Динамический габарит и габарит опасности автомобиля
Под воздействием ударов колес о неровности дороги, поперечного уклона или бокового ветра автомобиль отклоняется от заданного направления, и водитель обязан, непрерывно корректировать траекторию его движения. Даже на строго прямолинейных участках дороги автомобиль движется не прямолинейно, а по кривым больших радиусов. Размер полосы, необходимой для его движения, — динамический габарит (коридор) превышает его габаритную ширину.
Ширина динамического габарита зависит от скорости движения и способности водителя своевременно оценить отклонения автомобиля. При скорости 35 км/ч динамический габарит превышает габаритную ширину автомобиля на 35—45%, а при скорости 70 км/ч — на 60— 70%. У грузовых автомобилей, и особенно автопоездов, динамический габарит значительно превышает ширину полосы, предусмотренную строительными нормами и правилами. Поэтому водители часто вынуждены вести автомобиль с меньшей скоростью, чем позволяют его технические возможности.
У автомобилей с большой габаритной высотой могут возникать значительные поперечные колебания, которые также возрастают с увеличением скорости. Это может привести к задеванию столбов, мачт, вертикальных поверхностей других сооружений, а также к опрокидыванию транспортного средства. Под действием боковых возмущений может нарушаться курсовая устойчивость автомобиля, особенно на скользких участках дорог. Динамический габарит у груженого автомобиля больше, чем у порожнего. Поэтому для удержания груженого автомобиля на заданной траектории движения водителю приходится испытывать более высокие физические и психологические нагрузки. При неблагоприятных условиях, из-за значительного увеличения динамического габарита, возможны столкновения с попутными и встречными транспортными средствами, наезд на пешеходов или съезд за пределы проезжей части дороги.
ПОНРАВИЛСЯ МАТЕРИАЛ? ПОДЕЛИСЬ ИМ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦ.СЕТЯХ
Состав транспортного потока
Состав транспортного потока характеризуется соотношением в нем транспортных средств различного рода. Состав транспортного потока оказывает значительное влияние на все параметры, характеризующие дорожное движение. Вместе с тем состав потока обычно отражает общий состав парка автомобилей в стране, области, городе. Так, на дорогах США и других западных стран резко преобладают легковые автомобили, которые составляют свыше 80% от общей численности парка. В Советском Союзе в период после Великой Отечественной войны и до 60-х годов в парке и, соответственно, на дорогах преобладали грузовые автомобили. В настоящее время в связи с резким увеличением производства легковых автомобилей их доля существенно возрастает в дорожном движении.
Состав транспортного потока влияет на загрузку дорог, что объясняется, прежде всего, существенной разницей в габаритных размерах автомобилей. Если длина отечественных легковых автомобилей массового производства составляет 4-5 м, грузовых 6—8, то длина автобусов достигает 11, а автопоездов 20 м и более. Сочлененный автобус Икарус имеет длину 16,5 м. Однако разница в габаритных размерах не является единственной причиной необходимости специального учета состава потока при анализе интенсивности движения.
При движении в транспортном потоке важна не только разница в статическом габарите, но также в динамическом габарите длины автомобиля, который зависит в основном от времени реакции водителя и тормозной динамики транспортных средств. Под динамическим габаритом Lд (рис. 4) подразумевается отрезок полосы дороги, минимально необходимый для безопасности движения автомобиля с заданной скоростью, длина которого включает длину автомобиля tа и дистанцию d, называемую дистанцией безопасности.
Рис. 4 Схема к определению динамического габарита длины автомобиля
Существуют три принципиально отличающихся подхода к расчетному определению d, высказываемых различными авторами.
Тормозные качества как однотипных, так особенно различных типов автомобилей в эксплуатации существенно отличаются. Отличие в тормозных качествах разных типов транспортных средств подтверждается также и требованиями к эффективности торможения, рекомендованными ЕЭК ООН и регламентируемыми в нашей стране ГОСТ 22895—77 «Тормозные системы автотранспортных средств. Технические требования». В табл. 1 приведены расчетные формулы длины тормозного пути из указанного стандарта.
Тип транспортных средств | Величина установившегося замедления, м/с 2 | Формула для определения тормозного пути |
Легковые автомобили Автобусы с полной массой свыше 5 т Грузовые автомобили Автопоезд с общей массой более 12 т | 7,0 6,0 5,5 5,5 | ST = 0,1 Va + V 2 a/182 ST = 0,15 Va + V 2 a/156 ST = 0,15 Va + V 2 a/143 ST = 0,18 Va + V 2 a/143 |
Фактический динамический габарит автомобиля зависит также от обзорности, легкости управления, маневренности автомобиля, которые влияют на величину дистанции, избираемую водителем. При этом следует обратить внимание на следующее обстоятельство. При движении колонны легковых автомобилей каждый водитель благодаря большой поверхности остекления, а также небольшим габаритным размерам впереди идущих автомобилей может достаточно хорошо видеть и прогнозировать обстановку впереди нескольких автомобилей. В то же время, если перед легковым автомобилем движется грузовой автомобиль или автобус, то водитель лишен возможности оценивать и прогнозировать обстановку впереди этого транспортного средства и его действия по управлению становятся менее уверенными. В этом случае из-за невозможности достаточного прогнозирования обстановки впереди резко возрастает опасность при обгоне, а также в случае экстренной остановки колонны автомобилей.
Особое влияние на формирование потока в городе оказывают троллейбусы, которые, кроме названных, имеют еще одно специфическое свойство — связь с контактной линией.
Для того чтобы учесть в фактическом составе транспортного потока влияние различных типов транспортных средств, применяют коэффициенты приведения Кпр к условному легковому автомобилю, определяемые при сравнении их динамических габаритов. Рекомендованные значения Кпр приведены в СНиП II-60-75 и II-Д.5-72 и составляют:
для мотоциклов — 0,5; легковых автомобилей — 1,0; грузовых автомобилей грузоподъемностью до 2т — 1,5; до 5т — 2,0, до 8 т — 2,5, до 14 т — 3,5; автобусов — 2,5; троллейбусов — 3,0; автопоездов грузоподъемностью до 6,0 т — 3,0, до 12 т — 3,5, до 20 т— 4,0; до 30 т — 5,0.
Таким образом, можно получить показатель интенсивности движения в условных приведенных единицах (ед./ч)
K пр.г., Kпр.а, Kпр.п, — соответственно коэффициенты приведения для грузовых автомобилей, автобусов и автопоездов.
Для перехода в расчетах от интенсивности в физических (абсолютных) единицах Nаф (авт./ч) к приведенной интенсивности Nпр (ед./ч) и обратно используется следующая формула:
Исследования транспортных потоков показывают, что указанные коэффициенты приведения являются весьма приближенными, и для современных моделей отечественных автомобилей завышенными. Кроме того, при более детальном подходе необходимо учитывать и скоростной режим транспортного потока и, в частности, для дорог с высокими скоростями движения (более 80 км/ч) применять большие значения коэффициентов, чем для дорог с умеренными скоростями, типичными для городских условий.
Управление автомобилем в ограниченном пространстве
У автомобилей с большой габаритной высотой могут возникать значительные поперечные колебания, которые также растут с увеличением скорости. Это может привести к задеванию столбов, осветительных мачт, вертикальных поверхностей других сооружений, а также к опрокидыванию транспортного средства. Под действием боковых возмущений может нарушаться курсовая устойчивость автомобиля, особенно на скользких участках дорог. Динамический габарит заметнее увеличивается у автомобилей, имеющих излишнюю поворачиваемость. Следовательно, у груженого автомобиля он больше, чем у порожнего. Поэтому для удержания грузового автомобиля на заданной траектории движения водителю приходится испытывать более высокие физические и психологические нагрузки. При неблагоприятных условиях из-за значительного увеличения динамического габарита возможны столкновения с попутными и встречными транспортными средствами, наезд на пешеходов или съезд за пределы проезжей части дороги.
Динамический габарит автомобиля значительно растет при криволинейном движении. Его ширина Вк равна разности наружного и внутреннего радиусов (Rн и Rв) и зависит от базы автомобиля L, размера переднего свеса С и ширины автомобиля Ва (рисунок 35.1) Большинство грузовых автомобилей при повороте управляемых колес на максимальный угол занимает полосу, превышающую габаритную ширину в 1,3-1,5 раза. Такое увеличение динамического габарита повышает опасность движения и взаимодействия транспортных средств на криволинейных участках дорог и затрудняет их маневрирование на участках с ограниченными размерами.
Поворот автомобиля. При повороте автомобиль испытывает действие центробежной силы, поэтому важнейшим условием безопасного поворота является правильный выбор скорости. Чем хуже сцепление колес с дорогой, больше вес автомобиля, выше расположен груз и меньше радиус поворота, тем меньше должна быть скорость автомобиля.
Приближаясь к закруглению дороги или выбранному месту для поворота, водитель должен заблаговременно снизить скорость. Перед поворотом не следует смотреть на дорогу непосредственно перед автомобилем, а нужно стараться увидеть конец поворота или более отдаленный видимый участок дороги. Тогда водитель сможет точнее определить крутизну поворота, раньше увидит транспортное средство или препятствие, определит наиболее безопасную траекторию движения автомобиля.
При движении на повороте нужно избегать торможения, переключения передач, резкого увеличения подачи топлива.
Перед началом поворота (закругления) нужно предварительно снизить скорость. Рулевое колесо следует поворачивать плавно, без рывков. По мере уменьшения кривизны траектории постепенно увеличивают частоту вращения коленчатого вала, плавно возвращая колеса в исходное положение.
При повороте автомобиля на небольшой угол для корректировки траектории движения при незначительных отклонениях водитель перемешает рулевое колесо, не отпуская его, одной рукой или одновременно двумя руками. Переводить рулевое колесо в нейтральное положение после выполнения поворота водитель должен, не дожидаясь его возвращения за счет стабилизирующих сил. При нарушении регулировки углов установки управляемых колес, а также при чрезмерной затяжке деталей рулевого механизма, управляемые колеса могут не вернуться в исходное положение.
Поворачивать колесо при неподвижном автомобиле нежелательно, так как это приводит к износу сопряжений рулевого управления и шин. Для поворота управляемых колес автомобилю следует придать хотя бы небольшое поступательное движение вперед или назад.
Чтобы уверенно управлять автомобилем на участках с ограниченными размерами, водитель должен чувствовать размеры своего автомобиля, представлять себе, как перемещаются крайние его точки на повороте, оценивать его динамический коридор и траекторию движения передних и задних колес. Это достигается многократными тренировками. Наиболее сложно водителю со своего места определить положение крайних габаритных точек по ширине автомобиля и передних колес. Эти навыки необходимо развивать с самых первых занятий по вождению автомобилей.
Габаритный коридор. На габаритном коридоре водителей надо сначала обучать движению передним и задним ходом с заездом в коридор в прямом направлении, а затем переходить к обучению заездам в коридор с поворотами налево и направо под углом 90° по отношению к коридору.
Для своевременной подготовки въезда в коридор поворот машины следует совершать дальше от него и круче. В этом случае колеса машины будут раньше выровнены перед коридором и для въезда в него потребуется меньшее расстояние по ширине.
При движении по габаритному коридору машину надо вести ровно, без рывков, на малой скорости и не делать резких поворотов рулевым колесом.
Движение задним ходом, как правило, осуществляется с небольшой скоростью. Однако, несмотря на это, при осуществлении подобного маневра часто происходят наезды на людей и столкновения. Чаще всего аварийная ситуация возникает из-за неумения водителя распределять внимание при движении задним ходом. Поэтому он не замечает объекта, представляющего собой опасность.
При маневрировании в ограниченном пространстве направление движения машины задним ходом лучше контролировать по левой стороне кузова, причем кузов должен быть расположен параллельно ограничителю габаритного коридора.
Эти же рекомендации следует выполнять при постановке автомобиля в бокс, а также при подаче автомобиля к погрузочной площадке.
Разворот. Разворачивать автомобиль на дорогах и площадках нужно без применения заднего хода при минимальной скорости движения. На узких проездах в начале разворота рулевое колесо поворачивают как можно быстрее и до упора, и только перед завершением разворота его быстро возвращают в нейтральное положение. Если ширина проезжей части или площадки меньше двух минимальных радиусов поворота автомобиля, разворот осуществляют с применением заднего хода. Его начинают из крайнего положения быстрым поворотом рулевого колеса влево до упора при минимальной скорости (рисунок 35.2). Перед остановкой рулевое колесо быстро поворачивают вправо с таким расчетом, чтобы в момент остановки автомобиля колеса были расположены прямо. В начале движения задним ходом водитель продолжает быстро поворачивать рулевое колесо вправо до отказа.
Движение по габаритной «восьмерке» требует хорошего чувства габаритов машины. Так как отрабатывается вождение в поворотах, то обучаемому сначала необходимо уяснить сущность динамического коридора машины, например, при повороте налево задняя левая часть автомобиля значительно смещается влево, поэтому переднюю часть автомобиля следует размещать как можно правее.
Въезд в габаритную «восьмерку» необходимо отрабатывать сначала с левым поворотом, на самой малой скорости. По мере освоения движения по габаритной «восьмерке» скорость увеличивается и въезд осуществляется и с правым поворотом.
В габаритный дворик нужно въезжать на минимальной скорости, руководствуясь описанными выше действиями водителя при развороте с использованием заднего хода. Как только передняя часть машины пройдет габаритный въезд, нужно повернуть рулевое колесо направо и затем сделать резко левый поворот таким образом, чтобы поставить машину передней частью в левый дальний угол, но, не доезжая до него 1,5-2 м, снизить скорость и быстро повернуть рулевое колесо в обратную сторону и тем самым еще в движении подготовить передние колеса для движения задним ходом; подать машину задним ходом и, не доезжая до бокового ограничителя, остановить машину, подготовив предварительно передние колеса для движения налево; выехать из габаритного дворика. При невозможности выехать с одним движение задним ходом выполнить еще одно движение вперед и назад, не забывая перед остановкой подготавливать управляемые колеса для движения в нужном направлении.
При подъезде к эстакаде обучаемый должен убедиться, что передние колеса машины установлены напротив колеи эстакады. При въезде на эстакаду не допускается резкое поворачивание рулевого колеса. После въезда на горизонтальную площадку эстакады надо отпустить педаль подачи топлива и остановить машину в нужном месте. Съезд с эстакады выполняется задним ходом. Для этого необходимо включить передачу заднего хода и, отпустив стояночный тормоз, начать движение, убедившись в его безопасности.
При въезде на железнодорожную платформу с боковой аппарели машину необходимо вести несколько правее от оси боковой аппарели. При заезде на железнодорожную платформу машина должна быть установлена симметрично относительно продольной и поперечной осей платформы.
Дата добавления: 2016-09-26 ; просмотров: 10634 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Планконспект
На сайте представлены различные конспекты: военные план-конспекты, конспекты МВД, МЧС и других силовых структур
Что такое план-конспект, виды конспектов
Под конспектом принято понимать текст, написанный от руки, содержание которого отражает суть основного источника информации, только мысли в нем излагаются кратко и сжато. Характерным отличием конспекта является именно последовательность, то есть, под конспектированием подразумевается приведение почерпнутой информации к определенному порядку. Что касается формы записи, то она может быть любой – от свободной формы до использования…
Как правильно составить план-конспект?
Навык грамотного конспектирования помогает обрабатывать в срок большой объем информации. Знатокам написания план-конспектов литературы удается быстро ухватить суть повествования, выделить главные мысли, усвоить приоритетные сведения. Конспект – это краткая и систематизированная запись содержания любого источника. В структуру конспекта входят: утверждения, перечни, выписки, тезисы. Рекомендуется использовать сокращения, рисунки, обогащать его цитатами, примерами и фактами. Практическая польза…
Требования для поступления в военный ВУЗ
Окончание военного вуза предполагает поступление на военную службу, предусматривающую ряд бонусов от государства: военная пенсия, льготные условия приобретения жилья и прочие. Студенты военных вузов автоматически освобождаются от призыва в армию. Все военные учебные заведения страны находятся под контролем Министерства обороны. Программы и материалы для обучения в военных вузах также разрабатываются не Министерством образования, а Министерством…
Таблица начисления баллов за выполнение упражнений по физической подготовке( мужчины часть 2)
Таблица начисления баллов за выполнение упражнений по физической подготовке( мужчины часть 1)
Упражнения 1 — 24 Баллы Упражнение N 1 сгибание и разгибание рук в упоре лежа Упражнение N 2 наклоны туловища вперед Упражнение N 4 подтягивание на перекладине Упражнение N 5 поднимание ног к перекладине Упражнение N 6 подъем переворотом на перекладине Упражнение N 7 подъем силой на перекладине Упражнение N 8 жим штанги лежа, вес…
Действия в боевом разведывательном дозоре
Боевой разведывательный дозор высылается для ведения разведки противника и местности в ходе наступления (обороны, встречного боя) перед фронтом или на одном из флангов батальона (роты), а также для установления тактического и огневого контакта с противником в случае его потери. Он обычно действует на удалении, обеспечивающем наблюдение за его действиями и поддержку его огнем, а при…
Изучение местности в назначенном секторе по зонам для наблюдения. Определение расстояния до ориентиров и характерных местных предметов
Изучение местности в назначенном секторе по зонам для наблюдения. Для удобства наблюдения сектор (полоса) наблюдения делится на зоны: ближнюю, среднюю и дальнюю и обозначается условными линиями по местным предметам (ориентирам). Ближняя зона включает участок местности в пределах видимости мелких предметов, объектов, целей (до 400 м). Средняя зона намечается в пределах видимости выделяющихся местных предметов (обычно…
НАБЛЮДАТЕЛЬНЫЙ ПОСТ
Требование к месту расположения наблюдательного поста и его выбор на местности. Состав наблюдательного поста. Средства наблюдения разведки. Наблюдение позволяет получать наиболее достоверные сведения о противнике и местности. В боевых порядках войск во всех видах боя оно ведется непрерывно специально назначенными наблюдателями и наблюдательными постами. Их количество зависит от характера боя, условий обстановки и местности. В…
Организация, вооружение и тактика действий пехотных (мотопехотных, разведывательных) отделений, взводов армий основных иностранных государств
Военная присяга – клятва воина на верность Родине
История появления присяги в Вооружённых Силах Российской Федерации (Статья: История появления присяги в Вооружённых Силах Российской Федерации) С древнейших времён каждый гражданин при вступлении в ряды вооружённых сил дает торжественное обещание, или клятву, именуемую Военной присягой. Но ее содержание во все времена является не столько военным в полном смысле этого слова, сколько юридическим, правовым, политическим…
Порядок приведения к присяге в Вооружённых Силах нашем страны: история и современность. Значение Военной присяги в жизни воина
В Российской империи ритуал принятия Военной присяги обставлялся как торжественный обет, даваемый каждым воином при вступлении на службу в верности монарху и Отечеству, в беспрекословном «повиновении начальству и воинским законам и в точном исполнении всех своих обязанностей». Ритуал принятия присяги совершался обычно в церквях или на сборных местах в присутствии духовенства и военного начальства, при…
История появления присяги в Вооружённых Силах Российской Федерации
С древнейших времён каждый гражданин при вступлении в ряды вооружённых сил дает торжественное обещание, или клятву, именуемую Военной присягой. Но ее содержание во все времена является не столько военным в полном смысле этого слова, сколько юридическим, правовым, политическим актом, характерным для обеспечения военной службы в интересах конкретных государств. При этом Военная присяга, принятая в порядке,…
Пропускная способность дороги
Важным показателем, характеризующим дорогу, является ее пропускная способность, которая оценивается максимально возможным количеством автомобилей, проходящих через определенное сечение дороги в единицу времени.
По дороге можно пропустить максимальное количество автомобилей только при определенной скорости и плотности транспортного потока.
Если транспортный поток состоит только из одних легковых автомобилей, то за одно и то же время их можно пропустить по дороге больше, чем грузовых, имеющих большую длину.
Поскольку транспортный поток состоит из различных по габаритам и техническим характеристикам автомобилей, возникают определенные трудности при сравнении по пропускной способности конкретных участков дорог. Поэтому для оценки пропускной способности принято весь транспортный поток приводить к однородному потоку легковых автомобилей с помощью переводных коэффициентов.
Численные значения переводных коэффициентов показывают, насколько динамический габарит (длина автомобиля плюс безопасная дистанция до движущегося впереди транспортного средства) данного автомобиля отличается от динамического габарита легкового автомобиля.
Тормозные качества автомобилей различных типов имеют существенную разницу, что оказывает влияние на величину безопасной дистанции и, как следствие, на динамический габарит.
В расчетах обычно пользуются следующими значениями коэффициента приведения, которые получены путем изучения динамических габаритов транспортных средств в реальных дорожных условиях:
Легковые автомобили | 1 |
Грузовые автомобили грузоподъемностью, т: | |
до 2 т | 1,5 |
от 2 до 5 т | 2,0 |
от 5 до 8 т | 2,5 |
свыше 8 т | 3,5 |
Автопоезда грузоподъемностью, т; | |
до 6 | 3,0 |
от 6 до 12 | 3,5 |
от 12 до 20 | 4,0 |
от 20 до 30 | 5,0 |
свыше 30 | 6,0 |
Автобусы | 2,5 |
Троллейбусы | 3,0 |
Сочлененные троллейбусы и автобусы | 4,0 |
Мотоциклы, мопеды | 0,5 |
Велосипеды | 0,3 |
Если, например, по дороге проходит 250 легковых автомобилей, 400 грузовых грузоподъемностью от 2 до 5 т, 20 автобусов и 100 автопоездов грузоподъемностью до 20 т (всего 670 транспортных средств), то, используя коэффициенты приведения, получим:
(250 X 1) + (400 X 2) + (200 X 2,5) + (100 X 4) = 1500.
Иными словами, поток, состоящий из 670 разнотипных транспортных средств, эквивалентен по степени загрузки дороги 1500 легковым автомобилям.
Сопоставление между собой коэффициентов приведения подсказывает, что одним из путей повышения пропускной способности перегруженных участков улиц и дорог является исключение из транспортного потока (или перевод на другие маршруты) троллейбусов и автопоездов, имеющих динамический габарит соответственно в 3 и 4 раза больше, чем у легковых автомобилей.
На величину пропускной способности дороги существенное влияние оказывает дистанция между движущимися по дороге автомобилями. При скользкой проезжей части в целях безопасности водители выдерживают большую дистанцию, чем при нормальном состоянии дороги. Поэтому при гололедице, сильном снегопаде или дожде пропускная способность дороги резко снижается, и нередко образуются заторы. Однако при определении пропускной способности обычно исходят из предположения, что движение происходит при нормальном состоянии проезжей части.
Пропускная способность проезжей части рассчитывается при следующих предпосылках. По какому-либо участку дороги можно пропустить максимально возможное количество автомобилей только в том случае, если все транспортные средства будут двигаться с одинаковой скоростью в колонне, поддерживая между собой минимально безопасную дистанцию. Эта дистанция должна обеспечивать безопасную остановку в случае экстренного торможения движущегося впереди транспортного средства. Если бы все автомобили обладали одинаковыми тормозными качествами, то, очевидно, дистанция между ними могла бы быть равна расстоянию, проходимому за время реакции водителя. Однако в реальных условиях, как уже отмечалось, транспортный поток состоит из разнотипных автомобилей, имеющих тормоза с различной эффективностью. Поэтому величину безопасной дистанции определяют исходя из предположения, что движущийся впереди автомобиль имеет более эффективную тормозную систему и, следовательно, меньший тормозной путь, чем следующий сзади.
Эффективность тормозов характеризуется величиной максимального замедления j при торможении на сухом асфальтобетонном покрытии. Разница между величиной замедления двух следующих друг за другом автомобилей может достигать 4 — 5 м/с^2.
Например, легковой автомобиль с дисковыми тормозами может развить замедление j = 8 м/с^2, а тяжелый автопоезд иногда укладывается только в диапазон j = 3 — 4 м/с^2.
В таких условиях тормозной путь автопоезда будет примерно в 2 раза больше, чем легкового автомобиля. Поэтому, чтобы при экстренном торможении движущегося, впереди легкового автомобиля автопоезд не столкнулся с ним, между этими транспортными средствами должна быть дистанция, равная разности их тормозных путей плюс расстояние, которое пройдет автопоезд за время реакции водителя.
Рис.1. Схема к определению динамического габарита автомобиля
Тормозной путь автомобиля на горизонтальном участке равен:
St = V^2/2j, м.
Тогда разность тормозных путей двух следующих с одинаковой скоростью друг за другом автомобилей будет:
St2 – St1 = V^2/2(1/j_2 – 1/j_1), м,
где j_1 и j_2 — максимальное замедление при торможении переднего и заднего автомобилей соответственно, м/с^2;
V — скорость движения, м/с.
Динамический габарит (рис. 1), включающий в себя разность тормозных путей, расстояние, проходимое за время реакции водителя, и длину автомобиля, определяется соотношениями:
L = V^2/2(1/j_2 – 1/j_1) + Vt + la.
В этой формуле и на рис. 1 величина Vt — путь за время реакции водителя; la — длина автомобиля. Приняв j_1 = 8 м/с^2 и j_2 = 3 м/с^2, t = 1 с и длину автомобиля la = 6 м, получим следующие величины динамических габаритов (с округлением до целых метров) для различных скоростей:
скорость V | км/ч | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
м/с | 5,6 | 11,1 | 16,7 | 22,2 | 27,8 | |
динамический габарит, L | м | 15 | 30 | 52 | 80 | 114 |
По этим данным построена кривая I на рис. 2. Здесь же для сравнения приведены экспериментальные характеристики, полученные на дорогах России (2) и США (5). Обращает на себя внимание несовпадение экспериментальных и расчетных значений динамических габаритов. Даже со скидкой на некоторую условность принятых в расчёте данных (чрезмерно большое различие в эффективности действия тормозов следующих друг за другом автомобилей) следует все же заметить, что выбираемые водителями дистанции, особенно при высоких скоростях, иногда не обеспечивают безопасности движения. Подтверждением этого служит большое количество так называемых попутных столкновений в плотных транспортных потоках.
Рис. 2. Зависимость динамических габаритов автомобилей от скорости движения Рис. 3. Зависимость интенсивности движения от скорости
Для вычисления пропускной способности уравнение транспортного потока можно представить в следующем виде:
N = DV = (1000/L)*V.
Здесь плотность транспортного потока D выражена через величину 1000/L — количество автомобилей на 1 км дороги, a L — динамический габарит среднего автомобиля.
На рис. 3 приведены зависимости интенсивности движения N от скорости V, вычисленные по данной формуле (при значениях L и V по рис. 2). Они показывают, что максимум, соответствующий пропускной способности, наблюдается при различных скоростях: для кривой I он соответствует скорости около 35 км/ч, для кривых 2 и 3 — скорости 50- 60 км/ч.
Анализ графиков на рис. 3 наглядно показывает, как влияет динамический габарит на пропускную способность дороги. Для дорог России при реальных значениях интервалов между автомобилями максимум пропускной способности составляет примерно 1650 авт/ч на одну полосу, для американских условий эта величина несколько больше — 2000 авт/ч. Наименьшее значение пропускной способности (кривая I) получилось для принятых в расчете условий движения автомобилей с резко различной эффективностью тормозных систем, что предопределило существенно большую величину динамического габарита (см. рис. 2).
Указанные величины пропускной способности относятся к горизонтальным участкам многополосных дорог и являются предельно возможными при условии непрерывного движения транспортных средств в колоннах. Как уже отмечалось, наблюдения, проводившиеся на дорогах нашей страны, показывают, что обычная дорога с двусторонним движением, имеющая проезжую часть шириной 7 — 7,5 м, может в обоих направлениях пропустить около 2000 авт/ч, т. е. почти столько же, сколько одна полоса многополосной магистрали. Объясняется это взаимными помехами при встречном движении на узкой проезжей части.
Маневрирование при многополосной проезжей части, и обгоны также снижают пропускную способность. Поэтому пропускная способность, например, четырехполосной проезжей части будет больше пропускной способности одной полосы не в 4 раза, а только в 3.
В городских условиях на регулируемых пересечениях транспортный поток периодически останавливается красным сигналом светофора, и общее время запрещения движения в течение часа может достигать 30 мин. Неизбежные задержки возникают и при проезде нерегулируемых пересечений, где автомобили снижают скорость или даже останавливаются, уступая дорогу тем транспортным средствам, которые в соответствии с Правилами движения имеют преимущественное право проезда. Поэтому реальная пропускная способность одной полосы городской улицы при наличии светофорного регулирования не превышает 500 авт/ч.
Анализ факторов, влияющих на пропускную способность, свидетельствует, что для ее повышения решающее значение имеет сокращение дистанций между автомобилями. Однако это возможно лишь при условии повышения эффективности тормозных систем автомобилей. Важное значение имеет обеспечение одинаковой эффективности торможения различных типов автомобилей. В настоящее время водители автомобилей старых моделей в целях безопасности движения вынуждены увеличивать дистанцию, что, естественно, снижает плотность транспортного потока и пропускную способность улицы или дороги.
Если бы тормозные системы всех автомобилей обладали одинаковой эффективностью, то дистанция между автомобилями, как уже отмечалось, определялась бы в основном временем реакции водителя.
В этом случае для скорости 80 км/ч и времени реакции 1 с дистанция составляет 22 м, а пропускная способность полосы — примерно 2700 авт/ч. При различной эффективности тормозов безопасная дистанция увеличится до 72 м, а пропускная способность снизится до 1000 авт/ч. Этот пример наглядно показывает, какие огромные резервы повышения пропускной способности улиц и дорог кроются в дальнейшем совершенствовании тормозных систем автомобилей.
Надо подчеркнуть, что за счет повышения водительского мастерства также можно «уплотнить» транспортный поток, так как опытные водители могут позволить себе двигаться на несколько меньших расстояниях.
Другой путь повышения пропускной способности связан с введением элементов автоматизации управления автомобилем. В данном случае речь идет о системах, обеспечивающих автоматическое поддержание заданной дистанции между автомобилями. Научные разработки в этом направлении проводятся как в нашей стране, так и за рубежом.