транспортных сетей. Для них в первую очередь необходимо знание графа трансп. сессией. В графе присутствуют вершины (узлы). Они связаны дугами (связями). Совокупность всех вершин и связей с учетом ОДД представляет собой качественное описание трансп. сети. Дополнит. на графе м.б. изображены линии общественного транспорта, линии грузового трансп. Кроме этого м.б. нанесены основные объекты тяготения, районы проживания жителей, промышленные зоны и т.д. В конечном итоге такой многофункциональный граф позволяет определить матрицы корреспонденции м/у районами/ объектами и спрогнозировать уровни загрузки каждой отдельной улицы. С помощью прогнозных моделей можно не только предсказать загрузку, но и просчитать какое влияние окажет тот/иной объект на трансп. сеть. Таким образом, прогнозные модели дают ответ на вопрос «Сколько и куда»

(2) Своей целью ставят воспроизведение всех деталей движения а\м включая развитие процесса во времени. Для таких моделей считается уже известным усредненные парам. ТП и известно распределение ТП по графу., т.е. эти модели отвечает на? «Как в деталях будут двигаться а\м? Сколько и куда.» Таким образом и прогнозные и имитационные модели дополняют др.др., но именно в имитационных применяются многочисленные динамические модели движения ТП. Для динамических моделей характерна высокая детализация воспроизведения движения а\м. В этой связи и сложность формул и вычислительные ресурса для моделей д.б. гораздо более высокие. Но и цена ошибок разная. Ошибка в прогнозной модели скажется на всей трансп. сети, а ошибка в имитационной модели – только на отдельном участке графа. Применение динамических моделей позволяет решить более актуальные задачи по сравнению с прогнозными: -образование очередей на перекрестках, оптимизация светофорных циклов, определение места остановки обществ. трансп. и т.д. И модели прогнозные и имитационные предназначены для как можно более адекватного воспроизведения ТП, а для оптимизации трансп. сетей используются оптимизационные модели.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: