Применение метода статистической обработки данных о распределении интервалов между автомобилями в транспортном потоке

 

Продолжение таблицы 3

Подход 4

Категория ТС	лево	прямо	право
мото	-	-	-
легковые	36	-	30
грузовые<3,5т	-	-	-
грузовые>3,5т	-	-	2
автобусы	-	-	-
автопоезда	-	-	-
Σ	36	-	32

 

 

1.2.2. Построение  пространственных картограмм интенсивности  движения транспортного потока  в физических и приведенных  единицах

 

На основании таблиц 2 и таблиц 3 строятся картограммы интенсивности движения транспортных потоков.

 

 

Рисунок 1 - Картограмма  интенсивности движения транспортных потоков в физических единицах

 

Рисунок 2 - Картограмма интенсивности движения транспортных потоков в приведенных единицах

 

2. Оценка безопасности  движения на перекрестке

2.1. Определение количества конфликтных точек и возможных конфликтных ситуаций

 

Конфликтная загрузка пересечения определяется взаимодействием  транспортных потоков и будет  различной до и после внедрения  светофорного регулирования. Поэтому  необходимо провести анализ конфликтных точек.

Конфликтные точки - места, где в одном уровне пересекаются траектории движения транспортных средств, а также происходит отклонение и слияние ТП. В этих местах на перекрестках вероятность возникновения ДТП наибольшая. Таким образом, возникает возможность оценивать потенциальную опасность перекрестка по числу конфликтных точек, а их анализ позволяет сравнивать между собой различные варианты схем движения.

Для этого в  произвольном масштабе вычерчивается  схема перекрестка, на которую наносятся разрешенные траектории движения транспортных средств до внедрения светофорного регулирования. Количество точек и интенсивности определяются по картограмме интенсивностей и схеме конфликтности перекрестка.

Показателем изменения уровня безопасности можно считать изменение конфликтности.

Простейший  метод с учетом интенсивностей транспортных потоков — определение индекса  конфликтности, который находится  формуле (2)

     ₍₂₎

где n_o, n_c, n_n - количество точек ответвления, слияния и пересечения;

N_oi, N_ci, N_ni - меньшие интенсивности из каждой пары конфликтующих между собой транспортных потоков.

Результаты  расчета сводятся в таблицу 4.

Таблица 4 - Определение конфликтной загрузки пересечения

mо	mс	mn	m
нерегулируемый перекресток
2438,5	5991	9930	183,595
2-х  фазное регулирование
1240,5	1047	5835	81,225

 

Рисунок 3 - Схема конфликтности  перекрестка до внедрения светофорного регулирования.

 

Рисунок 4 – Схема конфликтности перекрестка при двухфазном регулировании.

2.1.1. Пофазная организация дородного движения на перекрестке

 

Пофазный разъезд  транспортных потоков организуется с целью разделения их во времени  и тем самым снижения конфликтности  на пересечении. Количество фаз должно равняться назначенному количеству групп потоков.

Необходимо  учитывать, что увеличение количества фаз обеспечивает более полное разделение потоков и, следовательно, более  высокий уровень безопасности. Но при этом возрастает суммарное время задержки транспортных средств и уменьшается возможность их пропуска по главным направлениям.

Схема взаимодействия потоков (конфликтность), на которой  показана траектория движения транспортных средств до внедрения светофорного регулирования и при внедрении светофорного регулирования представлена на рисунке 5.

 

Рисунок 5 - Схема двухфазного  разъезда транспортных потоков на перекрестке

 

2.1.2.Определение  сложности и опасности перекрёстка

 

Сложность условий движения на исследуемом перекрестке характеризует уровень безопасности движения. Поскольку обеспечение требуемого уровня безопасности является целевой функцией ОДД, то анализу этого уровня должно уделяться повышенное внимание.

Существуют  различные подходы количественной оценки совокупности конфликтных точек. Как наиболее распространенную рекомендуют использовать пятибалльную систему оценки перекрестка.  Простейшая методика пятибалльной системы оценки узла исходит из того, что точка отклонения оценивается одним условным баллом, слияния – тремя и пересечения – пятью баллами. Сложность (условная опасность) любого пересечения определяют по формуле (3):

 

M = n₀+3×n_c+5×n_п                   (3)

 

где n_о, n_с, n_n - число точек соответственно отклонения, слияния, пересечения.

Принято считать  узел (перекрёсток) малой сложности (простым) при < 40, средней сложности при = 40-80, сложным при = 80-150 и очень сложным при > 150.

 

М = 4+3×6+5×8 = 62

 

Данный перекресток  считается средней сложности.

 

 

 

 

3. Определение  вида, вероятностного распределения  интервалов

3.1. Расчет  фактических интервалов движения

 

Распределение интервалов времени между движущимися  друг за другом автомобилями описывается вероятностными законами в зависимости от интенсивности транспортного потока и методов организации дорожного движения.

Подход 1:

 

             *** ========================================== ***

             ***    Статистическая обработка наблюдений     ***

             *** ========================================== ***

    

 

             ***        Массив исходных  данных после        ***

             ***    сортировки и исключения  грубых ошибок   ***

          4.0000     4.0000     4.0000     4.0000     4.0000     4.0000

          4.0000     4.0000     4.0000     4.0000     4.0000     4.0000

          4.0000     5.0000     5.0000     5.0000     5.0000     5.0000

          5.0000     5.0000     5.0000     5.0000     5.0000     5.0000

          6.0000     6.0000     6.0000     6.0000     6.0000     6.0000

          6.0000     6.0000     6.0000     6.0000     6.0000     6.0000

          6.0000     6.0000     6.0000     6.0000     6.0000     6.0000

          8.0000     8.0000     8.0000     8.0000     8.0000     8.0000

          8.0000

 

             ***       Общие характеристики  выборки         ***

                  Распределение  . . . . . . .   непрерывное

                  Количество элементов . . . .    49

                  Максимум выборки . . . . . .     8.0000

                  Минимум выборки  . . . . . .     4.0000

                  Верхняя граница  . . . . . .     8.0000

                  Нижняя граница . . . . . . .     4.0000

                  Размах варьирования  . . . .     4.0000

                  Длина интервала  . . . . . .     0.8000

                  Количество интервалов  . . .     5

 

             ***         Гистограмма  распределения          ***

          Середина     Эмпиpич.

          интервала    плотность

           4.4000       0.3316   *************

           5.2000       0.2806   ***********

           6.0000       0.4592   ******************

           6.8000       0.0000  

           7.6000       0.1786   *******

 

             ***       Статистические  характеристики        ***

                  Выборочное среднее . . . . .     5.5306

                  Стандартное отклонение . . .     1.2926

                  Оценка дисперсии . . . . . .     1.6709

                  Коэффициент вариации . . . .    23.37

 

 

             *** Гипотеза относительно закона  распределения ***

                    Нормальный закон распределения

 

             ***      Таблица обработки  по интервалам       ***

        -----------------------------------------------------------------

        |Интервал| Середина |Частота|Частость|    Плотность    | Откло- |

        |   N    |    TN    |   MN  |   RN   |эмпирич.|теоретич| нение  |

        -----------------------------------------------------------------

        |   1    |    4.4000|   13  | 0.265  | 0.3316 | 0.2105 | 0.1211 |

        |   2    |    5.2000|   11  | 0.224  | 0.2806 | 0.2987 |-0.0181 |

        |   3    |    6.0000|   18  | 0.367  | 0.4592 | 0.2889 | 0.1702 |

        |   4    |    6.8000|    0  | 0.000  | 0.0000 | 0.1906 |-0.1906 |

        |   5    |    7.6000|    7  | 0.143  | 0.1786 | 0.0857 | 0.0929 |

        -----------------------------------------------------------------

 

             ***    Характеристики закона  распределения     ***

             Математическое ожидание . . . . . . .     5.5306

             Ср.квадратическое отклонение  . . . .     1.2926

             Расчетный критерий согласия  Пирсона .    18.12

             Табличный критерий согласия Пирсона

             при критической вероятности  0.05  . .     5.99

             Гипотеза должна быть отвергнута

 

             Интервал рассеяния измерений  . . . .     2.59

             Доверительный интервал  . . . . . . .     0.37

             Относительная погрешность . . . . . .     6.68

             Минимально необходимое к-во измерений    87

 

 

Подход 2:

             *** ========================================== ***

             ***    Статистическая обработка  наблюдений     ***

             *** ========================================== ***

 

             ***        Массив исходных  данных после        ***

             ***    сортировки и исключения  грубых ошибок   ***

          2.0000     2.0000     2.0000     2.0000     2.0000     2.0000

          3.0000     3.0000     3.0000     3.0000     3.0000     3.0000

          3.0000     3.0000     3.0000     3.0000     3.0000     3.0000

          3.0000     3.0000     3.0000     3.0000     3.0000     3.0000

          3.0000     3.0000     3.0000     3.0000     3.0000     3.0000

          3.0000     3.0000     3.0000     3.0000     3.0000     3.0000

          3.0000     3.0000     3.0000     3.0000     4.0000     4.0000

          4.0000     4.0000     4.0000     4.0000     4.0000     4.0000

          4.0000     4.0000

 

             ***       Общие характеристики  выборки         ***

                  Распределение  . . . . . . .   непрерывное

                  Количество элементов . . . .    50

                  Максимум выборки . . . . . .     4.0000

                  Минимум выборки  . . . . . .     2.0000

                  Верхняя граница  . . . . . .     4.0000

                  Нижняя граница . . . . . . .     2.0000

                  Размах варьирования  . . . .     2.0000

                  Длина интервала  . . . . . .     0.4000

                  Количество интервалов  . . .     5

 

             ***         Гистограмма  распределения          ***

          Середина     Эмпиpич.

          интервала    плотность

           2.2000       0.3000   ******

           2.6000       0.0000  

           3.0000       1.7000   **********************************

           3.4000       0.0000  

           3.8000       0.5000   **********

 

             ***       Статистические  характеристики        ***

                  Выборочное среднее . . . . .     3.0800

                  Стандартное отклонение . . .     0.5657

                  Оценка дисперсии . . . . . .     0.3200

                  Коэффициент вариации . . . .    18.37

 

 

             *** Гипотеза относительно закона распределения ***

                    Нормальный закон распределения

 

             ***      Таблица обработки  по интервалам       ***

        -----------------------------------------------------------------

        |Интервал| Середина |Частота|Частость|    Плотность    | Откло- |

        |   N    |    TN    |   MN  |   RN   |эмпирич.|теоретич| нение  |

        -----------------------------------------------------------------

        |   1    |    2.2000|    6  | 0.120  | 0.3000 | 0.2103 | 0.0897 |

        |   2    |    2.6000|    0  | 0.000  | 0.0000 | 0.4920 |-0.4920 |

        |   3    |    3.0000|   34  | 0.680  | 1.7000 | 0.6982 | 1.0018 |

        |   4    |    3.4000|    0  | 0.000  | 0.0000 | 0.6010 |-0.6010 |

        |   5    |    3.8000|   10  | 0.200  | 0.5000 | 0.3137 | 0.1863 |

        -----------------------------------------------------------------

 

             ***    Характеристики закона  распределения     ***

             Математическое ожидание . . . . . . .     3.0800

             Ср.квадратическое отклонение  . . . .     0.5657

             Расчетный критерий согласия  Пирсона .    53.58

             Табличный критерий согласия Пирсона

             при критической вероятности  0.05  . .     5.99