Что такое плотность движения

плотность движения

3.9 плотность движения: Число автомобилей на 1км дороги.

Смотреть что такое «плотность движения» в других словарях:

плотность — 3.1 плотность: Величина, определяемая отношением массы вещества к занимаемому им объему. Источник: ГОСТ 8.024 2002: Госуд … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ПЛОТНОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА — векторная характеристика тока, равная по модулю электрич. заряду, проходящему за единицу времени через единичную площадку, перпендикулярную направлению упорядоченного движения заряж. ч ц. Если плотность заряда (заряд в единице объёма) r, то П. э … Физическая энциклопедия

плотность тока проводимости (переноса) — Векторная величина, равная пределу отношения электрического тока проводимости (переноса) сквозь некоторый элемент поверхности, нормальный к направлению движения носителей электрического заряда, к площади этого элемента, когда размеры этого… … Справочник технического переводчика

плотность беспорядочного электронного тока — плотность беспорядочного электронного тока; отрасл. плотность ненаправленного электронного тока; плотность хаотического тока Количество электричества, переносимое электронами в единицу времени через единицу поверхности в ту или другую сторону… … Политехнический терминологический толковый словарь

плотность ненаправленного электронного тока — плотность беспорядочного электронного тока; отрасл. плотность ненаправленного электронного тока; плотность хаотического тока Количество электричества, переносимое электронами в единицу времени через единицу поверхности в ту или другую сторону… … Политехнический терминологический толковый словарь

плотность хаотического тока — плотность беспорядочного электронного тока; отрасл. плотность ненаправленного электронного тока; плотность хаотического тока Количество электричества, переносимое электронами в единицу времени через единицу поверхности в ту или другую сторону… … Политехнический терминологический толковый словарь

плотность потока предметов производства — плотность потока Отношение максимального линейного размера предмета производства в направлении движения их потока к шагу ротора. [ГОСТ 14334 87] Тематики роторные и роторно конвейерные линии Синонимы плотность потока … Справочник технического переводчика

Плотность (электрического) тока проводимости (переноса) — векторная величина, равная пределу отношения электрического тока проводимости (переноса) сквозь некоторый элемент поверхности, нормальный к направлению движения носителей электрического заряда, к площади этого элемента, когда размеры этого… … Официальная терминология

плотность тока — одна из основных характеристик электрического тока; равна электрическому заряду, переносимому в 1 с через единичную площадку, перпендикулярную направлению тока. * * * ПЛОТНОСТЬ ТОКА ПЛОТНОСТЬ ТОКА, векторная характеристика электрического тока (см … Энциклопедический словарь

плотность (электрического) тока — 52 плотность (электрического) тока Векторная величина, равная сумме плотности электрического тока проводимости, плотности электрического тока переноса и плотности электрического тока смещения Источник: ГОСТ Р 52002 2003: Электротехника. Термины и … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Источник

Транспортный поток

Транспортный поток состоит из отдельных автомобилей, обладающих различными динамическими характеристиками и управляемых разными по квалификации водителями, т. е. он не является однородным.

В условиях малоинтенсивного движения, когда по дороге движутся отдельные транспортные средства с большими интервалами, водителя в выборе режима движения ограничивают Правила движения, состояние автомобиля и дороги. В плотном транспортном потоке водитель не свободен в выборе скорости движения, он не всегда может сделать обгон и его поведение в значительной степени определяется общим ритмом движения на дороге. Следовательно, интенсивный транспортный поток нивелирует различия в характеристике отдельных водителей и машин.

Наиболее необходимыми и часто применяемыми характеристиками транспортного потока являются интенсивность транспортного потока, его состав по типам транспортных средств, плотность потока, скорость движения, задержки движения. Интенсивность транспортного потока определяется как число транспортных средств, проезжающих через сечение дороги за единицу времени. В качестве расчетного периода времени для определения интенсивности движения принимают год, месяц, сутки, час и более короткие промежутки времени в зависимости от поставленной задачи наблюдения и средств измерения.

На улично-дорожной сети можно выделить отдельные участки и зоны, где движение достигает максимальных размеров, в то время как на других участках оно в несколько раз меньше. Такая пространственная неравномерность отражает, прежде всего, неравномерность размещения грузообразующих и пассажирообразующих пунктов и мест их притяжения. Неравномерность может быть выражена как доля интенсивности движения, приходящейся на данный отрезок времени, либо как отношение наблюдаемой интенсивности к средней за одинаковые промежутки времени.

Эффективность автомобильных перевозок и безопасность дорожного движения в значительной мере определяются характером взаимосвязей в потоке движущихся транспортных средств и основными характеристиками этого потока. Незнание природы таких взаимосвязей ограничивает возможности управления транспортным потоком.

В зависимости от числа полос и разрешенных направлений движения транспортный поток подразделяют на следующие виды:

– двухполосный односторонний или двусторонний;

– трехполосный односторонний или двусторонний;

– четырехполосный (и более) односторонний или двусторонний.

В зависимости от вида транспортного потока будут различаться возможности для маневрирования, условия движения транспортных средств и другие параметры.

Наиболее востребованными и часто применяемыми характеристиками транспортного потока являются интенсивность, скорость движения, плотность потока, его состав по типам транспортных средств.

Интенсивность движения N_a определяется числом транспортных средств (автомобилей), движущихся в определенном направлении или направлениях по данной полосе или дороге и проходящих через пункт наблюдения за фиксированный промежуток времени. Определение интенсивности движения составляет основу оценки состояния транспортного потока.

Интенсивность движения является главным показателем при определении уровня загруженности различных дорог.

Интенсивность движения меняется по времени суток (рисунок 2.1), дням недели и месяцам года (рисунок 2.2).

Рисунок 2.1 – Изменение интенсивности движения по времени суток

1 – на дороге федерального значения; 2 – на дороге областного значения

Рисунок 2.2 – Примерное изменение интенсивности транспортного потока в течение года.

Постоянный мониторинг интенсивности движения позволяет своевременно планировать работы по изменению организации дорожного движения, модернизации и реконструкции дороги. Данные работы проводятся в соответствии с Руководством по прогнозированию интенсивности движения на автомобильных дорогах которое предназначено для расчета существующей и прогнозирования ожидаемой на соответствующий перспективный период среднегодовой суточной интенсивности движения на участках сети автомобильных дорог общего пользования, дорожной сети городов и т.д.

Для двухполосных дорог с движением в обоих направлениях общая интенсивность обычно характеризуется суммарным значением встречных потоков, так как условия движения и, в частности, возможность обгонов определяются загрузкой обеих полос.

Если же дорога имеет разделительную полосу и встречные потоки изолированы друг от друга, суммарная интенсивность встречных направлений не определяет условия движения, а характеризует лишь суммарную работу дороги как сооружения. Для таких дорог имеет значение интенсивность движения в каждом направлении.

Если известно конкретное распределение интенсивности движения по полосам и оно существенно неравномерно. В качестве расчетной интенсивности М_а можно принять интенсивность движения по наиболее загруженной полосе.

Во многих городах дорожная сеть не соответствует возросшей интенсивности движения. На перекрестках возникают заторы, жизнь пешеходов подвергается опасности, оставленные у тротуаров автомобили сильно затрудняют движение транспортных средств.

В оценку уровня загруженности дорог входят следующие взаимосвязанные факторы:

– скорость движения и время, затрачиваемое на поездку;

– безопасность и удобство управления транспортным средством.

Интенсивность движения влияет на все эти факторы, причем с увеличением интенсивности ее отрицательное влияние усиливается. Когда фактическая интенсивность движения по дороге приближается к максимально возможной, увеличивается опасность заторов.

Плотность транспортного потока является пространственной характеристикой, определяющей степень стесненности движения на полосе дороги. Ее измеряют числом транспортных средств, приходящихся на 1 км протяженности дороги.

Предельная плотность транспортного потока достигается при неподвижном состоянии колонны транспортных средств, расположенных вплотную друг к другу на полосе.

При разных значениях плотности движения могут складываться разные уровни эксплуатационных условий по степени стесненности. В зависимости от плотности транспортного потока движение по степени стесненности подразделяют на свободное, частично связанное, насыщенное и колонное.

Численные значения q_a в физических единицах (автомобилях), соответствующих этим состояниям транспортного потока, весьма существенно зависят от параметров дороги, в первую очередь от ее плана и профиля, коэффициента сцепления, а также состава транспортного потока по типам транспортных средств, что, в свою очередь, влияет на выбираемую водителями скорость движения.

Скорость движения υ_a является важнейшим показателем транспортного потока, так как цель всех мероприятий по организации дорожного движения – обеспечение скорости транспортного потока, наиболее приближенной к максимально возможной из условий безопасности дорожного движения.

В практике организации дорожного движения в зависимости от методов измерения и расчета рассматривают:

— мгновенную скорость движения υ_a – скорость, фиксируемую в отдельных типичных сечениях (точках) дороги. Именно мгновенная скорость движения в значительной степени влияет на безопасность движения, поскольку определяет кинетическую энергию автомобиля, т. е. его тормозной путь и время, которое имеется у водителя для оценки опасной ситуации;

— максимальную скорость движения υ_м – наибольшую мгновенную скорость движения, которую может развить транспортное средство. Для дорожного движения большое значение имеет максимальная скорость движения транспортного средства, которая ниже разрешенной. Такие транспортные средства становятся препятствием для нормального движения транспортного потока;

— крейсерскую скорость движения υ_к – скорость, с которой водитель стремится ехать в данных условиях. Если транспортный поток движется более медленно или более быстро, водитель испытывает дискомфорт. В зависимости от типа личности водитель быстрее ощущает усталость, становится невнимательным или раздражительным;

— разрешенную скорость движения υ_paз – скорость, разрешенную на данном участке дороги нормативными документами или средствами регулирования дорожного движения;

— рекомендуемую скорость движения υ_peк – скорость, с которой рекомендуется двигаться водителю и которая обеспечивает безопасность дорожного движения в данных условиях;

— безопасную скорость движения υ_б.д. – скорость, при которой водитель в состоянии предпринять необходимые действия при возникновении опасной ситуации. Соблюдение безопасной скорости движения с большой вероятностью позволяет гарантировать безопасность поездки;

— экономичную скорость движения υ_экн – скорость, при которой затраты на движение (в основном расход топлива) минимальны;

— скорость сообщения υ_с – скорость, которая является измерителем времени доставки пассажиров и грузов. Скорость сообщения определяется как отношение расстояния между точками сообщения ко времени нахождения транспортного средства в пути (времени сообщения). Этот же показатель применяется для характеристики скорости движения по отдельным участкам дорог.

Между параметрами транспортного потока существуют определенные зависимости. Характер этих зависимостей достаточно сложный, на них влияет громадное количество факторов, связанных не только непосредственно с транспортным потоком, но и с условиями его движения по дороге, метеоусловиями, временем года и суток и т. п. При исследовании транспортных потоков влияющие на них факторы могут рассматриваться как детерминированные или как вероятностные величины.

Вероятностный подход более близок природе транспортного потока, но сложен для математического описания. Детерминированный подход легче реализовать в инженерных методиках, и при тщательном анализе исходных данных он дает достаточно точные для практики результаты.

При исследовании транспортных потоков используют два подхода.

Первый предполагает исследование процессов, происходящих внутри потока, поэтому он получил название микроскопическое моделирование. Микроскопическое моделирование рассматривает транспортный поток как взаимное положение следующих друг за другом автомобилей и основано на теории следования за лидером. Предполагается, что основное влияние на изменение параметров движения конкретного автомобиля (ведомого) оказывает изменение скорости движения находящегося перед ним автомобиля-лидера.

Второй подход к изучению транспортных потоков рассматривает его как целостный процесс, характеризуемый только внешними параметрами. При таком подходе создаются макроскопические модели, которые рассматривают такие характеристики транспортного потока как скорость, интенсивность, плотность движения и т.п.

Между скоростью движения, плотностью и интенсивностью движения существует соотношение N_a = υ_а q_a, (2.1) которое графически может быть изображено в виде так называемой основной диаграммы транспортного потока (рисунок 2.3).

Рисунок 2.3 – Основная диаграмма транспортного потока

Соответствующие точке N_{a max} = P_a значения плотности и скорости транспортного потока считаются оптимальными по пропускной способности (q_{a opt} и υ_{a opt}). При дальнейшем росте плотности (за точкой Р_а перегиба кривой) транспортный поток становится неустойчивым (эта ветвь кривой показана штриховой линией).

Переход транспортного потока в неустойчивое состояние происходит вследствие снижения плавности движения, например при появлении препятствия на участке дороги, неблагоприятных метеоусловиях и т. п. Снижение скорости движения автомобилем – лидером группы требует торможения разной интенсивности последующих автомобилей, а затем и разгонов, что создает пульсирующий, неустойчивый поток.

Резкое торможение транспортного потока (находящегося в режиме, соответствующем точке А) и переход его в результате торможений к состоянию по скорости и плотности в положение, соответствующее, например, точке В, вызывает так называемую «ударную волну» (показана тонкой штриховой линией АВ), распространяющуюся навстречу направлению транспортного потока со скоростью, характеризуемой тангенсом угла β.

«Ударная волна» является, в частности, источником возникновения попутных цепных столкновений, типичных для плотных транспортных потоков.

В точках 0 и q_max интенсивность движения N_a = 0, т.е. соответственно на дороге транспортные средства отсутствуют или транспортный поток находится в состоянии затора (неподвижности).

Радиус-вектор, проведенный из точки 0 в направлении любой точки на кривой (например, Аили В), характеризующей N_a, определяет значение средней скорости потока

(2.2)

Плотность транспортного потока рассматривается как зависимая переменная, поскольку две другие (интенсивность и скорость движения) являются измеряемыми и независимыми переменными.

Оценка состава транспортного потока осуществляется по процентному составу или доле транспортных средств различных типов.

Знание состава транспортного потока позволяет учесть степень занятости дороги движущимся автомобилем, выражением которой является динамическая площадь автомобиля S_a.

Этот показатель характеризует сложность обгона данного автомобиля другим.

Низкие значения S_a незначительно влияют на безопасность движения, а высокие вызывают ее снижение. Динамическая площадь определяется как произведение длины автомобиля l_а на динамический габарит G_a.

(2.3)

(2.4)

где B_а − ширина автомобиля, м;

К_а − ширина колеи (по центрам колес), м;

0,5 − запас для обеспечения разъезда по 0,25 м на сторону.

Для учета в фактическом составе транспортного потока влияния различных типов транспортных средств на загрузку дороги применяют коэффициенты приведения k_{пр i} к условному легковому автомобилю, значения которых представлены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 – Значения коэффициентов приведения k_{пр i}, по СНиП 2.05.02-85

Приведенная интенсивность движения вычисляется как сумма произведений частных показателей интенсивности движения транс портных средств каждого типа, умноженная на соответствующие коэффициенты приведения:

(2.5)

где N_i − интенсивность движения транспортных средств данного типа;

k_{пр i} − соответствующие коэффициенты приведения для данной группы транспортных средств;

т − число типов транспортных средств, на которые разделены данные наблюдений.

Исследования показывают, что используемые коэффициенты приведения являются приближенными или завышенными. Основная причина некорректности состоит в определении k_{пр i} как функции грузоподъемности.

В действительности грузоподъемность не имеет прямого отношения к динамике автомобиля. Этот вывод тем более справедлив для современных более динамичных, скоростных транспортных средств. Автомобиль с высокими динамическими характеристиками независимо от грузоподъемности создает меньше помех движению и способствует повышению пропускной способности дороги.

Корректная оценка динамики автомобилей в транспортном потоке позволяет повысить достоверность расчета пропускной способности дороги.

Источник

Транспортный поток

Транспортный поток состоит из отдельных автомобилей, обладающих различными динамическими характеристиками и управляемых разными по квалификации водителями, т. е. он не является однородным.

В условиях малоинтенсивного движения, когда по дороге движутся отдельные транспортные средства с большими интервалами, водителя в выборе режима движения ограничивают Правила движения, состояние автомобиля и дороги. В плотном транспортном потоке водитель не свободен в выборе скорости движения, он не всегда может сделать обгон и его поведение в значительной степени определяется общим ритмом движения на дороге. Следовательно, интенсивный транспортный поток нивелирует различия в характеристике отдельных водителей и машин.

Наблюдения показали, что движение плотного транспортного потока по улице или дороге напоминает движение воды в канале. Если быстро преградить путь потоку воды в канале, то он мгновенно остановится и по поверхности пробежит обратная волна.

Эффект обратной волны применительно к транспортному потоку выражается в резком снижении скорости вдоль колонны и сокращении интервалов между автомобилями.

Хорошо известно, что канал определенного сечения может пропустить вполне определенное количество воды в единицу времени. Если мы хотим пропустить через канал большее количество воды, то должны увеличить его сечение. Нечто подобное происходит и с транспортным потоком, движущимся по своему каналу — улице или дороге. Проезжая часть определенной ширины может пропустить вполне определенное количество автомобилей, и если мы хотим увеличить ее пропускную способность, то должны расширить дорогу.

Эта аналогия дала специалистам основание применить для изучения закономерностей транспортных потоков законы движения жидкости. Такая модель, правда, с определенными ограничениями позволяет проводить важные исследования и решать ряд практических вопросов по регулированию движения.

Транспортный поток можно характеризовать тремя основными параметрами: интенсивностью N, средней скоростью V и плотностью D. Эти параметры связаны основным уравнением транспортного потока: N = DV.

Графически это уравнение представляет собой основную диаграмму транспортного потока, общий вид которой показан на рис. 1.

Рис. 1. Основная диаграмма транспортного потока

Пользуясь уравнением и диаграммой, можно определять характеристики транспортного потока. Так, средняя скорость выражается через тангенс угла наклона прямой, соединяющей начало координат с точкой, координаты которой характеризуют определенную интенсивность и плотность (N/D).

Максимально возможная при данных условиях интенсивность движения, как это следует из диаграммы, достигается при определенной плотности транспортного потока (точка A на диаграмме) и называется пропускной способностью полосы движения или дороги в целом. Характерно, что при плотности потока, большей, чем в точке A, интенсивность движения снижается. Объясняется это тем, что при большой плотности движения, часто возникают заторы, снижается скорость и это приводит к уменьшению количества автомобилей, проходящих в единицу времени через какое-либо сечение или участок дороги.

Из основной диаграммы и уравнения транспортного потока следует очень важный для регулирования движения вывод: в тех случаях, когда возникает потребность пропустить по дороге максимально возможное количество автомобилей, необходимо установить с помощью знаков определенный режим скорости, который обеспечивает наибольшую интенсивность.

Как показывают наблюдения, при благоприятных условиях движения обычная двухполосная дорога с шириной проезжей части 7 — 7,5 м может пропустить не более 2000 автомобилей в час. Максимальная интенсивность достигается при скорости примерно 50—60 км/ч. (Лобанов Е.М., Сильянов В.В. и др. Пропускная способность автомобильных дорог).

Одной из характеристик движения является свобода обгонов в транспортном потоке. Потребность в обгонах появляется вследствие разнородности состава потока — легковые автомобили и быстроходные грузовые для поддержания желаемой скорости стремятся обогнать медленно движущиеся транспортные средства. С увеличением интенсивности движения потребность в обгонах растет, а возможности для их реализации уменьшаются, поскольку во встречном потоке становится все меньше и меньше интервалов, которые обеспечивают безопасные условия маневра. Наблюдения показывают, что обгон протекает свободно, когда во встречном потоке интервал между автомобилями имеет такую величину, которая может быть преодолена за 20 с и более. Если этот интервал оказывается менее 7 с, то обгон становится практически невозможным.

Конечно, отдельные опытные водители, управляя легковым автомобилем с хорошими динамическими качествами, могут совершить обгон и при меньших интервалах, но это сопряжено с большим риском.

В табл. 1. приведены данные, характеризующие возможности совершения обгонов на обычной дороге шириной 7 — 7,5 м при различной интенсивности движения. Как показывают расчеты, при интенсивности движения 100 авт/ч в транспортном потоке 70% всех интервалов больше 20 с, и поэтому обгоны могут происходить сравнительно свободно. При интенсивности 900 авт/ч таких интервалов остается только 4%, и это намного усложняет условия обгона. Наблюдения, проводившиеся Московским автомобильно-дорожным институтом, показывают, что обгоны уже практически не совершаются, когда суммарная интенсивность движения на дороге в обоих направлениях достигает 1500- 1800 авт/ч. Происходит это из-за уменьшения в транспортном потоке безопасных для обгона интервалов.

Распределение количества интервалов различной длительности в транспортном потоке при различной интенсивности движения

Интенсивность движения на дороге, авт/ч

Источник