М. В. Кузин в работе предложен метод, позволяющий учитывать изменение поперечного сечения проезжей части при моделировании транспортных потоков в городских сетях. Рассмотрены преимущества применения данного метод
 Скачать 115.56 Kb.
|
|
Математические структуры и моделирование, вып. 18, с. 43–45 УДК ОСОБЕННОСТИ МОДЕЛИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ПЛОТНЫХ ГРУПП ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ С УЧЕТОМ ИЗМЕНЕНИЯ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ ДОРОГИ М.В. Кузин В работе предложен метод, позволяющий учитывать изменение поперечного сечения проезжей части при моделировании транспортных потоков в городских сетях. Рассмотрены преимущества применения данного метода в комплексном моделировании транспортных потоков. Традиционно модели транспортного потока описывают движение только водном измерении. В некоторых моделях влияние соседних полос (многополосное движение) может быть учтено [1]. Проблема разработки полностью двумерной модели в том, что обычное обобщение одномерной модели на двумерный случай невозможно из-за неэквивалентности движений вдоль и поперёк дороги У транспортного потока (ТП) по мере движения в улично-дорожной сети (УДС) города постоянно изменяются взаимосвязанные характеристики, такие, как интенсивность, плотность, средняя скорость [3, c.6]. Учет изменения этих характеристик потока на всех основных элементах транспортной сети ведет к более адекватному представлению его в модели движения. В данной работе предлагается формула для перераспределения интенсивности потока на перегоне в зависимости от изменения ширины проезжей части. В работе [4] выдвигается гипотеза о том, что причина пробок кроется вуз- ких местах сужениях и расширениях дороги, как постоянных, таки временных. Они являются причиной образования, роста и распространения очередей на дорогах, определяется несколько типов узких мест»: Активные узкие места. Между двумя участками дороги имеется активное узкое место, если входящий транспортный поток перегружен (вызывает очереди, а исходящий является свободным. Слияния (сужения. Если интенсивность входящих потоков превышает вместимость слияния, выходящий поток заполняет пропускную способность слияния полностью, а остальной поток формирует очередь. Очередь может расти как по одному, таки по нескольким подъездам к слиянию c 2008 МВ. Кузин. Омский государственный университет kuzin mv@inbox.ru МВ. Кузин. Особенности моделирования движения. . Другие типы узких мест. Заторную активность можно обнаружить на вертикальных и горизонтальных искривлениях дороги (горки и прогибы, в тоннелях, на наклонных участках и других местах изменения характеристики однородности дороги. Основной характеристикой всех узких мест является то, что в определенной точке дороги изменяется ее максимальная пропускная способность [3, то есть изменяется значение потока насыщения - В примерена рисунке 1 показано сужение проезжей части с уменьшением потока насыщения C на одну треть c 1800 авт./ч до 1200 авт./ч. Из рисунка б видно, что интенсивность входящего в сужение потока q(t) 6= const, в момент времени 27-28 секунд от начала цикла моделирования он начинает превышать поток насыщения дороги после сужения C ∗ < q (t). Образуется очередь. Исходящий поток (светлый) q ∗ (t) некоторое время насыщен полностью, с момента, когда интенсивность входного потока начинает спадать, очередь постепенно рассасывается, и далее поток движется свободно. а) б) Рис. 1. Перераспределение потока прирезком сужении проезжей части (а) схема сужения; (б) графики интенсивностей входящего – темный) и исходящего – q ∗ (t)(светлый) потоков вместе сужения При обозначении потока насыщения исходящего потока - C ∗ , а длины очереди, формула преобразования потока может быть записана следующим образом) = C, l (t) > 0 q (t), l(t) ≤ 0, (1) l (t) = l(t − 1) + q(t) − Формулы (1, 2) позволяют с достаточной точностью описывать групповой характер движения транспортных средств (ТС) в местах изменения поперечного сечения дороги. Также имеется возможность подсчитать среднюю длину очереди либо число задержанных ТС на данном элементе УДС города В работе [2] рассматривается двумерная макроскопическая модель транспортного потока, детально описывающая динамическое распределение плотности потока как вдоль направления движения, таки поперек. Однако она обладает рядом недостатков сточки зрения применения этой модели на практике: Проблема калибровки модели. Модель имеет большое количество коэффициентов и членов, которые могут быть выбраны произвольным образом Относительная сложность вычислений, не позволяющая применить данную модель для расчета и оптимизации управления движением в крупных городских транспортных сетях, порядка 100 - 500 направлений движения. Использование формул (1, 2) в рамках комплексного моделирования движения в транспортной сети города позволяет определить систематические заторы на перегоне, заранее предусмотреть места возможного уменьшения пропускной способности дороги реагировать на изменение ситуации, автоматически перестраивая режимы управления на соседних перекрестках в случае затора. Все величины (интенсивность, поток насыщения, длинна очереди) используемые в формуле (1), могут быть измерены с помощью специальных приборов- детекторов транспорта. Простота расчета позволяет применять данную формулу при моделировании и поиске оптимальных параметров управления движением в больших городских транспортных сетях. Литература 1. Helbing D. Modeling multi-lane traffic flow with queuing effects // Physica A. 1997. V. 242. P. 175–194. 2. Карамзин ЮН, Трапезникова МА, Четверушкин Б.Н., Чурбанова Н.Г. Двумерная модель автомобильных потоков // Математическое Моделирование. 2006. N. 6. C. 85–95. 3. Петров В.В. Управление движением транспортных потоков в городах Монография. Омск Изд-во СибАДИ, 2007. 92 с. Daganzo C.F. Remarks on Traffic Flow Modeling and its Applications // Dept. of Civil and Environmental Engeneering University of California (Berkeley). 1998. N. 134. |