Спосіб оцінки завантаженості вулично-дорожньої мережі міста автотранспортними потоками

Реферат: Спосіб оцінки завантаженості вулично-дорожньої мережі міста автотранспортними потоками, за яким на ділянках вулично-дорожньої мережі проводять моніторинг автотранспортних потоків. Здійснюють автоматичний дискретний моніторинг інтенсивності автотранспортних потоків з відповідною оптимальною дискретністю, встановленою для кожної елементарної ділянки вулично-дорожньої мережі для ідентифікації її завантаженості ваговими коефіцієнтами, які встановлюються для кожної елементарної ділянки відповідної однорідної групи відношенням інтенсивності автотранспортних потоків на елементарній ділянці до інтенсивності автотранспортних потоків на репрезентативній елементарній ділянці даної однорідної групи у фіксований момент часу, на якій детекторами транспорту здійснюють неперервний автоматичний моніторинг інтенсивності автотранспортних потоків. UA 96168 U (12) UA 96168 U UA 96168 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Спосіб оцінки завантаженості вулично-дорожньої мережі міста автотранспортними потоками належить до галузі Транспортні системи міста і може бути застосований при оптимізації просторово-часового розподілу автотранспортних потоків у вулично-дорожній мережі міста. Відомий експериментально-аналітичний спосіб [1], за яким завантаження вуличнодорожньої мережі міста автотранспортними потоками на всіх її елементах оцінюється розрахунковим методом за рахунок емпіричних даних інтенсивності руху на основних входах вулично-дорожньої мережі та окремих локальних ділянках всередині неї. Спосіб [1] реалізується за наявності матриці кореспонденцій автотранспортних потоків відповідної вулично-дорожньої мережі, отримання якої вимагає додаткових досліджень і є складною задачею для реалізації. За найближчий аналог корисної моделі прийнято спосіб [2], за яким на ділянках вуличнодорожньої мережі проводять моніторинг автотранспортних потоків. Спосіб [2] дозволяє оцінити просторово-часовий розподіл інтенсивності автотранспортних потоків, використовуючи при цьому дані щодо інтенсивності вхідного потоку на перехресті та її частки в розподілі вхідного потоку за напрямком руху. Даний спосіб [2] за своєю суттю нераціональний, оскільки передбачає наявність емпіричних даних щодо інтенсивності вхідних потоків на всіх вузлах (перехрестях) вулично-дорожньої мережі за та відповідні частки розподілу кожного вхідного потоку за напрямками руху на перехрестях всієї мережі. Отже, оцінка завантаженості міської мережі автотранспортними потоками за вище описаним способом втрачає сенс, оскільки вхідна інформація для реалізації способу [2] вже є достатньою для відображення завантаженості ділянок вулично-дорожньої мережі міста автотранспортними потоками. В основу запропонованої корисної моделі поставлена задача удосконалити спосіб оцінки завантаженості вулично-дорожньої мережі міста автотранспортними потоками, що дозволить оперативно встановити просторово-часовий розподіл інтенсивності руху на ділянках вуличнодорожньої мережі. Поставлена задача вирішується тим, що здійснюється автоматичний дискретний моніторинг інтенсивності автотранспортних потоків з відповідною оптимальною дискретністю встановленою для кожної елементарної ділянки вулично-дорожньої мережі для ідентифікації її завантаженості ваговими коефіцієнтами, які встановлюються для кожної елементарної ділянки відповідної однорідної групи відношенням інтенсивності автотранспортних потоків на елементарній ділянці до інтенсивності автотранспортних потоків на репрезентативній елементарній ділянці даної однорідної трупи у фіксований момент часу, на якій детекторами транспорту здійснюється неперервний автоматичний моніторинг інтенсивності автотранспорт них потоків. Вулично-дорожню мережу розглядають як множину елементарних ділянок, що являють собою фрагменти вулиць та доріг з фіксованими структурними ознаками. За структурні ознаки вибирають основні параметри, які є визначальними при встановленні нормативних значень інтенсивності руху (характеристики повздовжніх та поперечних профілів проїзної частини ділянок вулично-дорожньої мережі). Множину ділянок вулично-дорожньої мережі розглядають у вигляді сукупності підмножин, кожна з яких являє собою сформовану однорідну групу елементарних ділянок вуличнодорожньої мережі, що мають достатньо високу подібність структурних ознак. На всіх елементарних ділянках, в межах однорідної групи здійснюється автоматичний дискретний моніторинг інтенсивності автотранспортних потоків з відповідною оптимальною дискретністю попередньо встановленою для кожної елементарної ділянки вулично-дорожньої мережі. Крім того для кожної однорідної групи елементарних ділянок ідентифікується репрезентативна елементарна ділянка вулично-дорожньої мережі, що є середньо-статистично зваженим відображенням всіх елементарних ділянок відповідної однорідної групи. Для кожної елементарної ділянки відповідної однорідної групи відношенням інтенсивності автотранспортних потоків на елементарній ділянці до інтенсивності автотранспортних потоків на репрезентативній елементарній ділянці даної однорідної групи у фіксований момент час встановлюють ваговий коефіцієнт завантаженості ij : ij t   55 Iij t  IP t  i , (1) де ij t  - ваговий коефіцієнт завантаженості на фіксований момент часу t j-ої елементарної ділянки, що належить до і-ої однорідної групи елементарних ділянок; Iij t  - інтенсивність автотранспортного потоку на фіксований момент часу t на j-ій елементарній ділянці, що належить до і-ої однорідної групи елементарних ділянок; 1 UA 96168 U IP t  i 5 - інтенсивність автотранспортного потоку на фіксований момент часу t на репрезентативній елементарній ділянці вулично-дорожньої мережі Р, що належить до і-ої однорідної групи елементарних ділянок. Ваговий коефіцієнт завантаженості ij j-ої елементарної ділянки, що належить до і-ої однорідної групи елементарних ділянок приводять до середньодобового коефіцієнта завантаженості ij на j-ій елементарній ділянці, що належить до і-ої однорідної групи. Середньодобовий ваговий коефіцієнт завантаженості ij встановлюють за формулою: n ij  10 15 20  j1 ij , (2) n де n кількість окремих спостережень за інтенсивністю автотранспортного потоку на j-ій елементарній ділянці, що належить до і-ої однорідної групи елементарних ділянок. Для оцінки завантаженості елементарних ділянок вулично-дорожньої мережі, ідо входять до складу відповідних однорідних груп здійснюють неперервний автоматичний моніторинг інтенсивності автотранспортних потоків детекторами транспорту на репрезентативних елементарних ділянках відповідних однорідних груп. Отримані емпіричні значення інтенсивності використовують для побудови функції розподілу добового ходу інтенсивності автотранспортного потоку на репрезентативних елементарних ділянках відповідних однорідних груп. Оцінка завантаженості на j-ій елементарній ділянці, що належить до і-ої однорідної групи елементарних ділянок, і для якої встановлено середньодобовий ваговий коефіцієнт завантаженості ij , проводиться на момент часу t з використанням даних щодо інтенсивності P автотранспортних потоків на репрезентативній елементарній ділянці I1 . Для оцінки завантаженості вулично-дорожньої мережі міста автотранспортними потоками використовують формулу:  I ij t   IP t   ij , (3) i  25 30 де I ij - інтенсивність автотранспортного потоку на фіксований момент часу t на j-ій елементарній ділянці, що належить до і-ої однорідної групи елементарних ділянок; Точність оцінки завантаженості елементарних ділянок відповідної однорідної групи оцінюють  шляхом порівняння прогнозної I ij та фактичної інтенсивності IB автотранспортних потоків ij (натурні спостереження) на елементарних ділянках, які вибрані довільним чином за допомогою генератора випадкових чисел. Відносну похибку  оцінки завантаженості визначають за формулою:   IB t   I ij t  ij IB t  ij  100% , (4) де IB t  - фактична інтенсивність автотранспортного потоку на фіксований момент часу t на jij 35 40 45 iй елементарній ділянці, що належить до і-ої однорідної групи елементарних ділянок, яку вибрано довільним чином за допомогою генератора випадкових чисел. Практичне застосування способу оцінки завантаженості вулично-дорожньої мережі міста автотранспортними потоками продемонстровано на наступному прикладі, вихідні дані для якого наведені в таблиці. Використовуємо дані емпіричних (натурних) досліджень інтенсивності автотранспортного P потоку I1.4 на 4-ій елементарній ділянці та на репрезентативній елементарній ділянці I1 на фіксований момент часу t, що належать до 1-ої однорідної групи елементарних ділянок. Відповідно до (1) розраховуємо ваговий коефіцієнт завантаженості 1.4 на фіксований момент часу t для 4-ої елементарної ділянки, що належать до 1-ої однорідної групи елементарних ділянок. 2 UA 96168 U Таблиця Вихідні дані для оцінки завантаженості вулично-дорожньої мережі міста автотранспортними потоками № п/н 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 5 t I1.4 , авт. /год. P I1 , авт./год. 1.4 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 24:00 14 51 134 438 591 722 753 729 741 712 701 680 698 624 542 536 514 348 116 21 76 173 562 145 705 773 672 808 678 695 719 703 573 548 569 621 434 165 0,67 0,67 0,77 0,78 0,79 1,02 0,97 1,08 0,92 1,05 1,01 0,95 0,99 1,09 0,99 0,94 0,83 0,80 0,70 Згідно з (2) середньодобовий ваговий коефіцієнт завантаженості 1.4 4-ої елементарної ділянки, що належать до 1-ої однорідної групи елементарних ділянок становить 0,90. Для реалізації способу оцінки завантаженості вулично-дорожньої мережі міста автотранспортними потоками на кресленні у вигляді ілюстрації, наведено приклад розподілу добового ходу інтенсивності автотранспортного потоку на репрезентативній елементарній P ділянці I1 , що належать до 1-ої однорідної групи, який дозволяє отримати фіксовані значення  10 15 інтенсивності, і після чого оцінити інтенсивність автотранспортних потоків I1.4 для 4-ої елементарної ділянки, що належать до 1-ої однорідної групи елементарних ділянок на фіксований момент часу t. Для прикладу дамо оцінку інтенсивності автотранспортного потоку на 8:40 та 11:15 години. Відповідно до кресл. інтенсивність автотранспортного потоку на репрезентативній P елементарній ділянці I1 на 8:40 та 11:15 години складає 720 авт./хв. та 840 авт./хв. відповідно. Тоді, згідно з (3) отримуємо прогнозну інтенсивність автотранспортного потоку. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 Спосіб оцінки завантаженості вулично-дорожньої мережі міста автотранспортними потоками, за яким на ділянках вулично-дорожньої мережі проводять моніторинг автотранспортних потоків, який відрізняється тим, що здійснюють автоматичний дискретний моніторинг інтенсивності автотранспортних потоків з відповідною оптимальною дискретністю, встановленою для кожної елементарної ділянки вулично-дорожньої мережі для ідентифікації її завантаженості ваговими коефіцієнтами, які встановлюються для кожної елементарної ділянки відповідної однорідної групи відношенням інтенсивності автотранспортних потоків на елементарній ділянці до інтенсивності автотранспортних потоків на репрезентативній елементарній ділянці даної однорідної групи у фіксований момент часу, на якій детекторами транспорту здійснюють неперервний автоматичний моніторинг інтенсивності автотранспортних потоків.  I .4 1 для 4-ої елементарної ділянки, що належить до 1-ої однорідної групи елементарних ділянок на 8:40 та 11:15 години, яка складає близько 650 авт./год. та 760 авт./год. відповідно. 3 UA 96168 U Таким чином, спосіб дозволив оцінити завантаженість 4-ої елементарної ділянки вуличнодорожньої мережі, що належить до 1-ої однорідної групи елементарних ділянок на 8:40 та 11:15 години. Джерела інформації: 1. Оценка адекватности экспериментально-аналитического метода определения параметров транспортных потоков на сети / Н.А. Семченко // Вестник ХНАДУ. - 2013. - Вып. 61-62. - С. 52-59. 2. Моделирование параметров транспортного потока / Л.С. Абрамова, Н.С. Чернобаев, В.В. Ширин // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. - 2004. - 6 (12). - С. 213-215. Комп’ютерна верстка С. Чулій Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4