Проектирование поперечного профиля автомобильных дорог с учетом движения потоков автомобилей. Проектирование плана и продольного профи­ля с учетом движения потоков автомобилей, страница 13


Отсюда длина полосы   ^п:г=^I^~!!                     (VIII.22)

Оптимальная длина зоны разгона и перестроения (вливания) медленно движущихся автомобилей может быть установлена из условия минимума суммарных транспортных потерь вследствие задержки (определяемой по продолжительности задержки) авто­мобилей при вливаняи на этом участке и затрат на строительство полос.

Пусть в точке О (рис. VIII.8) происходит слияние двух пото­ков, движущихся по дополнительной и скоростной полосам. По­ток быстрых автомобилей, движущихся по скоростной полосе, имеет скорость ио и плотность ^^, а поток медленно движущихся соответственно Ущ и <7м. Пусть задана длина уширения 1^. Предпо­ложим, что вливание медленно движущегося автомобиля происхо­дит следующим образом: после точки О (вершина подъема) мед­ленный автомобиль набирает скорость с ускорением а. Вливание

происходит в точке О, если быст­рый   автомобиль    находится на большом расстоянии и не догонит медленный автомобиль, вышедший на скоростную полосу. Если медленный автомобиль не смог влиться на скоростную по­лосу на расстоянии /4, то он за­держивается в точке /.


Минимальный интервал между быстро и медленно движущими­ся автомобилями, при котором быстрый не догонит медленный, движущийся с начальной скоростью Ув, равен (см. рис. VIII.8):

где Ц»и)—время от момента вливания медленно движущегося автомобиля, имеющего скорость v, до момента, когда он набирает скорость Об," ^(^м) — путь, пройденный медленно движущимся автомобилем от момента вливания до момента, когда он на'берет скорость Об; 1& ("в) — минимальное расстояние меж­ду автомобилями, движущимися со скоростью г>б (динамический габарит).

Для определения времени, затрачиваемого медленно движу­щимися автомобилями для вливания, предварительно определяем плотность этих автомобилей (]м(х), не перестроившихся до точ­ки х (см. рис. УП1.8). Очевидно, что величина ^и(х) есть убываю­щая функция от х по формуле полной вероятности:

где Д — бесконечно малое приращение расстояния х; 1 — вероятность того, что на участке (х+Д; х+2А) имеется медленно движущийся автомобиль, не совер­шивший перестроения до точки х; 2 — вероятность того, что на участке (х, .х+Д) имеется медленно движущийся автомобиль, не совершивший перестрое­ния до точки х; 3 — вероятность того, что на участке (х, х+Д) имеется быстро движущийся автомобиль; 4 — вероятность того, что интервал за быстро дви­жущимся автомобилем недостаточен для совершения перестроения в точке х, т. е. интервал менее их; 5 — вероятность того, что на участке (х; х+Д) нет быстро движущегося автомобиля;  6—0(Д)—бесконечно малая высшего по рядка; 0(Д)=0

Раскрывая скобки (выражения VIII.25), получаем:

Переходя к пределу А—-0, получаем уравнение (УП1.26) в виде

Из 0/111.27) имеем

В точке /4 (см. рис. УП1.8) будем иметь плотность медленно ^кТ^" автомобилей' не совершивших перестроения Га уча

^(^^о6-'76^96"'                  (УП1.29) ЙстТо6 г,)6 ^доля медленн0 Я^У"™ автомобилей, не перестроившихся на

Отсюда, зная плотность медленно движущихся автомобилей Дви-жТи^^^^^^^^^^^^^^           /4 можн0 опртоть ———ивносТь

^-^(^м^).             (уш.зо)

•°и (^) -- скорость медленно движущихся автомобилей в точке Ц- а (М-плот движ^я!"0 ^У™ ^омобилей в точке I , не влившихся в поток быстро

Зная величину интенсивности из уравнения (VIII 30)  можно

"Т^ке ТТ^ Г^ в точке 1и ^Днее время ожидания В точке /4 (или х) мы имеем систему массового обслуживания