На правах рукописи

ХОАНГ Куок Лонг

РАСЧЁТ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ПЕРЕСЕЧЕНИЙ СО СВЕТОФОРНЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ

В УСЛОВИЯХ ВЬЕТНАМА

(05.23.11 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

В печать

Проректор по научной

работе В.П. Носов

Москва 2008

Работа выполнена на кафедре изысканий и проектирования дорог Московского автомобильно-дорожного института (государственного технического университета).

Защита состоится л29 мая 2008 г. в л10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.126.02 ВАК Министерства образования и науки РФ при Московском автомобильно-дорожном институте (государственном техническом университете) по адресу: 125319, г. Москва, Ленинградский проспект, дом 64, ауд. 132.

Справки по тел./факс (495) 155-93-24.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МАДИ(ГТУ).

Ваши отзывы на автореферат в количестве двух экземпляров, заверенные печатью, просьба направлять в диссертационный совет университета. Копию отзыва просим прислать по e-mail: uchsovet@madi.ru.

Автореферат разослан л лапреля 2008 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Борисюк Н.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Высокий темп развития народного хозяйства и автомобилизации во Вьетнаме требует существенного повышения транспортно-эксплуатационных качеств, пропускной способности и расширения сети дорог.

В последнее десятилетие ХХ века начала стремительно развиваться экономика Вьетнама (8...12% в год), особенно больших городов, таких как Ханой, Хошимин, Дананг. Вместе с ростом экономики этих городов быстро развивается индустриализация и увеличивается количество транспортных средств. В центре больших городов большинство транспортных средств составляют мотоциклы (70Е85% состава транспортного потока), их количество ежегодно увеличивается на 14Е17%. Количество автомобилей возрастает на 9Е11% в год.

Современная улично-дорожная сеть больших городов Вьетнама характеризуется недостаточной шириной проезжей части и небольшом расстоянием между пересечениями в одном уровне. Кроме указанного, большое влияние на ухудшение условий движения оказывает сложный состав транспортного потока, состоящего из автомобилей, автобусов, мотоциклов и велосипедов. В потоке движения возникают конфликтные ситуации между разными типами транспортных средств, ограничивается свобода маневрирования автомобилей. Широкое использование мотоциклов, с одной стороны, повышает возможность быстрого передвижения но, с другой стороны, ухудшает безопасность движения и снижает пропускную способность городских улиц, дорог и пересечений в одном уровне.

Пропускная способность является одной из основных характеристик УДС города. Это важное составляющее как для нового проектирования, так и реконструкции развязок, оборудованных светофорами, и организации дорожного движения на них. Во Вьетнаме исследования режимов движения смешанного транспортного потока на пересечении со светофорным регулированием проводились в ограниченном количестве. Использование результатов зарубежных исследователей затруднено из-за различий в составе движения и динамических качествах транспортных средств. В нормах Вьетнама отсутствуют какие-либо рекомендации относительно расчета практической пропускной способности пересечений со светофорным регулированием, а также оценки качества организации движения на них. В настоящее время во Вьетнаме пока нет научных работ, глубоко изучающих пропускную способность и расчет длительности управляющих сигналов.

Исследование пропускной способности регулируемых пересечений в больших городах является весьма актуальным для современных социально-экономических условий Вьетнама.

Цели и задачи диссертационной работы. Целью диссертации является установление закономерностей движения транспортных потоков на пересечениях со светофорным регулированием, разработка методики расчета пропускной способности пересечений со светофорным регулированием с учетом движения мотоциклов и велосипедов, определение коэффициента приведения мотоцикла к легковому автомобилю, а также разработка мероприятий по совершенствованию организации движения на пересечениях с целью повышения пропускной способности и безопасности движения для условий городов Вьетнама.

Научная новизна работы

1. Установлены закономерности движения смешанного транспортного потока на пересечениях со светофорным регулированием в зависимости от величины интенсивности и состава движения.

2. Методика расчёта практической пропускной способности пересечений со светофорным регулированием.

3. Определены величины коэффициентов приведения мотоцикла к легковому автомобилю на регулируемых пересечениях в условиях Вьетнама.

4. Установлены коэффициенты снижения пропускной способности на регулируемых пересечениях с учетом движения двухколёсных транспортных средств.

Практическое значение диссертационной работы. В результате исследований разработаны практические мероприятия и рекомендации по организации дорожного движения с целью повышения безопасности движения и пропускной способности на регулируемых светофором пересечениях в условиях Вьетнама.

Реализация работы. Результаты диссертационной работы использованы при разработке рекомендаций по проектированию, реконструкции и эксплуатации городских дорог институтом стратегического и развития транспорта (Министерства транспорта СРВ).

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований были доложены и получили одобрение на 66-й научно-методической и научно-исследовательской конференции МАДИ (ГТУ) 2008 года.

На защиту выносятся

1. Результаты анализа и оценка состояния сети автомобильных дорог и безопасности движения на пересечениях со светофорным регулированием в городах Вьетнама при движении смешанного транспортного потока.

2. Закономерности изменения скоростей движения транспортного потока в зависимости от интенсивности и состава движения.

3. Закономерности изменения интервалов между транспортными средствами на пересечении со светофорным регулированием. Рекомендуемые величины коэффициента приведения мотоцикла к легковому автомобилю.

4. Результаты исследований движения смешанных транспортных потоков на пересечении со светофорным регулированием с помощью имитационного моделирования.

5. Результаты исследований практической пропускной способности и величин коэффициентов снижения пропускной способности на пересечениях со светофорным регулированием в условиях городов Вьетнама.

6. Практические рекомендации по повышению пропускной способности и безопасности движения на пересечениях со светофорным регулированием в городах Вьетнама.

Публикации. По теме диссертации опубликованы 4 печатные работы.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, изложена на 189 страницах машинописного текста, содержит 57 рисунков и 38 таблиц, библиографический список из 125 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении диссертации обоснована актуальность темы диссертации, сформулирована цель, показаны научная новизна работы и практическая значимость.

В первой главе диссертации дан анализ природно-климатических и социально-экономических факторов, влияющих на развитие автомобильного транспорта. Проведен анализ состояния дорожной сети, состава транспортного потока, безопасности движения и тенденций развития автомобильного транспорта в современных экономических условиях Вьетнама.

Рис.1. Вид транспортного потока во Вьетнаме

Особенностью существующей дорожной сети Вьетнама является недостаточная ширина проезжей части и низкое качество дорожного покрытия, отсутствие специальных полос для движения мотоциклов и велосипедов. Большинство перекрестков в больших городах Вьетнама являются пересечениями в одном уровне. Общий вид транспортного потока во Вьетнаме представлен на рис.1.

По данным статистики за 1998-2006гг. на магистральных улицах и пересечениях в одном уровне больших городов Вьетнама средняя скорость велосипедов составила 9Е13 км/ч, мотоциклов и автомобилей - 19Е35 км/ч. Это ниже, чем в других городах мира.

В последнее время в общем транспортном потоке резко возросло количество механических транспортных средств (рис. 2). Транспортный поток состоит из легковых и грузовых автомобилей, автобусов, мотоциклов, велосипедов, специализированных и гужевых транспортных средств. За последние 15 лет количество механических транспортных средств увеличивалось в среднем ежегодно на 13%. Особенно быстро росло количество мотоциклов.

Рис. 2. Рост количества механических транспортных средств во Вьетнаме

Рост количества механических транспортных средств привел к резкому росту аварийности на автомобильных дорогах страны. В 1997 году в результате дорожно-транспортных происшествий (ДТП) погибло 5.185 чел., в 2006 году - 12.989 чел. (рис. 3).

Рис. 3. Динамика изменения количества ДТП на дорогах Вьетнама по годам

По сравнению с азиатскими странами показатель количества погибших в ДТП во Вьетнаме является очень высоким (рис. 4).

Причины возникновения ДТП в уличном движении в городах Вьетнама можно свести в 3 большие группы.

1. Человеческий фактор: поведение участников движения - водителей, велосипендистов, пешеходов и пассажиров транспорта.

2.Техническое состояние транспортных средств.
3. Дорожные условия.

кол. погибших/10000 чел. кол. погибших/10000 средств

Рис. 4. Сравнение количества погибших в ДТП во Вьетнаме с количеством погибших в ДТП в других странах Азии

На основе проведенного анализа сделан вывод, что для повышения безопасности движения и увеличения пропускной способности необходимо найти новые подходы к изучению и решению вопросов управления и организации движения смешанных транспортных потоков на пересечениях со светофорным регулированием с учетом условий Вьетнама.

Во второй главе диссертации приводятся результаты исследований потока насыщения, режима движения транспортного потока, а также отдельных транспортных средств на пересечениях со светофорным регулированием в городах Вьетнама. Автором были исследованы величины интервалов между транспортными средствами, скорости движения смешанного транспортного потока на улицах, поток насыщения, теоретические аспекты определения величины потока насыщения и определения коэффициента приведения смешанного потока к потоку, состоящему только из легковых автомонбилей на пересечении со светофорным регулированием.

Для проведения экспериментальных исследований режима движения транспортных потоков была использована видеосъемка. Наблюдения за режимом движения транспортного потока были проведены на ряде пересечений в крупных городах Вьетнама: Ханое, Хошимине, Дананге. Участки дорог, где проводить наблюдения, имели ширину проезжей части с двумя полосами движения от 3,5 м и более.

Одним из важных понятий, характеризующих условия движения транспортного потока на регулируемом перекрестке, является "идеальный" поток насыщения. Идеальный насыщенный поток по разным методам в странах мира равняется SН = (1800 - 2700) авт/ч/полос в зависимости от ширины полосы движения.

Определение величины идеального потока насыщения Sн производится по формуле

; (1)

где tн - среднее значение временного интервала насыщения, с.

Результаты наблюдений позволили получить основные закономерности распределения зазоров между транспортными средствами и распределения минимальных интервалов между движущимися друг за другом транспортными средствами.

В результате выполненных исследований были получены следующие зависимости, характерные для движения транспортных средств на подъездах к пересечению (рис. 5, рис. 6).

Рис. 5. Распределение зазора между внешней границей

колес транспортных средств и кромкой проезжей части

двухполосных дорог

Рис. 6. Распределение интервалов во времени между проездами различных транспортных средств

Анализ результатов исследования распределения скоростей по полосам на улицах в больших городах Вьетнама показал, что фактические кривые распределения скоростей при малой интенсивности движения могут иметь одну, две и даже три вершины (рис.7).

Рис.7. Мономодальное и полимодальное распределение скоростей движения на подъездах в г. Ханое:

1 - теоретическая кривая; 2 - фактическая кривая

В результате исследований на пересечениях в г.Хошимине и г.Ханое получены следующие результанты.

Идеальный поток насыщения, определенный по разным методам в странах мира, равняется SН = (1800 - 2700) авт/ч/полос, при ширине полосы движения 3,0Е3,6 м.

Поток насыщения на регулируемых пересечениях в больших городах Вьетнама:

при ширине проезжей части B = 3,5-5,0м Sн = (1365- 1480) авт/ч, при ширине проезжей части B = 7-10м Sн = (3267- 4115) авт/ч, при ширине проезжей части B = 10-15м Sн = (4115- 6200) авт/ч.

Коэффициент приведения к легковому автомобилю неодинаковый и непостоянный для разных стран, и зависит от скорости транспортных средств, интенсивности, состава потока и дорожных условий. На регулируемых пересечениях в крупных городах Вьетнама автор определил значение коэффициента приведения мотоцикла к легконвому автомобилю Ем = 0,17 при средней скорости потока движения меньше 30 км/ч и Ем = 0,25 при средней скорости потока движения до 40 км/ч (табл. 1).