Home Scientific research
УДК 625.72 Геркен І. М.

РОЗПОДІЛ ІНТЕНСИВНОСТІ РУХУ ТРАНСПОРТУ ПО СМУГАХ ПРОЇЗНОЇ ЧАСТИНИ МАГІСТРАЛЕЙ В МЕЖАХ ПЕРЕХРЕЩЕНЬ ЗА ТИПОМ "ЛИСТ КОНЮШИНИ"

Одним з головних чинників, що сприяють підвищенню рівня забруднення повітря автотранспортом, є нерівномірність руху транспортних засобів з двигунами внутрішнього згоряння. Тому при побудові моделі для розрахунку маси шкідливих речовин, що утворюються при русі автотранспорту в межах перехрещень магістралей, важливим моментом є обчислення частки автомобілів, що проходять перехрещення із затримкою, та тривалості цієї затримки (під затримкою будемо розуміти процес гальмування до повної зупинки з наступними очикуванням та розгоном). При нормальному функціонуванні багаторівневих перехрещень навіть високих класів з повним розв’язанням руху виникають затримки при вливанні поворотних потоків в головні.

Перехрещення магістралей за типом "лист конюшини" та його частина, що досліджувалася

Головними факторами, що визначають імовірність та тривалість затримки, є швидкості та інтенсивності руху головного та другорядного (поворотного) потоків. При цьому стосовно головного потоку, який звичайно рухається багатосмуговою проїзною частиною, важливими є характеристики тієї його частини, що рухається зовнішньою смугою, до якої вливаються автомобілі другорядного потоку. У зв’язку з цим необхідна методика розрахунку величини частки головного потоку, що рухається по зовнішній смузі. Закономірності розподілу автомобілів по ширині проїзної частини добре вивчені та викладені у роботах [1-4]. Але всі вони стосуються руху на перегонах.

Характерною ознакою перехрещень магістралей за типом “лист конюшини”, до якого належить більшість багаторівневих перехрещень, є те, що перед точкою влиття поворотного потоку в головний знаходиться точка відокремлення іншого поворотного потоку від головного. Тобто до групи факторів, що впливають на розподіл автомобілів по ширині проїзної частини на перегоні додається частка автомобілів, що виконують маневр відокремлення. Ця ситуація також характерна для приєднань магістралей за типом "труба".

Для визначення сукупності факторів, вплив яких підлягав вивченню, були використані результати експертних оцінок та натурних обстежень, наведених у роботі [1]. В цій роботі були розглянуті вісім факторів: рівень завантаження проїзної частини магістралі, інтенсивність пішохідного руху на тротуарах, кількість вантажних автомобілів у потоці, кількість міського громадського транспорту у потоці, рівність проїзної частини, поздовжний ухил магістралі, видимість розмітки проїзної частини магістралі, наявність тимчасових стоянок на проїзній частині магістралі.

У зв’язку з конструктивними та функціональними особливостями багаторівневих перехрещень, а також беручи до уваги специфіку інформації, що використовується в моделі розрахунку викидів, будемо вважати можливим зменшити кількість факторів з наступних міркувань:

  • багаторівневі перехрещення проектуються передбачаючи малу інтенсивність пішоходного руху на тротуарах, або повну її відсутність;
  • магістралі на ділянках, що розглядаються, мають невеликий поздовжний ухил;
  • експлуатація магістралей організована задовільно, тобто дорожнє покриття перебуває у доброму стані та видимість розмітки проїзної частини добра;
  • усі транспортні засоби з низькою маневреністю, тобто вантажні автомобілі, тролейбуси та автобуси, можна звести до однієї групи.

Для вивчення закономірностей формування потоку автомобілів на зовнішній смузі головного напрямку перед точкою влиття другорядного потоку були проведені експериментальні дослідження на магістралях м. Києва. Були обстежені перехрещення на шостисмугових магістралях безперервного руху з відсутністю у безпосередній близькості зупинок громадського транспорту та тимчасових стоянок на проїзній частині, незначним поздовжним ухилом, задовільним станом покриття проїзної частини. За цих умов пропускна спроможність обстежених магістралей вважалась приблизно однаковою. Таким чином, вивчався трьох факторів:

  1. загальна кількість автомобілів у потоці, авт/год – x1;
  2. величина частки автомобілів, що виконують маневр відокремлення – x2;
  3. величина частки автомобілів, що характеризується низькою маневреністю (вантажні, автобуси, тролейбуси) – x3;

на інтенсивність руху на зовнішній смузі головного напрямку після точки відокремлення поворотного потоку, авт/год – y.

Під час експерименту впродовж 20-хвилинних інтервалів часу фіксувались інтенсивність та склад потоку для внутрішніх смуг, для поворотного потоку та для частини головного потоку, що після відокремлення рухається зовнішньою смугою. Діапазони вимірення для незалежних змінних та залежної величини становили

Таблиця 1

Параметр y x1 x2 x3
Мінімальне значення 19 298 0,175 0,057
Максимальне значення 72 793 0,334 0,140

Матриця кореляції незележних змінних між собою та із залежною величиною має вигляд

Таблиця 2

  y x1 x2 x3
x1 0,812 1 -0,346 0,420
x2 -0,714 -0,346 1 -0,072
x3 0,433 0,420 -0,072 1

Як видно з табл. 2, незалежні змінні слабо корелюються між собою. Змінні x1 та x2 добре корелюються із залежною величиною на відміну від змінної x3. Застосовуючи ступінчатий регресійний метод для визначення зачущості факторів, було з’ясовано, що додання до моделі фактору x3 збільшує множинний коефіцієнт детермінації лише на 0,02 (0,892 проти 0,872), тобто цей фактор можна виключити з моделі. Цей результат збігається з результатами роботи [1], де за результатами експертних оцінок фактори величини часток вантажних автомобілів та громадського транспорту в потоці посіли за значущістю відповідно друге та третє місця, в той час як за результатами натурних обстежень ці фактори посіли передостанні сьоме та шосте місця.

Остаточна регресійна модель має вигляд

Адекватність моделі була перевірена за допомогою F-критерія

Таким чином, одержана залежність, що дозволяє задовільно прогнозувати інтенсивність частки головного потоку, що рухається зовнішньою смугою перед точкою злиття і перешкоджає влиттю другорядного потоку, в умовах, характерних для перехрещень за типом "лист конюшини" та приєднань за типом "труба".

Література

  1. С. С. Кизима, А. В. Артеменко, С. П. Дуплик. Структура процесу розподілу руху по ширині проїзної частини міських магістралей. - Автомобільні дороги і дорожнє будівництво, 1985, вип. 37, с. 75-80;
  2. С. С. Кизима, А. В. Артеменко, С. П. Дуплик. Розподіл транспортних засобів по смугах проїзної частини міських магістралей. - Автомобільні дороги і дорожнє будівництво, 1987, вип. 41, с. 84-89;
  3. П. П. Коваленко, Ю. В. Игнатьев, В. К. Вальц. О закономерностях движения автомобильных потоков на городских магистралях. - Известия высших учебных заведений. Строительство и архитектура, 1968, №4, с. 187-195;
  4. А. Н. Красников. Закономерности распределения транспортных средств по ширине проезжей части автомобильных магистралей. - Тр. МАДИ, 1979, вып. 163, с. 97-102.
1