7 класс §10. Регулирование транспортных потоков

 

Регулирование транспортных потоков

Раздел. Технологии в транспорте.

Тема урока. Регулирование транспортных потоков.

Тип урока. Комбинированный.

Цели урока: организовать деятельность обучающихся по формированию понятия о регулировании транспортных потоков; обучить решать учебные задачи по моделированию транспортных потоков, строить графическую модель потока, анализировать состав транспортного потока в населённом пункте.

Технологии в транспорте
§10. Регулирование транспортных потоков

Транспортный поток и его показатели

Транспортный поток — упорядоченное транспортной сетью движение транспортных средств. Пассажиропоток — перемещение пассажиров па транспортном средстве, грузопоток — перемещение грузов, а пешеходный поток — это движение пешеходов.

Транспортный поток характеризуется следующими основными показателями:

— интенсивность потока N — количество транспортных средств n, проходящих через поперечное сечение дороги в определённом направлении в единицу времени t: N = n∕t (авт/час);

— средняя скорость V (км/ч) потока транспортных средств;

— плотность потока D (авт/км) — количество автомобилей, находящихся в определённое время па отрезке дороги длиной в один километр.

Эти показатели связаны между собой основным уравнением транспортного потока: N = DV

График соотношения между скоростью V и плотностью D (рис. 28, а) показывает, что если плотность транспортного потока незначительная, то транспорт может развивать максимально разрешённую на данной дороге скорость (V_max). Если плотность потока становится очень высокой, предельной (D_max), то возникает дорожная пробка и весь транспорт останавливается (V = 0). График на рисунке 28, б показывает, что с увеличением плотности до некоторого критического значения (D₀) интенсивность транспортного потока возрастает, но при дальнейшем увеличении количества автомобилей на дороге (до D_max) их скорость снижается, автомобили останавливаются и интенсивность становится равной нулю (N = 0). Значение N₀, соответствующее D₀, называют пропускной способностью дороги. Средняя скорость транспортного потока V₀ = N₀ / D₀, соответствующая критическому значению плотности D₀, позволяет пропустить по дороге максимально возможное количество автомобилей.

 

Рис. 28. Зависимости транспортного потока: 

а — между скоростью и плотностью; б — между интенсивностью и плотностью

В населённых пунктах наибольшая интенсивность движения наблюдается в утренний час пик, далее следует небольшой спад, после которого интенсивность движения плавно увеличивается до вечернего часа пик.

Состав транспортного потока характеризуется соотношением в нём транспортных средств различного типа (легковых, грузовых и др.). Оценка состава транспортного потока осуществляется по процентному содержанию каждого типа транспорта в общем потоке. Состав транспортного потока влияет на загрузку дорог и изношенность дорожного полотна.

Регулирование автотранспортных потоков

Регулирование дорожного движения — комплекс мероприятий, обеспечивающих удобство и безопасность движения по улицам и дорогам.

К этим мероприятиям относятся:

— размещение дорожных знаков и указателей;

— регулирование транспортных потоков с помощью светофоров;

— разметка дорожного полотна;

— управление движением транспорта и пешеходов сотрудниками государственной инспекции безопасности дорожного движения;

— строительство подземных пешеходных переходов и ограждений на тротуарах;

— строительство дорог на разных уровнях (мосты, эстакады, путепроводы, тоннели).

Основой регулирования дорожного движения в нашей стране являются правила дорожного движения. В больших городах одним из перспективных направлений регулирования дорожного движения является автоматическое перераспределение транспортных потоков с наиболее загруженных улиц на менее загруженные.

Моделирование транспортных потоков

В настоящее время специалистами разработан ряд компьютерных программ по моделированию транспортных потоков, доступных заинтересованным пользователям.

Эти программы направлены на оптимизацию работы транспорта в городах, мегаполисах, районах и позволяют производить:

— расчёт показателей существующих на данный момент времени транспортных потоков;

— расчёт транспортной потребности городов и регионов;

— оценку различных транспортных ситуаций на улично-дорожной сети;

— прогнозирование пассажиропотоков и потребности в транспорте;

— оценку себестоимости общественного транспорта;

— оптимизацию расписания и интервалов движения пассажирского транспорта;

— обоснование ввода новых и удаление неэффективных маршрутов пассажирского транспорта;

— оценку транспортных проблем в городе при строительстве нового жилого микрорайона, крупных промышленных, торговых, развлекательных объектов;

— расчёт эффекта от расширения проезжей части улицы, перепланировки перекрёстков, оптимизации светофорного регулирования, изменения расположения остановок пассажирского транспорта и др.;

— оценку эффективности внедрения автоматизированных систем управления уличным движением.

Знакомимся с профессиями

Водитель троллейбуса (трамвая) — специалист, который управляет транспортным средством, следуя правилам дорожного движения. Он знает устройство троллейбуса (трамвая), контролирует измерительные приборы на щитке управления, умеет соединять токоприёмники с контактной сетью, может выполнять несложный ремонт. Обеспечивает: безопасность движения; безопасность пассажиров; сохранность подвижного состава; экономное расходование электроэнергии; соблюдение графика движения; культуру обслуживания пассажиров и др.

Машинист тепловоза — специалист на железнодорожном транспорте, осуществляющий управление локомотивом (тепловозом, электровозом, дизель-поездом, электропоездом). Машинист должен вести поезд точно по графику, соблюдая правила движения, сигналы семафора и т. д. Знает устройство локомотива, осуществляет его подготовку к рейсу, проверяет взаимодействие его узлов. Умеет проводить небольшие слесарные работы, пользоваться радиосвязью.

Практическая работа № 7

Построение графической модели транспортного потока

В результате наблюдений получены следующие показатели транспортного потока на автомобильной трассе.

1. Постройте в рабочей тетради графическую модель транспортного потока в координатах D - N (см. рис. 28, б) (можно воспользоваться средствами Microsoft Word или др.).

Плотность D, авт/км	0	20	40	60	80	100	120	140	160	180
Интенсивность N, авт/ч	0	1400	1850	2050	2100	2050	1800	1400	750	0

2. Определите по графику, при какой плотности транспортного потока на трассе возникает дорожная пробка. Визуально определите и отметьте на графике критическое значение D₀ плотности транспортного потока и пропускную способность N₀ автомобильной трассы.

3. Применяя основное уравнение транспортного потока — N = DV, определите величину средней скорости транспортного потока V₀, обеспечивающую наибольшую интенсивность движения N₀ по данной трассе.

4. При наличии в школе компьютерной программы моделирования транспортных потоков ознакомьтесь с ней и ее возможностями.

Запоминаем опорные понятия

Транспортный поток, показатели транспортного потока (интенсивность, средняя скорость, плотность), регулирование дорожного движения, правила дорожного движения.

Самостоятельная работа

Изучение состава транспортного потока в населённом пункте

1. Проведите наблюдение (около дороги, автотрассы) за составом транспортного потока в вашем населённом пункте. В течение 10 мин подсчитайте количество проехавших мимо вас (в одном направлении):

— автобусов общественного транспорта и маршрутных такси;

— легковых автомобилей;

— грузовых автомобилей.

Примечание 1. Наблюдение желательно проводить в составе группы из трёх человек, где каждый наблюдает только за одним типом транспорта из перечисленных выше.

Примечание 2. Для наблюдения можно использовать видеосъёмку с последующей компьютерной обработкой видеофайла.

2. Начертите в рабочей тетради таблицу и запишите в неё результаты наблюдений.

День недели и время наблюдения:
	Автобусы общественного транспорта и маршрутные такси	Легковые автомобили	Грузовые автомобили	Общее количество транспорта, n
Количество автомобилей, проехавших за время наблюдения
Количество транспорта каждого типа в % к общему количеству				100

3. Подсчитайте количество транспорта каждого типа в процентах к общему количеству транспорта, зафиксированному в результате наблюдений, и запишите результаты в таблицу.

4. Подсчитайте интенсивность транспортного потока на данной автодороге по формуле N = n∕t (авт/ч), где n — общее количество автотранспорта.

5. По результатам наблюдений сделайте выводы о том, транспорт какого типа преобладает в транспортном потоке вашего населённого пункта.

Проверяем свои знания

1. Что такое транспортный поток?

2. Назовите основные показатели транспортного потока.

3. C помощью каких мероприятий регулируют дорожное движение в населённых пунктах?

Урок 7