Аналіз режимів руху автомобілів у транспортному потоку

СХЕМА ОРГАНІЗАЦІЇ РУХУ

	ДУ		ТП		Інтенсивність
	швидкість
планування ВДМ		Склад потоку
	Режими руху
топографія

подовжні ухили

технічніхарактеристики

екологічніхарактеристики

поворот траси в плані		затримки		довжина черги		час проїзду по маршруту		шкідливі викиди		шум
рівність
довжини перегонів

засоби управління рухом

Рис. Структурна схема стану системи «ДУ – ТП» («Дорожні умови – транспортний потік»).

В загальному потоці по вулично-дорожній мережі (ВДМ) одночасно рухаються транспортні засоби, що відрізняються:

- конструкцією автомобіля;

- технічним станом;

- типом двигуну;

- споживанням палива.

На стан транспортного потоку впливають і такі фактори, як:

- психофізіологія водія;

- дорожні умови;

- погодні умови і т. д.

При русі автомобілів у містах відбуваються затримки їх біля перехресть. Внаслідок цього рух автомобіля стає імпульсним - рух з постійною швидкістю змінюється гальмуванням, зупинкою та наступним розгоном.

В зв’язку з цим режими руху на ВДМ міста вивчають в їздових циклах.

Їздовим циклом називається сукупність режимів руху, що змінюються на типовому елементі ВДМ «перегін – перехрестя з світлофорним регулюванням».

Окремі режими руху – це фази їздового циклу.

Співвідношення часу роботи автомобіля на різноманітних режимах в значній мірі залежить від планувальних характеристик міста та транспортно- експлуатаційних параметрів її ВДМ, а також рівня організації дорожнього руху.

Важливим показником, що відображає фактичні умови руху транспортного потоку, є час проїзду автомобілями ділянки міської магістралі (швидкість сполучення), який складається з суми часу роботи автомобіля у різних режимах:

розгін, гальмування, усталений рух, холостий хід .

Від співвідношення цих складових залежить багато показників екологічної безпеки автомобілів.

Розглянемо кожний з режимів.

ФАЗА РОЗГОНУ.

У процесі розгону автомобіля кількість відпрацьованих газів та споживання палива визначаються:

- режимом роботи двигуну;

- характером його зміни (прискоренням);

- токсичними та економічними характеристиками двигуну.

Значення прискорення при розгоні автомобіля не є постійним, а весь час знижується при збільшенні швидкості і переході на більш високу передачу.

Встановлені значення прискорень при розгоні автомобіля з місця шляхом послідовного переключення передач:

Таблиця

Передача	Прискорення, м/с2
	a = 1,2 - 1,4
	a = 0,7 - 0,75
	a = 0,4 - 0,45
	a = 0,2 - 0,3

Внаслідок аналізу характеристик розгону автомобілів отримана залежність прискорення - швидкість:

j_p = = (a + bv)^-1,

де j_р - прискорення автомобіля, м/с²;

v - швидкість автомобіля, м/с;

a, b - постійні, що мають розмірність

а - с²/м; b - с³/м².

Оскільки при v= 0 відношення dv/dt = a^-1 , то ця постійна має значення, зворотне максимальному прискоренню в момент початку розгону.

Враховуючи, що при t= 0, v= 0, можна записати час розгону автомобіля як функцію від швидкості v:

Шлях, який проходить транспортний засіб при розгоні (змінної швидкості) з моменту початку розгону до моменту досягнення швидкості v:

S_р = 0,5av² + 0,333bv³

Внаслідок обробки експериментальних даних про характеристики руху автомобілів, що розганяються з першого місця в черзі, були одержані значення параметрів a і b:

Таблиця

	a	b
Легкові автомобілі	0,5	0,072
Вантажні автомобілі та автобуси	0,76	0,2

Рис. Час та шлях розгону автомобіля, що стоїть на першому місці у черзі: 1 - легкові автомобілі; 2 - вантажні автомобілі.

ФАЗА ГАЛЬМУВАННЯ.

В місті, при проїзді регульованого перехрестя характер і спосіб гальмування залежить від роботи світлофорної сигналізації.

Розрізняють такі види гальмування:

1) вибіг – гальмування з від’єднаним двигуном без використання гальм на min холостому ході;

2) сповільнення – гальмування з приєднаним двигуном в режимі примусового холостого ходу;

3) екстрене – гальмування гальмами

Обробка результатів спостережень за зміною сповільнення j_т залежно від поточної швидкості автомобіля показала, що для високих швидкостей руху характерне більше значення сповільнення при гальмуванні. Із зменшенням швидкості j_т знижується.

Рис.6. Залежність характеристик гальмування від поточної швидкості легкового (1) і вантажного (2) автомобілів: а) сповільнення при гальмуванні; б) час повного гальмування від початкової швидкості руху.

Кореляційне рівняння, що описує залежність, показану на рисунку.

t_г = ρ · (v) ^0,5 ,

де ρ - параметр, значення якого дорівнюють

легкові - 3,75

вантажні - 5,7

Шлях гальмування до повної зупинки в залежності від швидкості в момент початку гальмування:

S_т = 0.333 · ρ (v)^1.5