Буслаев А.П. Вероятностные и имитационные подходы к оптимизации автодорожного движения
Подождите немного. Документ загружается.
1
:i~
1.7.
Прогноэирование
ДТП
:t
500
-i
·······
......
·;
··
....
····,
..
·
........
··
..
·,
....
··
......
·;·
..
··
........
i·
..
·
..
....
......
;!
..
...
~,
400+
··
·+
!
............
,.,
+
,
·r~~
j
#
,·!
~~
+
~~I
/V"
~~
2000
г
.
:::
+~
"
..
'"
''
.+
..
! .... : ..
....
у
...
,
.:
/ .
....
.
..
. /
..
:
....
+
-
100+
·
..
·······;·········
·
·····j···
..
·
..
················
;·
...
·+
·
··········
·i
..
···
··
·j·······
..
·
..
·
..
·;···········
···
;··
····
..
··
······•···
·
..
··1
O+-~~--+-~~--+-~~--+-~~
500
400
2001
г.
300
200
100
О
2 3 4 5 6 7 8 9
10
11
12
~j
1 .
..
...
,
..
..........
.Н.·
..
'/
,
~
v
~
~
..
V
. ' .
i
2 3 4 5 6 7 8 9
10
11
12
;;;
500
.
~
400
.
;
~
~
300
2002г.
200
I~
"
~
··
~
·
~~,·
·+···
.,
...........
;
.....
...
,
...
j ..
.......
.....
,
..
..
...
,
.....
+
..
j
100
2 3 4 5 6 7 8 9
10
11
12
- - -
Статистика
---
Аппроксимация
Рис.
1.18.
Количество
пострадавших
в
ДТП
по
месяцам
на
сети
ФУАД
ДР
в
2000-2002
гг.
31
32
Глава
1.
Задачи
и
модели
в
АТК
Вычисления
показывают,
'Что
корреляция
между
коли
'Чеством
пострадавших
в
ДТП
по
годам
(табл.
1.3)
имеет
следующий
вид
(табл.
1.5):
Таблица
1.5.
Коэффициенты
корреляции
количества
пострадавших
в
ДТП
по
годам
2000
2001
2002
2000
***
0.94
0.91
2001
*** ***
0.92
2002
***
***
***
Распределение
количества
ДТП
по
месяцам
по
данным
[19]
имеет
вид
(рис
.
1.19).
Таблица
1.6.
Количество
ДТП
за
месяц
(2000-2002
гг.)
г.,..
1 2 3 4 5 6
7 8 9
10
11
12
Сет
..
,
2000
2001
2002
117
94 101
119
143
181
161 131
122
133
185
208
113
111
130
168
198
194
207 239
252
277
295
331
269
313
280
265
321
280
216
252
247
179
265
265
хм
2113
2682
2548
350т-~~~~~~--~~--~~--~-,--~
300
··
·
··
····'·· · ·'··
···'···'
·
250
200
..
.
...........
... .
150
50
: *
~~c;;r
·
..
··
..
··
r
···········
··
··(·
·· ··
···
···
·i
....
:
-
.............
+
....
"
...
..
..
.
О
+-~--~--~~~-+--~--~-+--~--~~
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
11
12
- - - - 2000 - - ·2001
-2002
Рис.
1.19.
Распределение
по
месяцам
года
количества
ДТП
(шт./год)
на
сети
фу
АД
ЦР
в
2000-2002
гг
.
1.7.
Прогнозирование
ДТП
33
Синусоидальный
характер
имеет
и
распределение
по
страдавших
в
ДТП
по
часам
суток,
[19].
Таблица
1.1.
Количество
погибших
и
раненных
в
ДТП
на
сети
ФУ
АД
ЦР
в
2000-2002
гг.
Погибmие
Раненые
Время
2000
2001
2002 2000
2001
2002
О
42
47
39
70
89
77
1
18
42
21
33
66
60
2
17
31
17
43
31
47
3
12
27
18
31
43
39
4
10
14
15
41
25
39
5
28
30 7
37
35
53
6
31
25
18
39
59
78
7
27 40
22
73
86
152
8
38
27
27
87
103 129
9
15
36
21
68
108 97
10
16
25
22
83
87
120
11
24
41
26
82 116
165
12
20
42
23
83
83
152
13
19
33
14 77
134 159
14
25
41
22
105
128
148
15
24
50
49
112 132 207
16
42
53
23
111 118
168
17
47
63
42
147 158
193
18
55
80
56
131 166
210
19
82
97
51
167 166 175
20
73
85
66
124 166 167
21
65
95
47 155
163 160
22
63
61
59
125
127 148
23
53
'
85
55
115
103
141
Всего
846 1170 760
2139
2492 3084
34
Глава
1.
Задачи
и
модели
в
АТК
350
2000
год
•
Погибшие
G
Раненые
300
250
200
150
100
50
О
о
2 3 4 5 6 7 8 9 1011
12 13 14 15 16 17 18
192021 2223
Рис.
·
1.20
Распределение
по
времени
суток
пострадавших
{чел./год}
в
ДТП
на
сети
фу
АД
ЦР
в
2000
г.
350т----------------------------------------,
300
250
200
2001
ГОД
•
Погибшие
G
Раненые
о
12
3 4
567
8
91011121314151617181920212223
Рис.
1.21.
Распределение
по
времени
суток
пострадавших
{чел./год}
в
ДТП
на
сети
фу
АД
ЦР
в
2001
г.
1.8.
Оценки
ЭЭХ
потоков
35
Рис.
1.22.
Распределение
по
времени
суток
пострадавших
(чел./год)
в
ДТП
на
сети
ФУ
АД
ЦР
в
2002
г.
Гармонические
аппроксимации
(n
Е
{О,
1,···,
23})
92000(n)
=
130
+ 100sin
~:
(n - 13),
92001(n)
=
150
+ 110sin
~:
(n
- 11),
92002(n)
=
160
+ 110sin
21Г
(n
- 12).
. 24
1.8.
Оценки
энергоэкологических
характеристик
потоков
Негативное
воздействие
автомобиля
на
окружающую
среду
в
процессе
его
эксплуатации
главным
образом
свя
зано
с
работой
двигателей
внутреннего
сгорания,
в
основе
которой
лежат
сложные
термодинамические
преобразова
ния
топлива
в
механическую
энергию.
36
Глава
1.
Задачи
и
модели
в
АТК
Теория
двuгаmе.леЙ
виуmреинего
сгора'N.u.я
(две)
позво
ляет
количественно
описывать
процессы,
сопровождающие
рабочий
цикл
отдельного
двигателя,
в
том
числе
и
процессы
выпуска
газов (выбросов)
при
различных
дорожных
усло
виях,
скоростях
И
нагрузках,
[29].
В
силу
того,
что
при
движении
совокупности
автотранспортных
средств
на
У
ДС
происходит
синхронизация
работы
множества
соответству
ющих
ДВС,
их динамические
характеристики
должны
под
чиняться
законам
потока
.
Поэтому,
для
описания
токсич
ности
АТП
необходимо
учитывать
законы
движения
АТС.
Особенно
важными
при
таком
подходе
являются
задачи
определения
предельных
значений
характеристик
транс
портных
потоков
на
У
ДС.
В
этой
связи
необходимо
учиты
вать
закономерности
изменения
характеристик
насыщен
ных
потоков,
которые
моделируются
с
помощью
систем
дифференциальных
уравнений.
Качественные
свойства
ре
шений
этих
систем,
в
свою
очередь,
зависят
от
параме
тров
графа
-
модели
У
ДС,
расположенной
на
исследУемой
территории.
Таким
образом,
при
решении
задачи
оценки
воздействия
множества
ДВС
на
окружаюmyю
среду
необ
ходимо
учитывать
характеристики
У ДС
как
геометриче
ского
объекта
и
параметры
регулирования
дорожного
дви
жения.
Энергоэкологический
баланс
А
ТП
основан
на
оценках
расхода
топлива
и
выбросов
АТС
с
учето,м,
их
нестаци
оиариого
nоведенu.я
в
nото'Ке.
Важным
элементом
здесь
являются
тоn.лuвно-э'Ко.аогuчес'Кuе
xapa'Кmepиcти'Ки.
(ТЭХ)
двигателей,
образующих
поток
АТС,
и
аналоги
ТЭХ
дЛЯ
выбросов,
приведенные
к
кинематическим
параметрам
дви-
жения,
[4], [5],
[29].
Использование
упомянутых
выше
методов
моделирова
ния
позволяют
получить
энергоэ'Ко.логuчес'КUе
xapa'Кmepи
сти"и
(ЭЭХ)
дм
nото'Ков
и
на их
основе
выявить
оnти
,м,альные
режUAtы,
,м,UНUAtuэuрующuе
расход
тоnлuва
u
вы-
бросов,
[7],
[8].
Программная
реализация
математической
модели
диф
фузии
имеет
на
входе
информацию
об
интенсивностях
1.9.
Мониторинг
АТП
37
и
составе
транспортных
потоков
на
магистралях
и
ули
цах
и величинах
выбросов
вредных
веществ
рассматрива
емыми
предприятиями,
а
также
информацию
об
особенно
стях
местности,
розе
ветров и
Т.д.
На
выходе
получается
распределение
концентраций
рассматриваемых
токсичных
веществ
по
территории
города,
[4],
[5].
1.9.
Мониторинг
и
оптимизация
измерений
кинематических
и
энергоэкологических
характеристик
потоков
Настройка
параметров модели
осуществляется
с
по
мощью
результатов
проведенных
в
определенных
точках
измерений
характеристик
АТП.
Одна
из
возможных
тех
нологий
схематично
изображена
на
рис.
1.23,
[52].
ОцеНICИ
xapanepllCn4K
АТП,ОС
-r-------~_r~.~~~~~~~
_r-----~~~~~~~~~~~~~
~r---~~~~~~~~~~~~
2OO~~~z::~
Рис.
1.23.
Схема
видео-мониторинга
АТП
на
магистрали
38
Глава
1.
Задач-и
и
модели
в
АТК
Рассмотрим
подробнее
закономерности
изменения
ин
тенсивности
движения
от
времени.
Зависимость
интенсив
ности
движения
от
времени
суток
и
дня
недели
показана
на
рис
.
1.24 ([17],
с.
40), 1.25, 1.26.
Интенсивность,
тыс.
АТС/сут.
а)
2.
24
20
18
12
б)
21
24
20
18
12
в)
21
24
20
8
Четверг
1 r
r
У
,
11
i\.
~
./
2
\
..
;.
~
....
i\.
'"
~.'
""
_.
Со·
1-3
"10-
.,
:::::
~.
248'
,0,2,41818202224
Суббота
1
-"'"-
~
,....
.....
v
2
h /
J~
~,
..
..
~
~
~
./-
~; I~
248.1012141818202224
Воскресенье
.....
f-'
./
t.
-
\
2t\
/
I"Y'
.-.
~
/--
з
,
I'~
~
~-:
2 4 • •
10
,2
,4 ,8
18
20 22
24
час
Рис.
1.24.
Интенсивность
по
направлениям
и
сум
марная;
1 -
суммарная
в
двух
направлениях,
2 -
направление
движения
на
Юг,
3 -
на
Север,
[17]
"
1.9.
Мониторинг
АТП
39
5000
4500
4000
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
О
5000
4500
4000
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
О
7000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
о
М2"К
2000
рым,
август
ПОl-leJ
ельник
'/-..
,
"п
1--"
1\
1\
{"3
.
'\
,
..-
1/:,
7 '
.~
'\
/2
К
.
\
h
..
/
"
,
1\.
11,'
V
......
..
,1'
v-
.
1..('
V-f-'
Г"'-г--
.
-
1 2 3 4 5 6 7 8 9
10111213·1415161718192021222324
С
;реда
1/
г\
I
[\..
.....
r-.
f\
//
1\
1
2/'1'\
"
V
!-
h
D.
v
../.
.
.
-1'-
v-
(.""
v
.-
/
.....
"'"
г"
.'
3
~
r-.,I\
,
А
.
~
..
.
"':::-
~
-
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011
1213141516171819202122
23 24
П
ЯТНИLа
/'\
//
\
1\'
h
J/
'\.
V
1/\
1\
)
v
/2
I\.
V
1\
'\
~
V
".\
""
If'
3
~
~
j
-
-
,
;1'
-
-
-
~
....
,.,.
.
' .
-
-
-
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1011121314151617
18
192021
222324
Рис.
1.25.
Интенсивность
суммарная
- 1
и
по
направлениям:
2 -
из
Москвы,
3 -
в
Москву
(М2
"Крым",
август
2000
г.)
40
5000
4500
4000
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
О
6000
5000
4000
3000
2000
1000
о
Глава
1.
Задачи
и
модели
в
АТК
Суббота
--
i\
1/
1'-
V-,
Ij
1/
1/
2 \
v
'"
1'-
--
\
"
jj
V'I
\
I
..
'"
-
f'-
h
1
..
-
.
.
з
,\..:-
~I\
1)1
'
~
.
v-
~
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1011121314151617
18
192021
222324
Воскресенье
)
r--.
1'\
i-""
~
1\
v
'.
11
,
V
.
.
з
.\
.
~\
)
,
/
.-;.1+'-
~
'"
.~
1/
V..--
r----
:-'
:-....
~
v
"
21"-
f-.
i'-
г""\
~
['-.
07'
:-:
-
123456789101112131415161718192021222324
Рис.
1.26.
Интенсивность
суммарная
- 1
и по
направлениям:
2 -
из
Москвы,
3 -
в
Москву
(М2
"Крым",
август
2000
г.)
На
рис.
1.25
показаны
зависимости
интенсивности
от
суток
недели,
характерные
для
автодорог
Московской
области.
Это
экспериментальные
данные,
полученные
с
помощью
видеосъемки
отделом
математического
модели
рования
Московского
автомобильно-дорожного
института
(ОММ
МАДИ(ГТУ))
на
35
км
автодороги
М2
"Крым"
в
августе
2000
г.,
[51],
[52].
Имеют
место
и
циклические
изменения
интенсивности
по
месяцам
в
зависимости
от
типа
дороги.
По
оценкам
[26],
,