Проектирование дорог для движения транспортных потоков как путь повышения эффек­тивности работы автомобильных дорог. Взаимодействие автомобилей в транспортном потоке. Макроскопические теории транспортного потока, страница 32

Таблица 11.11

Примечание. Величины S получены в результате анализа эксперименталь­ных данных А. П. Шевякова, А. Н. Красникова и В.В. Сильянова.

Лекция 5

Глава III

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДВИЖЕНИЯ ПОТОКОВ АВТОМОБИЛЕЙ НИЗКОЙ ПЛОТНОСТИ

111.1. СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД ПРИ РЕШЕНИИ ЗАДАЧ ДВИЖЕНИЯ ПОТОКОВ АВТОМОБИЛЕЙ

Поток автомобилей и комплекс условий, в которых он движет­ся, представляет собой типичный пример сложной системы [14]. Под сложной системой понимают большое количество взаимно связанных и взаимодействующих между собой элементов, органи­зованных таким образом, чтобы наиболее эффективно решить по­ставленную проблему (достичь основной цели). При разработке проблемы, связанной с движением потоков автомобилей, может быть рассмотрена сложная система «водитель — автомобиль — дорожные условия — средства управления движением — окружа­ющая среда». Оптимальное взаимодействие между основными элементами сложной системы позволяет достигнуть конечную щель — обеспечение оптимальных условий движения.

Движение потока автомобилей является результатом непре­рывного взаимодействия между отдельными элементами системы как в пространстве, так и во времени. Подсистемами указанной выше сложной системы могут быть: подсистема потока автомоби­лей и его составляющие; подсистемы дорожных условий и средств организации движения и т. п. Каждая из этих подсистем также является достаточно сложной системой, требующей приме­нения тех же методов анализа и оценки функционирования, как вся сложная система «водитель — автомобиль — дорожные усло­вия — средства управления движением — окружающая среда». Особенностью этой системы является функционирование в усло­виях действия большого количества случайных факторов.

Чтобы обеспечить наиболее эффективное функционирование сис­темы (в нашем случае наиболее безопасные, удобные и экономич­ные условия движения потоков автомобилей), необходимо опреде­лить количественные связи внутри системы и установить их влияние на поведение всей системы как единого целого. Для полу­чения количественных показателей функционирования системы большое значение имеет выбор математического аппарата. Это особенно важно при изучении движения потоков автомобилей.

Для описания транспортного потока и взаимодействия его с дорожными условиями и средствами управления движением, как сложной системы, могут быть использованы: теория вероятностей, математическая статистика, вычислительная техника, теория мас­сового обслуживания, теория игр, линейное программирование, динамическое программирование, моделирование, теория информации и психофизиология человека.

Выбор математического аппарата существенно зависит от ре­шаемых задач и конечной цели:

теория вероятностей и теория случайных про­цессов могут быть использованы при решении задач движения потоков малой и средней интенсивности, планировании эксперимен­та по изучению характеристик транспортных потоков;