CC BY
45
УДК 725.381
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ТРАНСПОРТНОГО ПОТОКА ПРИ НЕУСТАНОВИВШЕМСЯ ДВИЖЕНИИ СРЕДСТВ
ТРАНСПОРТА
Т.Ю. Боборыкина, ассистент, Национальный аэрокосмический
университет «ХАИ»
Аннотация. Рассмотрена допустимая плотность нестационарного транспортного потока, его структура и площадь парковки, которая определяется соотношением динамического и переменного маневренного габаритов.
Ключевые слова: динамический габарит, маневренный габарит, эффективная площадь полотна дороги, «ущерб проезжей части».
Введение
Отсутствие управления процессом парковки в центральных районах больших городов приводит к сложностям регулирования транспортными потоками, что негативно влияет на функционирование всей улично-дорожной сети района. Существует необходимость определения характеристик транспортного потока, таких как допустимые соотношения движущихся и паркуемых средств транспорта.
Анализ публикаций
Известные решения по определению функционирования транспортного потока [1, 2,3] ограничивались моделью стационарного потока с корректировкой по внешним факторам, без учета динамики и нестационарности.
Цель и постановка задачи
Улучшение функционирования транспортного потока возможно управлением его структурой и скоростью движения. Соответственно необходимо определить допустимые величины количества движущихся и паркуемых средств транспорта и режим движения (скорости) с учетом динамики процесса.
Определение характеристик транспортного потока
В статье делается попытка определить особенности функционирования транспортной сети с учетом парковки средств транспорта (СТ). При пар-кировании у объектов тяготения (источника) ю , СТ, количество припаркованных средств транс-
порта (ПСТ) . располагается, как правило, вдоль оси потока (продольное расположение), сокращая полосу проезжей части (рис. 1) на величину маневренного поперечного габарита Д + Ь общей протяженностью
4т = £ £ (4 + а) + £ 2ак , (1)
1 1 1
где ] - количество источников (объектов), у которых происходит парковка, а . - количество единиц СТ у у -го источника: ак - протяженность зоны маневрирования транспорта, движущегося со скоростью V у мест парковки.
ю. ю ю.
Рч|
о, ю ю
Рис. 1. Влияние припаркованных средств транспорта на ширину проезжей части: К - количество полос движения; ¿Ст - длина участка, занимаемая припаркованными автомобилями; ак - интервал безопасности; В, +Ь - маневренный поперечный габарит; В0 - ширина проезжей части улицы; , - объекты тяготения
Так как условия движения транспорта будут определяться уменьшением эффективной площади, то доля такого «ущерба» проезжей части может быть принята в качестве критерия при выборе варианта размещения паркуемых СТ. Если общее количество СТ пЕ = пост, то состояние движения можно качественно оценить отношением
_ ю зон ю СТ 1 ю СТ
Фю =-------------------------= 1----------------
(2)
где ю СТ - часть площади зоны движения ю з занимаемая ПСТ.
Если известна зависимость изменения скорости
V ю Ст
движения СТ — от фю или ——, то возможно
Vн юзон
установить допустимые приделы паркуемости (количество ПСТ).
По данным исследования зависимость
V .г /ю СТ \ г “
— = / (-----), может быть описана кривой второ-
V ю
н зон
го порядка [4]
V
V.»
(3)
Для группы источников площадь, занимаемая ПСТ с учетом (1), равна
Л=к п
ю ст = ££((4 + а)+ак )(В,- +Ь). (4)
+£ п(ю л)!
(7)
где £ п1 (ю,) - количество прибывающих к объекту ю , из собственных, изолированных внутри зоны мест стоянок.
Среднее количество движущегося транспорта со скоростью и < V < VН за период Т в пределах рассматриваемой зоны может быть принято рав-
^ = (пр + Пор)• 0,5 .
(8)
В этом случае среднее значение динамического габарита для этой совокупности СТ равно
или
£ п+(4 + а)( В+Ь)
Т+0
ю дин = (V + А)В .
(9)
(10)
где V, А, В - средние значения соответственно скорости движения, маневренного продольного и поперечного габаритов.
При заданной величине зоны ю зон = Ь • Вн • К , с количеством полос движения К, нормативной ширине полосы Вн и протяженностью Ь эффективная площадь зоны, обеспечивающая нормальное движение СТ должна соответствовать условию
Так как количество п., ПСТ у объекта , по времени за период 0 < < Т может меняться в пре-
делах 0 < п, < п,тах, то при длительности парковки ^ среднее количество припаркованных у ю л источников за период т будет
ю зон -ю СТ ПСТ ^
(11)
к . /
£ £ пт
л 1 т
Т
(5)
Тогда, величина приведенного стояночного габарита за этот период равна
£ (£(4 + а )+ак)(В. + Ь)
ю СТ = ---------• (б)
££п,Т
1 1 т
При известной величине транспортного потока на входе в исследуемую зону п1р и на выходе п0 р за период Т на парковке вдоль пути движения находится пСТ = п1 - п0р, если нет собственных источников СТ у места парковки, а при их наличии
где Пун - нормативное, регламентируемое количество движущихся СТ.
При известной величине транспортного потока
пЕ = п1 за период Т
ПЕ = ПГ + ПСТ .
(12)
Уравнения (11), (12) позволяют при заданной площади зоны - зон и площади под парковку
располагаемую (или задаваемую) ю СТ определить допустимое общее количество СТ (пЕ) транспортного потока, а так же его структуру (^, пСТ ) и условия движения (V). Поскольку,
величина динамического габарита Один определяется условиями вождения с необходимым маневрированием пг единиц транспорта при необходимости парковки пСТ единиц следует располагать зависимостью скорости движения V от количества средств транспорта пЕ в зоне движения.
со
ным
П
2
СО
2
СО
дои
СТ
В общем случае система уравнений, описывающих состояние транспортной сети может быть представлена в виде
n + n = ny
V CT y
СО дин • n +CÖ CT • n = СО зон
дин v ci ct зон
О„ин = (V+A) • B
ю CT = A • B.
(13)
Зависимость скорости движения V от пЕ и пст может быть определена, если принять V постоянной в течение периода Т, тогда V = Ь, а
виде отношения стояночного габарита к динами-
-), которую можно назвать «ущер-
ческому
бом проезжей части».
Т.к. пст = пЕ - Пу , то из уравнения (18) следует,
что допустимое среднее за период число ПСТ равно
A
nCT = ПУ (1 + у) - nVн .
(19)
Если нормативное количество движущихся СТ
Ю „„„ = [L + A]B .
(14)
A A
Hv = Пу (1----------------) и n = Пу ----- .
V y v К СТ y V
(20)
Учитывая, что V >>1, из (14) получим
Выводы
nV =-
L • K • S- - A • ny
в
V
(15)
и зависимость средней скорости движения от структуры транспортной системы
L • K • - A х n.
V = -
в
(16)
Располагая величиной динамического и маневренного габаритов при заданном потоке СТ (пЕ), возможно определить структуру потока (пСТ, ^ ) и режим его движения (V). При необходимости осуществляется корректировка потока движения, например, ограничением количества паркуемых СТ при увеличении скорости движения. Целесообразность и вид решений определяются экономическими, строительными, экологическими условиями.
в
Из (16), (17) следует: % > 0, если ЬК=^ > Апе ,
В
т.е. имеется запас пространства для движения. В противном случае необходимое количество полос движения
Any B
K >—y-------
L Вн
(17)
При заданном уровне скорости движения V = V, расчетное количество движущегося транспорта % равно
пг/ = п„„ - n
A
(18)
Литература
1. Адомавичюс В.П. Исследования существующе-
го и перспективного режима использования городских автостоянок: Автореф. дис. канд техн.наук: 05.23.20 / ЛИСИ-Л., 1971. - 27 с.
2. Боровик Е.Н. Градостроительная организация
хранения легковых автомобилей в городах: Автореф. дис. канд. техн. наук: 05.23.20 / МИСИ. -М., 1973. -19 с.
3. Крылова О.И. Методы расчета емкости сети
магистральных улиц и автостоянок в центральном районе крупного города - на примере Ленинграда: Автореф. дис. канд техн. наук: 18.00.04 / ЛИСИ-Л., 1978. - 23 с.
4. Выгодский М.Я. Справочник по высшей мате-
матике . - М: ГИ.ФМЛ, 1959. - 783 с.
LKB„ ю
где nV = —- предельное нормативное
К В V, в
A
количество движущегося транспорта, а - от-
К
носительная доля СТ, связанных с парковкой (в
Рецензент: Е.В. Нагорный, профессор, д.т.н., ХНАДУ.
Статья поступила в редакцию 8 сентября 2005 г.
со
CT
со
n
