автореферат диссертации по транспорту, 05.22.01, диссертация на тему:Усовершенствование управления дорожным движением на основе учета закономерностей образования ударных волн в транспортном потоке

КИЕВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ИНСТИТУТ

< ■ "> I

1 ■ 0-]

На правах рукописи

КУНДА Неонила Тарасовна

УДК 625.1.001.5

УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ УПРАВЛЕНИЯ ДОРОЖНЫМ ДВИЖЕНИЕМ НА ОСНОВЕ УЧЕТА

ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ОБРАЗОВАНИЯ. УДАРНЫХ ВОЛН В ТРАНСПОРТНОМ ПОТОКЕ

пециальность 05.22.01 "Транспортные системы страны, ее регионов, городов и промышленных центров"

Авторефера т

дисоертадий на соискание ученой степени кандидата технических наук

Киев 1993 г

' Диссертацией является рукопись

Работа выполнена в Киевском пб^оьюйпль'мО' дсрожним институте

Научный руководитель - кандидат технических лаук, профессор

П&ВДУК Владимир Петрович

СУвшнальние оппоненты: доктор технических наук. профессор

СйЛЬШОБ Валентин Васильевич кандидат технических паук, старший научный сотрудник ХРИСТКК Шшлай Михайлович

Ердукня организация: Главное управлении ГАИ МВД Украины, г.Киев

зше.та состоится и 2.5- 1994 года

на эаседании специализированного совита Д01.27.Ш • при'Киевском аБтомэбиллно-дорожном институте, Г.Емев-10, уд. Суворова, 1.

С дносерташ.эй можно ознакомиться в библиотеке

/

Кн«.г-;:гого автоыабнльно-дорожюго института

Автореферат разослан "¿Ь " ЛнётрЯ 1934 г.

Учений секретар.» специализированного совета/У

.профессорл^даитркев Николай Николаевич

0Б1ДЛЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы,

В последние годи растет интенсивность дьияения на автомобильных дорогах вблизи больших городов. Работа сети пригородных автомобильных дорог имеет свои отличительные особенности, одной из которых является значительная неравномерность транспортной загрузки по месяцам года, дням недели и часам суток. Такая неравномерность ведет II образованию загорел на въевдах в большие города,создает предпосылки к юпиикновению дорожно-транспортных происшествий.

Особый интерес с точки зрения необходимости регулирования дорожного движения представляют процессы, связанные с возникновением и распространением по транспортному потоку вогмущзьий, приводящих к затору или другой критической ситуации. Причиной таких возмущений ШЛО!' бЫТЬ НалИЧИО КШ'Г'НСИШЮСТИ. близкой к пропускной способности из-за недостаточной метеорологической видимости, изменения числа полос дпиженил. ДТП. нров^делкн доромю-ремонтных работ и т.д. Следствием является резкое изменение плотности двилкния, которое волнообразно передается по потоку. Такое явление получило название ударной полны. Оно сопровождается изменением параметров транспортного потока, еншгепием пропускной способности дороги в период действия * ударной полни и увеличением числа ДТП.

Чтобы своевременно разрабатывать мероприятия по предупреждению ДТП и заторов. специалисты должны располагать надежными методами выявления участков, где возможно п'пивосание заторов и возникновение аварийных ситуаций. Такие мероприятия Л'-.чат н области' управления дородным дтдаппем. При разработке аьтом.тгизированпых систем управлении движением на ап'югппи.чмг..:': дорогах ( а та:.;^ на скоростных порогах и магистрали;: опщ-'р'-рс^того значения с непре-

рьжнци движением) представляется вя-шии не только выявить возникшие аварийные ситуации, но и прогнозировать места их концентрации.

Актуальность исследования движения потоков автомобилей высокой плотности в условиях образования ударной волны заключается а выявлении условий, при которых возможно образование заторов, и повышении бе^к лйснс .ти движения за счет предотвращения аварийных ситуаций при управлении движением в АСУД на авт мобильных дорогах.

Цель исследования - усовершенствование методов управления движением с учетом процесса волнообразования в транспортном потоке.

В соответствии с намеченной целью определены основные задачи исследования:

- иаучение физической природы явления волнообразования;

- исследование измен ния характеристик систеиы "дорожные условия -транспортный поток" при образовании волнообразного процесса; -

- определение характеристик волнообразного процесса; разработка критерия возникновения опасности столкновения автомобилей при образовании ударной волны;

- установление связи иожду характеристиками ударной волны и характеристиками системы "ЛУ - ТП";

- определенна критических характеристик системы "ЛУ - ТП", ¡фи которых нозможно образование ударной волны;

- разработка метода управления транспортным • потоком, предотвриид-Юфго воздействие ударной волны в условиях функционирования

; АСУД.

Научная новицна:

- установлена ¡закономерность образования ударных полн при движении потных транспортных потоков на сети пригородных дорог;

- раз работа!} метод определений опасности столкновения при движений транспортного Пйтока в условиях образования ударной волны.

Практнческая ценность. Разработанный принцип управления дни гэнием транспортного потока при возникновении ¡парной волны, а такте практические основы его применения позволяют осуществлять контроль состояния потока для целей управления движением в АСУД.

Реализация результатов работы: Результаты работы использованы при технико-экономическом обосновании обхода г. Чутопа на автомобильной дороге Киев - Харьков.

Апробация работы, основные положения работы докладывались на 47, 4S, '10 научных конференциях Нрофоесорско-преподавательского состава Киевского автомобильно-дорожного института в 1991, 1092, 1993 годах.

Публикации. . Основные результаты диссертации опубликованы в 5 работах.

Объем работы. Диссертация Изложена ка 104 страницах, вгслюча- . ет 32 рисунка, 22 таблицы,, состоит Из ьзеДенил,'Четырех глав, обидах выводов, заключения, списка литературы из 00 наименований, из которых 20 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ' '

Для йовишения эффективности использования дорог при движении noioKoô автомобилей идской платности существенное значение приобретает разработка методов аффективного управления.

Анализ рассмотренных систем регулирования двйлзнкя (irait зарубежных, тяк и отеЧестйэннш) йозшше? сделать вывод, что Но характеру работы они яйляйтся а большинстве случаев .системам« контроля) управление в которых осуврствляется оператором или ЭВМ но факту установления какой-либо неординарной ситуации.

Ко Практически при разработке .отечественных ДСУД не проводились Исследования волнообразных процессра H транспортных потоках и не вводились мероприятия по контролю этого явления.

Для рааработки методов управления плотными транспортными по токами необходимо прежде всего знать характеристики потока.

Большой вклад в исследование плотных транспортных потоков внесли такие зарубежные учь..ш, как Д. Дрю, JLK. Эди, Г. Гринберг, 15. Д. Гршиьилдс, Г. Горман, X. Иносэ, Т. Хамада, М. Дж. Лайтхилл, Ф. Хвйт.

Проб: ">илми управления плотными транспортными потоками зани -маются отечеетвмшыэ исследователи, такие кчк Брайловский НО. , Васильев А. п.., Лобанов К. М., сильянов В. В., Трибунский В. М., Хомяк Я В., Полишук В. П , Еог&чвико 11II., Дзюба A. fL , Ересов В. И. , Красилt никона 0. Н. , Пальчик A. 1L , Калужский Я. А. , Фчлиппов Б. В.

Непосредственное наблюдение эа плотными транспортными потоками затруднительно, т. к. сложно найти подходящие для эксперимента потоки, условиг эксперимента невозможно повторить, неудачное экспериментирование в реальных условиях молат привести к тяжелым последствиям. Поэтому для исследования вслнообрааних . процессов бала разработана математическая модель, которая описывает движение транспортного потока яри.возникновении волнообразного процесса в реаулг.тате редкого изменения плотности потока.

При построении модели были приняты следующие допущения:

- дг.ийеиие автомобилей однорядное, беа возможности обгона;

- все автомобили стремятся сохранить свое положение в простран-■ стве по отношению к впереди идущему автомобилю;

- движение рассматривается на ограниченном участке дороги с ограничением количества автомобилей и числа дискретизаций процесса во времени;,

- исходное положение автомобилей на дороге моделируется в интервал, соответствующем режиму движения плотного потока;

- вероятное ;шЯ характер процесса движения учитывается разбросом значений времени реакции водителей, скорости и ускорения каж-

доге, автомобиля.

- состаь потока учитывается раг:3росом величины расстояния' Ы'.-гау автомобилями.

В случае равномерного двиданил лидера пространственное полотенце автомобилей н uqïoi» Оуд'.-т ииигмеиным во премии. Коли л-.-лидер начнет ускоряться или торюкнгь. го вяаимосвиваннаа с.К'т»-ка автомобилей начнет реагировать на ути ивмен'-пнл. причем дыД последующи! автомобиль Судет реагировать полдне. чс:л предыдущий. на свое время реакции. /Ширине автомобилей в поток? равномерного превратится в переменное.

Поскольку основным параметром такого даилниил ивляеюя ускорять, го намйойёг правильным способом списания процесса движения Оудет гадание его ускорений в ссстнетствуктае моменты времени. Для исследования волновых нролоесоа моделировался ред«;.; тормояэкия или сложного маневра ( с ра- личными исходники данными ) на прямом горизонтальном участке дороги.

Процесс движения списан дискретно г.п времени, и уравнения дБидашя представляют собой дискретные Функции, iter дискретизации выбирался с учетом работы программы в реальном масштабе времени и на основе теоремы отсчетов Нотелышкова. Исследования носяит полностью цифровой характер. ¿Зачисления осуществлены введением п систему случайных *шсел и нахождением численных результатов с помогли ЭЕМ. Графическое представление результатов выполнено с использованием средств компьютерной графики, . ~

Так как ударные волна образуется при изменении плотности погока, то для исследования этого процесса построена Пространст- ■ венно-временная картина положения группы автомобилей на заданном участке дороги путем вычисления расстояний от лидера до ка-адого автомобиля во все моменты дискретизации времени (рис. 1).

кшчгство автономией - 7

время измерения - 25 сек

скорость лидёр&" СО кн/ч шерш шскрешшй -1 сек

расстояния от лщера в нгчалш! ноиеш времени (*)! 27 ЬЗ 10!) 12В 14" *?3

mTW1! 0-4-3 -2 0 0 0 0 2 234

!iÈ=Ê==Ê

Рио.1. Расположение автомобилей в потоке, по Интервалам дискретизации времени

Для этого били сформированы и записаны в память ЭВМ двумерные массивы ускорений Л(I,Т), скоростей V(1,Т), • приращений расстояний для каздого автомобиля И.ПЛ), расстояний между 'соседними автомобилями DSf I, Т) и расстоянии между лидером и каждым автомобилем в группе 5S(1,T):

DA

A(J,T) » АС 1-1,Т-К) + Ai 1-1,7-К)-CRNO(l)-0,5]

100

( 1 )

DV

Y(I,T)-« VO.T-l) 't V(I.T-l)-IRNn(l)-0,5i ... + A(1,T-1) DT 2 )

100

DL( I,T) =' У(1,Т-1).ПТ i

AC l.T-D-0Г2

("a )

№{l,X) > [PU 1-1,1] - m.fi, 1']]

i,T] - na'i.T)

где Nf, - количество автомобилей и .группе; 1 - пом'Ч) автомобиля;

( 4 ) ( 6 )

-7Т - номер интервала дискретизации времени; TT - суммарной время изморения; DT - шпг дискретизации времени; TR - время реакции водителя; К = INT (TR/DTJ + 1 • RND - Функция генератора случайных чисел; DA.DV - разброс значений ускорений и скоростей автомобилей

Выражение СГ>i является моделыа для вычислительной маю»»; (или программной моделью! исследуемого процесса. Адекватность модели реальному объекту исследования определена по критерию Li* Манна-Уитни, использующего ранговую корреляцию.

По результатам вычислений проведен графический анализ динамики транспортного потока. Представленные графики иллюстрируют изменения основных характеристик транспортного потока при нарушении равномерности движения и соответствуют условиям работы на вершине ив правой части основной диаграммы С рис.2, 3, 4, 5, 6 ).

¥(м/вак) 40

30 . . •

12 3 4 Б б 7 ' - номера- ао>лалобахр-1

J_I .1.-1_I.. |.„ I. 1 ,1, .1 |„ [_I_I_I_ill I I ' I 1 I i |

Рис.:'. Изменение скоростей автомобилей во времени '

Зти характеристики необходимы, но недостаточны для анализа роль вых процессов, т.к. характеризуют поток в целом. R АСУД эти характеристики получает путем усреднения за 5- и 15-минуткь::1 период, т.о. за продолжительное время.'¡Чозникнойенио ДТП и других крти ческих ситуаций шло влияет на них. '

Поэтому область исследований была кснкретизкропана оиредьс;-мие.л мгновенных характеристик групп!»' лоте юбилей, учитывая ¡cp;<v коар&менность исследуемых процессов.

Поскольку кахдуй янтомобиль является материальном re;;o,v. :о группу автомобилей ко«но представить системой материальных гсчрк. г) которой полмрпно или движение каждой точки зависит от полоумия и двимения остапьнн::. Для исследований взаимодействии мехду айто:,лбиляш введена характеристика, которая связЬзает поло»?;.по и движение автомобилей п группе. Такой характеристикой является центр масс (или центр инерции) системы.

Положение центра vacc системы в каждый момент времени зависни только от полоюшя и млеем каллой точки системы. Если рассматривать группу автомобилей,то положение центра Масс группы 5ССТ) в момент дискретизации времени Т определяется тот,ко взаимным

смещением гштомобилей в группе (рис.7):

ш

SI rSU.D

SC(T) -------, . i 6 )

м:;

Для случая равномерного движения, когда псе автомобили движутся на Hi-'üjMoftinjx рпссто'лшых друг от пруга, положение цен тра масс относительно лидера неизменно При выполнении малеврои п группе происходят пзаимш.'е пгреможеиия автомобилей, слодспг, тсльно. изменяется полола »п.- центра масс, группы. При послсдова тельном см-тении ро прокени п^нтр масс спиг-ыгает опрэдслсснуг

траокторию, форма которой напоминает полну: то приближается, то ^ удаляется от лидера, совершая колебательные двияения,напоминавшие волновой процесс, который можно о"практеризовать такими параметрами, как амплитуда Дмгн(Т), скорость полны относительно лидера VCfT) и ускорение переметения волны АС(Т} (рис.8, 3):

Лмы(Т) - SOC) - CCI О), ( 7 )

где 'Х(О) ■ положении центра маоо группы автомобилей в нулевой ».'■мент времени;

СС(Г) - ST(T-l)

VOIT) .................. , ( 8 )

DT

VC(T) - VC(T-l)

ACiT) ....... .................( 9 )

ОТ

Поскольку процесс является случайным, то к нему неприменимы такие классические характеристики волнового процесса, как длина волны, период и фааа волны, т.к. они присущи ивриодкчаскому процессу. Однако, если рассматривать данный пс^вдоволиовой процесс "а определенном отрезке времени и пользоваться понятиями мгновенных значений параметров, то допустимо введение предложенных параметров - амплитуды, скорости и ускорения волны. Волна рассматри-#i. вается как траектория центра масс группа автомобилей.

Характеристики центра масс нллюстрируог возникновение и наличие волнообразного щюцесса при двияэнгч группы автомобилей. Они описывают перераспределение автомобилей внутри группы, ко не характерийуют поведение отдельного автомобиля в группе.

Поэтому быта,дана дифференцированная оценка положения каждого автомобил-л в группе.

Т.к. очевидным признаком аварийкой ситуации является резкое уменыжзнко расстояния можду автомобилями,то был- пропадай анализ Киюлония .этой поличины л соответствующие интервалы дискретизации

времони. Имитационная программа представляет результаты в виде системы графиков расстояний. Они дают наглядное представление об изменении' расстояний между автомобилями при различных режимах дпилмния и фиксируют время их выровдения з Поль при столкновении, т.е. при возникновении ДТП ¡рис. 10).

Перераспределение автомобилей в группе характеризуется решетчатой функцией расстояния мезду автомобилями DSCI.T1, которую можно разложить в ряд Фурье. Временное и спектральное представление решетчатых функций связаны формулами дискретного пре-обравования фурье. Йпггользовано дискретное преобразование Фурье на произвольном интервале:

. К j

•Csih(kjT) = ---51 DS(I,T)-sih(ar-k —) t Ю )

N W - N

2 i Ccos(k.T) =. -—• 5 D5(t,T>-cos(2iT-k ---) ( 11 )

M f=r • N

где Csin(k,T), Ccos(k,i) - синусная и кос«н>сНая составЛяюдае

• Гарконйк;

N - количество Выборок;

к - Номер гармоники

Любое перераспределение автомобилей в групНе вызовет.изменение спектральных, согтавяюищ; очевидно, что степень изменения каждой составляющей различна.

Имитационная программа осуществляет Полный спектральный анализ решетчатых функций DStl,T1 (рис.11). При этом автоматически определяется количество гармоник, На которое необходимо произвести разложение,' в зависимости от количества автомобилей в группе; вычисляется синусная.и косинусная составляющее гармоник, которые отображаются на экране монитора в удобном для анализа виде.

IJílL

-Lj_L

IxL -1

lL »jJjJjj_ ,i 1J LLL —i

» 111 M 1111. i 1111.1

ÜLL

_LLl

XL

¡ill hJílLLL

Ffcö. 10. HsvíiiiQiiiH) рпйстопиия ыэк1у. автпноЕШт.м. tiö интервалам

ал! л гл. гз acos(rt,T> dlUtí

kl 1,

апм'

-yVVllLir

J.luJl^y^l« „ц!^.,,^,,!^ ...

Ряс. 11. ílpe: О^азопшшо (Турье ротэтчатих функций расстояний маяду автомобилями и опродвлениэ градиентов. высиях. fapMotímt

Для повышения чувствительности метода определения опасности введены такие параметры, как градиент ORAD и производная градиента BRAD' . которые представляют скорость и ускорение приращения амплитуды соответствующей гармоники,характеризующей относительное смещение автомобилей в группе во времени:

GRADCk,Т) = Csiník.T) - CPlnCk.T-l) С 12 Э

QRAD'(k,T) = GRAD(k.T) - QRADCk,Т-1) ( 13 )'

В том случае, когда автомобили в. группе при движении не изменяют своего пзни'лмого положения аа интервал времени между предыдущей и последующей дискретизацией времени, величина градиента равна нугю. Только при смещении автомобилей друг относительно друга градиент по абсолютной величине становится больше нуля, и тон больше, чем ¡значительнее смещение.

По результатом многократного наблюдения спектров решетчатых функций расстоянии между автомобилями установлено: если производная градиента высшей гармоники принимает значок:,е, по абсолютной величине больше определенного порогового, то тшшя ситуация является аварийной.

Данные два метода, а именно спектральный анализ и исследова-шшв í зложения центра масс, объединены в один, позволяющий более точно определять и предсказывать опасность столкновения.

Для этих целей предложено:

- Наличие опасности определять с: помощью характеристик волны (амплитуды, скорости и ускорения центра масс группы автомобилей);

- степень опасности определять по величине градиента высших гармоник решетчатых функций t)SH,Tl.

Появление опасности столкновения при движении группы автомобилей в условиях образования ударной волны, исходя из результатов теоретических исследований, представлено в виде дискретной

функции опасности F(VO.AG,G): •

Г~ 1, если VC(T)>0, АС(Т)>0, ¡s'(k,T)UP

1, если V0rn$0, AC(T)>0. IG(k,T)!íP

F(VO,А0,П) = ,• О, если VC(T)>0. ¡Шк.ТЛсР ( 14 )

j 0, если VG(T)<0, АС(Т)>0, 1б'(к,Т)КР

1^0, если VC(T)?0, ЛОСЩО

гдо Р - порсговоа значение градиента.

Таким образом, опасность столкновения определена сочетанием знака характеристик центра мгсс группы еатоиобилеЯ, рассматриваемой как систем* материальных точек, и величины градн=н-а спектральных составлявших, отражавших поведение каждого автомобиля з группе п каждый момент дискретаэпции времени.

Величина градиента зависит от 'таких 'пО!сазателей режима -дьижечия, как скорость лидера V, количество автомобилей а группе NS. расстояния иехпу автомобилями DS.

В ходе машинного эксперимента установлено, что пороговое значение градиента Р не является константой и зависит от количества автомобилей в группе N3 и расстояния между ниш DS:

Р = Po K(NS) ■ Kí DS), ' 15 )

о

где Ро - коэффициент, использующийся в программе для выдачи предупреждения об опасности. Установлен вид функциональной зависимости веочины порога от количества автомобилей я группе и расстояния мезду ними:

К(N5) = 3,645 - 0,193-N3 *■ 6,517- ld^HS®- Í 16 )

K(D5) = Й,4 - 4,924-10*03 ^ 3,24-10*'03г ( 17 )

Составлена таблица пороговых значений градиента (табл.1).

В прг-рамму пввпзн блок определения спайности, работающий следующим оКрязом. При последовательном вывода на экран монитора

-10- Табл 1

ПОРОГОЗЫЙ ЗНАЧЕНИЯ ГРАДИЕНТА Г

-0(3 3 5 7 9 И 13 15

10 0,199 0,144 0,100 0, С65 0,0.11 0,027 0,023

20 0,1 ЬП 0,115 0,079 0,0о2 0,033 0,021 0,01П

30 0.125 0,030 0,063 0,041 0,026 0,017 0,014

40 0,097 0,071 0,040 0,032 0,020 0,013 0,011

50 0,077 0,050 0,033 0,025 • 0,010 0,010 0,003

60 - 0,053 0,040 0,031 0,020 0,013 0,002 0,007

ГО 0,055 0,040 0,028 0,01В 0,011 0,007 0,006

ВО 0,055 0,040 0,027 0,018 0,011 0,007 0,000

00 0,051 0,044 0,030 0,020 0/012 0,000 0,007

100 0,073 0,053 0,037 0,024 0,015 0,010 о,ооа

располскечия автомобилей н? каждом интервале дискретизации производится отчисление функции опасности Р1УС,АС!,0). Если иском; ^ величина Р, помимо удовлетворения другим услоииям функции Г. окапывается Больше или раина некоторому пороговому значению, со-о^петствукщецу данному сочетанию условий движения (У.ОЗ.М'З), то на экран мониторп выводится сообщение, заблаговременно предупр-х-дяюшое о воэколяом волникнопенин аварийной ситуации:

"ОПАСНОСТЬ на интервале NN сек ягасГ = хххх ", Данный метол определения опасности при возникновении волнового процесса предложено исг/оль^овать для управления движением е условиях |1.ункциониро!;йния АСУД на автомобильных дорогах

Т.к. диспетчер АО"'»'! принимает, решения по возникакнцим крити-чуокачл ситуациям, пользуясь средними значениями параметров транспортного потока, то была установлена связь мехду мгновенными 311а-четпмии характеристик волны и средними значениями параметров

трллспортного потока. Определен вид функциональной зависимости усредненных значений скорости волны и градиента от средней интенсивности транспортного потока:

УС = -о,зб4 С.ЭЙ Ю'^ОСР - 7,ЙМО"6-Сюр* ( 10 .1

ШЯ)' - 0,03506 + 5.14-ю'в-0ср + Я.ЗМСг'-Оср1 ( 19 )

Обоснован уровень введения управления при возникновении волнообразного процесса. Проанализирован» условия движения, характеризуемые уровнями загрузки В и Г. Исходя из определения критической ситулции, такие условия могут быть определены как критическая ситуация "ударная полна". Управление по критерию "ударная волна" препложено ппеднть при интенсивности С, раеной 0.Г5 максимальной интенсивности для существующих условий движима, которую принято обозначать Апах. Параметр Лмах используется в рассматриваемой ЛСУД для обеспечения резерва интенсивности. Условия двк .е-н'ия определяются средней скоростью потока Уср, составов потока, задаваемым длиной автомобиля I., и состоянием проезжей части, зпда-пяемнУ коэффициентом сцепления У. Они Армируют величину среднего временного интервала между автомобилями Т, а следовательно, и величину расстояния между автомобилями 03, которая Исследована в данной работе.

При работе п реальной система программа определяет текущие и пороговое значения характеристик волны для любых условий движения ( для любых сочетаний Уср,. С]ер, Ь ). 8 качестве примера представлена таблица средних значений интенсивности транспортного поташ Оср различного состава я ссствстствувдих им текуцих значений скорости волны УС и градион?а GRAП' (табл.2).

Разработан принцип управления дородным двитниеи при позник-новении волнообразного процесса. Уровень интенсивности при образовании уларной вопий исключает управление транспортным потоком ■

Табл.Е

СВЯЗЬ МЕВД/ РЕЖИМОМ ДВИЖЕНИЯ И УРОВНЕМ ОПАСНОСТИ

NN Уср, Оср, ! Состав потока, %, 1 !по средней длине авт.! 1 УС, ! I оШш'

КМ/ А ! авт/ч ! 5м .' 7м ! 10м ! 12М I км/ч !

1 23, В 637 36 30 18 10 17,73 0,037

О А* 26,1 562 45 28 10 17 15,92 0,015

3 34,9 1127 гэо 11 44 12 17,8 0,044

4 28,1 ТОО 44 11 33 12 14,07 0,027

й 35,4 1649 33 ПО 11 34 16,33 0,058

6 42.0 2235 28 28 0 44 14,4 0,105

7 56,4 2798 33 ПО АД. по А. А- 23 16,63 0,032

0 43,5 1179 44 11 ГУЭ V»»-» 12 11,6 0,024

9 5(3,0 •^з 12 22 оо «-'*-> 33 39,9 0,06

10 37.. 0 745 44 12 по к. л. 22 28,44 0,114

путем его перераспределения по параллельным маршрутам, т.к. они предположительно уяе использованы при отработке других критических ситуаций, возникавших при более низких интенсивности)! (0,51 Амах...0,75 Амах). Поэтому при возникновении критической ситуации "ударная волна" управление транспортный потоком должно осуществляться в пределах данной магистрали.

Последовательность введения управлявших воздействий такова:

- ограничение скорости движения;

- ограничение въезда на магистраль;

- закрытие магистрали.

Составлена примерная методика управления дорожным движением в условиях Функциомиропания ЛОУЛ при возникновении критической ситуации "ударная волна" для многополосной дороги. Блок-схема алгоритма управления представлена на рис.12.

I ПО нр»1етщ

-ПРГГМ ГС

Ги«

[»С*!

атра^втки

[1И омшш ПИ,«,»"'

II 1НЛ |«НТ(01»

[II пап гангрен

Рис, 12. Управление дорожным движением при швникш. ¡гщт

критической ситуации "ударная, волна". Влок-схях ■ ¡шмритш

-20-

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБЩЕ ВЫВОДЫ В результате выполнения . диссертационной работы разработан метод управления дорожным движением на основе учет^ закономерностей образования ударных волн в транспортном потоке, а такая практические основы применения разработанного метода для целей управления транспортным потоком в условия)! функционирования АСУЦ на автомобильных дорогах.

Основные результату работы ваключаются в следующем.

1. Разработан . математическая модель движения плотного транспортного потока для исследования процесса волнообразования и уста-иовл кия свяои между характеристикам« ударной волны и характеристиками системы "ДУ-ТП".

2. Введены понятия центра масс группы автомобилей для определения взаимного пространственного расположения автомобилей, • а тачже градиента вымяк спектральных составляюадх решетчатых функций ' расстояний между автомобилями для определения степени опасности столкновения при изменении взаимного пространственного расположения автомобилей. Предложена функция опасности Р(УС, АС,Н) в качестве критерия образования ударной волны.

3. Разработан? компьютерная программа определения волновых характеристик движения автомобилей, вмвЧсШшця -определение характеристик центра масс, спектральный анализ решетчатых функций расстояний мевду автомобилями, вычисление функции опасности Г(УС,ЛС,Б) и предназначенная -для использования в подсистеме математического обеспечения ЛОУД.

4. Разработаны метод и алгоритм определения опасности столкновения на основе волновых характеристик движения для динамической оценки состояния транспортного потога в условиях функционирования АСУД.

-215. Исследована величина порогового значения градиента. Установлено, что она зависит от количества автомобилей в группе и расстояния между автомобилями. Величина порога тем меньше, чем больше количество автомобилей в группа и расстояния ^ежду ними

6. Исследована зависимость мевду волновыми характеристиками движения и средник;» значениями параметров транспортного потока. Установлено,что с увеличением средней интенсивности растут усредненные значения градиента и скорости волны. Результаты вычислений по полученной зависимости предназначены для выра-

■ ботки управляющей бездействий а подсистеме информационного обеспечения АСУД.

7. Разработан принцип управления дорожным движением при воаник-нопе.чии волнообразного процесса. Предлотена новая критичо- ■

екая ситуация "ударная волна". Обоснован уровень введения

!

управления при возникновении критической ситуации "ударная волна", равный 0,75 максимальной интенсивности лля данных условий движения. Разработан алгоритм и предложена методшеа уп райления транспортным потоком в условиях АСУД при возникло -вении критической ситуации "Ударная волна" для многополосной дороги.

о

По теме диссертации опубликованы следуювде работы: ■• 1. Новые возможности имитационного моделирования для анализа ударных волн в транспортном потоке /Полишук В.П., Кунда Н.Т.. Киев.автомоб.-дор.ин-т. -Киев, 1591, -16 с.: ил. Виблиогр.: 3 назв. -Рус. -Деп. в УкрНИИНТИ 04.12.91 N 1570 Ук-91 2. Кунда Н.Т. Граф1чний анал13 динамШ! щ1льного транспортного потоку //Автомоб.дороги 1 дор.буд-во. -1593.-Бип.П! .С. -

-223. Движение транспортного потока в уаловиях образования кинематических волн /ПолИшук Е П., Кунда Н. Т. 1 Кие п. автомоб. -дор. ин-т. -Клев, 1993, -13 с.: ил. -Бкблиогр.: В иазв. -Рус. -Деп. в УкрШЭИ 18.03.03 N 560-УкЭЗ

4. Оценка степени опасности условий движения плотного транспортного потока /Кунда И.Т.; Кизв. аг-чэшб.-дор. ин-т. -Киев,. 1003, -13 с.: ил. -Ейблиогр.: 5 нззв. -Рус. Да п. в УкрИНТЭЙ 04.02. ЬЗ N 1О0-УК93 ■

5. Управление пижшшгм плотных транспортных потоков в условиях образования ударной волны /Полйшук Е П., Кундв а Т.; клав.вг.-томоа. Дор. йн-т, -1»:«ев, 1093, -10 с.: йл. -Еиблодй'р. :.4 назв. -Рус. -ДеП. В Г1ГТЕ Украины 31.103. 03 Н 18О9-УК03