Расчет средней скорости движения транспортного потока

Средняя скорость потока автомобилей является одним из важнейших показателей, используемых при определении автотранспортных расходов и капитал о вложений в автомобильный транспорт при обосновании инвестиций в дорожное строительство. Скорость транспортного потока изменяется по длине дороги и во времени в зависимости от интенсивности движения и состава транспортного потока, особенностей дорожных условий и применяемых средств регулирования движения, воздействия погодно-климатических факторов.

Средняя скорость потока автомобилей по однородному участку дороги, в пределах которого не происходит изменения каких-либо характеристик дорожных условий, рассчитывают по формуле:

V = GqV_o - a K _a N_ч, где (23.7)

G - коэффициент, учитывающий влияние состояния покрытия на среднюю скорость транспортного потока;

q - коэффициент, учитывающий влияние дорожных условий и состава транспортного потока на скорости движения;

V_o - средняя скорость свободного движения однородного потока, состоящего из легковых автомобилей, на прямолинейном горизонтальном участке дороги с проезжей частью шириной 7,5 м, краевыми полосами шириной по 0,75 м, укрепленными обочинами шириной по 3,5 м (принимают V_o = 80 км/ч);

a - коэффициент, зависящий от доли легковых автомобилей в составе транспортного потока (см. табл. 23.28);

K _a - поправочный коэффициент к значению а;

N_ч - интенсивность движения, авт./ч, определяемая по формуле (23.4);

(23.8)

t_с, t_в; t_з, t_г - количество дней в году соответственно с сухим, влажным, заснеженным покрытием и с гололедом;

g_с, g_в; g_з, g_г - коэффициенты снижения скорости: для сухого покрытия

g_с = 1,0, влажного g_в = 0,85, заснеженного g_з = 0,8, при гололеде g_г = 0,45;

(23.9)

t₁, t₂,... t₉ - коэффициенты, определяемые по табл. 23.29 - 23.37.

Таблица 23.28.

Коэффициент t₁ и a

Доля легковых автомобилей в потоке, %	Значения t1	Значения a
	1,0	0,007
	0,9	0,01
	0,8	0,012
	0,78	0.013
	0,75	0,016
	0,67	0,018
	0,62	0,02

Таблица 23.29.

Коэффициент t₂

Уклон, %	Значения t2	Уклон, %	Значения t2
	1,0		0,68
	0,92		0,56
	0,84		0,45
	0,76		0,34

Таблица 23.30.

Коэффициент t₃

Тип разметки	Значения t3 при ширине проезжей части, м	K a
6,0	7,0	7,5	9,0	10,5
Без разметки	0,70	0,90	1,0	1,05	1,10	1,00
Краевая разметка	0,64	0,87	0,98	1,08	1,15	0,82
Осевая прерывистая разметка	0,68	0,89	1,0	1.05	1,10	0,76
То же в сочетании с краевой	0,55	0,74	0,92	1,08	1,15	0,70
Сплошная разделительная линия	0,59	0,75	0,78	1,04	1,00	0,62

Таблица 23.31.

Коэффициент t₄

Ширина обочины, м	Значения t4	Ширина обочины, м	Значения t4
3,75 и более	1,0	1,0	0,75
2,5	0,9		0,6
1,5	0,85

Таблица 23.32.

Коэффициент t₅

Радиус кривой в плане, м	Значения t5	Радиус кривой в плане, м	Значения t5
600 и более	1,0		0,80
	0,96		0.75
	0,92		0,70
	0,87	менее 50	0,60

Таблица 23.33.

Коэффициент t₆

Расстояние видимости, м	Значение t6	Расстояние видимости, м	Значение t6
В плане	В продольном профиле
600-700	1,0
300-400	0,95	более 150	1,0
200-250	0,90		0,95
100-150	0,80-0,85		0,75
менее 100	0,75	менее 50	0,60

Таблица 23.34.

Коэффициент t₇

Число полос движения	Значения t7	Число полос движения	Значения t7
	0,5		1,13
	1,0	5 и более	1,20
	1,05

Таблица 23.35.

Коэффициент t₈

Характеристика населенного пункта	Значения t8
Населенный пункт отсутствует	1,0
Имеются тротуары и полосы для местного движения	0,9
Имеются тротуары	0,8
Тротуары отсутствуют	0.6

Таблица 23.36.

Коэффициент t₉

Дорожные условия перед подъемом с уклоном более 30 ‰	Значения t9
Подъем	1,0
Горизонтальный участок	0,9
Спуск	1,2
Малый мост	0,9
Сужение проезжей части	0,8

Таблица 23.37.

Коэффициент K _a

Длина подъема, м	Поправочный коэффициент K a к значению а при уклоне, %
Менее 200	1,10	1,15	1,21	1,30
	1,11	1,20	1,25	1,32
	1,19	1,25	1,30	1,36
Более 800	1,22	1,32	1.38	1,45

При определении q по формуле (23.9) необходимо учитывать, что на участках со значительными уклонами влияние уклона на скорость движения будет преобладающим по сравнению с другими характеристиками дорожных условий. Поэтому при уклонах более 45 ‰ и длине подъема более 200 м, при уклонах более 55 ‰ и длине подъема более 200 м и уклонах более 65 ‰ и длине подъема более 100 м из значений t₁, t₂,... t₉ принимают в качестве расчетного наименьшее, а все другие коэффициенты считают равными 1,0.

Коэффициент K _a принимают по табл. 23.30 для кривых в плане и по табл. 23.37 для участков с продольными уклонами более 30 ‰ (при совпадении кривой в плане с подъемом в формулу подставляют большее из найденных значений K _a).

Средняя скорость потока автомобилей для дороги или участка протяжением L может быть рассчитана по формуле:

где (23.10)

n - количество участков, однородных по дорожным условиям;

l_i - протяженность i- го участка, км

V_i - скорость потока автомобилей для i- го участка, км/ч, рассчитанная по формуле (23.7).

В Рекомендациях по обеспечению безопасности движения: ОДМ Минтранс России предлагается рассчитывать среднюю скорость транспортного потока по разным зависимостям отдельно для автомобильных дорог и автомагистралей, запроектированных и построенных с выполнением всех требований, предъявляемых к дорогам I-й категории.

Средняя скорость движения транспортного потока в каждом направлении (V _1,2) на автомобильных магистралях с 4 полосами проезжей части определяется из выражения:

км/ч, где (23.11)

- свободная скорость движения по правой полосе (105 км/ч);

- свободная скорость движения по левой полосе (117 км/ч);

k ₁, k ₂ - коэффициенты, зависящие от числа легковых автомобилей на данной полосе проезжей части, определяют по табл. 23.38.

Таблица 23.38.

Коэффициенты k ₁, k ₂

Число легковых автомобилей в потоке на данной полосе движения, %					20 и менее
k 1, k 2	1,0	0,96	0,91	0,86	0,83

q ₁ - относительное количество автомобилей, движущихся по правой полосе при разной интенсивности движения в данном направлении, доли единицы, (табл. 23.40). Распределение автомобилей по полосам движения может быть принято по табл. 23.39.

Таблица 23.39.

Распределение автомобилей по полосам движения

Число легковых автомобилей, % от общей интенсивности движения	Число легковых автомобилей на отдельных полосах, % от интенсивности движения на данной полосе
правая полоса	левая полоса

Таблица 23.40.

Относительное количество автомобилей, движущихся по правой полосе

Интенсивность движения в данном направлении
q 1	1,0	0,96	0,91	0,86	0,84	0,83

q ₂ - относительное количество автомобилей, движущихся по левой полосе, доли единиц:

q ₂ = 1 - q ₁; (23.12)

А - обобщающий коэффициент, учитывающий влияние на скорость движения элементов дороги:

A = k ₃× k ₄× k ₅, (23.13)

k ₃ - коэффициент, учитывающий влияние продольного уклона при движении на подъем (табл. 23.41):

Таблица 23.41.

Коэффициент k ₃

Уклон, ‰
k 3	1,0	0,96	0,94	0,90	0,86	0,82	0,77

k ₄ - коэффициент, учитывающий влияние развязок в разных уровнях (табл. 23.42).

Таблица 23.42.

Коэффициент k ₄

Интенсивность движения по съездам развязки, % от интенсивности движения по магистрали	Значения k 4 при интенсивности движения по магистрали в обеих направлениях, авт./ч
менее 2000	2000 и более	Менее 2000	2000 и более
	0,97	0,90	1,0	1,0
	0,90	0,85	1,0	0,95
	0,75	0,70	0,95	0,90
	0,65	0,60	0.80	0.70

k ₅ - коэффициент, учитывающий влияние больших мостов, равен 0,85;

y - коэффициент, зависящий от числа грузовых автомобилей в транспортном потоке заданного направления движения:

Число грузовых автомобилей, %.................................80 60 40 20

y......................................................................................0,018 0,016 0,014 0,012

N - интенсивность движения в одном направлении, авт./ч.

Для оценки изменения скорости потока автомобилей по длине дорог с изменяющимися условиями движения необходимо построение эпюры скорости. При этом учитывают, что постепенное снижение и последующее увеличение скорости на сложных участках происходят в зонах их влияния. В среднем длина этих зон составляет 200 м на подъездах к сложному участку и 300 м на выезде.

Скорости движения автомобилей разных типов, входящих в транспортный поток, определяют по формулам:

V_г = V _1,2 - D V ×a_1,2; V_л = V_г +D V; V_a = 0,6 V_г, где

V_г - скорость движения грузовых автомобилей;

V_л - скорость движения легковых автомобилей;

V_a - скорость движения пригородных маршрутных автобусов.

a_1,2 - число легковых автомобилей в транспортном потоке заданного направления движения;

D V - разность скоростей движения легковых и грузовых автомобилей, зависящая от интенсивности движения (табл. 23.43).

Таблица 23.43.

Разности скоростей D V

Интенсивность движения в одном направлении, авт./ч
Разность скоростей, км/ч