Аналіз режимів руху автомобілів у транспортному потоку
| СХЕМА ОРГАНІЗАЦІЇ РУХУ |
| ДУ | ТП | Інтенсивність | ||||||||
   швидкість
| ||||||||||
| планування ВДМ | Склад потоку | |||||||||
| Режими руху | ||||||||||
| топографія | ||||||||||
| подовжні ухили | технічніхарактеристики | екологічніхарактеристики |
| поворот траси в плані | затримки | довжина черги | час проїзду по маршруту | шкідливі викиди | шум | |||||
| рівність | ||||||||||
| довжини перегонів |
| засоби управління рухом |
Рис. Структурна схема стану системи «ДУ – ТП» («Дорожні умови – транспортний потік»).
В загальному потоці по вулично-дорожній мережі (ВДМ) одночасно рухаються транспортні засоби, що відрізняються:
- конструкцією автомобіля;
- технічним станом;
- типом двигуну;
- споживанням палива.
На стан транспортного потоку впливають і такі фактори, як:
- психофізіологія водія;
- дорожні умови;
- погодні умови і т. д.
При русі автомобілів у містах відбуваються затримки їх біля перехресть. Внаслідок цього рух автомобіля стає імпульсним - рух з постійною швидкістю змінюється гальмуванням, зупинкою та наступним розгоном.
В зв’язку з цим режими руху на ВДМ міста вивчають в їздових циклах.
Їздовим циклом називається сукупність режимів руху, що змінюються на типовому елементі ВДМ «перегін – перехрестя з світлофорним регулюванням».
Окремі режими руху – це фази їздового циклу.
Співвідношення часу роботи автомобіля на різноманітних режимах в значній мірі залежить від планувальних характеристик міста та транспортно- експлуатаційних параметрів її ВДМ, а також рівня організації дорожнього руху.
Важливим показником, що відображає фактичні умови руху транспортного потоку, є час проїзду автомобілями ділянки міської магістралі (швидкість сполучення), який складається з суми часу роботи автомобіля у різних режимах:
розгін, гальмування, усталений рух, холостий хід .
Від співвідношення цих складових залежить багато показників екологічної безпеки автомобілів.
Розглянемо кожний з режимів.
ФАЗА РОЗГОНУ.
У процесі розгону автомобіля кількість відпрацьованих газів та споживання палива визначаються:
- режимом роботи двигуну;
- характером його зміни (прискоренням);
- токсичними та економічними характеристиками двигуну.
Значення прискорення при розгоні автомобіля не є постійним, а весь час знижується при збільшенні швидкості і переході на більш високу передачу.
Встановлені значення прискорень при розгоні автомобіля з місця шляхом послідовного переключення передач:
Таблиця
| Передача | Прискорення, м/с2 |
| a = 1,2 - 1,4 | |
| a = 0,7 - 0,75 | |
| a = 0,4 - 0,45 | |
| a = 0,2 - 0,3 |
Внаслідок аналізу характеристик розгону автомобілів отримана залежність прискорення - швидкість:
jp = 
= (a + bv)-1,
де jр - прискорення автомобіля, м/с2;
v - швидкість автомобіля, м/с;
a, b - постійні, що мають розмірність
а - с2/м; b - с3/м2.
Оскільки при v= 0 відношення dv/dt = a-1 , то ця постійна має значення, зворотне максимальному прискоренню в момент початку розгону.
Враховуючи, що при t= 0, v= 0, можна записати час розгону автомобіля як функцію від швидкості v:
Шлях, який проходить транспортний засіб при розгоні (змінної швидкості) з моменту початку розгону до моменту досягнення швидкості v:
Sр = 0,5av2 + 0,333bv3
Внаслідок обробки експериментальних даних про характеристики руху автомобілів, що розганяються з першого місця в черзі, були одержані значення параметрів a і b:
Таблиця
| a | b | |
| Легкові автомобілі | 0,5 | 0,072 |
| Вантажні автомобілі та автобуси | 0,76 | 0,2 |
Рис. Час та шлях розгону автомобіля, що стоїть на першому місці у черзі: 1 - легкові автомобілі; 2 - вантажні автомобілі.
ФАЗА ГАЛЬМУВАННЯ.
В місті, при проїзді регульованого перехрестя характер і спосіб гальмування залежить від роботи світлофорної сигналізації.
Розрізняють такі види гальмування:
1) вибіг – гальмування з від’єднаним двигуном без використання гальм на min холостому ході;
2) сповільнення – гальмування з приєднаним двигуном в режимі примусового холостого ходу;
3) екстрене – гальмування гальмами
Обробка результатів спостережень за зміною сповільнення jт залежно від поточної швидкості автомобіля показала, що для високих швидкостей руху характерне більше значення сповільнення при гальмуванні. Із зменшенням швидкості jт знижується.
 |
Рис.6. Залежність характеристик гальмування від поточної швидкості легкового (1) і вантажного (2) автомобілів: а) сповільнення при гальмуванні; б) час повного гальмування від початкової швидкості руху.
Кореляційне рівняння, що описує залежність, показану на рисунку.
tг = ρ · (v) 0,5 ,
де ρ - параметр, значення якого дорівнюють
легкові - 3,75
вантажні - 5,7
Шлях гальмування до повної зупинки в залежності від швидкості в момент початку гальмування:
Sт = 0.333 · ρ (v)1.5