Другие предметы \ Изыскания и проектирование дорог и транспортных объектов

Проблемы развития транспортных коммуникаций: Сборник статтей, страница 12

В общем случае, при наличии на железнодорожном направлении небольшого числа ограничений скорости, можно решать поставленную задачу методом прямого перебора. Использование этого метода предполагает просмотр всех возможных вариантов, которые могут существовать при различных комбинациях снятия ограничений скорости, безотносительно к тому, зависимые они или независимые. При наличии на направлении n ограничений скорости требуется проанализировать 2n вариантов решений, включая и нулевое состояние, кроме того, в случае взаимозависимых ограничений скорости столько же раз должна строиться и кривая V=f(S), что, конечно, в некоторой степени увеличивает трудоемкость процесса вычислений.

Анализ существующих «фильтрационных» методов , показал, что для их применения необходимо наличие критерия, обладающего свойством аддитивности. В данном случае при снятии ограничений скорости в качестве критерия принят коэффициент эффективности Е, позволяющий учесть изменение эксплуатационных расходов. В силу этого принятый критерий не обладает свойством аддитивности, что не позволяет широко применить «фильтрационные» методы для поиска оптимальной стратегии модернизации постоянных устройств. В случае выбора в качестве критерия сокращение времени хода или суммарных капиталовложений применение указанных методов вполне обосновано и позволит значительно облегчить трудоемкий процесс вычислений.

В результате вышеизложенного, для решения задачи поиска оптимальной стратегии модернизации постоянных устройств, направленных на снятие ограничений скорости, предлагается использовать метод прямого перебора. Однако, в случае наличия на железнодорожном направлении только независимых ограничений скорости для поиска оптимального решения возможно применение одного из методов, основанного на принципах метода «наискорейшего спуска». В данном случае направление спуска определяется последовательностью, ранжированной по убыванию коэффициента эффективности.

Такой подход к решению задачи может быть применен и к направлениям, характеризующимся наличием смешанных ограничений скорости, если есть возможность локализации взаимозависимых ограничений скорости в блоки, включающие до 6 – 7 ограничений указанного типа. Тогда железнодорожное направление можно рассматривать как направление с независимыми ограничениями скорости, где наряду с действительно независимыми ограничениями рассматриваются в качестве независимых и блоки.

Таким образом, складываются два подхода к решению задачи поиска оптимальной стратегии модернизации постоянных устройств, выбор любого из них зависит от вида ограничений на рассматриваемом направлении:

1.  Метод прямого перебора при наличии на направлении только взаимозависимых ограничений скорости.

2.  Метод, основанный на принципах «наискорейшего спуска» при наличии независимых ограничений скорости или при возможности локализации блоков, включающих до 6 – 7 взаимозависимых ограничений скорости, в пределах которых конкурентоспособные варианты определяются методом прямого перебора и являются независимыми ограничениями скорости.

В обоих подходах возможно сокращение трудоемкости вычислительных процедур путем введения следующих допущений, которые не оказывают значительного влияния на окончательный результат, но позволяют существенно упростить вычислительный процесс:

1  Линейная аппроксимация кривой скорости V=f(S), значительно упрощающая определение времени хода и его сокращение в случае снятия ограничений скорости.

2  Локализация на участках, характеризующихся наличием смешанных ограничений скорости, взаимозависимых ограничений в блоки.

3  Приведение взаимозависимых ограничений скорости к условно независимым.

Получено 5.08.2003 г.

ISBN 985-6550-46-7 Проблемы развития транспортных коммуникаций.

Гомель, 2005

УДК 656.11

Г.В. Ахраменко

Белорусский государственный университет транспорта

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕОРИИ ГРАФОВ ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ МЕРОПРИЯТИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ

ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ АВТОДОРОГИ.

Рассматривается возможность применения теории графов с целью выявления оптимальной последовательности мероприятий по повышению пропускной способности.

Прогнозирование скоростей движения и пропускной способности дорог осуществляется на основе динамической модели теории транспортных потоков. Упрощенная динамическая модель имеет вид

,

(1)

где N – пропускная способность дороги, авт/ч;

V – скорость движения автомобиля, м/с;

l1– путь, проходимый автомобилем за период реакции водителя, м;

l2 – тормозной путь автомобиля, м;

l3  – длина автомобиля, м;

l4  – зазор безопасности, м.

Уравнение (1), исходящее из схемы упорядоченного движения по одной полосе проезжей части, не отражает реальных условий движения по дороге разнотипных автомобилей с разными скоростями.

Возможная средняя скорость движения потока автомобилей в реальных условиях для дорог с двумя полосами движения при смешанном составе определяется эмпирической зависимостью

,

(2)

где V0  – скорость движения одиночного автомобиля при отсутствии
помех, км/ч;

N – интенсивность движения в обоих направлениях, авт/ч;

a – коэффициент снижения скорости, зависящий от состава движения (a=0,008–0,016).

Уравнение (2) накладывает ограничение на использование уравнения (1). Поэтому пропускная способность дороги с двумя полосами движения должна соответствовать точке пересечения кривой и прямой, выражаемых уравнениями (1) и (2). Ориентировочно пропускную способность можно оценить по эмпирической зависимости

Nv= 0,21V0 qmax,

(3)

где qmax – максимальная плотность загрузки дороги движением, авт/км.

Однако теоретические методы определения пропускной способности дороги используются крайне редко, на практике применяют методы, основанные на построении графика пропускной способности дороги . Анализ этого графика позволяет выделить участки, нуждающиеся в улучшении для повышения пропускной способности. Мероприятия по увеличению пропускной способности дороги зависят от величины коэффициента k, равного отношению фактической интенсивности движения к типичной пропускной способности. При величине коэффициента k, близкой к единице, требуются мероприятия реконструктивного характера, повышающие категорию существующей автодороги.

Скачать файл