Приборы и аппаратура, применяемые для проведения натурных обследований и изучения параметров транспортных потоков.

Для измерения интенсивности транспортных потоков применяют переносную или стационарную аппаратуру, основным элементом которой являются датчики (детекторы), устанавливаемые стационарно или временно на проезжей части дороги. Так, стационарными средствами оборудуют специальные контрольные посты на автомобильных дорогах, ведущие систематический учет интенсивности транспортных потоков.

Также автоматический учет ведется на городских магистралях, входящих в системы АСУД.

Основным чувствительным элементом для стационарных постов являются индуктивные детекторы, располагаемые в дорожном покрытии. В качестве датчиков для измерения интенсивности движения применяют также пневматические, индуктивные, ультразвуковые, лазерные и радиолокационные приборы.

Для измерения мгновенной скорости наиболее широко применяют переносные приборы, принцип работы которых основан на эффекте Доплера (частота сигнала, отраженного от движущегося объекта, зависит от скорости его движения). Такие приборы используются для контроля сотрудниками ДПС скорости на дорогах (рис. 3.8).

Частота принимаемого прибором сигнала

где fизл - частота излучаемого сигнала; ∆f– изменение частоты за счет разности скоростей (эффект Доплера).

Рис. 3.8. Измерение мгновенной скорости транспортного средства скоростемером:

1 – контролируемое транспортное средство; 2 – расположение измерителя скорости.

Для измерения скорости и других параметров (например, дальности видимости) может применяться высокоточный лазерный измеритель скорости и дальности (ЛИСД), который позволяет производить замеры в потоке одиночных транспортных средств благодаря узкому излучаемому пучку. Диапазон измеряемых скоростей – 0–200 км/ч, погрешность измерения – ±4 км/ч при дальности измерения до 250 м.

При исследовании с помощью движущегося в потоке автомобиля можно использовать переносные приборы, устанавливаемые на любой автомобиль или специально оборудованный автомобиль-лабораторию.

Значительным шагом в возможности оснащения служб ОДД и в обеспечении контроля состояния и параметров движения является ходовая лаборатория (рис. 3.9), созданная по техническому заданию ГУ ГИБДД МВД РФ специалистами "Техприбора-РКТ" совместно с НПО "Спецтехника и связь" МВД России (1998 г.).

Лаборатория смонтирована на базе автомобиля ГАЗ-2217-104 "Баргузин", оснащена современными электронными средствами регистрации параметров транспортного потока (интенсивности и состава потока, скорости сообщения, времени задержки), а также позволяет контролировать светотехнические характеристики ТСОД и освещение дороги. С помощью приборов могут измеряться продольные и поперечные уклоны дороги, радиусы криволинейных участков. Все проводимые измерения фиксируются в автоматическом режиме, облегчая работу персонала, осуществляющего обследование дорог и изучение транспортных потоков. Проблема широкого применения таких ходовых лабораторий зависит лишь от возможности финансирования их изготовления.

Важное место в арсенале технических средств для изучения дорожного движения занимает видеосъемка.. Прежде всего появляется возможность анализировать не только количественные показатели движения, но и качественные, например, различать модели автомобилей, поведение участников в сложных ситуациях движения, состояние видимости технических средств. При соблюдении определенных условий обеспечивается высокая точность регистрации плотности движения. Наконец, видеосъемка обеспечивает длительную сохранность и возможность многократного использования материала для анализа и демонстрации.

Аэрофотосъемку используют для исследования характеристик транспортного потока и пропускной способности дорог. Обработка данных аэрофотосъемки позволяет получить широкую информацию, включая плотность потока, режимы обгонов, которые трудно измерить наземными методами. В зависимости от режима съемка может быть маршрутной и стационарной. К маршрутной относится съемка при пролете над изучаемой дорогой, а к стационарной – с неподвижного ("висящего") вертолета, аэростата или высокого здания. Преимуществом аэрофотосъемки является то, что наряду с параметрами транспортного потока можно получить наглядные данные о параметрах дороги, ее состоянии, движении пешеходов.

  24. Общие закономерности движения автомобилей и формирование потоков

Фактически по дорогам происходит одновременное движение большого числа автомобилей разных типов с разной степенью загрузки и в разном техническом состоянии. Ими управляют водители разной квалификации, обладающие индивидуальными особенностями вождения, и различной продолжительностью реакции на изменение обстановки движения. Поэтому все проектные решения, принимаемые на основе нормативов, разработанных применительно к движению одиночного автомобиля, должны анализироваться с точки зрения удовлетворения ими требований движения транспортных потоков.

Следуя из разных мест отправления в разные места назначения, автомобили образуют на дороге транспортные потоки, движущиеся навстречу друг другу. В каждом транспортном потоке осуществляется взаимодействие автомобилей. Между автомобилями устанавливаются интервалы, величина которых зависит от скорости движения и индивидуальных особенностей водителей, стремящихся выдержать расстояние от идущего впереди автомобиля, которое им кажется безопасным. Изменение дорожных условий вызывает соответствующее изменение расстояний между автомобилями (сгущение или растягивание транспортного потока). Различие в условиях движения, которые кажутся разным водителям оптимальными, приводит к возникновению в каждом транспортном потоке внутренних помех. Происходят обгоны медленных автомобилей более быстрыми. На дорогах с проезжей частью для двух полос движения обгоны связаны с выездом обгоняющих автомобилей на смежные полосы встречного движения, что создает помехи для встречного транспортного потока.

Изучение закономерностей движения транспортных потоков является предметом развивающейся в последние годы теории транспортных потоков – науки, описывающей закономерности движения автомобилей в различных дорожных условиях с учетом их динамических качеств и психофизиологических особенностей водителей. Она основана на положениях теории автомобиля, инженерной психологии и теории вероятностей.

Условия движения по дороге существенно меняются с увеличением интенсивности движения. На степень удобства проезда по дороге, легкость управления автомобилем, эффективность использования автомобильного транспорта и расход топлива непосредственное влияние оказывает загрузка дороги движением. В зависимости от степени загрузки дороги автомобилями различают несколько характерных режимов транспортных потоков, связывая с ними понятие об уровнях удобства движения:

свободный поток (уровень удобства движения А) — одиночные автомобили, едущие по дороге на таком расстоянии друг за другом, что они не оказывают взаимного влияния на условия движения. Проезд по дороге неутомителен для водителей и пассажиров. Из этого случая исходили ранее при обосновании требований к отдельным элементам дорог;

частично связанный поток (уровень удобства движения Б) - движение происходит в виде групп, состоящих из нескольких автомобилей, которые отличаются по динамическим качествам и следуют на близком расстоянии друг за другом (рис. VI. 1, б). Обычно это вызывается тем, что передний автомобиль, движущийся более медленно, задерживает задние задние. Водители их вынуждены ехать медленнее, чем хотели бы, ожидая удобного момента для совершения обгона с выездом на соседнюю полосу, после чего получают возможность продолжать движение с режимом одиночного автомобиля, пока не нагонят следующую группу. Средние скорости потока снижаются, управление автомобилем осложняется. Если движение на близком расстоянии друг от друга предписано группе водителей, едущих в одно место, мы имеем случай организованного колонного движения;

связанный поток (уровень удобства движения В) — движение происходит в виде больших групп автомобилей (рис. VI. 1, в). Все автомобили оказывают взаимное влияние, и сразу после обгона одиночного автомобиля или пачки скорость автомобиля начинает вновь определяться движением едущего перед ним автомобиля. Обгоны осуществляются с тем большей трудностью, чем выше интенсивность движения. Комфортабельность поездок существенно ухудшается. От водителей требуется повышенная внимательность;

плотный, или насыщенный поток (уровень удобства движения Г) - автомобили следуют друг за другом (рис. VI. 1, г). Обгоны становятся практически невозможными. Скорость движения резко снижается. В местах ухудшения дорожных условий возможно возникновение заторов.

В связи с колебаниями интенсивности движения в разные дни и часы суток на одном и том же участке дороги режимы движения изменяются.

Поскольку условия движения автомобилей для каждого из указанных режимов различны, они описываются различными закономерностями теории транспортных потоков.