автореферат диссертации по строительству, 05.23.11, диссертация на тему:Оценка безопасности движения на городских четырехполосных магистралях

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА У:/3-^— С-

ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ^

АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

КРЫСШ Сергеи Павлович

УЖ 625.72:656.13.05

ОЦЕНКА БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЕЕНИЯ НА ГОРОДСКИХ ЧЕТЫРЁХГОЛОСНЫХ МАГИСТРАЛЯХ

05.23,11 - Строительство автомобильных дорог и аэродромов

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

МОСКВА 1990

Работа выполнена на кафедре изысканий и проектирования дорог Московского ордена Трудового Красного Знамени автомобилъно-дорояного института к кайедре автомобильных дорог Томского ин-кснерно-строительного института,

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор В.В.Сильяиов

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Я.БДоыяк .

кандидат технических наук А.Н.Красншсов

Ведущая организация - Всесоюзный научно-исследовательский центр по безопасности движения МВД СССР

он?

-У

Защита состоится "¿7 199 ^

а нииИ^паииализиппва н

года

в часов на зэседании^пециа'лизированного совета ВАК

СССР Д 053.30.01 при Московской ордона Трудового Красного Знаыени автомобялько-дорокнс»; институте по адресу: 125329^ ГСП-47, Ыосква А.-319, Ленинградский проспект, 64 ауд.

С диссертацией ыожно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан " М " Ууо^Г'аХ 199 г. Телефон для справок 155-03-28] у"

Учёный секретарь

кандидат технических наук

Ю.М.СИТНИКОВ

ОБЕАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность ыботн. Раззитие транспорта в СССР неразритис связано с развитиои всего .народнэго хозяйства. Как указано в Основных направлению: экономического и социального развития СССР на IS86-IS5Q годы и на период до 2000 года, пранд-тых на ХХУП съезде КПСС, "Основные задачи транспорта - стоевре».-! ное, качественное и полное удовлетворение потребностей народного хозяйства и населения в перевозках, поЕНиеякз экономической эффективности его работы".

Проблема обеспечения безопасности движения стала особенно острой из-за бурного прироста автомобильного парка, опорекзюцего во всех странах кирз те;шн дородного строительства. Рост автомобильного парка в городах и повгасииз интенсивности дородного движения привели к снижению скоростей движения, вознгановепк'.о задержек в транспортных узлах, ухудшению условий движения, повженга загазованности и уровня пука, росту аварийности на городских дорогах. Всё это вызывает необходимость разработки э&Текткэиас г.з-роприятий, направленных на устранение подобшос пег;п-ивних последствий, особенно по снигсе.чкя дорояно-транспортшх происшествий.

Одшш кз условий, связанных с решением прсблеш о'езопасисоск движения, является достоверная оценка уровня безопасности двкке-шш дороги. Эту достоверность призваны внполнять кстоди оценки аварийности. Существующий ыетодк оценки безопасности двиззния недостаточно полно учитывают особенности двизгения трзиспортта потоков по городски!! магистралям. На прпшх'зются во внтаанко возникающие во- врзия двинзнкя автомобилей дорон.чо-транспортниг ситу -дик, бызнвэещ:э пз!.:енеш:е ранима движения и повыла mie ■ фу¡га:;:о-налыгай напряжённости водителя, что приводит к стгг.екиа нгдёажзз-ти работы водителя.

Разработка методики оценки безопасности движения трачепорт-¡по: потоков по городски кагимраляк, с учётов эоко.чс1:сряос1зй движения транспортных потоков является актуальной содачей, ропе-mie которой позволит повисит* обоснованность п[со;г:-

mix ре со дай.

Цель работы. Основной иельп настоящей работ глшстся разработка методики оцз.ткн безопасности движения транс порт.та истоков по чзтирёхполосшг городские магистралям яэ осйоге дагъпай^згэ развития и уточнения метода конфликтных ситуаций.

Научная новизна тоботн состоит в разработке классификации конфликтах ситуаций, в применении кетода конфликтах ситуаций для оценки безопасности движения транспортных потоков на основе имитационного моделирования, б разработке классификации степени опасности участков дорог, в разработке практических рекомендаций по повшснию безопасности движения в зависимости от степени опасности дорог применительно к четырёхполаснша городским магистралям.

Объектов исследования являются городские четырёхполосные магистрали с разделёнными транспортными потеками во встречном направлении.

Практическая ценность работы заключается в повышении обоснованности мероприятии 'По повшеюш безопасности движения, в разработке кшшщиошой модели, позволяющей оценить степень опасности движения транспортных потеков по количеству конфликтных ситуаций, а закпез в возможности прогноза уровня аварийности»

Реаякзацяя работы. Результаты выпоишннах исследований вклю-чзни в ззключигелымй отчёт о ШР "Исследование условий двикения транзлорпшх потоков и эксплуатационных качеств улиц и дорог гЛсмзкз'1 К 3IS, й ГР. OI830Q760-V? (Тсаскпа шшнерао-строигель-¡пй институт, 1986 г.), а такяе внедрены в виде схем организации движения и рекомендаций по регламентации скоростей движения, на основа разработанной методики оценки безопасности двияония, в ГЛИ •ГЗД Томского Облисполкома б 198? г. с экономическим эффектом 15,63 тыс.руб.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были долоЕоаы и получили одобрение на 42-й и 44-й каучно-исследо-Бзтельскнх конференциях ЫАДИ (1984, 1986 га1»), 46-Й и 48-й научно-технических конференциях СибЛДЙ (г.Омск. 1986, 1988 г.г.), IX научно-технической конференции "Повышение качества строительства автоиобильных дорог в Нечернозёмной зоне РСФСР (г.Владимир, 1986 г.) а на научной конференции Томского инженерно-строительного института (г.Томск, 1986 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано семь печатных работ. '

ОС-ьёп саботы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, выводов п содержит iS? страниц, иллюстрирована so рисунками, 15 ¡габлицани. Список литературы вклачает наименований, в тон числа 3? на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой тла] е диссертации изложено состояние'вопроса по проблеме безопасности дорокного дзкяешш. Вопросами изучения проблемы безопасности движения в СССР занижались В.О.Еабкоз, А.П.Васильев, Я.В.Хомпк, В.З.Сглгъяноз, Е.!,;.Лобанов, В.З.Пеитокас, О.А.Дизочкин и др. Выполненные авторам! исследования позволили сформулировать ряд требований к безопасным автомобильным дорогам, а также выявить влияние дородных условий на безопасность движения. Отсечено, что последнее десятилетне проблема предупреждения уличного травматизма оказались з центре внимания градостроителей, транспортников, дорожников, социологов и других исследователей. Вследствие того, что условия дородного движения в городах значительно отличаются от условий движения на загородных дорогах, необходимость изучения вопросов обеспечения безопасности движения во взаимосвязи со всеми элементами городской транспортной систем, для поиска объективных причин дородных происсествий, отмечена з роботах U.C.Оншельсонз, А.Е.Страментовз, Н.П.Минина, В.С.Адасино-кого, Б.А.Почикеева и др.

Выполненный анализ методов оценки безопасности дванешш свидетельствует о том, что в настоящее время существует целый ряд способов и методов. Многообразие методов оценки безопасности движения обусловлено различными подходами при их разработке. Из широкого класса методоз следует отметить основные: метод когффициэп-тов безопасности, метод коэффициентов аварийности и метод конфликтных ситуаций. Наибольшее распросгранение в практике проектирования дорог нашли два первых метода, разработанные проф.В.О.Езбкозш. Эти методы оценки безопасности движения недостаточно- полно учитывают особенности движения транспортных потоков, а также знзчзгпэ отдельных элементов дорог и их сочетание на снижение безопасности движения. Не принимаются за внимание возникающие во время движении автомобилей дорожно-транспортные ситуации, .которые развиваются прп измене!ли режимов и траектории движения, что вызывает изменение функциональной напряжённости водителя и.приводит к снижении надёжности рзботн водителя.

3 дополнение к существую!,va метод au оценки безопасности движения в связи с парэходса от статистических к "генетически«'' городам исследования возникновения причин дорожно-транспортных прсис-сествиЯ перспективный представляется метод конфликтных ситуаций.

.у/д-.с?ода мОкдаиктасс ситуаций заткались £.3„Шсято-ао. В.Г.Крбаакк, Д.ЭДятов, А.К.Долаисов, В .К.

Зьикяк, С.Оулдор, ¿.СпаЛсер, &,й8рзогаас» К.Какдоэлл, Х.Ерз, З.бакошюг и др. *

:.'.отод конфликтных скгуацх:! осногзя аз аяаяизе ранений, пршш-зодасслгаг! при возйхккозскии определенных дороккс-гракс-порипих сетусц:Ч\, лозот&с являюгся ярдаесав.уйссй фазой дсрокко-•;^гяспорг::ого пьогссесгзин. '¡асгожцй! исуод апробирован дли оцек-сезопгслсот;; двй г.еросзч.'.'ора:.: мвтс.-.'.ооилышх до-

;ог а одно'.', уровне >Ь ,Г. .'{ро'агш!,).¿-чйс-гчип,- двухполоска?. взто-.;оилыс.л /'орог Пил коз), я ¡¡и дорога-/ прг. «аличи» пешеходов

'^зсприэтрзкзказ йС2о;.й с;г?узи:»1 к; условия

'раиспоргкнх иотопзв по городски;.; иагисгракы; до настоящего • .-ллз.'йг ьс каало.

Огг-гастическяЬ анализ дорояко-грайспортш.'х ироавиосхвиЬ свл-.о^дьсхзуо:: о 20«, что их распределения по «осзк суток, дням ив-чел«: г. кесядаи года имзаг ярко вкрааенаис законсуеркосги, схокие л закодокеркосгкви распределения ккхсксхзиоогй дздаданзя 1! те :;се лерподи. Наибольшее количество происшествий приходится на такие дцдк, как сголкковегше грааспор8иых средств (31,07 %) и наезд на паисхода (54,36 Причём, средний уровень и средние тенпн рос-числа столкновений транспортах средств вше числа наездов на переходов.

Для реиещш поставленной цели необходимо било решить следующие задачи:

1) теоретически и экспериментально обосновать кеханизк взаимодействия автомобилей в транспортной потоке;

2) исследовать реккш движения автомобилей при выполнении манёвра сиены полосы движения;

3)• Разработать математическую и имитационную модель конфлшст-,шх ситуаций на четырёхполосных городских магистралях, возникающих при движении транспортных потоков;

4) разработать классификации опасности конфликтных ситуаций и ка её основе методику выявления опасных участков городских четырёхполосных магистралей;

5) разработать имитационную модель движения транспортного потока по четырёхполоснкы городским магистралям с целью уточнения иетодики оценки безопасности двикегаш на основе ыетода конфликтных ситуаций.

Во второй главе диссеотзцч:* ::3 егг метод::'-.? г

результа-ги оксйео\.■онтсль!;^:. гссг'п"т;а;г:;; -

портних поуокрь чстпрехгочс;.I л -с;',! со.:;;'. ■...агнствалг;:..

Целью экспершентзлыяг: ^-оса-чских ■„етыр^;::;:1-

лоснкх магистралях ив/с::г •у.ип;'-: х;>рз!::ег..'.!:1\ тзй..с::;-.о:'1 -ъ.'-ке.-шя. з тзк:?.е крнтьтли:.:, -:п>; ситуаций п^; чзмеь;--

ния режгооз зли троексорчч гд'г.оьпп г.овучолио исход ¡&г. дз.-Ш1Г для последующего кйзтаапо:>нохо зг.сперглсага

Экспериментальные псслог,ог..гс:я грсзодляксь льукн методам:; негодок "подшгагаго ка(>зкд;.>те?л" " стационары1..:;.: методойЭ"спет:::-ментальное исслег'.овопин мет ого:.' "чодв^клого кз0;л:зате"г- прсвсгг--лксь с лонощью ходогсП ncr.ro:-л гэх'пгоскои сзн'а.екесргпескй: лаборатории на базе изтсмобиля ТьЪ-гч. создала©;' л кафедре лзд-ка.'шй и проектирований дооог ^АДЙ. Запись ре-дккоз движения автем'-биля-лаборатории и психофизиологического состояния водителя ос:,'-цествлялосъ многоперьевыу самописцем. В процессе эксперименте:;' к-гисгрировались следующие параметры: время, путь, скорость, уегооо-ние продольное и поперечное. Для определения изменения состояния водителя.в процессе движения йспользозозглсь кетозп». прздганвнзке-проф.Е.;.':.Лобановым - снятие элекгрокзрдкогрзгед! (ЭКГ) и кспно-гзль-ваиической реакции (КГ?) использовалась для качественно;'; оценки, а ЭКГ для количественно;'; оцени: Функционального состояния водителя по изменению частоты пульса к йонозому состоянии. В экспериментах участвовали четыре родителя в возрасте от 30 до 4? лет с различна« сгакеы работы. Кроме перечисленных параметров определялись расстояния «езду аЕЮнобиляии в продольном направлении п корость двинения автомобиля-лидера по фотоснимкам, снятым в характерные моменты времени и через определенный временной интервал. Стационарный методом исследовались: интенсивность и состав движения, скорость, дистанция и временные интервалы неуду автомобилями. Скорость, дистанция и временные интервалы мехду автомобилями регистрировались одновременно с использованием двух секундомеров на участке определенной длины.

Необходимый объём экспериментальной выборки определялся с использованием методов математической статистики я теории вероятности. Проверку гипотезы об адекватности аналитических зависимостей производили с поиоцыо критерия Фишера-Снедеиора, корреляционного отношения для нелинейных зависимостей и'коэффициент? корреляции для линейных. Функциональные за в не ж ост и с корреляционным отнепени-

ей и коэффициентом корреляции менее 0,65 во внимание, и считалось, что корреляция отсутствует.

Все экспериментальные исследования проводились в реалышх до-розных условиях на городских четырёхполосных магистралях с шириной проезжей части от 12 до 19 м с интенсивностью движения в пределах 6-30 тыс.авт/суткп с различным составом транспортного потока.'

При построении математической модели транспортного потока, для имитации его на 2БГ., возникает вопрос о выборе основной модели движения потока автомобилей. В качестве основной модели предложена теоретическая плотность со смешанным распределением длин интервалов между автомобилями б виде:

^//ф , (I)

где ис/ , - вероятность перехода интерзалов аз одной длины ъ другую; - средние значения длин интервалов первого и второго типов; ^ - параметр распределения; t - интервал времени между автомобилями;

Р) - гамма-Функция.

Применимость предлагаемой модели была проанализирована по критерии Романовского и свидетельствует о том, что данная модель обеспечивает сходимость теоретического и фактического распределений в иирокоы диапазоне интенсивности движения.-

При изучении ызкёвра сысны полосы движения, как наиболее.сложного и ответственного этапа движения автомобиля были выделены, как положительные, так и отрицательные ускорения. Установлено, что ускорение, которое задаёт определённый водитель определённому типу автомобилей при определённых скоростях движения, является случайной величиной, распределённой по нормальному закону. Пределы наблюдаемых продольных и поперечных ускорений, возникающие при смене полосы движения, приведены в табл.1.

Таблица I

Тип ускорения Величины ускорения (м/с2) при смене полосы движения

I - 2 2-1

Продольное положительное 0,2 - 3,0 0,1 - 1,0

Продольное отрицательное 0,1 - 1,0 0,25- 3,5

Поперечное 0,2 - 3,0 . 0,2 - 2,0

б

При свободных условия»: двлген:ш;. про снене полосы с постоянной скоростью, врг v необходимое лен виполпзнкя макёзр?г глзллчио для автомобилей. ьлпят'з: прзвуп полос; да ховуп и гевуп да правую :

2?/-? « - Р:Г:<"Г > • и) •

-¿3-1 ■■■ [8г,£'¿7. ■■ 0,03 Г' 1 4'..' (5)

где II- скорость двдаешя- кп/ч;

Л/- коээ§зцкв.чг ианйарз.

Коэффициент мзиёвсг *{/ лОрз^ерпзус-!' во столько раз эрзмя. затраченное „* -п тип он грзнспоиТ1г»1>: средств ю кан%»о с-шш полосы двшсеикя отлв«эетоп с--' !»рз«еки, затраченного ягкк'гла! авто» нобилей.

При выполнен;;'.; иавёаэз сл/е.ки полосн двакеная, »епосре^сэггг.-ной фазе скенн полосы прзхсесгвуо? г.зза подготовки :: доЛввзж» изменению решила или грэскгораи двиаеиая. Эти действия зодптел?. производит на определённо» расстоянии (зона влиш5п> до хеш»: г которой изменяет раним или траектории движения.. Окспсоп^с::;'; путём установлены эагг.зтеог?!! зона влияния (О) с? око-'-::.:. :г. ния С V ) при екзко полосы:

о.б^Г/ ц „21; >

В процессе с1'.о!ш полосы гвакожс чодкгвкк чз расстояния до впорздяидухгго явгоио5пля созорпзвг док&р* 14?.! наличии вреиеиного интервала в ссседнсг. ряду оохзе 10 о зго расстояние принимается водители,;;! з заЕкзимосап от скорости двнногая:,

» 100,7? - ^Д!-: ' ' (б)

з?9ад ~ . (?)

В реальных дороавкх условиях диетаяция следования "егду исбкяяии отличается от теоретической. Рзгрессношшз урвсакп» сяя-зывокщиз дистанция с ледово ния со скоростей дгятгбяил для рссшгпг"

групп автомобилей, икеет вид:

2,367 Ю"э ?/г + 0.151'У +'б,б2; (Г.)

</¿7= 5,401 Ю"3?/2 0,152 ':У+ 3,07;. (9).

С?>Ъ 7,150 Ю~3 V 2 - П,027'<У" + 13,62; СЮ)

<&* 7,666 1СГ3 77 2 - 0,091 V + 18,12; (II)

•О?« 5,250 Ю-3 V 2 + 0,155 2/ + И,81, ' (12) '

где V - скорость движения, га/ч;

С&Л' ~~ группы эвтоуо(5илси i — лсгк0быз£ п — лёгкко .гру301шйч

¡3 - средние грузовые; 1У- тяжёлые г;уэови5; У -автобусы.

?

Полученные уравнения, описывающие закономерности движения автомобилей по четырёхполосным городским магистралям, являются основой для создания имитационной модели движения транспортных потоков.

Изменение скоростного режима и траектории движения практически всегда вызывают изменение функциональной напряжённости водителя. Применительно к деятельности водителя, в зависимости от функционального напряжения, различают следующие состояния: сенсорный голод, недогрузка, состояние оптимальной нагрузки, повышенная нагрузка, перегрузка и запредельное напряжение. В процессе экспериментальных исследований считалось, что конфликтная ситуация имеет место, если имеет место изменение функционального состояния водителя. Мерой серьёзности изменения функционального состояния водителя, согласно вышеизложенной школы, разработанной проф.Е-Ц.ЛобаноЕНК, принималось изменение частоты пульса, фиксируемым ЭКГ.

Экспериментальна« путём были получены функциональные зависимости изменения частоты пульса к фоновому значению от придаваемого отрицательного продольного и'поперечного ускорений автомобилю. Установлено, что на изменение частоты пульса оказывает влияние совместное действие поперечного и отрицательного продольного ускорений - результирующее ускорение, которое косвенно характеризует степень изменения траектории движения.

Яа основе полученных зависимостей, предложена следующая классификация конфликтных ситуаций (Табл.2).

Таблица 2

Критерии конфликтных ситуаций Величина ускорения, м/с2 и степень конфликтной ситуации

Лёгкая Сседняя Тяжёлая

Отрицательной продольное ускоренна Поперечное ускорение Результирующее ускорение 0,5...1,9 0,35...0,65 1,5...1,65 1,9...3,4 0,65...1,0 1,65...1,85 более 5,4 более 1,0 более 1,85

Грэншда конфликтных ситуаций каждого типа принимались.по граничным значениям функциональной напряжённости водителей, . Степени конфликтных ситуаций характеризуются: - лёгкие, характеризуются тем, что у водителей имеется достаточный прострзнственно-врзменной.интервал для предотвращения дорожно-транспортного происвествия, изменение функционального сос-

тояния водителя на превышает оптимального значения;

- средние, характеризуются тзн, что пространственно-вреиен-

воЯ интервал недостаточен и требует действия для предотвращения развития дорозшо-транспортной ситуации, изменение функционального состояния водителя соответствует повышенной нагрузка;

~ тяяслая, характеризуется теи, что для предотвращения дороа-но-транспортного происшествия от водителя трзбуются зкзтлгелышз действия с на кс ш.;а ль ной реакцией, функциональнее состояние водителя находится в перегрузке или запредельном напряжении.

В процессе исследований выделялись следующие виды конфликтных сят.-.зций:

- взаимодействие автомобиля с автомобилей, движущиеся в том направлении, в результате внезапного тор¿с:генпя авгоисбилп-лэдерз,-

- наезд на стоящее транспортное средство;

- взаимодействие автомобиля с азтогобялеи при сиене полосы двинекия.

Для упорядочения и приведет« к. одному показателю конфликтнее ситуации всех степеней приводились к тяасёлкы конфликтным ситуации по каддоиу мз критериев:

К'= 0,35 ^ * 0,78 1<2 + Кд , : (13)

К"= 0,50 + 0,82 К2 + Кд , (1'0

К,и= 0,85 К^ + 0,95 К2 + К3 , (15)

где Кр К£, К3 - число конфликтных ситуаций лёгких, средних и тякёлых; 1

К , к", К' - обцее число конфликтных ситуаций приведённых к тяжёлым по кагдому из крлгеглзз.

Суммарное количество конфликтах ситуаций определяли:

* 1 " 111 /■ - ч

К = К + К + К . (16)

Для сопоставления результатов исследования по оценке безо.тас-/ кости по методу конфликтшх ситуаций использован относительный показатель конфликтных ситуаций на I ¡¿лк.авт-т::

■ й = 4тг-' (17)

где К - количество конфликтных ситуаций на I «лн.авг-кн; .

У1

К - приведенное» количество конфликтных ситуаций в час; Н - интенсивность движения, азт/ч;

длина участка дороги, га. Кетод конфликтных ситуаций был проверен для отдельных участ-

ков четырёхголосных городских магистралей для оиенки адекватности реальным дорокнъш условиям. В результате проведённого исследования установлена зависимость между коэффициентом относительной аварийности и относительным количеством конфликтных ситуаций:

У = и,3515-К2 + 73,921-К + 62^,686)*10-\ (18)

где У - коэффициент относительной аварийности, ДТП/1 клн.авт-ю.п К - относительное количество конфликтных ситуаций на I млн.авт-км.

Выполненные натурные к имитационные эксперименты позволили установить степень опасности участков городских чотнрзхполоснцх магистралей из условий возникновения конфликтных ситуаций, исходя из зависимости коэффициента относительной аварийности и итогового коэффициента аварийности (Табл.3).

Таблица 3

Степень опасности участка Количество по'йликтянх ситуаций на I млне аьт-кы

Не опасный менее 100

Мало опасный ' 100..Л60

Опасный 180...250

Очень опасный более 250

Выполненные исследование подтвердили возможность использования метода конфликтных ситуаций для оценки безопасности движения транспортных потоков по четырёхполосньш городским магистралям...

В третьей глау.е приведено описание имитационной модели два-, гения транспортних потоков по четырёхполосным городским магистралям, предназначенной для оценки безопасности движения на основе метода конфликтных ситуация. .Применение имитационного моделирования обусловлено проведением экспериментальных исследований, которые натурно выполнить практически невозможно.

Основными целями проведения киитациошшх экспериментов явились:

определениз распределения времошшх интервалов между авто-кобилялн;

- определение распределения скоростей движения автомобилей в врапзаортноа потоке;

- опргдояение количества сиен полос двикеш'я автомобилями;

- опрзделониз количество конфликтных ситуаций, возникали пря взаимодействии автоиобиаей.

При разработке '.юдоли в основу били положены принципы:

- водитель изменяет режим движения своего автомобиля только при наступлении определённой ситуации;

- з промежутках времени между наступлением двух соседних событий режим движения автомобиля является случайной функцией от режима движения автомобиля в момент наступления первой ситуации

и самой этой ситуации;

- кошсретный вид изменения режима движения зависит от вида ожидаемой ситуации.

Моделируемый поток автомобилей на городской четырёхполосноН магистрали рассматривается.как сложная система, состоящая из четырех подсистем: движение автомобилей по левой стороне, дзиже.тпе автомобилей по правой стороне, поиск.автомобиля;,и возможности снега полосы и смена полосы движения, а также моделирование конфликтных ситуаций. Каждая подсистема описана кусочно-непрерывным агрегатом.

В разработанной модели предусмотрено изменение режима движения автомобиля в следующих ситуациях:

- достижение автомобилем нового участка дороги;

- догон азтомобилем впереди идущего автомобиля; '

- торможение автомобиля-лидера;

начало влияния стоящего транспортного средства;

- начало влияния средств организации дорожного движения;

- изчало смени полосы движения;

- конец смены полосы движения; •"

- достижение автомобилем определённой фазы движения при.выполнении манёвра смены полосы; ' '

- достижение автомобилем критических значений параметров ре-жг'-ча движения, характеризующих конфликтные ситуации.

Для формирования случайных факгороз при моделировании движения транспортных потоков реализован алгоритм численного интегрирования плотности распределения случайной величины и метода обратного преобразования.

Оценка пригодности имитационной модели проводилась по характеристикам движения транспортного потока: распределение скоростей движения и распределение временных интервалов между автомобилями. -с использованием непараметрического- критерия Манна и Уигян, а также сопоставлением результатов моделирования с натурными данными других исследователей. Выполненная сценка позволила сделать вывод -о пригодности разработанной имитационной модели дзигения трэнспорт-

них потоков для оценки безопасности движет«: по четырёхполосным городским магистра лга.и

'£ чотгсптоМ г лаг, о диссертации изложены вопросы применения имитационного «одсдирозаяия для практического использования по оценке вариантов проектных решений и технико-экономических расчетах при назначения мероприятий по улучшению условий движения трш пориих потоков.

Для практического использования имитационной модели выполняются следующие действия. Рассматриваемая магистраль разбивается ко однородные по дородным условиям участки. Задаётся интенсивность движения по полосам к состав по типам транспортных средств« Кроме этого-задаются пзрзыетры распределений временных интервалов мезду автомобилями и скоростей двоения по полосам при входи на начальный участок магистрали. Для отраненип реального процесса движения задаются эпвры скоростей движения и разброса скоростей ь воде среднего квадратического отклонения. При построении опюр ско ростей и их разброса целесообразней использовать экспериментальны данные. Обязательными исходными данными для моделирования язляютс геометрические параметры магистрали для каждого из намеченных участков.

Результатом имитационных экспсршектов является количество смен- полос двикения, количество конфликтных ситуаций при смене по> лоз двйясния и общее их число, а такие распределение скоростей двияоиия и временных интервалов по полосам движения. Полученные • данные удобно оформлять в виде линейных графиков анализируемых параметров. Это даёт возможность выполнять оценку вариантов проек: них .реаоний и использовать при технико-экономических расчётах мероприятий по улучшению условий двинения транспортных потоков. В качестве прхмерэ в работе приведён вариант оценки-безопасности движения транспортных потоков по разработанной методике и традиционный методой.

Имитационное моделирование рекомендуется такне использовать в теоретических исследованиях для вывода аналитических и функциональных зависимостей нз рассматривая конкретных вариантов дорог. В этой случае целью имитационных экспериментов является исследова-нае одних характеристик систеш от других.

Результаты таких исследований позволили установить изменение частот смен полос движения от интенсивности движения (рис.1) и свидетельствует о тоы, что с увеличением интенсивности двинения

Влияв«*» интенсивности движения на число смен полос

500 г

1| £00 |-

'-СО I-

о и ■

I

1500 2500

Глттснснвность дзпяеняя, апт/п Рис.

т

о

к

о г.*

Зависимость количества зсяфотгеннх ситуаций о2 натея-сквкести движения при емзпо полос движения /а/ к зегг, пидов КС /б/

а/. 30

| 25

20

15

го'

т V"! --- - ———^

.х 2

У

V 1 . 1 ...: Л

500 - 1500 2600 .

Интенсивность движения, азт/ч

1 - при смене правой полосы на левуэ;

2 - при смене левой подоен на правую

б/.

о ч о

150 125

100

75 50

500 1500 2500

Интенсивность движения, авт/ч-Рис. 2

количество сцен полос увеличивается, достигая максимального значения при = 1250 авт/ч. При дальнейшем росте интенсивности частота смен полос уменьшается вследствие ухудшения условий для маневрирования.

Установлено, что с изменением интенсива-ости движения изменяется и количество конфликтных ситуаций, возникающих при смене полос движения (рис.2а). Отмечается, что количество конфликтных ситуаций болое-25 ¿иходится в диапазоне интенсивности движения 1200...2700 авт/ч, когда частота смен полос уменьшается. Общее же количество всех ыздов конфликтных ситуаций шеет несколько другую зависимость от интенсивности (рис.26), Максимум конфликтных ситуаций приходится па интенсивности движения 1500 авт/ч. Увеличение интенсивности более выше названного значения по влечёт.быстрого уменьшения числа конфликтных ситуаций, вследствие того, что увеличивается веро^ ясность столкновения транспортных средств в попутном направлении, а также существенным образом сказываются конфликта, возникающие между движущимися и стоящими автомобилями.

Для использования результатов исследований в практических целях, были выполнены имитационные эксперименты, позволившие установить зависимости относительного количества конфликтных ситуаций (К), от ширины проезжей части в одном направлении (В ), интенсивности (1*1 ) и далее легвовмх автомобилей (Р )

К = 103,129 - 0,02811 + 0,603? - 5,873 В + 0,912-Ю"3 !$? +

+ 0,744.Ю~гКВ - 0.052РВ + О.ЭЭг-Ю"4}!?» , (19)

К = 111,934 + 0,047 Я + 1,341Р - 5,407 В - 0,277'Ю"3^1Р -- 0,46б.Ю~21(В - 0.202РВ + 0,119»10~3||1РЬ . (20)

Формула (19) справедлива для транспортного потока содержащего до 12 $ общественного транспорта, а формула (20) для потока при 12 и более процентах общественного транспорта.

Полученные зависимости посредством имитационного моделирования установить экспериментально практически невозможно, что является одним из преимуществ имитационного моделирования для научных исследовании и практического использования.

Предложенная методика оценки безопасности движения транспортних потоков по городским четырёхполоснии магистралям на основе метода конфликтных ситуаций позволяет прогнозировать количество дорожно-транспортных происшествий на I млн. авт-км, которое исполь-

зуется при технико-экономических обоснованиях проектных ресений.

Следует отметить, что во многих случаях средства организации движения lía городских нэгнсгрзлях являются едкнствен.чим способом повыпения безопасности дорояного двизсеютя. Вследствие чего, в зависимости от степени опасности участка магистрали, рекомендованы индивидуальные мероприятия по улучв'0(шю условий дви:г.е-1шя транспортник потоков. Эффективность. мероприятий оценивается технико-экономическими расчётами, методика которых изложена в диссертационной рзо'оте.

Результаты выполненных исследований внедрены, а именно, схемы организации двияешш и рекомендации по регламентации скоростей двмнения, на основа разработанной методики оценки безопасности двыгения, в ГАП УБД Томского Облисполкома с экономическим афуск-тсм 19,69 тыс.руб.

основ шк вывода

1. Анализ учёта требований безопасности движения, дорокко-трзнспортшх происшествий свидетельствует о важности проблеми повкменпя безопасности дорокногс движения и необходимости разработки прогрессивных методоз оценки. Подтверздена возмскностз оценки безопасности движения транспортных потоков по городским магистралям методом конфликтных' ситуаций.

2. Получение экспериментальным путём параметры механизма взаимодействия автомобилей в транспортном потоке н режглл двиг.е--ния автомобилей при виполнениа манёвра смени полосы движения явк-лиаь основой при построении имитационной модели транспортного потока,

3. Экспериментальным путём установлено, что изменение режимов или траектории движения, харзктеризувцг.еся измененном продольного, поперечного и результирующего ускорений, вызывают возникновение конфликтных ситуаций .

4. Предложена классификация конфликтных ситуаций по измене--шга йушсцнональной напряжённости водителей на основе продольного, поперечного и результирующего .ускорений автомобиля, вызывающих, при движении по че трёхполосным участкам городских магистралей, а такге продлокена классификация степени опасности участков дорог по количеству конфликтных ситуаций.

5. Разработана гшитацноняая модель движения грзнспорт/шх потоков по четырёхголосный городским магистралям, которую целесообразно использовать для оценки безопасности движения на основе ме-

i'ода конфликтных ситуаций.

6. Использование предлагаемой методики оценки безопасности движения транспорт ных потоков позволит повисеть обоснованность принимаемых проектных роаений.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работа;;:»

1. Красин С.П. Особенности оцени! безопасности движения на гс родсках магистралях //Повышение качества строительства автомобильных дорог в Нечерноземной зоне РС5СР: Тезисы докл. - Владимир. IS&5. - С.73-74.

2. Красин С.П. Метод конфликтных ситуаций для оценки безопасности двилешш транспортных потоков //Молодые ученыо п специалист! ускорению научно-технического прогресса /Дезнсы докл. - Томск, 1936. - С.84.

3. Крысин С.П. Рекимн движения автомобилей при маневрах на гс родских чэтцрохполоснцх магистралях. /Аехнико-эконю,отческое обоснование параметров автомобнлышх дорог. Омск, 1986. - С.47-51.

4. Крысин С.П. К вопросу о методе конфликтных ситуаций. //Повышение качества автомобильных дорог в Нечерноземной зоне РСФСР./, Тезисы докл. -Владимир, 1985.

5. Крысин С.П. Закономерность распределения интервалов мезду автонобилями на городских магистралях. //Исследования транспортам сооружений Сибири. Томск. - 1987. - С.192-197.

6. Крысин С.П. Формирование реализаций случайных факторов пр; моделировании дшшнтя транспортных потоков на ЭШ. Томск, 1938. ■ •С.26-31.

7. Сильшов Е.В., Ерёшш В.'«!., Крысин С.П. Имитационная модель возникновения конфликтных ситуаций при смене полос движения иа городских шгистралкх. .//Некоторые вопросы безопасности дородного ДЗЫМ1ПШ. Труды ЬШЦВД 1,ЩЦ ГССР. Выпуск 3. Тбилиси. - 1988. ■ С.43-52.