Пропускная способность автомобильных дорог

Пропускная способность одной полосы движения, т. е. то максимальное количество единиц подвижного состава, которое может проследовать по дороге, при движении с расчетной скоростью в одном направлении за определенный период времени, например один час, определяется исходя из следующих данных:

V - заданная техническая скорость движения автомобилей, км/час;

 х  - среднее расстояние  (габаритная длина),   занимаемая одним автомобилем (автопоездом), м;
    -  интервал (промежуток времени) между следующими один за другим автомобилями, час. Приэтих показателях в течение 1 часа по дороге может быть пропущено N автомобилей (искомая пропускная способность),   следующих друг за другом с интервалом I час   Nt = 1 час,
откуда  , где коэффициент 1000 введен в числитель с целью обеспечить единство измерителей (поскольку скорость учитывается в км/час, а расстояния - в м)

Строительство дорожной инфраструктуры

Строительство дорожной инфраструктуры

Однако на этом вывод выражения пропускной способности не заканчивается, так как величина  х должна быть расшифрована и представлена как функция скорости V.

 
 Рис. 5. Положение двух идущих один за другим автомобилей в условиях максимального использования  пропускной способности  одной  полосы  движения дороги

Величина хможет быть представлена как сумма следующих трех элементов (рис. 5)

 , где l1 - средняя габаритная длина единицы подвижного состава; l2 -расстояние, проходимое автомобилем с установившейся скоростью за время так называемой реакции шофера (т. е. до момента осознания необходимости торможения); l3  - дистанция торможения.

Величина l1 постоянная, а l2 и l3 - переменные, функционально зависящие от величины расчетной скорости движения. Величина  l2 представляет собой произведение

где   - продолжительность  реакции шофера  (обычно,    в  пределах  0,5-1,0 сек).

Так как величина l2 должна быть получена в метрах, тогда как V берется в км/час, а   в секундах, то в последнюю формулу вводятся дополнительные коэффициенты и она принимает следующий вид:

     м
Дистанция торможения l3 определяется исходя из величины живой силы, накопленной автомобилем к моменту начала торможения и полностью погашаемой к моменту остановки:

 где

М - масса автомобиля;

Q - вес автомобиля  (при условии,  что все его  колеса заторможены);

  - коэффициент сцепления колес автомобиля с поверхностью проезжей части дороги при движении «юзом» (коэффициент трения скольжения);

Значения   для сухой дороги 0,5 0,7; для обледеневшей - 0,1. Поскольку живая сила может быть выражена через величину веса автомобиля, то

где g = 9,81 м/сек2- ускорение силы тяжести.

После сокращения обеих частей уравнения на величину Q определяют l3,   одновременно преобразуя скорость из м/сек в км/час

Подставляя  наиденные значения   в уравнение
получаем формулу для определения  пропускной способности одной полосы движения в окончательном виде:

При анализе функциональной зависимости величины пропускной способности от скорости движения видно, что в данном случае приходится иметь дело с кривой второго порядка (рис. 6). Отсюда следует, что при каком-то определенном значении скорости пропускная способность достигает максимума, после чего начинается ее уменьшение. Это происходит потому, что при дальнейшем увеличении V  возрастающая в квадратичной прогрессии и входящая в знаменатель дроби величина тормозной дистанции l3  приобретает такие размеры, что общая величина дроби уменьшается, а следовательно, пропускная способность снижается.

От величины пропускной способности зависит количество полос движения, а следовательно, и ширина проезжей части дороги.

 
Рис. 6. Диаграмма зависимости пропускной способности дороги от расчетной скорости движения
 
Так например, если   ожидаемая интенсивность движения по дороге 1500 автомобилей в час максимума в одном направлении, а пропускная способность одной полосы - 750 авт/час, то для обеспечения нормальной работы дороги в данном направлении понадобятся две полосы движения. Если интенсивность движения в обратном направлении в течение этого же часа близка к 1500 авт/час, то дорога должна быть устроена четырехполосной.
 
Однако при явной неравномерности густоты движения по направлениям иногда прибегают к особым мерам регулирования движения, добиваясь пропуска повышенного количества автомобилей в одном направлении без увеличения количества полос движения и общей ширины   дороги.    Так,   если  на   четырехполосной   дороге   интенсивность движения в одном направлении в час максимума (например, утром при движении из пригорода к городу) предполагается увеличить до 2250 автомобилей, но известно, что густота движения в обратном направлении не превысит в этот час 750 автомобилей, то объявляют (с помощью сигнальных знаков, щуцлиний и т. д.) три полосы движения, предназначенными для   движения в одном   направлении а   одну   полосу - для движения в другом направлении. Если же картина меняется и начинается разъезд из города, достигающий интенсивности 2250 автомобилей в час, в то время как поток из пригорода составляет всего 750 автомобилей в час, то три полосы предназначаются для обратного направления.

Так же рекомендуем посмотреть:

© 2007 Hydrotechnics.ru.
Использование материалов разрешается при обязательной установке
активной гиперссылки на сайт Hydrotechnics.ru рядом с опубликованным материалом.

Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика