Определение пропускной способности автомобильной дороги

Пропускная способность дороги определяется плотностью транспортного потока (количеством автомобилей на 1 км дороги или временным интервалом между автомобилями) и скоростью его движения. Наибольшая пропускная способность при определенной скорости движения достигается при максимальной плотности транспортного потока. Влияние на пропускную способность дороги оказывают те дорожные условия, которые приводят к снижению скорости движения, разуплотнению транспортного потока или препятствуют его уплотнению.

Факторами, снижающими пропускную способность на участке дороги, являются: сужения проезжей части, неукрепленные обочины, участки производства дорожных работ, боковые препятствия, неровное или разрушенное покрытие проезжей части, населенные пункты, запрещение обгонов, ограничение скорости движения. Каждый из факторов, снижающих пропускную способность дороги, учитывается коэффициентом снижения пропускной способности.

Пропускная способность всей проезжей части определяется по формуле:

N = N_п∙ n·k_пер∙ k_п·t, (3.5)

где N - пропускная способность многополосной проезжей части дороги;

N_n - пропускная способность одной полосы движения (N_n = 1200 авт/ч);

n - количество полос движения;

k_пер - коэффициент, учитывающий долю перестраивающихся автомобилей в транспортном потоке (k_пер=1);

k_п - коэффициент многополосности (k_п = 1);

t – время светового дня с учетом времени года.

Пропускную способность одной полосы движения можно рассчитать по формуле

, (3.6)

где Ψ - итоговый коэффициент снижения пропускной способности полосы движения;

Ψ = ф₁ + ф₂ + ф₃ - ф_j, (3.7)

N₀ - максимальная пропускная способность одной полосы движения, в приведенных авт./ч;

ф_j - частный коэффициент снижения пропускной способности, учитывающий влияние конкретного фактора.

Для определения реальной пропускной способности с учетом вида транспорта (легковой, грузовой) и поправочного коэффициента (табл. 3.8) загруженности дороги, в зависимости от времени года:

N_реал =N_ср.сут∙ к_{авт.в день}; (3.8)

где: N_ср.сут - количество автомобилей в сутки;

N_ср.сут=N_л ∙ к_л+N_гр∙ к_гр (3.9)

Где: N_л – количество легковых автомобилей, авт/сут;

N_гр – количество грузовых автомобилей, авт/сут;

К_i – поправочный коэффициент.

Интенсивность грузовых автомобилей в приведенных единицах N_грnp по данной дороги определяется по формуле:

N_грпр=∑ N_i· K_прi; (3.10)

где: N_i - исходная интенсивность движения грузовых автомобилей, авт./ч.;

К_прi - коэффициент приведения транспортных средств i-го типа в потоке, к условному легковому автомобилю.

Коэффициент загруженности определяем по следующей формуле:

К_загр= (3.11)

Все вычисления представлены в табл.3.8.

Таблица 3.8

Определение коэффициента загрузки

По результатам полученных данных рассчитаем более подробно коэффициент загрузки зимой с учетом влияния коэффициента поперечного сцепления на максимально допустимую скорость на кривых в плане. Данную скорость (в км/ч) определим по условиям устойчивости автомобиля при движении по покрытию, находящемуся в состоянии, характерном для расчетного периода, и в случае необходимости учитывают воздействия бокового ветра:

(3.12)

где φ ₂ - коэффициент поперечного сцепления;

i_в - поперечный уклон виража;

q - коэффициент бокового давления, назначаемый в зависимости от скорости ветра (q = 0, 013).

Данный расчетный период характеризуется плохими дорожными условиями, и коэффициент поперечного сцепления определим по следующей формуле:

(3.13)

Это соотношение получаем исходя из графика (рис.3.3) зависимости поперечного и продольного сцепления от скорости движения.

Рис. 3.3 Динамика изменения коэффициента поперечного сцепления в зависимости от степени проскальзывания контакта колеса с дорогой

С учетом корректировки коэффициента загрузки по времени года построим линейные графики (рис. 3.3) пропускной способности и уровня загрузки дороги для прямого и обратного направления.

Рис. 3.4 Линейный график уровня загрузки дороги