Дослідження інтервалів руху автомобілів у транспортному потоці залежно від їх швидкості на багатосмуговій магістралі за різних умов
Автор: Ленівкін Вадим Олександрович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Організація і регулювання дорожнього руху
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2025-2026 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Дослідження гальмівного шляху автомобіля залежно від швидкості його руху виконувались за участі транспортного засобу Skoda Fabia. Випробування проводилися на ділянці автомобільної дороги з асфальтобетонним покриттям в різних погодних умовах: під час дощу (на мокрому покритті) та у сонячну погоду (на сухому покритті). Для визначення довжини гальмівного шляху було використано високоточний прилад – вимірювач динамічних характеристик автомобіля Sprint SG-2. Перед початком кожного експериментального заїзду прилад калібрувався на нерухомому автомобілі, щоб забезпечити точність даних. Після цього автомобіль, що мав на борту трьох пасажирів, розганявся до заданої швидкості і виконував екстрене гальмування. Початок процесу гальмування фіксувався автоматично за допомогою приладу в момент появи суттєвого уповільнення автомобіля. Результати дослідження дозволили отримати детальні дані про залежність довжини гальмівного шляху від швидкості руху під час їзди на сухому та мокрому дорожньому покритті. При випробуваннях на сухому асфальтобетонному покритті було встановлено, що при швидкості руху від 65 до 105 км/год довжина гальмівного шляху на горизонтальній ділянці дороги збільшується у 1,52 рази (на 19 м). Якщо ж автомобіль рухався в умовах підйому, цей показник зростав у 1,72 рази (на 16 м), а на спуску – у 1,86 рази (на 38 м). Під час аналогічних досліджень на мокрій дорозі, за швидкості руху в діапазоні від 52 до 108 км/год, було виявлено, що гальмівний шлях на горизонтальній ділянці зріс у 1,68 рази (на 51 м). У випадку їзди на підйом довжина гальмівного шляху збільшувалася в 1,49 рази (на 28 м), а в умовах 4 спуску – аж у 2,79 рази (на 95 м), що свідчить про суттєвий вплив мокрого покриття та нахилу дороги на безпеку руху. На першому етапі також було проведено аналіз розподілу транспортного потоку. Дослідження виконувалися на сухій поверхні дороги. Отримані дані розподілу транспортного потоку за типами транспортних засобів та смугами руху показали певну закономірність. На першу праву смугу руху припадало лише 25% загальної інтенсивності транспортного потоку, тоді як середня смуга була найбільш завантаженою – на ній зосереджувалося 57% автомобілів. На третю крайню ліву смугу припадало всього 17%. Таким чином, переважна більшість водіїв віддавали перевагу середній смузі в умовах сухого дорожнього покриття. На наступному етапі аналогічний аналіз було здійснено для умов дощової погоди, коли дорожнє покриття було мокрим. Результати свідчать, що при таких умовах розподіл транспортного потоку за смугами змінювався. На першу праву смугу припадало лише 18% загальної інтенсивності потоку, тоді як середня смуга залишалася найпопулярнішою з часткою в 61%. Частка потоку на третій смузі дорівнювала 21%. Порівняно з даними для сухого покриття, частка транспортних засобів на середній смузі зросла на 4%. Це свідчить про зміну моделей поведінки водіїв у складніших погодних умовах, адже вони прагнуть обрати більш стабільну смугу для руху. Аналізуючи структуру транспортного потоку, можна відзначити, що на частку вантажного руху та перевезення громадським транспортом у сумарному обсязі припадає 39%. При цьому відсоток вантажних транспортних засобів і автобусів, які користуються другою смугою руху, зменшується до 11%, а для третьої смуги цей показник практично зникає, дорівнюючи лише 3%. Узагальнені результати інтенсивностей транспортного потоку в умовах мокрого дорожнього покриття наведено у відповідній таблиці. Оцінюючи отримані результати первинного аналізу показників інтенсивності транспортного потоку, можна зробити висновок щодо подальшого напряму дослідження. Майбутні етапи аналізу транспортних потоків 5 магістральної вулиці будуть здійснені за умов, коли інтенсивність руху складатиме 1200-1300 одиниць на годину, а середня доля легкових автомобілів перевищуватиме 80%. Проведене дослідження дозволило виявити, що інтервали між транспортними засобами на багатосмугових магістралях у разі мокрого дорожнього покриття є значно більшими у порівнянні із ситуацією на сухій дорожній поверхні. Аналізуючи кумулятивну криву розподілу інтервалів між автомобілями, можна дійти наступного висновку: при рівні забезпеченості 85% середній інтервал руху між транспортними засобами для сухого дорожнього покриття складає 5,06 секунд, тоді як для мокрого цей показник сягає 6,19 секунд, що означає збільшення на 22%. Так само швидкості руху транспортних засобів в умовах мокрого дорожнього покриття виявляються вищими, ніж у сухих умовах. Слід зауважити, що швидкість другого автомобіля у потоці, як для мокрого, так і для сухого дорожнього покриття, трохи поступається швидкості автомобілів-лідерів руху. Розглядаючи кумулятивну криву швидкості руху транспортних засобів, робимо висновки наступного характеру: при рівні забезпеченості 85% середня швидкість руху на сухому покритті становить 15 м/с, тоді як на мокрому – 16,67 м/с, що демонструє приріст у 11%. У ході аналізу гальмівного шляху за допомогою приладу Sprint і проміжків між автомобілями була побудована залежність фактичного інтервалу між транспортними засобами від мінімально необхідної дистанції. Дослідження показують, що при швидкостях руху від 20 до 70 км/год у 45% випадків фактичний інтервал між транспортними засобами на магістральній вулиці перевищує мінімально допустиму відстань. Це створює суттєвий вплив на безпеку дорожнього руху. Особливо помітний ризик виникнення аварійних ситуацій за умов недостатніх інтервалів між транспортними засобами на мокрій поверхні дороги: водії можуть не встигнути своєчасно загальмувати, що збільшує ймовірність дорожніх пригод. 6 Ключові слова: швидкість руху, гальмівний шлях автомобілів, складні дорожні умови, інтервал між транспортними засобами. Перелік використаних літературних джерел. 1. Webster F. Traffic signals / F. Webster, B. Cobbe. – Road Research Technical Paper. – № 56, HMSQ. – London. – 112 p. 2. Teply S. Canadian Capacity Guidefor Signalized Intersections. Second Edition / S. Teply, D. I. Allingham, D. B. Richardson, B. W. Stephenson. – Toronto: Institute of Transportation Engineers, District 7, 1995. – 116 p. 3. Highway Capacity Manual / Washington: TRB, 2000. – 1134 p. 4. Sprint SG-2 – прибор для измерения динамичиских характеристик автомобиля [Електронний ресурс].- Режим доступу: http://www.turbogarage.com.ua /item.php? category= electronics&part=5. 5. Berezny R. The impact of the quality of transport services on passenger demand in the suburban bus transport / R. Berezny, V. Konecny. // Elsevier. – 2017. – №192. – С. 40–45. 6. Bus rapid transit. Planning guide. – New York.: 3ed edition, 2007. –825 p. 7. Wiedemann R. Simulation des Stra?enverkehrsflusses : PhD–thesis / Wiedemann R. – University of Karlsruhe, 1974. 8. TrafficSignalTimingManual / P. Koonce [andothers] –Mc Lean: US Department of Transportation, 2008. - 264 p.