Научная статья на тему 'Оптимизация дальности перевозки и рациональной скорости сообщения на автомобильных дорогах'

Оптимизация дальности перевозки и рациональной скорости сообщения на автомобильных дорогах Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
205
63
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ТРАНСПОРТНЫЙ ПОТОК / МАГИСТРАЛЬ / АДРЕСНОСТЬ / СКОРОСТЬ СООБЩЕНИЯ / СТОИМОСТЬ ПЕРЕВОЗОК / TRAFFIC FLOW / HIGHWAY / TARGETING / COMMUNICATION SPEED / COST OF TRANSPORT

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Дорохин Сергей Владимирович

Проведены исследования во взаимосвязи: крупность магистрали состав транспортного потока. Выявлены размеры внутригородского и внешнегородского транзитов в общем потоке, позволяющие наиболее объективно оценить требования, предъявляемые транспортом к автомобильной дороге. Установлен коэффициент транзитности, позволяющий определить оптимальную величину внегородского транзита от суммарной интенсивности движения. Выполнены экономические подсчеты стоимости работ по перевозке с учетом скоростного режима. Рекомендована стоимостная характеристика всех видов перевозок, формирующихся на магистральных автомобильных дорогах.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Дорохин Сергей Владимирович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

OPTIMIZATION OF DISTANCE TRANSPORT AND RATIONAL SPEED COMMUNICATIONS ROAD

Investigations into the relationship: Size highway part of the traffic flow. Dimensions identified within the urban and externally urban transit in the general stream, allowing most to objectively evaluate the requirements for transport to the highway. A conversion factor of transit, which allows to determine the optimal value out of the total urban transit traffic. Made economic calculations of cost of works on the transport, taking into account speed limits. Recommended cost characteristics of all types of traffic formed on the main roads.

Текст научной работы на тему «Оптимизация дальности перевозки и рациональной скорости сообщения на автомобильных дорогах»

УДК 630.383

ОПТИМИЗАЦИЯ ДАЛЬНОСТИ ПЕРЕВОЗКИ И РАЦИОНАЛЬНОЙ СКОРОСТИ СООБЩЕНИЯ НА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГАХ

С.В. Дорохин

Проведены исследования во взаимосвязи: крупность магистрали - состав транспортного потока. Выявлены размеры внутригородского и внешнегородского транзитов в общем потоке, позволяющие наиболее объективно оценить требования, предъявляемые транспортом к автомобильной дороге. Установлен коэффициент транзитности, позволяющий определить оптимальную величину внегородского транзита от суммарной интенсивности движения. Выполнены экономические подсчеты стоимости работ по перевозке с учетом скоростного режима. Рекомендована стоимостная характеристика всех видов перевозок, формирующихся на магистральных автомобильных дорогах.

Ключевые слова: транспортный поток, магистраль, адресность, скорость сообщения, стоимость перевозок.

Транспортная нагрузка на любой дорожной сети должна быть рассмотрена не только с позиций количественного показателя, но и с позиций адресности движения. Изучение дальности сообщения позволяет классифицировать поток и выявить те требования, которые предъявляет транспорт к проектируемой или реконструируемой дорожной сети, а в частности к наиболее оптимальному выбору трасс преимущественно грузового движения в зоне крупного транспортного узла. Основой транспортной нагрузки будет являться транспортный поток, имеющий следующие характеристики, в зависимости от дальности сообщения, то есть в конечном итоге адресности:

а) внегородской транзит, дальность перевозок, по группам: I свыше 100 км, II от 25-100 км;

б) внутригородской транзит, дальность перевозок зависит от крупности города и составляет максимально

Ь = 2Яг, (1)

где Ь - усредненная дальность возки, км; - обобщенная величина, не превышает 25 км;

в) местные движения, взаимные перевозки близлежащих: промышленных, складских, транспортных объектов.

Так как анализ ведется для преимущественно грузовых маршрутов, то в основном это подразделение отношения к грузовым перевозкам.

В настоящее время не представляет затруднений выявление интенсивности и состава транспортного потока, проходящего через сечения автодороги в единицу времени. Наиболее трудоемким и неопределенным яв-

ляется установление адресности, то есть дальности перевозки.

Работы авторов [1-3] позволили провести исследования во взаимосвязи: крупность магистрали - состав транспортного потока.

Расчеты показали, что размер внутригородского и внешнегородско-го транзита в общем потоке позволяет наиболее объективно оценить требования, предъявляемые транспортом к автомобильной дороге.

Для выявления внегородского транзита проводились анкетный рубежный опрос водителей на головных участках радиальных дорог. Так же проведен анализ проектных материалов Гипродорнии. Анализ данных позволил выявить коэффициент транзитности.

Указанным коэффициентом можно принять оптимальную величину внегородского транзита от суммарной интенсивности движения, на подходящих радиальных дорогах:

Л = ^т-, (2)

п у 7

1 N 1=1

где Ит - суммарное количество автомобилей в сутки, следующих транзи-

п

том по магистрали; IN - суммарное количество автомобилей в сутки на

1=1

подходе к городу; п - количество радиальных дорог.

Можно гипотетически утверждать, что существует связь между величиной радиуса города Я = х и относительной долей внегородского транзита ^ = У. Эта связь переменных х и у находится с помощью уравнений линейной регрессии

02

- ° У < -\ У - У = гху^2 (х - х), (3)

о х

— — 2 2 где х, у - средние статистик; о х, о у - их дисперсии; гху - коэффициент

корреляции между искомыми величинами.

Приводимые ниже табл. 1 и 2 составлены по данным материалов проектных организаций.

Согласно известным формулам математической статистики имеем среднеарифметическое данных х^ и у1 соответственно

п

I х

х = (4)

п

п

I уг

-_ 1=1 п 213

у = — (5)

п

В соответствии с объемом выборки, представленным в табл. 1, имеем,

х=6,573 км; у=0,30.

Таблица 1

Обработка статистических данных

2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5

0,1

0,2 3 2

0,3 3 1 2

0,4 1 3 1 1 1

0,6 1 4 3

Таблица 2

Обработка статистических данных

7 9 9,5 10 10,5 12

0,1 1 2 2 1 4 3

0,2 2 3

0,3 1 1

Квадратичное отклонение от среднего дается в формулах (6) и (7)

п

1 х» х

Ё (хг - х )2

о2 = м-, (6)

п

п

Ё (Уг - У )2

°2У = М-, (7)

п

В соответствии с данными табл. 2 и данных формул (6) и (7) имеем

о2 = 13,408, а2у = 0,0307,

тогда

П хгУг — - ху

гх = (8)

о хо у

где гх - коэффициент корреляции.

1,4272 - 0,30 х 6,57 гх = —, = -0,838.

х ^0,0307 -13,408

Коэффициент корреляции достаточно высок, что говорит об устойчивости связи. Подставляя найденные значения х, у, о х, о у, гХу в уравнение (3) получим

у = -0,04 х + 0,56. (9)

Принимая в соответствии с ранее принятыми обозначениями, имеем

Л = 0,56 - 0,04Д, (10)

Данное уравнение применимо для анализируемой группы крупных городов, средний обобщенный радиус изменяется от 3 до 12 км. По данной зависимости составлена табл. 3.

Таблица 3

Зависимость радиуса города от транзита

Радиус города, км Внегородской транзит в десятичных дробях от общего транспортного потока на подходе к городу

3 0,4

6 0,36

9 0,20

12 0,10

Сравнительный анализ с данными литературы [4-6] подтверждают полученные характеристики транспортного потока.

Имея данные по мощности транспортного потока и его адресности, необходимо произвести экономические подсчеты стоимости работ по перевозке с учетом скоростного режима.

Общеизвестно, что скорость сообщения является наиболее обобщенным показателем, позволяющим судить о комфортабельности и экономичности транспортного обслуживания. Для оценки существующего положения на дорожной сети городов, с населением более 500 тыс. человек, были проанализированы данные о величине себестоимости перевозок отдельных автохозяйств. Указанные данные сведены в сводную таблицу, в которой представлены величины себестоимости перевозки 1 т груза на расстояние до 1 км, показатель себестоимости обработан с позиций частоты распределения и накопленной частости.

По выборке табл. 4 установлено, что большинство грузовых перевозок имеет себестоимость - 5,8 руб. - наибольший всплеск, данный показатель является наиболее стабильным и составляет 50 % обеспеченности. 85 % обеспеченности составляет 7,2 руб. за т км, что характеризует наиболее

неблагоприятные условия перевозок.

Наилучшие условия перевозки грузов составляет - 15 % обеспеченности, что соответствует 5,1 руб. за т км. Очевидно, к этому показателю себестоимости и следует стремиться при улучшенных реконструируемых или вновь проектируемых условиях.

Для наиболее четкого представления взаимосвязи скорость сообщения - стоимость перевозок проанализирована известная зависимость приведения к виду

^ = — + 3,5, (11)

где 8т - себестоимость перевозки, т км; уэ - эксплуатационная скорость, учитывающая время следования в погрузочно-разгрузочные операции, км/ч

V = гэ /0,7, (12)

где V - средняя скорость транспортного потока, км/ч.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Таблица 4

Статистические данные

Разряды Сводка Частота, шт. Частость, % Накопленная частость, %

Величина себестоимости в руб за тыс. км Количество данных с одинаковым показателем

5 1.15.1.1.2.12.1 33 9,5 9,5

6 1.2.23.40.40 106 39 48,5

7 3.7.6.6.3.1.2.14 42 41 89,5

8 1.1.3.3.1.4.2.2.2 19 4,5 93

9 1 1 0,3 93,3

10 1.3.3.10.3.2.3 25 5,8 99,1

11 2.2.4 8 0,6 99,7

12 2.2.2 6 9,3 99,8

13 1.2 3 0,09 99,89

14 2.1.1.1 5 0,2 100

Итого 248

Анализ себестоимости в зависимости от скорости показал, что ее величина измеряется по закону гиперболы в диапазоне измеренных скоростей от 18 км/ч до 70 км/ч. Далее показатели по отчетным данным автохозяйств могут характеризоваться следующими средними скоростями. Для наиболее представительного количества автохозяйств, имеющих стоимость перевозок 5,8 руб. т км, средняя скорость составит

216

V = 26/0,7 = 37 км/ч.

Наилучшие условия движения транспортного потока по отчетным данным, что соответствует 15 % обеспеченности - 5,1 руб. за т км, средняя скорость составит

V = 39/0,7 = 55 км/ч.

Таким образом, анализ себестоимости перевозок грузов и скорости сообщения, что в существующих условиях средние скорости не достаточно велики и изменение условий движения при оптимизации транспортного потока может быть достигнуто значительным снижением себестоимости перевозок и, следовательно, увеличением скорости сообщения в проектных условиях. Анализируя возможности трассирования лесовозных автодорог, на которые будут сняты транзитные и преимущественно грузовые потоки можно выявить тот резерв экономии, который можно подсчитать количественно.

Учитывая принятую дальность возки, то есть адресность можно установить, что:

1) для внегородского транзита: при дальности возки - 100 км, эксплуатационная скорость составляет 58 км/ч, то есть оптимальное значение стоимости перевозки 1 т груза составляет

Бт = 60/уопт + 3,5, (13)

Бт = 1 + 3,5 = 4 руб.

2) при дальности возки, для внутригородского транзита, составляющей в среднем 25 км (vэкспл=33 км/ч)

Ят = 33 + 3,5 = 5,3 руб.

3) при дальности возки для местного движения, составляющего в среднем 18 км (vэкспл=18 км/ч)

60 _ _ Ят =7^ + 3,5 = 6,8 руб.

1 о

Таким образом, можно рекомендовать стоимостную характеристику всех видов перевозок, формирующихся на магистральных автомобильных дорогах.

Список литературы

1. Информационные технологии для решения задач управления в условиях рационального лесопользования : монография / А.В. Скрыпников [и др.]. Воронеж, 2011. 127 с.

2. Методы, модели и алгоритмы повышения транспортно-эксплуатационных качеств лесных автомобильных дорог в процессе проектирования, строительства и эксплуатации : монография / А.В. Скрыпни-

ков [и др.]. М.: Изд-тво ФЛИНТА: Наука, 2012. 310 с.

3. Рябова О.В., Кондрашова Е.В., Скрыпников А.В. Совершенствование методов оценки транспортно-экологических качеств автомобильных дорог: монография / Воронеж: Изд-во ВГУ. 2005. 277 с.

4. К вопросу повышения безопасности движения на лесовозных автомобильных дорог и дорогах общего пользования: монография / А.В. Скрыпников [и др.]. М.: Изд-тво ФЛИНТА: Наука, 2012. 168 с.

5. Скрыпников А.В., Кондрашова Е.В., Скворцова Т.В. Метод оптимизации планов ремонта участков лесных автомобильных дорог // Современные проблемы науки и образования. 2011. № 6; URL: www.science-education.ru/ 100-5155.

6. Скрыпников А.В., Кондрашова Е.В., Скворцова Т.В. Оптимизация межремонтных сроков лесовозных автомобильных дорог / // Фундаментальные исследования. М., 2011. № 8. Ч. 3. С. 667-671.

Дорохин Сергей Владимирович, канд. техн. наук, доц., декан автомобильного факультета, dsvvrn@yandex.ru, Россия, Воронеж, ФГБОУ ВПО ««Воронежская государственная лесотехническая академия».

OPTIMIZATION OF DISTANCE TRANSPORT AND RATIONAL SPEED COMMUNICATIONS ROAD

S. V. Dorohin

Investigations into the relationship: Size highway - part of the traffic flow. Dimensions identified within the urban and externally urban transit in the general stream, allowing most to objectively evaluate the requirements for transport to the highway. A conversion factor of transit, which allows to determine the optimal value out of the total urban transit traffic. Made economic calculations of cost of works on the transport, taking into account speed limits. Recommended cost characteristics of all types of traffic formed on the main roads.

Key words: traffic flow, highway, targeting, communication speed, the cost of transport.

Dorohin Sergey Vladimirovich, candidate of technical sciences, docent, dean of motor-car faculty, dsvvrn@yandex.ru, Russia, FSBEIHPE «Voronezh State Academy of Forestry and Technologies»

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.