авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 |

Развитие методов расчета регулируемых узлов на улично-дорожной сети города

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

ЦАРИКОВ Алексей Алексеевич

Развитие методов расчета регулируемых узлов

На улично-дорожной сети города

05.22.01 Транспортные и транспортно-технологические системы страны, ее регионов и городов, организация производства

на транспорте

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Екатеринбург

2010

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Уральский государственный лесотехнический университет (ГОУ ВПО УГЛТУ)

Научный руководитель доктор технических наук, профессор, Ковалев Рудольф Николаевич
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор, Михайлов Александр Юрьевич,
кандидат технических наук, доцент, Пугачев Игорь Николаевич,
Ведущая организация: ГОУ ВПО «Сибирский федеральный университет»

Защита диссертации состоится «17» декабря 2010 г. в 10 часов на заседании Диссертационного совета Д.218.013.02 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Уральский государственный университет путей сообщения» по адресу: 620034, г. Екатеринбург, ул. Колмогорова, д. 66, ауд. 283.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уральского государственного университета путей сообщения и в Интернете на сайте http://usurt.ru .

Автореферат диссертации разослан «____» ноября 2010 г.

Отзыв на автореферат, в 2-х экземплярах, заверенный гербовой печатью, просим направить в адрес Диссертационного совета по почте и по факсу: (343) 245-31-88.

Учёный секретарь Диссертационного совета доктор технических наук, профессор А.Э. Александров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Несоответствие сложившейся улично-дорожной сети крупных городов условиям насыщенных и перенасыщенных транспортных потоков усложняет движение на регулируемых узлах. Такая ситуация требует переосмысления теории и практики управления уличным движением и применения современных средств и методов управляющего, правового, организационного и градостроительного воздействий.

Отказ функционирования транспортной системы наступает в результате заторов на транспортной сети. Появление заторов, когда имеется запас пропускной способности сети, объясняется неоптимальностью работы светофорной сигнализации и общим ростом числа дорожно-транспортных происшествий, увеличивающих длины очередей ожидающих обслуживания на перекрестке транспортных средств. Заторовая ситуация может быстро распространиться на несколько ближайших узлов сети и перейти на значительную её часть (с последующим отказом в возможности управления движением на данном участке улично-дорожной сети).

Актуальность темы определяется необходимостью развития методов расчетов циклов регулирования в транспортных узлах с различными геометрическими параметрами и элементами улично-дорожной сети городов. От их решения во многом зависит надежность функционирования транспортной системы в целом и эффективность реализации в ней отдельных транспортных процессов.

Целью диссертационной работы является развитие методики расчета режима регулирования движения в транспортных узлах с учетом левоповоротного движения для увеличения пропускной способности.

Задачи исследования:

1. Обосновать выбор метода учета автомобилей на регулируемых узлах при движении через стоп-линию.

2. Определить влияние количества полос движения, радиуса поворота и величины разрешающего такта на поток насыщения для левоповоротного движения.

3. Установить величину потоков насыщения в случае совмещенного движения (прямой и левоповоротный потоки).

4. Установить величину потоков насыщения для левоповоротного потока, организованного конфликтно-бесконфликтным способом.

5. Усовершенствовать методику расчета потока насыщения, тактов и циклов светофорного регулирования с учетом левоповоротного движения.

6. Предложить дальнейшие пути повышения пропускной способности и безопасности движения поворотных направлений регулируемых узлов.

Объект исследования – процесс движения на регулируемых узлах.

Предмет исследования – влияние основных характеристик дорожного движения на величину потока насыщения.

В качестве методов исследования в диссертационной работе используются: натурные наблюдения, статистический анализ, математическое моделирование, экспериментальные методы обследования транспортных потоков.

В работе автор опирался на труды ученых в области организация и управления дорожным движением: В.А. Владимирова, Ю.А. Врубеля, А.Н. Красникова, А.Ю. Кременца, Е.М. Лобанова, А.Ю. Михайлова, М.П. Печерского, А.А. Полякова, И.Н. Пугачева, П.В. Рушевского, М.С. Фишельсона, и других.

Научная новизна исследования заключается в следующем:

1. Выявлены закономерности движения левоповоротных транспортных потоков в зависимости от радиуса поворота, количества полос движения налево, времени разрешающего такта.

2. Исследованы закономерности движения совмещенных транспортных потоков (левый и прямой) и левоповоротных транспортных потоков организованных методом отсечки.

3. Разработана методика расчета потоков насыщения для полос совмещенного движения прямо и налево, организованных с помощью сложных промежуточных тактов.

4. Предложены пути повышения пропускной способности и безопасности движения регулируемых узлов на основе использования технических средств и планировки сети.

Практическая значимость работы. Уточненная методика расчета регулируемых узлов, оценки потоков насыщения и сравнение схем светофорного регулирования рекомендованы к использованию проектными предприятиями и эксплуатирующими организациями на действующих регулируемых узлах, а также при реорганизации движения и проектировании новых светофорных объектов.

На основе уточненной методики расчета регулируемых узлов в Екатеринбурге изменены схемы движения на более 140 транспортных узлах.

На защиту выносятся:

1. Полученные экспериментально закономерности движения левоповоротных транспортных потоков в зависимости от радиуса поворота, количества полос движения налево, времени разрешающего такта, а также совмещенных транспортных потоков (левый и прямой) и левоповоротных транспортных потоков, организованных методом отсечки.

2. Уточненная методика расчета регулируемых узлов с учетом влияния основных характеристик дорожного движения на величину потока насыщения.

3. Система способов повышения потенциала пропускной способности и безопасности движения регулируемых узлов на основе использования технических средств и планировки улично-дорожной сети.

Реализация результатов работы.

На основе полученных результатов диссертационного исследования в Екатеринбурге в 2004–2010 гг. совместно с Комитетом по транспорту, рассчитано и введено в эксплуатацию более 140 схем светофорного регулирования.

Результаты исследований нашли применение в учебном процессе кафедры «Автомобильный транспорт» Уральского государственного лесотехнического университета при подготовке инженеров и магистров по специальности 190702 «Организация и безопасность движения».

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на конференциях: XI-XVI международных научно-практических конференциях «Социально-экономические проблемы развития транспортных систем городов и зон их влияния» (УрГЭУ, Екатеринбург, 2005–2010 гг.); VI межвузовской научно-технической конференции «Молодые ученые – транспорту» (УрГУПС, Екатеринбург, 2005); II Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов (УГЛТУ, Екатеринбург, 2006); IV Международной научно-технической конференции «Наука – образованию, производству, экономике» (БНТУ, Республика Беларусь, г. Минск, 2006); Международной научно-технической конференции, посвященной 55- летию автотракторного факультета «Современный транспорт и транспортные средства: проблемы, решения, перспективы» (БНТУ, Республика Беларусь, г. Минск, 2007); XV Международной научно-практической конференции «Вопросы планировки и застройки городов» (ПГУАиС, г. Пенза, 2008); Международной научно-практической конференции «Совершенствование организации дорожного движения и перевозок пассажиров и грузов» (БНТУ, Республика Беларусь, г. Минск, 2009); Международной научно-технической конференции «Транспортные и транспортно-технологические системы» (ТюмГНГУ, г. Тюмень, 2010); V Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Развитие дорожно-транспортного комплекса и строительной инфраструктуры на основе рационального природопользования» (СиБАДИ, г. Омск, 2010).

Результаты диссертационных исследований доложены и одобрены на заседании кафедры транспорта (Сибирский федеральный университет) и на кафедре менеджмента на автомобильном транспорте (Иркутский государственный технический университет).

Публикации. По результатам диссертационного исследования опубликованы 22 печатных работы общим объемом 5 п.л., из которых автору принадлежат 4,5 п.л., в том числе 3 – в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ для кандидатских диссертаций.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка, включающего 93 наименования, в том числе 18 источников на иностранных языках. Общий объем диссертации составляет 137 страницы машинописного текста, включающего 63 рисунка и 9 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, изложены цель и задачи исследования, научная новизна и практическая ценность полученных результатов.

В первой главе проведен сравнительный анализ методов расчета регулируемых узлов в нашей стране и за рубежом.

Анализ факторов, влияющих на потоки насыщения, позволил выявить ряд взаимоисключающий мнений в расчетах, касающихся левоповоротного движения: влияния радиуса поворота, длительности разрешающего такта, количества полос у стоп-линии, движения с одной полосы в разных направлениях. В отечественной литературе отсутствует методика расчета длительности такта, организованного методом отсечки (или конфликтно-бесконфликтным способом).

В настоящее время сложились два взаимоисключающих мнения по расчетам потоков насыщения для левых поворотов: 1) поток насыщения для движения налево не зависит от радиуса поворота, коэффициенты приведения левоповоротного движения к прямому фиксированы; 2) поток насыщения левого поворота зависит от радиуса поворота.

Анализ методов расчета потоков насыщения при многополосном движении позволил выявить три типа методик, когда: 1) поток насыщения для левого поворота не зависит от количества полос движения; 2) в расчет вводятся коэффициенты, учитывающие многополосность; 3) осуществляется учет неравномерности распределения интенсивности движении по полосам.

Влияние длительности разрешающего такта. Кривые распределения интервалов движения между автомобилями после включения зеленого сигнала показывают стабилизацию интервала после 7–10 автомобиля. Однако кривые В.А. Владимирова, Ли Чена, английских ученых получены по сравнительно коротким очередям автомобилей – менее 12 единиц. Установлено, что: 1) интервал движения между автомобилями для сравнительно коротких очередей меняется в зависимости от порядкового номера автомобиля в очереди, что влияет на величину потока насыщения с учетом, величины разрешающего такта; 2) после достижения минимума временной интервал между автомобилями начинает расти. Но для очередей протяженностью более 16 автомобилей такие зависимости пока не установлены. Поэтому в данной диссертации исследуются очереди длиной до 40 автомобилей.

Совмещенное движение прямо и налево. Анализ геометрии перекрестков показывает, что входной канал на них обычно имеет две-три полосы. В этих условиях выделить отдельную полосу для каждого направления затруднительно, поэтому возникают полосы совмещенного движения прямого и поворотного маневра (прямо + налево, прямо + направо). В отечественной литературе практически нет информации по закономерностям движения на полосах совмещенного прямого и поворотного потоков.

В работе рассмотрены три метода расчета потока насыщения на полосах совмещенного движения при повороте налево совместно с прямым потоком (рис. 1).

1. По В.Ф. Вебстеру: ; (1)

2. Руководство НСМ 2000 г.: ; (2)

3. По Ю.А. Врубелю: , (3)

где Мн – поток насыщения для движения прямо, ед./ч; а,b, с – соответственно для прямого, правого и левого поворота; PLT – доля транспортных средств, поворачивающих налево; – доля поворотного движения

Как видно из рис. 1, имеются противоречия в методах расчета: при совместном движении прямого и левоповоротного направлений поток насыщения ниже, чем при «чистом» левоповоротном движении, и время прохождения стоп-линии автомобилем прямого направления больше, чем левоповоротного. Поток насыщения на полосах совмещенного движения должен быть равен потоку 100%-ного левоповоротного потока или превышать его. Ни одна из трех рассмотренных гипотез не проверена в условиях городов нашей страны.

Рис. 1. Изменение потока насыщения при однорядном движении в зависимости от доли левоповоротного движения по формулам Вебстера, Врубеля Ю.А. и «Руководства НСМ», 2000

1 – значение потока насыщения по формуле Вебстера (совмещенное движения); 2 – значение потока насыщения по формуле Вебстера (движение только на лево): 3 – значение потока насыщения согласно руководства [82] (совмещенное движения); 4 – значение потока насыщения согласно руководства [82] (движение только на лево); 5 – значение потока насыщения по формуле Врубеля Ю.А. (совмещенное движения); 6 и 7 – расхождения в расчетах при переходе от формулы совмещенного движения к левоповоротному

Левые повороты, осуществляемые с помощью отсечки. Применение отсечек для организации левых поворотов является действенным методом повышения пропускной способности. Но данное направление в организации движения изучено недостаточно. Поэтому конфликтно-бесконфликтное движение ставит перед специалистами ряд вопросов: 1) необходима методика расчета левоповоротного движения методом отсечки; 2) необходима формула для определения длительности зеленого дополнительного сигнала при разной интенсивности движения; 3) неясно, можно ли считать поток насыщения при конфликтно-бесконфликтном движении равным принятому в бесконфликтном движении.

Практика организации движения показывает, что процесс левоповоротного движения без конфликта отличается от метода отсечки. Это связано с тем, что первый автомобиль в очереди располагается не у стоп-линии, а в центре перекрестка. Кроме того, автомобили, поворачивающие налево, используют желтый сигнал светофора. Поэтому необходимо исследовать процесс движения потоков, поворачивающих налево в процессе отсечки.

Во второй главе рассмотрено понятие «поток насыщения» и его числовые значения, приведен обзор методов определения потока насыщения, выявлены недостатки в существующих методах расчетах потоков насыщения, представлена математическая модель получения данных и их обработки.

В процессе совершенствования методов расчета циклов регулирования ученые и специалисты большинства стран пришли к универсальному фактору – потоку насыщения, который определялся отдельно для каждой полосы проезжей части в зависимости от условий движения. Однако трактовка понятия «поток насыщения» имеет разные интерпретации и методики расчета, что существенно влияет на его величину (таблица 1).

Таблица 1

Методы определения потоков насыщения

Метод Фиксируемая часть автомобиля Учитываемые автомобили
Минимально установившийся интервал Задний бампер С момента установления минимального интервала движения
Метод В.Ф. Вебстера Передний бампер Без автомобилей первых и последних 6-ти с такта
Без первых трех автомобилей Задняя ось Начиная с четвертого автомобиля
Без первых четырех автомобилей Передняя ось Начиная с пятого автомобиля
После 10-й с Все автомобили после 10-й с
Метод А.Г. Левашева Задний бампер Соответствующие интервалу насыщения
Канадский метод Передний бампер Все


Pages:   || 2 | 3 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.