13. Cпособы теоретического и экспериментального определения скорости движения транспорта.

Фактическая скорость автомобилей служит интегральным показателем эксплуатационного состояния дороги, от которого зависит эффективность работы автомобильного транспорта.

Максимальная скорость отдельных автомобилей и транспортного потока может быть определена непосредственным измерением различными способами. С помощью первого способа определяют скорость одиночных легковых автомобилей при свободных условиях движения. Для получения объективных данных необходимо не менее 30 замеров в каждом створе. На основе измерений строят кумулятивные кривые распределения скоростей, а за фактическую максимальную принимают скорость легкового автомобиля 85-процентной обеспеченности. По второму способу измеряют скорость всех автомобилей (легковых и грузовых) и строят кумулятивные кривые распределения скоростей транспортного потока, а за фактическую максимальную принимают скорость 95-процентной обеспеченности.

Мгновенная скорость транспортных средств может быть определена радиолокационными приборами типа «ФАРА» или им подобными.

Наиболее простым является метод, основанный на определении времени прохождения транспортных средств по участку дороги известной длины. Обычно принимают участок длиной от 50 до 100 м. Время движения транспортных средств фиксируют секундомером с точностью 0,2 сек. Интервал между автомобилями во времени определяют как разность последующего и предыдущего значений.

Считая скорость автомобилей постоянной, расстояние между автомобилями получают, умножая данные интервала между автомобилями на скорость предыдущего автомобиля.

П олученные значения скоростей движения распределяют на разряды через 5-10 км/ч.

На основании полученных данных строят кумулятивную кривую распределения скоростей. По кумулятивной кривой определяют значения скоростей 15-,50-,95% обеспеченности.

Значения скоростей 15-процентной обеспеченности показывают скорость движения автомобилей, вынуждающих совершать обгон остальных 85% автомобилей.

Эту скорость принимают как минимальную допустимую при искусственном регулировании движения.

Скорость 50-процентной обеспеченности является средней скоростью движения всех автомобилей в потоке.

Значение скорости 95-процентной обеспеченности представляет собой максимальную скорость движения транспортного потока.

14.Диагностика транспортных потоков: технические средства, способы оценки уровня загрузки дорожным движением.

Интенсивность и состав движения

Интенсивность движения автотранспорта и состав транспортных потоков являются основными показателями напряженности и работоспособности автомобильной дороги в целом и отдельных ее конструктивных элементов, в частности. Учет интенсивности движения проводят с целью использования полученных данных при планировании развития дорожной сети, проектировании, строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог и сооружений на них, а также проведения мероприятий по организации дорожного движения.

Интенсивность движения - это количество транспортных средств, проходящих через сечение дороги в единицу времени.

Среди методов определения параметров транспортного потока можно выделить: 1) контактно-механические; 2) магнитно-индуктивные; 3) зондирующих импульсов; 4) по излучению автомобиля. Для них используют детекторы транспорта.

Контактно-механические методы определения параметров транспортного потока

Принцип работы контактно-механических детекторов основан на непосредственном воздействии движущегося автомобиля на дорожное покрытие. Для восприятия этого воздействия на покрытии или в верхнем его располагаются элементы, чувствительные к нагрузкам, создаваемым колесами проходящих автомобилей (рис.10.1).

Контактно-механические методы и детекторы

Контактно-нажимные

Взвешивающие

Роликовые

Вибрационные

Пнев-матичес-кие

Емкост-ные

Электро-контакт-ные

Магнит-ные

Электро-контакт-ные

Трибо-электри-ческие

Рисунок 10.1 – Классификация контактно-механических методов и детекторов транспорта

Магнитно-индуктивные методы определения параметров транспортного потока

Неудобства эксплуатации контактно-механических детекторов, вызванные, прежде всего, подвижными элементами, заделываемыми в дорожное покрытие, привели к разработкам других видов детекторов, не имеющих подвижных элементов. Среди них наиболее многочисленную группу составляют детекторы, реализующие магнитно-индуктивные методы, основанные на взаимодействии металлической массы автомобиля с магнитным или электромагнитным полем.

К магнитно-индуктивным относятся детекторы с индуктивной петлей (использующие магнитное поле Земли) и с разомкнутой магнитной цепью (электромагнита или постоянного магнита).

Индуктивные петлевые детекторы имеют ряд преимуществ по сравнению с контактно-механическими: 1) отсутствие подвижных элементов; 2) дешевизна и простота установки чувствительных элементов; 3) минимальные нарушения целостности покрытий; 4) отсутствие помех движению; 5) защищенность от воздействия колес, снегоочистительных машин и пр. Эти преимущества предо­пределили широкое распространение петлевых детекторов у нас в стране и за рубежом.

Наиболее существенным недостатком индуктивных рамок, уложенных в асфальтобетонное покрытие, является изменение во времени параметров рамки вследствие колебаний температуры и влажности среды.

Определение параметров транспортного потока с помощью зондирующих импульсов

Действие детекторов, реализующих методы этой группы, основано на том, что автомобиль, являясь физическим телом с определенными габаритами, может быть обнаружен с помощью различных зондирующих импульсов (рис. 10.5). При использовании этих импульсов создается лучевой барьер, прерываемый движущимся автомобилем, или измеряются параметры импульсов, отражаемых автомобилем, т.е. используется принцип локации. В свою очередь, локационный принцип может реализоваться с использованием принципа эхолота или эффекта Допплера.

Учет интенсивности транспортных средств визуальным методом

Суточная интенсивность движения автотранспортных средств в n-е дни учета движения определяется по формуле

где А(n) – количество транспортных средств, подсчитанных за t часов в n-й учетный день;

К – коэффициент приведения краткосрочных замеров в суточные зависимости от времени начала и продолжительности учета. Значения коэффициентов приведены в приложении (табл. ПЗ, П4).

Среднемесячная суточная интенсивность движения автотранспортных средств соответственно за первый И1(m), второй И2(m), третий И3(m) месяцы каждого m-го квартала определяется по формулам

(10.1)

(10.2)

(10.3)

где И_сут(1) - суточная интенсивность движения транспортных средств в рабочий день первого месяца квартала;

И_сут(В) - суточная интенсивность движения транспортных средств в выходной день первого месяца квартала;

И_сут(2) - то же в рабочий день второго месяца квартала;

И_сут(3) - то же в рабочий день третьего месяца квартала;

И1(m), И2(m), И3(m) - средняя интенсивность движения транс­портных средств соответственно первого, второго и третьего месяца квартала;

L1(m), L2(m) - коэффициенты приведения по кварталам года.

Коэффициенты приведения по кварталам года определяются как среднее количество рабочих дней L1(m) в месяце за квартал и вы­ходных (суббота, воскресенье, праздничные дни) L2(m).

Среднесуточная интенсивность движения автотранспортных средств за квартал определяется как средневзвешенное значение за три месяца:

(10.4)

где И(m) – среднеквартальная суточная интенсивность движения автотранспортных средств;

Д1,Д2,Д3 – количество дней в месяце.

Среднегодовая суточная интенсивность движения автотранспортных средств определяется как средневзвешенное арифметическое значение этих показателей за 4 квартала

(10.5)

где Д_К1, Д_К2, Д_К3, Д_К4 – количество дней в квартале.

Средняя суточная интенсивность движения в период отпусков (июль, август) определяется как среднее значение среднемесячной суточной интенсивности движения автотранспортных средств за июль и август.

Пересчет данных автоматического учета на состав движения производится по формуле

(10.6)

где Исут i – суточная за год интенсивность движения i-й группы (категории) автотранспортных средств или вида транспортных средств в группе;

Исут общ – общая среднегодовая суточная интенсивность движения всех транспортных средств;

Кi – коэффициент, учитывающий долю i-й группы (вида) транспортных средств в общем потоке по данным контрольного учета ( где n – количество групп, категорий автотранспортных средств).

Основные характеристики движения потока автомобилей. Транспортные потоки характеризуются: интенсивностью, составом, скоростью, интервалами между автомобилями, плотностью потока. Вследствие взаимодействия автомобилей в потоке все эти характеристики функционально связаны друг с другом.

Интенсивность движения. за расчётную принимают часовую интенсивность движения Nч, составляющую 0,8 от максимальной Nmax, т.е

Расчётная часовая интенсивность движения

(10.7)

где Nc – среднегодовая суточная интенсивность движения в обоих направлениях, авт/сут.

Коэффициент неравномерности распределения интенсивно­сти движениям по направлениям в среднем можно принять равным 0,6. Тогда расчетная часовая интенсивность движения:

в одном направлении

в другом направлении

Пропускная способность – это максимальное число автомобилей, которое может пропустить участок дороги в единицу времени в одном или двух направлениях в рассматриваемых дорожных и погодно-климатических условиях.

Следует различать теоретическую, практическую и расчетную пропускную способность.

Расчетная пропускная способность

где К_р - коэффициент перехода от теоретической пропускной спо­собности к расчетной;

Р_т - теоретическая пропускная способность, легк. авт./ч.