5027

Для определения средних задержек и скорости проезда через пересечение разработана имитационная модель движения транспортных потоков на малых кольцевых пересечениях в реальном времени.

Для модели использована дискретная марковская цепь (N„), которая представляет собой марковский случайный процесс, пространство состояний которого счетно и конечно, то есть зависимость от времени моделирования (Т = (О, 1, 2, 3, ....) = Тобщ) или исходной интенсивности движения на пересечении (N = (О, 1, 2, 3,....) = Nобщ).

Моделирование движения транспортных потоков на МКП осуществляется на основе исходных данных, задаваемых пользователем и показателей, задаваемых программой автоматически, используя данные пользователя и генератор случайных чисел.

К первой группе относятся:

-геометрические параметры малых кольцевых пересечений (внешний радиус - RВН , м);

-интенсивность движения по всем направлениям - Nij , авт/час; где i - направление откуда прибывает транспортное средство; j - направление в котором оно движется;

-состав транспортного потока по всем направлениям - Gi, j в %, делящегося на легковые автомобили, грузовые малой грузоподъемности (до 2 т), грузовые средней грузоподъемности (от 2 до 6 т), грузовые большой грузоподъемности (> 6 т ), автобусы, автобусы-гармошки (или автобусы длиной > 12 м).

Ко второй группе относятся:

- скорости движения транспортных средств в зоне малых кольцевых

пересечений Vд о , Vкольцо , км/час, с учетом внешнего радиуса МКП;

- значения ускорений и замедлений транспортных средств ау , аз , м/сек2.

12 Максимально возможное количество подъездов к малому кольцевому

пересечению в программе равно четырем.

Блок схема моделирования движeния представлена на рис. 5.

Рис.5. Блок схема имитационной модели движения транспортных потоков на малых кольцевых пересечениях

В результате моделирования получают:

— среднюю задержку транспортного средства при въезде на МКП;

-среднюю скорость проезда МКП;

-среднюю и максимальную длину пробки на каждом подъезде к пересечению.

Также разработана методика оценки степени загрязнения атмосферного воздуха на пересечении с регулируемым движением и на малом кольцевом пересечении с саморегулирующимся движением.

Кроме того, разработаны методы и определены объекты наблюдений. Одним из основных методов является метод наблюдения за

транспортными потоками на малом кольцевом пересечении с помощью цифровой видеокамеры с последующей обработкой на ПЭВМ.

Вкачестве объектов натурных наблюдений были выбраны малые кольцевые пересечения на дорогах Германии (г. Кёльн) и России (г. Волгоград).

Втретьей главе описываются результаты натурных наблюдений за движением транспортных средств на малых кольцевых пересечениях.

Врезультате натурных наблюдений установлено, что устройство МКП вместо обычного пересечения дает эффект снижения скорости в зависимости

Обработка данных о скорости движения на МКП позволила установить зависимость (5) скорости движения транспортных средств по кольцу от внешнего радиуса кольцевого пересечения (рис. 7).

(5)

Проверка адекватности результатов натурных наблюдений и результатов моделирования показала высокий уровень сходимости (88%), что дало основание определить ряд параметров для проектирования МКП с помощью разработанной имитационной модели.

14 В результате моделирования получена зависимость средних задержек

(t3) при въезде на малое кольцевое пересечение от интенсивности движения, которая представлена в виде номограммы (рис. 8).

Приведенная интенсивность движение на кольце, легк/час Рис. 8. Номограмма для определения средних задержек на отдельном въезде на малое

кольцевое пересечение м в различных зонах Номограмма разделена на зоны значений средних задержек транспортных средств, которые въезжают на малое кольцевое пересечение: 1 - свободный въезд на кольцо,

должны пересекаться во 2-ой зоне (см. номограмму рис. 8), в некоторых случаях в 3-ей зоне.

Вчетвертой главе приводятся практические рекомендации по проектированию малых кольцевых пересечений и области их применения.

Взависимости от функционального назначения малые кольцевые пересечения классифицируются на 5 типов. Каждый из типов МКП характеризуется основным и вспомогательными потребительскими качествами. Цели применения малых кольцевых пересечений определяются

исходя из их функционального назначения (см. рис. 1).

Малые кольцевые пересечения могут эффективно применяться при суммарной интенсивности движения со всех направлений в пределах от 1500 до 2300 авт/час (без использования специальных

правоповоротных съездов). При м их применимость колеблется в пределах от 1000 до 1200 авт/час.

Разработка проекта малого кольцевого пересечения начинается с определения целесообразности и типа пересечения. Главным фактором для определения типа пересечения автомобильных дорог является интенсивность

15

движения с учетом её распределения по направлениям. Для определения границ применения малых кольцевых пересечений по сравнению с другими типами пересечений разработана номограмма зависимости интенсивности движения на кольце и на въезде (рис. 9). В соответствии с которой, по перспективной интенсивности движения на кольце, прииведенной к легковому автомобилю, определяют тип пересечения.

Рис. 9. Номограмма для выбора типа пересечения при проектировании ! зона - простое необорудованное пересечение, за расчетную принимается интенсивность

движения по главному направлению; И зона - МКП см, если точки всех въездов на номограмме попали в зоны I и II. Возможно применение МКП с , при достаточной площади для устройства пересечения; III зона - МКП с , если хоть один въезд на номограмме попал в зону III, а другие в зоны 1, II и IIIа. Возможно применение дополнительных правоповоротных полос движения; IV зона - МКП с 13м

, если хоть один въезд на номограмме попал в зону IV; V зона - применяются другие типы пересечений, имеющие большую пропускную способность.

Следует отметить также, что наибольший эффект в применении малых кольцевых пересечений достигается при попадании всех въездов в зону III при и в зону II при

Для выбора геометрических параметров малых кольцевых пересечений разработаны типовые конфигурации МКП (табл. 1).

17 Общие выводы

1) Анализ опыта применения МКП за рубежом показывает, что относительное количество происшествий в общем объеме ДТП на малых кольцевых пересечениях на 20-30% меньше, чем на простых пересечениях в одном уровне, как со светофорным регулированием, так я без него. При этом происшествия на МКП носят более легкий характер.

Кроме того, при устройстве МКП увеличивается пропускная способность пересечений на 30-40%, а количество выбросов токсичных газов уменьшается на 5-10%.

Используемые для проектирования кольцевых пересечений параметры колеблются в широких пределах в разных странах,

Существующая в России в настоящее время нормативная документация по проектированию кольцевых пересечений разработана более 20 лет назад. Причем в ней приведены общие подходы к проектированию как больших , так и малых кольцевых пересечений, что, как показал опыт зарубежных стран, не дает достаточно обоснованных решений, особенно учитывая существующие изменения в составе, объеме и условиях современного движения.

2)По результатам исследования опыта применения малых кольцевых пересечений за рубежом и в России разработана функциональная классификация малых кольцевых пересечений с выделением целевого, критериального и оценочного уровней классификации. Исходя из функционального назначения МКП обоснована величина максимального (Rвн

=18 м) и минимального (Rвн = 7 м) внешнего радиуса кольца, а также проведена унификация и типизация МКП по ведущему потребительскому качеству. Определены требования к расчетным значениям геометрических параметров малых кольцевых пересечений различных типов, обеспечивающие реализацию ведущих потребительских качеств, при модернизации существующих пересечений и проектировании новых МКП.

3)Разработана имитационная модель движения транспортных средств на малых кольцевых пересечениях, которая позволяет определять средние задержки, скорости на пересечении и пропускную способность МКП, при разнообразных исходных условиях.

4)В результате натурных наблюдений установлены зависимости, описывающие влияние внешнего радиуса кольца на скорость транспортного потока на МКП. Данные зависимости дают возможность выбрать оптимальные геометрические параметры малых кольцевых пересечений на стадии их проектирования.

19

Безопасность жизнедеятельности, XXI век : сб. мат. междунар. симпозиума., Волгоград, 9-12 окт. 2001 г. - Волгоград, 2001. - С. 185-187. - Библиогр.: с. 187.

5.Чумаков, Д. Ю. Методика оценки загрязнения атмосферного воздуха в зоне пересечений автомобильных дорог [Текст] /В. В. Балакин, Д.

Ю.Чумаков ; МАДИ (ГТУ), УФ МАДИ (ГТУ) // Инженерная защита окружающей среды в транспортно-дорожном комплексе ; сб. науч. тр. - М., 2002. - С, 55-61. -Библиогр.: с. 61.

6.Чумаков, Д. Ю. Система визуального воздействия на участников дорожного движения [Текст] / Д. Ю. Чумаков [и др.] // Дорожно-трансп. комплекс, экономика, экология, стр-во и архитектура : мат. Междунар. науч.- практ. конф., Омск, 21-23 мая 2003 г. - Омск, 2003. - Кн.1 - С. 136-138.

7.Чумаков, Д. Ю. Функциональная классификация кольцевых пересечений на автомобильных дорогах [Текст] / Д. Ю. Чумаков, М. М, Девятов // Реконструкция : сб. докладов / Междунар. науч.-практ. конф., Санкт-Петербург, 19-21 окт. 2005 г. - СПб, 2005. - Ч. 2. - С. 146-150. - Библиогр.; с. 101.

8.Чумаков, Д. Ю. Повышение безопасности движения в местах интенсивного движения пешеходов путем модернизации автомобильных дорог [Текст] / Д. Ю. Чумаков, М. В. Чернецов, М. М. Девятов ; ВолгГАСУ // Современные проблемы безопасности дорожного движения и их решение — дети и молодежь на дорогах ; Сб. мат. III Российско-германской науч.-практ. конф., Волгоград, 6-8 июня 2006 г. - Волгоград, 2006. - С. 101-111. - Библиогр.: с. 111.