Расчетная пс полосы движения определяется по следующей формуле:

(3.2)

где - средняя скорость автомобиля, км/ч; приведена в таблице 3.1;

- динамический габарит автомобиля, м [2, с.56]:

(3.3)

где - длина или статический габарит автомобиля, м; = 5 м;

- время реакции водителя, с; = 0,8 - 1,2 с;

- время срабатывания тормозного привода, с; = 0,2 с;

- средняя скорость автомобиля, м/с;

- зазор безопасности, м; =1 м;

, - замедление соответственно автомобиля лидера и следующего за ним автомобиля, м/с² [2, с.56]:

(3.4)

где  - коэффициент сцепления; приведен в таблице 3.2;

- коэффициент торможения, который учитывает степень использования сцепных свойств шины с поверхностью дороги; приведен в таблице 3.2 (считают, что автомобиль-лидер движется без груза, а следующий за ним автомобиль полностью загружен);

 - угол продольного уклона дороги; =0.

Для оценки на реальных дорогах (или отдельных полосах проезжей части) имеющегося запаса ПС используется коэффициент Z , равный отношению существующей интенсивности движения к пропускной способности дороги. Этот коэффициент называют уровнем загрузки дороги (полосы) транспортным потоком и определяют по формуле:

(3.5)

где N – интенсивность движения, авт. /ч; приведена в таблице 3.1;

P – расчетная ПС дороги, авт. /ч.

Уровни удобства и их характеристики приведены ниже.

Уровень удобства А. Этот уровень характеризуется коэффициентом загрузки z0,2. При этом обгоны практически отсутствуют, автомобили не взаимодействуют между собой. Водитель может выдерживать желаемую скорость движения. Снижение средних скоростей незначительно. Эмоциональная напряженность водителя низкая. Водитель и пассажиры не испытывают неудобства при движении. Поездки комфортабельны. Поток при уровне А называется свободным.

Уровень удобства Б. При этом уровне z=0,2-0,45. В потоке непрерывно возрастает число быстродвижущихся автомобилей, которые совершают обгоны или вынуждены двигаться в пачках за медленно движущимися. Наблюдается резкое падение средних скоростей. Опыты с применением ходовой лаборатории показали, что обгоны невозможны при z=0,45. Это можно считать верхней границей уровня удобства движения Б. Эмоциональная напряженность водителей быстро возрастает по мере загрузки движением и приближается к наибольшей. Частота маневров наибольшая. При этом уровне водители испытывают снижение комфортабельности поездки из-за необходимости совершения маневров обгона или объезда. Такой поток автомобилей называется устойчивым.

Уровень удобства В. При уровне z=0,45-0,7 характерным является дальнейшее снижение скоростей движения. Эмоциональная напряженность водителя достигает наибольшего уровня. Водители испытывают неудобства из-за невозможности обгона медленно движущихся автомобилей и необходимости внимательно следить за впереди идущим автомобилем. Комфортабельность поездки резко снижается. Поток состоит из отдельных больших групп и пачек. Такой поток носит название неустойчивого.

Уровень удобства Г. При этом уровне удобства z=0,7-1,0 движение происходит с остановками вследствие состояния потока, близкого к затору. Эмоциональная напряженность водителя снижается из-за снижения скоростей и движения с постоянными низкими скоростями. Скорости всех автомобилей близки между собой, среднее квадратическое отклонение значений скоростей небольшое. Водители и пассажиры испытывают наибольшие неудобства от поездки. Движение происходит с неэкономичными скоростями в колонном режиме. Этот поток можно назвать насыщенным.

Состав задания

По исходным данным, приведенным в таблице 3.1 и 3.2 и, используя формулы (3.1) - (3.5), определить расчетную ПС и загруженность транспортом горизонтального участка автомобильной дороги.

Таблица 3.1 – Исходные данные к лабораторной работе №3

Показатель	Вариант
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Количество полос движения в определенном направлении	2	3	1	2	1	4	3	2	3	4
Интенсивность движения по полосе, N1, авт./ч	1300	1200	1100	900	800	1500	1400	100	1700	1600
Средняя скорость движения потока Va, км/ч	70	82	65	75	60	90	60	94	80	85
Состояние покрытия	Сухое	Мокрое	Сухое	Мокрое	Покрыто грязью	Сухое	Мокрое	Сухое	Сухое	Мокрое
Коэффициент сцепления	0,8	0,6	0,6	0,4	0,3	0,8	0,5	0,7	0,8	0,6

Таблица 3.2 - Коэффициент эффективности торможения Кэ для легковых автомобилей

Характеристики загрузки	Коэффициент сцепления
	0,8	0,7	0,6	0,5
Без груза	1,28	1,12	1,05	1,00
С загрузкой 50%	1,40	1,22	1,05	1,00
С полной загрузкой	1,50	1,32	1,13	1,00

Пример расчета задания

Условия движения: α = 0 - горизонтальный участок, cos(α) = 1; sin(α) = 0.

Количество полос движения в определенном направлении: 2.

Интенсивность движения: 1200 авт./ч.

Средняя скорость движения потока: 70 км/ч.

Состояние покрытия дороги: сухое.

Коэффициент сцепления: 0,7.

Решение

1. Определяем замедление соответственно автомобиля-лидера и следующего за ним автомобиля:

1. для автомобиля-лидера:

= 9,81(0,7/1,28 + 0) = 5,365 м/с².

2. для следующего за ним автомобиля:

= 9,81(0,7/1,50 + 0) = 4,578 м/с².

2. Динамический габарит автомобиля:

3. Расчетная ПС полосы движения:

4. Расчетная ПС дороги на перегоне:

авт./ч.

5. Уровень загрузки дороги транспортным потоком:

Вывод: по результатам расчетов получили, что для данных условий движения характерен уровень удобства В. При уровне z=0,498, характерным является дальнейшее снижение скоростей движения. Эмоциональная напряженность водителя достигает наибольшего уровня. Водители испытывают неудобства из-за невозможности обгона медленно движущихся автомобилей и необходимости внимательно следить за впереди идущим автомобилем. Комфортабельность поездки резко снижается. Поток состоит из отдельных больших групп и пачек. Такой поток носит название неустойчивого.

Лабораторная работа №4

Тема. Определение безопасной дистанции между ТС и степени сложности пересечения

Цель лабораторной работы:

1. Получить навыки в определении безопасной дистанции и интервала между ТС.

2. Научиться определять степень сложности пересечения.

Методические указания

Рассмотрим определение безопасной дистанции между ТС и степени сложности пересечения на примере следующих задач.

Задача №1

Обеспечивается ли безопасная дистанция между легковыми автомобилями, которые движутся в транспортном потоке с интенсивностью N (авт./ч) на одну полосу движения автомобильной дороги при средней скорости движения V (км/ч)? Поверхность дороги находиться в сухом состоянии. Какой должна быть дистанция безопасности между автомобилями, которые движутся с той же самой скоростью, но по мокрой дороге? Как при этом изменится интенсивность ТП?

Данные взять из таблиц задания к лабораторной работе №4 в соответствии с вариантом.

Пример решения задачи №1

Даны: интенсивность движения по полосе - 1600 авт./ч.

Средняя скорость потока - 86 км/ч.

ΔN на мокром покрытии - 25%.

Решение

Безопасная дистанция - это расстояние до ТС, движущегося впереди по той же полосе, которое в случае его внезапного торможения или остановки позволит водителю ТС, движущегося сзади, предотвратить столкновение без выполнения какого-либо маневра.

Для определения дистанции безопасности используется основное уравнение ТП:

(4.1)

где N - интенсивность движения по полосе, авт./ч;

- средняя скорость движения потока, км/ч;

q - плотность транспортного потока, авт./км.

Из формулы (3.1):

С другой стороны, плотность потока можно определить по формуле:

(4.2)

где - динамический габарит автомобиля, м.