Обоснование благоприятной дорожно-транспортной ситуации для въезда одинокого лесовозного автопоезда на дорогу или съезда с нее Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

УДК 630*377.45

ОБОСНОВАНИЕ БЛАГОПРИЯТНОЙ ДОРОЖНО-ТРАНСПОРТНОЙ СИТУАЦИИ

ДЛЯ ВЪЕЗДА ОДИНОЧНОГО ЛЕСОВОЗНОГО АВТОПОЕЗДА НА ДОРОГУ

ИЛИ СЪЕЗДА С НЕЕ О.В. Свиридов

ГОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»

Проведены исследования по влиянию безопасности движения лесовозного транспорта при выезде с мест обустройства дороги. Произведена оценка безопасности маневра лесовозного транспорта. Выявлено, что маневр въезда на дорогу в большинстве случаев производится сходу вне зависимости от уровня загрузки автомобильной дороги.

Ключевые слова: лесовозный автопоезд, дорожно-транспортная ситуация, дорога, маневр, уровень загрузки.

Сооружения комплекса обустройства дороги, предназначенные для обслуживания движения, могут располагаться с двух сторон или с одной стороны дороги (автозаправочные станции, мотели, кемпинги, магазины, пункты общественного питания, источники питьевой воды, площадки отдыха и т.п.). Автомобили съезжают с дороги к таким пунктам для технического обслуживания и обслуживания людей. После обслуживания они въезжают на дорогу для продолжения движения. С точки зрения безопасности движения расположение обслуживающих сооружений с одной стороны дороги менее желательно, чем расположение их с двух сторон ее. Дело в том, что в случае съезда с дороги к пункту с выполнением левого поворота необходимо пересекать путь движения встречного автомобильного потока. А также после обслуживания, при въезде на дорогу с выполнением левого поворота приходится пересекать по крайней мере два автомобильных потока (первый, идущий слева, и

второй, идущий справа, с которым происходит «слияние» для продолжения движения в желаемом направлении). Ясно, что такие маневры более опасны, чем въезд на дорогу после обслуживания с выполнением правого поворота, т.е. когда сооружение для обслуживания расположено справа по ходу движения. С ростом интенсивности движения на дороге условия для выполнения необходимого маневра быстро ухудшаются. С некоторого момента может наступить необходимость улучшения теми или иными инженерными мерами. Для выявления такого момента, знание которого необходимо для своевременного планирования, разработки и реализации мер по улучшению условий движения в зоне сооружений обустройства дороги определим количественные критерии дорожно-транспортных ситуаций.

Здесь мы рассматриваем ДТС, которая наиболее желательна для водителей, застать которую они всегда надеются при выполнении любого маневра. Самой бла-

гоприятной ДТС является такая, когда необходимый маневр выполняется сходу, без какой-либо задержки его и, кроме того, в удобном для водителя режиме движения и безопасным образом. При этом здесь мы рассматриваем сооружения, имеющие малую мощность обслуживания. Т.е. такие, к которым на обслуживание поступают не потоки автомобилей, а лишь одиночные автомобили (до двух, трех десятков за час) и от которых после обслуживания на дорогу въезжают также не потоки автомобилей, а одиночные автомобили. характер большинства сооружений обустройства дороги именно таков и поэтому рассматриваемые условия достаточно типичны.

Обращаясь к математическому описанию самой благоприятной для одиночного автомобиля ДТС, отмечаем следующее.

Одиночным автомобилем считается такой, когда в момент возникновения у него необходимости в маневре, а также за время описания условий для этого и за время выполнения маневра другой автомобиль в том же месте ожидания не появляется (после своего обслуживания).

Местом выполнения маневра считается, в общем, поперечник проезжей части, на которой в случайные моменты времени поступают автомобили потоков главной дороги и автомобиль, выполняющий рассматриваемый маневр (съезд, налево к пункту обслуживания или же въезд на дорогу направо после обслуживания).

Для выполнения конкретного маневра в конкретной дорожной обстановке в удобном водителю режиме необходимо, чтобы расчетный поперечник проезжей

части был бы свободен от автомобилей главной дороги по крайней мере на время 0о секунд. В настоящее время считается [1, 2], что если сам водитель застал поперечник свободным на указанное время, то маневр выполняется сходу и безопасным образом.

Однако это не так, потому что при этом не учитываются следующие два обстоятельства, отмеченные нами [3].

Во-первых, в момент необходимости в выезде на дорогу можно действительно застать ее свободной потому, что застали длинный 0>0о интервал в автомобильном потоке, но это еще не гарантирует безопасность маневра, т.к. например, застали конечную часть длинного интервала, т.е. когда выполнению маневра угрожает близость автомобиля, замыкающего этот интервал.

Во-вторых, не учитывается и то обстоятельство, что в тех интервалах автомобильного потока, на которые попадает момент заявки на выполнение маневра, отрезки времени имеют иную точность /(0) вероятностей, чем в остальных интервалах [1, 4]. Отметим, что здесь и далее любой символ со звездочкой означает рассмотрение ситуаций, связанных только с такими интервалами, на которые попал момент необходимости в маневре.

С учетом вышеизложенного можно утверждать, что самая благоприятная ситуация для выполнения маневра в удобном водителю режиме и гарантировании безопасности возникает при совпадении следующих случайных событий. Заявка на маневр поступает на начало длинного интервала (условная вероятность чего равна

р). Это совпадение наступает только при условии, что длинный интервал принадлежит к числу тех, на которые попадает заявка на маневр (условная вероятность чего равнар). В свою очередь, это событие

имеет место при условии, что случайный интервал из всей совокупности интервалов в потоке есть длинный, т.е. 0>0О (безусловная вероятность чего равна Рд). Но для оценки интересующей нас ситуации выполнения маневра надо рассматривать другую совокупность, состоящую только из тех интервалов, на которые приходится момент возникновения необходимости въезда на дорогу (или съезда с нее).

Критерием ситуации, которую застает водитель в дорожном движении, являет-

Р(&дн) = р • Рд • Рд

Вероятность того, что автомобиль застает на въезде на дорогу (или на съезде с нее) короткий (0<0О) интервал в потоке, равна

ся ее вероятность. Итак [3], в конечном счете, условная вероятность того, что для выполнения маневра одиночному автомобилю имеются самые благоприятные условия, равна

р(едн)

Ро (и ) = -

1 у-'дн)

р(&к)+Р(0д) •

(1)

Иными словами, это вероятность того, что на дороге ситуация такова, что автомобиль въезжает на дорогу немедленно, без какой-либо задержки, удобным и безопасным образом потому, что он попадает на начальную часть длинного интервала в потоке.

Здесь:

рО (1 - 0' / (0)С0)(1 - /(0)С0). (2)

Р = 1-00; (при 0' >0о). (8) 0д

Математическое ожидание данного интервала равно

00 -о

Р(0[) = / (0)С0- \/(0)С0

0

р(0д)=Р(01)+Р(01)

(3)

(4)

102 - /(0)С0

01

(9)

^0 ^0 Р(0'дк)-(1 -Р)(1 - \Г(0)С0)(1- \/(0)С0 (5)

где

/ (0)-0 / (0) т

т ■■

3600

п

(6)

(7)

где т - средний интервал в пересекаемом потоке с часовой интенсивностью п - автомобилей

0/ (0)С0

Формулы пригодны для любого закона распределения интервалов в автомобильном потоке. Для приближенной оценки самых благоприятных условий в дорожном движении для въезда на дорогу в зоне объекта обслуживания можно использовать /0(0) экспоненциальную функцию плотности вероятностей. Тогда приведенные выражения приобретают следующий простой вид

Р(&дн) = Р - е~2Я00(Л00 +1); (10)

0

0

0

Р(0 ) = [1 - е"л0° (Л0о +1)](1 - е"100) (11) Р(0д) = е~2Я0о(Л0о -1); (12)

0 = - +

2 Л0п

д л'тп+

п

0п = 2т + -

0 2

т + 0,

Л =-; авт/с.

Збоо

■; (13)

(14)

Если автомобиль, въезжая после обслуживания на дорогу, должен пересекать два автомобильных потока (например, выполняя маневр левого поворота), то вероятность того, что он застанет на дороге наиболее благоприятные для въезда условия, определяется по формуле

Ро(Н) = Ро(Н), • Ро(Н)2. (15)

Индексы 1, 2 относятся соответственно к ближнему и дальнему пересекаемым потокам с интенсивностью движения в них п1 и п2. При этом для обоих потоков принимается значение интервала 0о=0о2. Оно находится в общем случае для любого маневра, выполняемого сходу, по формуле:

0о = к ■В + А + т.

о V

(1б)

где В - необходимая для выполнения маневра длина пути плюс длина автомобиля, м;

V - скорость движения автомобиля при выполнении маневра сходу, м/с; А - запас времени для приближающегося автомобиля, угрожающего созданием аварийной ситуации, м; т - продолжительность оценки дорожной обстановки, с; к - коэффициент, зависящий от схемы организации движения на дороге. Следует отметить весьма важное об-

стоятельство, заключающееся в том, что приведенный критерий количественной оценки наиболее благоприятных условий в дорожном движении пригоден не только при рассмотрении автомобилей. Этот критерий в полной мере пригоден при оценке условий движения людей через дорогу. Особенно важна такая оценка в зонах автобусных остановок, на участках дорог, пролегающих по населенным пунктам и в других местах дороги с пешеходным движением. Все приведенные формулы пригодны для указанной оценки. При этом ясно, что длина пути для пешехода равна ширине проезжей части, а скорость перемещения его и значение коэффициента к иные, чем для автомобиля. Значения же А и т также отличны для автомобиля и пешехода.

Очевидно, что с увеличением интенсивности движения на дороге, необеспеченной видимости на въезде на нее или при неблагоприятной планировке места подъезда от пункта обслуживания к дороге вероятность удобного и безопасного маневра уменьшается. Т.е. возрастает вероятность задержки автомобиля или пешехода. Эта вероятность вычисляется по формуле

Р(и) = 1 -Ро (и). (17)

Ясно, что если Ро(Ц) близко к нулю, то в рассматриваемом месте в зоне пункта обслуживания необходимо улучшение условий движения. необходимо изменить проектное решение по расположению этого пункта относительно дороги или изменить подходы к нему так, чтобы указанная вероятность повысилась. При этом лучшим решением будет такое, которое имеет

большое значение вероятности.

Пусть, например, въезд с площадки отдыха на дорогу имеет переходно-скоростную полосу для разгона и удобный подход к ней при совершении маневра правого поворота. При этом автомобилю необходимо войти в поток на дороге с интенсивностью боо автомобилей за час. Пусть также для выполнения маневра сходу и безопасным образом водителю требуется интервал в потоке не менее 0о=3 с. Оценить, насколько дорожные условия у рассматриваемого пункта обслуживания благоприятны для удобного и безопасного движения. По вышеприведенным формулам имеем, что

Л = =1 и Л0 = о.5

P (U ) = ■

0.424

= 0.72

3600 6

Тогда

01 = 2.6 + -

0.5 0.5 +1 3

• 3 = 13 c

p = 1--= 0.769

0 13

pQ )=(1 - e~0'5 1.5X1 - e"05 )= 0.036 р(0дк )=(1 - 769)e_1 1.5 = 0.127 Р0дн )= 0.769e- • 1.5 = 0.424 pQ )= 0.127 + 0.424 = 0.551 Наконец, имеем:

0.036 + 0.551 P(U ) = 1 - 0.72 = 0.28

То есть, в 72 случаях из 100 маневр совершается с ходу. Можно считать, что условия для въезда на дорогу весьма благоприятные и улучшения их не требуется.

Библиографический список

1. Хейт Ф. Математическая теория транспортных потоков / Пер. с англ. Е.Г. Коваленко; Под ред. И.Н. Коваленко. М.: Мир, 1966. 286 с.

2. Лобанов Е.М., Сильянов В.В., Ситников Ю.М. Пропускная способность автомобильных дорог: учеб. пособие / М.: Транспорт, 1970. 152 с.

3. Кисляков В.М., Ивановская С.И. Исследование условий для безопасного маневра без задержки: учеб. пособие / М.: 1975.

4. Вентцель Е.С. Теория вероятностей: учебник для втузов / 4-е изд., стереотип. М.: Наука, 1969. 576 с.