Помощь студентам, абитуриентам и школьникам

Консультации и учебные материалы для разработки диссертации, дипломной работы ,курсовой работы, контрольной работы, реферата, отчета по практике, чертежа, эссе и любого другого вида студенческих работ.

Пример дипломной работы по бж: Организация безопасности дорожного движения.

Раздел: Дипломная работа

Содержание

Введение

Исходные данные

Расчет показателей работы автотранспорта

1. Производственная программа по эксплуатации автомобилей

2. Программа материально-технического обеспечения

3. Программа по труду и заработной

4. Расчет затрат предприятий автомобильного транспорта

5. Расчет себестоимости перевозок

6. Расчет прибыли и других показателей АТП

Заключение

Список использованных источников

Выдержка из текста работы

Современное общество нуждается в постоянном увеличении объема транспортного сообщения, повышении его надежности, безопасности и качества. Это требует увеличения затрат на улучшение инфраструктуры транспортной сети, превращения ее в гибкую, высокоуправляемую логистическую систему. При этом риск инвестиций значительно возрастает, если не учитывать закономерности развития транспортной сети, распределение загрузки ее участков. Игнорирование этих закономерностей приводит к частому образованию транспортных пробок, перегрузке/недогрузке отдельных линий и узлов сети, повышению уровня аварийности, экологическому ущербу.

Для поиска эффективных стратегий управления транспортными потоками в мегаполисе, оптимальных решений по проектированию улично-дорожной сети и организации дорожного движения необходимо учитывать широкий спектр характеристик транспортного потока, закономерности влияния внешних и внутренних факторов на динамические характеристики смешанного транспортного потока.

Теория транспортных потоков развивалась исследователями различных областей знаний — физиков, математиков, специалистов по исследованию операций, транспортников, экономистов. Накоплен большой опыт исследования процессов движения. Однако, общий уровень исследований и их практического использования не достаточен в силу следующих факторов:

Ш транспортный поток нестабилен и многообразен, получение объективной информации о нем является наиболее сложным и ресурсоемким элементом системы управления;

Ш критерии качества управления дорожным движением противоречивы: необходимо обеспечивать бесперебойность движения одновременно снижая ущерб от движения, накладывая ограничения на скорость и направления движения;

Ш дорожные условия, при всей стабильности, имеют непредсказуемые как в части отклонения погодно-климатических параметров так и, собственно, дороги;

Ш исполнение решений по управлению дорожным движением всегда неточно при реализации и, учитывая природу процесса дорожного движения, приводит к непредвиденным эффектам.

Таким образом, трудности формализации процесса движения транспортного потока стали серьезной причиной отставания результатов научных исследований от требований практики. [6]

1. Характеристики дорожного движения по автомобильным дорогам

Следуя из разных мест отправления в различные места назначения, автомобили образуют на автодороге транспортные потоки, движущиеся навстречу друг другу. В каждом потоке осуществляется взаимодействие автомобилей:

— устанавливаются интервалы между автомобилями, величина которых зависит от скорости их движения, индивидуальных способностей водителей и дорожных условий;

— производятся обгоны медленно движущихся автомобилей более быстрыми. На двухполосных дорогах обгоны связаны с выездом на встречную полосу движения;

— осуществляются торможения автомобилей при возникновении на дороге заторов.

Все это (установление интервалов, обгоны, торможения) создает помехи и угрозу безопасности движению, снижает пропускную способность, увеличивает время, необходимое на осуществление запланированного рейса, повышает расход топлива.

Различаются теоретические и фактические условия движения автомобилей на автодорогах.

Теоретические условия — это движение одиночного автомобиля. Из этого условия движения автомобиля с расчетной скоростью разработаны нормы плана и продольного профиля.

Фактически имеет место движение большого количества автомобилей разных типов, с разной степенью загрузки, в разном техническом состоянии при управлении водителями разной квалификации.

Условия движения по дороге существенно меняются с увеличением интенсивности и плотности движения автомобилей на дороге.

Совокупность автомобилей, различных по типам, степени загрузки и т.п., следующих в одном направлении с различными скоростями, образуют транспортный поток. Транспортный поток характеризуется интенсивностью движения — общее количество автомобилей, проходящих через некоторое сечение дороги за единицу времени (сутки, час).

Обычно интенсивность движения выражается фактическим количеством проходящих автомобилей независимо от их типов (фактическая интенсивность движения).

Однако проход быстроходных легковых и тихоходных грузовых автомобилей не эквивалентны друг другу. Поэтому для характеристики количества автомобилей, которые дорога может пропустить, фактическая интенсивность движения приводится к приведенной, выраженной в легковых автомобилях. Для этого все прочие автомобили с помощью коэффициентов приводятся к легковым автомобилям:

, (1.1)

где Nпр — приведенное количество автомобилей;

Nфактi — фактическое количество автомобилей различного типа;

Кпрi — коэффициент приведения для соответствующего типа автомобиля.

Коэффициенты приведения даны в таблице 1.1

Таблица 1.1 Значения коэффициентов приведения

Тип транспортного средства

Коэффициент приведения

1. Легковой автомобиль

1,0

2. Мотоциклы, мопеды

0,5

3. Груз.автомобили, грузоподъемностью 2-14 т

1,5 — 3,5

4. Автопоезда грузоподъемностью 12-30 т

3,5 — 6,0

В пересеченной и горной местности, где скорость движения грузовых автомобилей снижается, коэффициент приведения увеличивается в 1,2 раза.

Интенсивность движения определяется рядом факторов: местоположением участка дороги, временем суток, сезоном года. Вблизи крупных городов, населенных пунктов, железнодорожных станций, портов интенсивность движения увеличивается, в ночное же время — снижается, а в осенний период года — возрастает. В связи с отмеченными особенностями показатель интенсивности движения характеризуется некоторой средней величиной за расчетный период времени. Наиболее распространенным в стране показателем является среднегодовая суточная интенсивность движения — среднее за год количество автомобилей, проезжающих по участку в сутки.

Интенсивность движения не является исчерпывающей характеристикой движения. Так, для решения задачи о толщине дорожной одежды имеет значение не только количество, но и величина проходимых нагрузок. Один проезд тяжелого автомобиля оказывает на дорогу более разрушительное воздействие, чем проход большого числа легких автомобилей. Это обстоятельство учитывается пересчетом фактической интенсивности движения в эквивалентную, приведенную интенсивность движения одного из тяжелых автомобилей.

Плотностью транспортного потока называется количество автомобилей, приходящееся на единицу длины однородного по транспортным качествам участка дороги. Плотность транспортного потока q определяется выражением:

,(1.2)

где N — интенсивность движения, авт/час;

V — скорость движения автомобилей, км/час.

В зависимости от плотности движения различаются следующие четыре вида транспортных потоков.

Свободный транспортный поток (уровень удобства движения А) представляет собой одиночные автомобили, следующие на таком взаимном расстоянии друг от друга, что они не оказывают взаимного влияния. В этом случае проезд водителя и пассажиров не утомителен.

Частично-связанный поток (уровень движения Б) представляет собой поток, движение при котором происходит в виде групп автомобилей, состоящих из нескольких автомобилей, следующих на близком расстоянии друг от друга, различающихся между собой динамическими качествами. Обычно в этом потоке передний автомобиль задерживает задние, в результате средние скорости потока снижаются.

Связанный поток (уровень удобства движения в потоке В) характеризуется тем, что движение происходит в виде больших групп автомобилей. Обгоны здесь затруднены. Комфортабельность поездки резко снижается. От водителя требуется повышенная внимательность.

Плотный поток (насыщенный уровень удобства движения Г). Автомобили в этом потоке следуют непосредственно друг за другом. Обгоны, практически, становятся невозможными. Скорость движения резко снижается. В местах ухудшения дорожных условий возможны заторы.

2. Круговое движение на пересечениях

Развитие метода организации одностороннего движения на перегонах улиц и дорог применительно к перекресткам и городским площадям является введение на них кругового движения. Первый круговой перекресток был оборудован в Париже вокруг Триумфальной арки в 1901 году. А в Нью-Йорк-Сити в 1904 году. Первый британский круговой перекресток был построен в 1909 году — он первоначально планировался как остров для пешеходов. Широкое применение началось в середине 1960-х годов, когда английские инженеры усовершенствовали систему ведения потока машин.

Главным результатом

Кругового движения на пересечениях является ликвидация конфликтных точек и конфликта встречных потоков. Также положительным фактором можно считать воздействие на водителя центробежной силы при движении по круговой траектории, в результате чего он автоматически снижает скорость. На правильно спроектированных развязках скорость свободного движения легковых автомобилей составляет 40-45 км/ч, что обеспечивает высокую степень вероятности ликвидировать конфликтную ситуацию.

Круговое движение присуще прямоугольной сетке УДС. Однако в реальных условиях, особенно при радиальной схеме сходящихся дорог (в старых городах), симметричное их расположение не обеспечивается. Это ухудшает условия движения вследствие сокращения длины участков перестроения.

В ряде случаев применяются прямоугольные и эллипсовидные островки, что естественно уменьшает возможность снижения скорости за счет воздействия на водителя боковой силы.

Самой крупной кольцевой развязкой с круглым островком является площадь генерала Де Голля в Париже. Она обслуживает 12-ять сходящихся дорог и имеет центральный островок диаметром около 90 метров. Весьма положительным и упрощающим ситуацию на многолучевых развязках является применение одностороннего движения на некоторых входах и выходах. Это сокращает число конфликтных точек.

Введение кругового движения на пересечениях обеспечивается только в определенных дорожно-транспортных условиях (в зависимости от геометрических размеров развязки, интенсивности и состава входящих транспортных потоков). Так непрерывный (без задержки) въезд на круговую развязку возможен, если временные интервалы между легковыми автомобилями на кольце превышают 5-6 с, а для грузовых имеют еще большие значения. Если же суммарная интенсивность движения на кольце такова, что интервалы снижаются до 2-4 с, это условие не выполняется. В таком случае для предотвращения столкновений и образование затора на самом кольце необходимо вводить приоритет для движения по кольцу и прибегать к применению светофорного регулирования. Наиболее сложным вопросом функционирования круговой развязки является пропуск через узел пешеходного движения. Лучшим вариантом является отсутствие регулярного пешеходного движения (отсутствие поблизости жилой застройки) или возможность устройство подземных пешеходных переходов. Если же имеется значительное регулярное пешеходное движение, то необходимо устройство пешеходных переходов через входящие дороги с регулированием соответственно интенсивности пешеходных потоков.

На основе анализа геометрических характеристик развязки и полученных данных об интенсивности и составе транспортных и пешеходных потоков с учетом денных о ДТП могут быть приняты решения о применении горизонтальной разметки рядов движения, нанесении на проезжей части стрел 1.18 и канализировании отдельных участков с помощью направляющих островков. Если позволяют местные условия, то целесообразно расширение дорог на подходах для увеличения числа рядов на входах или устройство разделительной полосы.

Исследование показали, кольцевые развязки, имеющие диаметр островков 75-110 м, ширину проезжей части 14м, работают при высокой интенсивности движения, достигающей суммарно в наиболее напряженном сечении 3500ед/ч. Скоростной режим на развязке и мгновенная скорость свободного движения составляет: для легковых автомобилей — 40км/ч, для грузовых автомобилей — 33км/ч.

Необходимо отметить, что, несмотря на отсутствие знаков приоритета на указанных развязках большинство водителей при выезде на развязку притормаживают. Поэтому для повышения пропускной способности таких пресечений целесообразно при интенсивности движения по одной полосе более 400ед/ч устанавливать на всех выездах знаки приоритета 2.4 «Уступите дорогу». Необходимо подчеркнуть, что развязки кругового типа обязательно должны быть обозначены на всех въездах знаком 4.3 «Круговое движение». На центральном островке напротив каждого въезда необходима установка знака 1.13.1 «Направление поворота». Это практически исключает случаи наезда на центральный островок, происходящие на некоторых развязках в условиях плохой видимости, особенно в темноте.

Опыт организации дорожного движения многих российских городов подтверждает целесообразность применения принципа кругового движения на больших вытянутых площадях, например, перед железнодорожными вокзалами, аэропортами, крупными административными зданиями. Однако траектория движения на них далека от круговой, в связи с чем возможно нежелательное увеличение скорости на прямых участках. Поэтому здесь с учетом пешеходного движения следует применять принудительное ограничение скорости с помощью знаков до 30-40км/ч.

Можно выделить преимущества и недостатки кругового движения на пересечениях.

Преимущества:

1. Повышенная безопасность движения (это достигается снижением скорости, число конфликтных точек намного ниже, ДТП из-за меньшей скорости менее тяжелые).

2. Пропускная способность (в определенных диапазонах выше обычного перекрестка со светофорами, поэтому что нет фазы «красный для всех».

3. Время ожидания (по сравнению с перекрестками ниже так как у кругового перекрестка обычно нет светофоров и не нужно ждать зеленого света).

4. Количество путей соединенных перекрестком (в то время, когда сигнальная схема светофоров у перекрестков с более чем 4 ветвями очень сложна, число возможных ветвей у кругового перекрестка зависит только от его диаметра).

5. Разворот на 180 градусов (что в обычных перекрестках невозможно или запрещено).

Недостатки:

1. Требуемая площадь (для оборудования круговых перекрестков обычно требуется больше площади, чем для обычных. Площадь острова с середины перекрестка невозможно использовать в целях транспорта. Посадка растений и уход за ними ведут к дополнительным затратам, но украшают перекресток).

2. Пешеходы осложняют движение

3. Время ожидания в «час пик» (при очень большом потоке машины не могут въехать в круг, приоритет имеют машины в кругу, что приводит к пробкам на въездах. Но такой же недостаток можно и наблюдать на обычном перекрестке).

3. Существующая схема организации дорожного движения на пересечении пр. Космонавтов — ул. Волкова

3.1 Геометрические характеристики перекрестка

Перекресток — место пересечения, примыкания или разветвления дорог на одном уровне, ограниченное воображаемыми линиями, соединяющими соответственно противоположные, наиболее удаленные от центра перекрестка начала закругления проезжих частей.

Перекрёсток пр. Космонавтов — ул. Волкова пересекают не только легковые автомобили, но и автомобили специального назначения такие как: маршрутные транспортные средства, автобусы общегородского и межрегионального пользования, грузовые транспортные средства.

На данном перекрестке нанесена горизонтальная дорожная разметка. Установлены средства регулирования дорожным движением — транспортные светофоры (зеркальные светофоры с вертикальным и горизонтальным расположение сигналов) и пешеходные светофоры (зеркальные светофоры с вертикальным расположением сигналов). А также здесь установлены дорожные знаки — знаки приоритета, предписывающие знаки, информационно — указательные знаки, знаки дополнительной информации. Все эти технические средства регулирования движением нанесены и установлены в соответствии с ГОСТами и Правилами Дорожного Движения Российской Федерации:

ГОСТ Р52289 — 2004 «Технические средства Организации Дорожного Движения

ГОСТ Р 52290 — 2004 «Знаки дорожные»

ГОСТ Р 51256 — 99 «Разметка дорожная»

Данный перекресток по пр. Космонавтов имеет 2 полосы движения: как в прямом так и обратном направлении. Ширина проезжей части составляет 15 метров. По ул. Волкова также 2 полосы в прямом и обратном направлении. Ширина каждой полосы движения составляет 3,75 метров.

Проспект Космонавтов является главной дорогой по отношению к улице Волкова. Перекрёсток обустроен следующими техническими средствами организации дорожного движения:

— дорожная разметка по ГОСТ Р 51256 — 99 [3]:

1.1 — разделяет транспортные потоки противоположных направлений и обозначает границы полос движения в опасных местах на дорогах; обозначает границы проезжей части, на которые въезд запрещён; обозначает границы стояночных мест транспортных средств; 1.12 — обозначающая стоп линию; 1.14 — обозначающая пешеходный переход; 1.16.1 — обозначает направляющие островки в местах разделения или слияния транспортных потоков; 1.2.1(сплошная линия) — обозначает край проезжей части;

— дорожные знаки по ГОСТ Р 52290-2004 [4]:

2.1 — «Главная дорога»; 2.4 — «Уступите дорогу»; 4.3 — «Круговое движение»; 8.13 — «Направление главной дороги»; 5.19.1 и 5.19.2 — «Пешеходный переход»; 6.16 — «Стоп линия»; 8.15 — «Слепые пешеходы»; 3.24 — «Ограничение скорости»; 3.27 — «Остановка запрещена»;

Полная схема перекрёстка со всеми техническими средствами организации дорожного движения приведена на рисунке 2.1.

2.2 Схема объекта с существующими техническими средствами организации дорожного движения

Существующая схема организации дорожного движения представлена на рисунке ниже.

Рисунок 3.1 Существующая схема организации дорожного движения на пересечении пр. Космонавтов и ул Волкова

4. Транспортная характеристика объекта

4.1 Интенсивность движения транспортных потоков по направлениям

Интенсивность движения — это число транспортных средств, проезжающих через сечение дороги за единицу времени. В качестве расчетного периода времени для определения интенсивности движения применяют год, месяц, сутки, час и более короткие промежутки времени в зависимости от поставленной задачи наблюдения и средств измерения. Интенсивность движения измеряется либо по одной полосе движения в одном из направлений, либо по 2-м и более полос движения, может также быть измерена интенсивность движения на всей дороги в целом, по всем полосам движения.

Неравномерность транспортных потоков во времени имеет важнейшее значение в проблеме организации движения.

Термин час пик является условным и объясняется лишь тем, что час является основной единицей измерения времени. Продолжительность наибольшей интенсивности движения может быть больше или меньше часа. Поэтому наиболее точным будет понятие пиковый период, под которым подразумевается время, в течении которого интенсивность превышает среднюю интенсивность периода наиболее оживленного движения. Периодом наиболее оживленного движения на большинстве городских обычно является 16-часовой отрезок времени в течении суток.

Основными единицами измерений физической интенсивности движения транспортных потоков является — авт/час, а для приведённой интенсивности движения транспортных потоков — ед/ч.

Физическую интенсивность движения транспортных потоков для расчета переводим в приведенную, по следующей формуле:

ед/ч (1)

где — физическая интенсивность i-го вида транспортных средств, авт/ч;

— коэффициент приведения i-го вида транспортных средств к легковому автомобилю.

Коэффициенты приведения в зависимости от грузоподъемности автомобилей даны в п.1.3 СНиПа [2]. Для курсового проекта мы взяли коэффициенты соответствующие каждому виду транспортного средства:

легковые автомобили — 1;

грузовые автомобили — 2;

автобусы малой вместимости — 1,5;

автобусы большой вместимости — 3.

Все необходимые замеры интенсивности движения транспортных потоков на перекрёстке пр. Космонавтов — ул. Волкова проводились 5 февраля 2009 года и представлены ниже в таблице 4.1.

Таблица 4.1 Интенсивность движения по направления пр. Космонавтов — ул. Волкова

№

Состав потока

Кпр

Интенсивность

прямо

налево

направо

По кольцу

Ф авт/ч

Пр ед/ч

Ф авт/ч

Пр ед/ч

Ф авт/ч

Пр ед/ч

Ф авт/ч

Пр ед/ч

1

Легковые

1

756

756

660

660

400

400

480

480

Грузовые

2

12

24

8

16

3

6

4

8

Автобусы малой вместимости

1,5

36

54

20

30

8

12

9

14

Автобусы большой вместимости

3

48

144

24

72

—

—

2

6

Всего978778418508

Итого2682

2

Легковые

1

230

230

520

520

625

625

350

350

Грузовые

2

3

6

4

8

6

12

2

6

Автобусы малой вместимости

1,5

4

6

15

23

15

23

5

8

Автобусы большой вместимости

3

2

6

6

18

7

21

4

12

Всего248569681376

Итого1874

3

Легковые

1

720

720

350

350

500

500

300

300

Грузовые

2

10

20

5

10

15

30

2

4

Автобусы малой вместимости

1,5

38

57

15

23

12

18

4

6

Автобусы большой вместимости

3

40

120

5

15

15

45

3

9

Всего808398593319

Итого2118

4

Легковые

1

400

400

680

680

600

600

250

250

Грузовые

2

4

8

5

10

5

10

3

6

Автобусы малой вместимости

1,5

10

15

20

30

23

36

12

18

Автобусы большой вместимости

3

5

15

8

24

12

36

5

15

Всего419744682289

Итого2134

Анализ интенсивности на пр. Космонавтов — ул. Волкова по часам суток, по дням недели

4.2 Состав транспортного потока

Состав транспортного потока — это процентный состав транспортных средств различного типа.

Этот показатель оказывает значительное влияние на параметры дорожного движения, определяет общий состав разновидности автомобилей в данном регионе.

На пересечении пр. Космонавтов — ул. Волкова, транспортный поток на всех направлениях является однородным, так как более 70% автомобилей — легковые. Состав транспортного потока по четырем направлениям представлен в таблице 4.2.

Таблица 4.2 Состав транспортного потока

Вид транспортного средства

Состав потока по направлениям, ед/ч ( прямо )

1

2

3

4

Легковые

756

230

720

400

Грузовые

24

6

20

8

Автобусы малой вместимости

54

6

57

15

Автобусы большой вместимости

144

6

120

15

4.3 Задержки транспортных средств на пересечении

Задержки движения являются показателям, на который должно быть обращено внимание при оценки состояния дорожного движения. К задержкам следует относить потери времени на все вынужденные остановки транспортных средств не только перед перекрестками, но также из-за снижение скорости транспортного потока по сравнению со сложившейся средней скоростью свободного движения на данном участке дороги.

Задержки транспортных средств на подходе к перекрестку определяют путем наблюдений для каждого из четырех направлений.

Таблица 4.3. Задержки транспортных средств на 1-ом направлении

0-15

16-30

31-45

46-60

12:40

0

0

0

20

25

12:41

25

28

0

0

26

12:42

0

13

20

23

25

12:43

0

0

0

8

30

12:44

6

18

0

0

17

12:45

12

15

21

23

0

12:46

3

0

0

10

22

12:47

8

12

15

0

0

12:48

0

0

9

12

29

12:49

10

15

0

0

28

12:50

8

16

19

23

0

12:51

0

0

14

21

30

12:52

3

6

8

0

16

12:53

0

3

15

21

12

12:54

10

0

0

19

24

Итого:

85

126

121

154

284

Всего:

486

Таблица 4.4 Задержки транспортных средств на 2-ом направлении

Время наблюдения

Число автомобилей, стоящих на пересечении

Общее число автомобилей

0-15

16-30

31-45

45-60

13:00

0

0

10

16

6

13:01

0

3

7

0

9

13:02

5

0

7

4

5

13:03

0

0

7

0

5

13:04

4

0

0

0

8

13:05

4

0

0

0

2

13:06

0

0

0

0

7

13:07

0

4

0

0

2

13:08

0

7

0

0

5

13:09

4

0

0

0

6

13:10

0

0

3

0

0

13:11

0

6

9

0

5

13:12

4

0

0

0

5

13:13

0

0

3

3

4

13:14

0

0

0

0

5

Итого:

21

20

46

23

74

Всего:

110

Таблица 4.5 Задержки транспортных средств на 3-ем направлении

Время наблюдения

Число автомобилей, стоящих на пересечении

Общее число автомобилей

13:45

11

0

0

0

34

13:46

0

4

12

16

11

13:47

0

0

0

8

26

13:48

10

0

0

0

26

13:49

0

5

12

17

8

13:50

0

0

0

0

34

13:51

10

14

19

0

25

13:52

0

0

10

22

21

13:53

8

0

0

0

0

13:54

0

11

19

0

15

Итого:

59

56

112

99

304

Всего:

326

Таблица 4.6 Задержки транспортных средств на 4-ом направлении

Время наблюдения

Число автомобилей, стоящих на пересечении

Общее число автомобилей

0-15

16-30

31-45

45-60

13:20

0

0

17

4

21

13:21

12

0

0

0

12

13:22

7

9

5

6

12

13:23

0

3

9

12

11

13:24

3

0

0

8

9

13:25

4

0

0

6

16

13:26

6

0

4

0

4

13:27

0

5

5

0

14

13:28

5

0

0

7

8

Задержки транспортных средств определяются по формуле:

где — промежуток времени, с.;

nст — число остановившихся автомобилей, ед.;

nпр — число автомобилей, проехавших перекрёсток за тот же период, ед.

4.4 Потоки насыщения

Потоки насыщения на перекрестке пр. Космонавтов — ул. Волкова определяются путем практического наблюдения.

При включении красного сигнала светофора подсчитывают количество транспортных средств, стоящих в очереди на данном направлении движения, при этом состав транспортного потока разбивается на легковые, грузовые, автобусы малой вместимости и автобусы большой вместимости. При включении зелёного сигнала светофора фиксируется время разъезда очереди транспортных средств.

Таблица 4.7 Поток насыщения на 1-ом направлении

Состав потока

Количество автомобилей, шт.

1

2

3

4

5

6

7

Легковые

18

15

38

23

21

19

24

Грузовые

0

1

3

3

1

2

3

Автобусы малой вместимости

4

1

0

4

0

1

3

Автобусы большой вместимости

0

1

1

1

2

0

1

Кол-во привед. ТС

24

22

47

38

29

25

38

Время разъезда

25

26

38

38

27

25

36

Таблица 4.8 Поток насыщения на 2-ом направлении

Состав потока

Количество автомобилей, шт.

1

2

3

4

5

6

7

Легковые

8

10

7

3

5

12

9

Грузовые

0

0

0

0

0

0

0

Автобусы малой вместимости

1

1

2

3

2

2

4

Автобусы большой вместимости

2

1

0

0

0

3

2

Кол-во привед. ТС

15

18

10

16

13

12

12

Время разъезда

11

15

12

20

20

21

13

Таблица 4.9 Поток насыщения на 3-ем направлении

Состав потока

Количество автомобилей, шт.

1

2

3

4

5

6

7

Легковые

27

12

29

18

21

15

16

Грузовые

0

1

0

2

2

0

0

Автобусы малой вместимости

4

0

2

0

3

1

4

Автобусы большой вместимости

5

1

1

3

1

0

2

Кол-во привед ТС

48

17

35

31

33

17

28

Время разъезда

32

29

41

31

29

20

25

Таблица 4.10 Поток насыщения на 4 направлении

Состав потока

Количество автомобилей, шт.

1

2

3

4

5

6

7

Легковые

6

8

12

7

9

10

6

Грузовые

0

0

0

0

0

0

0

Автобусы малой вместимости

3

1

2

2

4

1

3

Автобусы большой вместимости

1

0

2

3

2

3

0

Кол-во привед ТС

12

10

15

12

12

11

8

Время разъезда

20

15

11

23

26

17

12

Потоки насыщения считаются по следующей формуле:

, ед/ч (3)

где n — число замеров;

m1, m2, …, mn — количество приведённых транспортных средств;

t1, t2, …, tn — время разъезда, с.

1) ед/ч;

2) ед/ч;

3) ед/ч;

4) ед/ч.

4.5 График режима светофорной сигнализации

Светофорное регулирование.

Необходимость введения светофорного регулирования на конкретном пересечении определяется при помощи нескольких критериев, в основу которых заложены интенсивности пересекающихся транспортных потоков и наличие на данном пересечении дорожно-транспортных происшествий. Значение интенсивностей пересекающихся транспортных потоков регламентировано соответствующими нормативными документами. Кроме того, светофорное регулирование может быть осуществлено при больших интенсивных пешеходных потоках к местам их притяжения ( кинотеатрам, стадионам, крупным торговым центрам ).

Режим работы светофорной сигнализации характеризуется тактом, фазой и циклом.

Такт — период, в течение которого не меняется сочетание включенных сигналов.

Различают: основной такт — время горения разрешающих или запрещающих сочетаний сигналов; промежуточный такт — время горения сочетания сигналов, при которых происходит передача права движения очередной группе транспортных средств.

Фаза — совокупность основного и промежуточного такта. Совокупность фаз — цикл.

Цикл — период, в течение которого происходит полная смена последовательности фаз.

Введение светофорного регулирования преследует две цели: снижение задержек транспортных и пешеходных потоков и уменьшение числа конфликтных ситуаций на пересечениях.

Светофорные сигналы располагаются сверху вниз и слева на право. Их устанавливают сбоку проезжей части и над проезжей частью с помощью консоли. Количество фаз регулирования может быть две и более.

График режима светофорной сигнализации на 1, 3 направлений:

45

3

40

40

3

45

График режима светофорной сигнализации на 2, 4 направлений:

55

3

25

25

3

55

5. Предлагаемая схема организации дорожного движения

Комплекс мероприятий и операций по обеспечению безопасности движения на автотранспортном предприятии характерен своей сложностью и многогранностью. Проводимые мероприятия и выполняемые операции должны отличаться не только шириной охвата всех сторон деятельности автотранспорта, но и глубиной, от которой, в конечном счете, зависит эффективность всей работы по профилактике дорожно-транспортных происшествий. При этом необходимо учитывать, что применение каких-либо количественных критериев при решении задач обеспечения безопасности движения в практической деятельности встречает серьезные трудности, так как автомобильный транспорт представляет собой большую и сложную систему. Такие системы, состоящие из большого числа связей, обладают еще качеством саморегулирования и саморазвития, в них всегда фигурируют «человеческие факторы», которые с трудом поддаются измерению, а следовательно, количественному исследованию. Вероятность дорожно-транспортного происшествия по вине водителей, как известно, зависит от большого числа предпосылок, которые связаны с отклонениями, возникающими в компонентах системы водитель — автомобиль — дорога — среда. Поэтому проводимые мероприятия и выполняемые операции по обеспечению безопасности движения в первую очередь должны предупреждать возникновение этих отклонений, а если они уже возникли, то своевременно их устранять. Если отклонения не могут быть устранены в силу их объективности или внезапности возникновения (например, появление гололедицы на проезжей части), то они должны быть учтены при организации и осуществлении транспортного процесса (временное закрытие маршрута, применение шин с цепями и шипами противоскольжения, применение противоскользящих материалов) [15].

Расчет интенсивности на перспективу

Развитие автомобильного транспорта вызывает необходимость решения многих проблем, среди которых наиболее важной и актуальной является проблема обеспечения безопасности дорожного движения. Безопасность дорожного движения напрямую зависит от планировки улицы, которая должна соответствовать характеру и размерам движения. Именно это условие не обеспечивается на многих улицах г. Ростов-на-Дону. Наблюдается диспропорция между развитием автомобильного парка и сетью автомобильных дорог.

При составлении проекта организации дорожного движения на ул. Горького г. Ростов-на-Дону необходимо знать размеры движения транспорта и пешеходов на ближайшую перспективу. Исходя, из динамики роста автомобильного парка можно составить обоснованный прогноз изменения условий движения, предположить организационные мероприятия, которые обеспечивают безопасное движение по улице.

Интенсивность движения автомобильного транспорта — это показатель, характеризующий количество автомобилей, проходящих по дороге или перегону в обоих направлениях за единицу времени (сутки, час). Интенсивность движения является основным расчетным показателем для установления ширины проезжей части. Интенсивность движения рассчитывают для каждого перегона проектируемой улицы исходя из размеров грузо — и пассажиро-напряженности отдельных перегонов, состава движения автомобилей и показателей их работы.

Среднегодовую суточную интенсивность движения автомобилей устанавливают на основе данных о размерах грузо- и пассажиро-напряженности и структуре автомобильного парка, выявленных в результате проведения экономических изысканий.

Ncc = Q*K/Д*Qср*в*г,(5.1)

где Qср — грузонапряженность перегона, т*км/км, или пассажиронапряженность перегона для автобусов и легковых автомобилей, пасс*км/км;

К — коэффициент, учитывающий наличие в составе движения грузовых и легковых автомобилей, не перевозящих грузов или пассажиров (специальные и т. п.), ориентировочно принимаемый равный 1,15-1,25;

Д — число дней в году (365);

Qср — средняя грузоподъемность грузовых автомобилей, т, или средняя вместимость автобусов или легковых автомобилей, пасс;

в — коэффициент использования пробега;

г — коэффициент использования грузоподъемности (или коэффициент использования вместимости для автобусов или легковых автомобилей).

В формуле произведение Qср*в*г представляет собой производительность автомобилей на 1 км пробега; для грузовых автомобилей в среднем составляет 3,7 т/км, для автобусов 22 пасс/км, и легковых автомобилей 2,1 пасс/км.

Производительность автомобилей на 1 км пробега в год (т/км в год, пасс/км в год)

П=Д*Q* в*г*К, (5.2)

где Д — число дней в году (365);

Q — Грузоподъемность грузовых автомобилей, т, или вместимость автобусов или легковых автомобилей;

в — коэффициент использования пробега;

г — коэффициент использования грузоподъемности;

К — коэффициент, учитывающий наличие в составе движения грузовых и легковых автомобилей, не перевозящих грузов или пассажиров.

Среднегодовую суточную интенсивность движения автомобилей используют для экономических расчетов при сравнении вариантов и определения эффективности капитальных вложений.

Для назначения категории улиц, определения геометрических элементов используют показатель расчетной интенсивности движения.

Расчетная интенсивность движения связана со среднегодовой суточной зависимостью

Nр=Nсс*Кобщ,(5.3)

где Nсс — среднегодовая суточная интенсивность движения, авт./сут;

Кобщ — обобщенный коэффициент, учитывающий среднюю грузоподъемность грузовых автомобилей и их долю в транспортном потоке, неравномерность движения по месяцам года и часам суток, рельеф местности и расстояние между развязками движения.

Исследованиями установлено, что значения Кобщ на перспективу находится в пределах 1,5-1,6.

Перспективную среднегодовую суточную интенсивность движения определяют по данным экономических изысканий. При отсутствии необходимых сведений о грузо — и пассажиропотоках среднегодовую суточную интенсивность движения можно определить так:

Ncc=No*(1+ б)t,(5.4)

где Nо — существующая среднегодовая суточная интенсивность движения автомобилей; определяемая по данным непосредственного учета движения;

б — коэффициент ежегодного прироста движения, в среднем равный 0,03-0,05;

t — число лет расчетного периода.

Значение коэффициента увеличения интенсивности движения (1+ б)t на перспективу приведены в таблице 4.1.

Таблица 5.1 Коэффициенты увеличения интенсивности движения автомобилей.

коэффициент ежегодного прироста б

увеличение интенсивности движения через t лет

5 лет

10 лет

15 лет

20 лет

0,01

1,05

1,10

1,16

1,22

0,02

1,10

1,22

1,35

1,49

0,03

1,16

1,34

1,56

1,80

0,04

1,22

1,48

1,80

2,19

0,05

1,28

1,63

2,08

2,65

0,06

1,34

1,79

2,40

3,21

0,07

1,40

1,97

2,76

3,87

0,08

1,47

2,16

3,17

4,66

0,09

1,53

2,37

3,64

5,60

0,10

1,61

2,59

4,18

6,73

0,11

1,69

2,84

4,79

8,06

0,12

1,76

3,11

5,47

9,65

Перспективную среднегодовую суточную интенсивность движения можно определить отдельно для грузовых автомобилей, легковых автомобилей и автобусов с использованием соответствующих коэффициентов ежегодного прироста [16].

Статистика показала, что ежегодно уровень автомобилизации в городе Ростов-на-Дону от 3% до 5%.

При построении графика увеличения интенсивности на перспективу, получили три кривых, которые показывают увеличения уровня автомобилизации на 3%, при этом кривая называется максимальной, на 4% кривая при этом называется — ожидаемая, и на 5% — оптимальная.

Пропускная способность улицы на данный момент времени очень мала из-за неудовлетворительного состояния проезжей части и недостаточной ее ширины при такой интенсивности. А с увеличением интенсивности на ближайшие пять лет улица уже не будет пропускать это количество транспорта, что как следствие приведет к заторовым ситуациям. Параллельные улицы не в состоянии пропустить транспортный поток, который и итоге сформируется там.

Реконструкция проезжей части

С течением времени и увеличением интенсивности движения применение дорожных знаков, разметки и других средств регулирования дорожного движения становится недостаточным для поддержания того уровня загрузки и скорости движения, которые обеспечивают его эффективность и безопасность. В этих случая следует обращаться к более радикальным мерам улучшения дорожных условий. К ним относят переустройство отдельных участков дорог или улиц, т.е. их реконструкция. Под реконструкцией подразумевают переустройство автомобильной дороги или улицы, обеспечивающее повышение пропускной способности, повышения скорости движения, снижение аварийности в целом, устранение мест возникновения заторов.

Улучшением планировки можно в значительной степени устранить причины, обуславливающие возникновение дорожно-транспортных происшествий, и повысить общую безопасность и экологическую обстановку в городе.

Весьма важное значение имеет правильное использование улицы по ее ширине, установление оптимальных размеров отдельных элементов улицы, рациональное их взаиморасположение, регулирования границ этих элементов в плане улицы.

Желательно, чтобы минимальная ширина проезжих частей улиц была не менее 13 метров (две полосы для движения по 3,5 метров и две — для остановки и стоянки автомобилей по 3 метра).

При меньшей ширине проезжей части создаются опасные для движения условия, так как устанавливаемые у тротуаров автомобили снижают видимость, а также заставляют водителей их, выводить транспортные средства за осевую линию, вследствие чего создается возможность столкновения их со встречными.

Следует также учитывать, что в некоторые периоды года ширина проезжей части, предназначенная для движения, может быть сокращена (например, во время уборки снега, при повреждениях или мелких ремонтных дорожных покрытий и т.д.).

С другой стороны, весьма нежелательным является устройство проезжих частей шириной более 35 метров (по 17,5 метров для каждого направления), так как это ведет к снижению четкости движения, уменьшению пропускной способности отдельных полос и повышению опасности движения, особенно для пешеходов.

При необходимости устройства проезжей части большей ширины ее следует разбивать на несколько частей, изолируя друг от друга широкими разделительными полосами.

Если разделительную полосу заменяет линия, то на подходе к перекресткам с «островками безопасности». Переход на более широкий участок должен осуществляться постепенно с тем, чтобы перестройка автомобилей в связи с сужением проезжей части производилась на некотором расстоянии от «островка» и при этом была бы полностью исключена возможность наезда транспорта на него. Ограждающие устройства «островков» безопасности должны быть достаточно надежными, иметь четкие обозначения и хорошо освещаться.

Весьма большое значение имеет правильное установление потребной ширины тротуаров. Эта величина определяется исходя из расчетной ширины одной полосы. Согласно существующим нормативам ширина такой ширины принимается равной 0,75 метров. Пропускная способность одной полосы тротуаров изменяется в пределах от 600 до 1000 пеш/час, в зависимости от положения тротуара по отношению к застройке улицы и характера самой застройки.

В пределах расчетной ширины ходовой части тротуаров (а она во всех случаях должна быть не менее 1,5 метров) не следует размещать какие-либо наземные сооружения (столбы, мачты, выступающие части зданий и т.д.), а также посадочные площадки остановочных пунктов автобусов или троллейбусов. Тротуары рекомендуется отделять от проезжих частей полосами зеленых насаждений шириной не менее 1,5 метров [18].

При соблюдении указанных рекомендаций будут обеспечены необходимые условия удобства и безопасности движения транспорта и пешеходов.

Важнейшие элементы эксплуатационной характеристики улиц С

— виды транспортных средств, допускаемых к пропускам по улицам и дорогам той или иной категории, проходящими по территории города, с учетом необходимых ограничении в интересах безопасности и удобства движения. Для магистральной улицы районного значения характерно пропуск районного движения;

— условие доступа или выезда экипажей безрельсового транспорта на улицу из прилегающих к ней земельных участков и внутриквартальных проездов; в характеристике этих условий различают три случая:

а) выезд на дорогу или магистральную улицу в установленных (узловых) пунктах;

б) выезд в любом пункте, но лишь в попутном направлении (с правым поворотом) — для магистральной улицы районного значения;

в) выезд без всяких ограничений с соблюдением нормальных условий безопасности движения.

— характеристика организации движения пешеходов в отношении изоляции тротуаров и пешеходных дорожек от проезжей части и в отношении ограничения возможности перехода улицы в одном уровне на перегонах между перекрестками — с допущением перехода пешеходов лишь в установленных пунктах. Для магистральной улицы районного значения необходимо устанавливать переходы пешеходов в установленных пунктах.

— характеристика организации велосипедного движения в отношении целесообразности допуска его на улицах и дорогах различных категорий и выделение его на отдельные зоны (велодорожки). Но в связи с тем, что велосипедный транспорт в г. Ростов-на-Дону не получил развитие и велосипедами пользуется очень не значительная часть населения, а также учитывая предельную ширину улицы организовывать велосипедное движение по ул. Горького нет необходимости и возможности [10].

Также существует ряд важнейших параметров планировочно-технической характеристики улиц и дорог.

а) ширина проезжей части улицы;

б) общая ширина улицы (между красными линиями застройки);

в) максимально допускаемый уклон в продольном профиле улицы.

Ширина проезжей части улицы.

На магистральных улицах районного значения должны быть предусмотрены линии общественного транспорта, в связи, с чем ширина проезжей части для каждого направления на перегонах может приниматься от 7 до 13 метров (4 полосы) для каждого направления движения. Тротуары желательно отделять от проезжей части полосами зеленых насаждении. Разделение двусторонней проезжей части может осуществляться или посредством выделение центральной зоны или при помощи маркировочной линии. Трамвайные пути располагаются обычно по оси улицы в полотне проезжей части или на обособленном полотне при достаточной ширине проезжей части.

Общая ширина улице.

Магистральные улицы районного значения в городах могут иметь общую ширину от 30 до 40 метров, причем проезжую часть может приходиться приблизительно от 50 до 70% от общей ширины улицы между линиями застройки. Существенным элементом этих улиц являются разделительные зоны с зелеными насаждениями между проезжей частью и тротуаром.

Максимально допускаемый уклон в продольном профиле улицы.

На магистральной улице районного значения максимальный уклон продольного профиля улицы должен быть 6%.

Установка технических средств организации дорожного движения

Организации дорожного движения — это комплекс инженерных и организационных мероприятий на улично-дорожной сети, обеспечивающих безопасность и достаточную скорость транспортных и пешеходных потоков. К числу таких мероприятий относится управление дорожным движением, которое, являясь составной частью организации движения, как правило, решает более узкие задачи. В общем случае под управлением понимается воздействие на тот или иной объект с целью улучшения его функционирования. Применительно к дорожному движению объектом управления являются транспортные и пешеходные потоки. Частным видом управления движением является регулирование (от латинского слова regular — подчинять определенному порядку, правилу, упорядочивать), т.е. поддержание параметров движения в заданных пределах.

При реализации этого мероприятия по организации дорожного движения особая роль принадлежит внедрению технических средств: дорожных знаков и дорожной разметки, средств светофорного регулирования, дорожных ограждений.

Технические средства организации дорожного движения по их назначению можно разделить на две большие группы. К первой относятся технические средства, непосредственно воздействующие на транспортные и пешеходные потоки с целью формирования их необходимых параметров. Это дорожные знаки, дорожная разметка, светофоры и направляющие устройства.

Ко второй группе относятся средства, обеспечивающие работу средств первой группы по заданному алгоритму. Это дорожные контроллеры, детекторы транспорта, средства переработки и передачи информации, оборудование управляющих пунктов автоматизированными системами управления дорожным движением, средства диспетчерской связи и т.д.

Характер воздействия технических средств на объект управление может быть двояким. Неуправляемые дорожные знаки обеспечивают постоянный порядок движения, изменить который можно лишь соответствующей заменой этих средств (например, установкой другого вида знака или применение другого вида разметки). Например, светофоры и управляемые дорожные знаки способны обеспечить переменный порядок движения (поочередный пропуск транспортных потоков через перекресток с помощью сигналов светофора или, например, временное запрещение движения в каком-то направлении путем смены символа управляемого знака). Работа последних связана с использованием технических средств второй группы.

Дислокация дорожных знаков

Дорожные знаки применяют на автомобильных дорогах и улицах для организации движения по принятой схеме и обеспечения безопасности. Они

устанавливают определенный порядок или информируют водителей и пешеходов об условиях движения на пути их следования.

Дорожные знаки классифицируются по информационно-смысловому содержанию, а также по ряду других признаков, связанных с особенностями их конструктивного исполнения.

По информационно-смысловому содержанию знаки делятся на:

— предупреждающие;

— знаки приоритета;

— запрещающие;

— предписывающие;

— информационно-указательные;

— знаки сервиса;

— знаки дополнительной информации (таблички).

Запрещающие и предписывающие знаки, а также знаки приоритета вводят определенные ограничения, которые распространяются на всех или какую-либо группу участников движения [3].

С силу сложившихся традиций предупреждающие знаки (за редким исключением) имеют форму треугольника, запрещающие и предписывающие — круга, информационно-указательные и сервиса — квадрата или прямоугольника. Знаки приоритета могут иметь одну из перечисленных форм.

Независимо от конструкции знака, времени суток, погодных и дорожных условий должно быть обеспеченно своевременное восприятие водителем передаваемой знаком информации, поэтом стандартом предусмотрены для дорожных знаков одной и той же группы (кроме табличек) четыре типоразмера. Качество восприятия информации зависит от времени, в течение которого водитель видит знак

5.1 Моделирование дорожного движения в районе Северного рынка

Для оценки качества предложенных мероприятий необходимо сравнить характеристики транспортного потока при существующей и предлагаемых схем организации дорожного движения.

Модель-это такой материальный или мысленно представляемый объект, который заменяет объект-оригинал, сохраняя при этом некоторые важные для данного исследования типичные его черты. Модель нужна для того, чтобы:

— узнать, как устроен объект, какова его структура, основные черты, законы развития и взаимодействия с окружающей средой;

— научиться управлять объектом;

— прогнозировать поведение и свойства объекта при том или ином влиянии на объект.

Если модель удовлетворяет исследователя и может служить основой для прогноза поведения или свойств объекта, то говорят, что модель — адекватна объекту оригинала.

Сложная система «водитель — автомобиль — дорога — среда» функционирует в условиях воздействия множества случайно изменяющихся факторов. Аналитические детерминированные модели не позволяют учесть влияние факторов такой природы. Методы статистического моделирования используют данные о закономерностях распределения различных параметров дорожного движения: распределение интервалов между автомобилями, скорости движения автомобилей, времени реакции водителя и т.д. Точность результатов моделирования определяется соответствием применяемых вероятностных распределений реальным процессам, поэтому для получения достоверных результатов необходимо предварительно иметь экспериментальные данные о закономерностях изменения характеристик дорожного движения.

Для решения задач анализа пропускной способности, оценки влияния различных факторов на условия движения, определения параметров светофорного регулирования, оптимизации распределения транспортных потоков на улично-дорожной сети, оценки эффективности мероприятий по ОДД могут быть использованы методы имитационного моделирования.

Одними из основных элементов имитационного моделирования являются определение изменения интервалов и скоростей автомобилей в транспортном потоке. Распределение интервалов между автомобилями подчиняется экспоненциальному, смещенному экспоненциальному распределению, гамма-распределению, распределению Эрланга.

При использовании экспоненциального распределения удовлетворительные результаты можно получить, в основном, для небольшой интенсивности движения. Для плотных транспортных потоков различия между экспериментальными и расчетными данными становятся существенными. Поэтому применяются различные корректировки экспоненциального закона.

В организации дорожного движения нормальное распределение наиболее часто применяется при анализе режимов движения. Это относится как к замерам скорости, так и к пространственному распределению.

Имитационное моделирование используется для решения следующих задач организации дорожного движения:

— анализа пропускной способности;

— оценки влияния различных факторов на условия движения;

— определения параметров светофорного регулирования;

— оптимизации распределения транспортных потоков на УДС;

— оценки эффективности мероприятий по ОДД.

Развитие моделей, использующих имитационный подход, связано с необходимостью исследования очень сложных систем встречающихся на практике. Аналитические и численные методы, позволяющие провести наиболее полное исследование математической модели объекта, применимы далеко не для всех систем. Перечислим ситуации, когда исследователю можно рекомендовать применять модели, имитирующие поведение реального объекта:

1. если не существует законченной постановки задачи исследования и идёт процесс познания объекта моделирования или отдельных его элементов;

2. если аналитические методы имеются, но математические процедуры трудно реализуемы, сложны и трудоёмки;

3. когда кроме оценки влияния параметров сложной системы желательно осуществить наблюдение за поведением отдельных компонентов этой системы в течение определённого периода времени;

4. когда имитационный подход является единственным способом исследования сложной системы из-за невозможности наблюдения явления в реальной обстановке;

5. когда необходимо контролировать протекание процессов в сложной системе путём замедления или ускорения явлений в ходе имитации;

6. при подготовке специалистов и освоении новой техники, когда имитатор обеспечивает возможность приобретения необходимых навыков в эксплуатации новой техники;

7. когда изучаются новые ситуации в сложных системах, о которых мало что известно;

8. когда основное значение имеет последовательность событий в проектируемой сложной системе и модель используется для предсказания узких мест в функционировании системы и других трудностей, связанных с добавлением в систему новых элементов.

Основным в подходе, используемом при разработке имитаторов, является то, что процесс функционирования сложной системы представляется в виде определённого алгоритма, реализуемого на ЭВМ. Имитационный подход позволяет максимально использовать всю имеющуюся в расположении исследователя информацию о системе.

При моделировании обычно используются три представления времени:

— реальное время моделируемой системы;

— модельное время, по которому организуется синхронизация событий в системе;

— машинное время имитации, отражающее затраты ресурсов времени ЭВМ на организацию имитации.

Процесс построения имитатора можно представить как технологический процесс. Для этого выделяется восемь технологических этапов:

1. Содержательное описание объекта моделирования:

— формируются основные вопросы о поведении сложной системы, ответы на которые требуется получить;

— определяется объект имитации;

— устанавливаются границы и ограничения моделирования;

— выбираются показатели для сравнения эффективности вариантов системы.

2. Концептуальная модель системы: на основе содержательного описания определяется общий замысел модели, выдвигаются основные гипотезы, фиксируются сделанные допущения.

3. Формальное описание объекта моделирования: построение исследователем формального представления алгоритмов поведения компонентов сложной системы и отражение вопросов взаимодействия компонентов между собой.

4. Конструирование имитатора: преобразование формального описания в описание имитатора.

5. Програмирование и отладка модели: данный этап предполагает разработку технической документации на программную реализацию модели.

6. Испытание и исследование модели: проверка правильности алгоритма моделирования исследуемого объекта в ходе имитации его поведения; определение степени адекватности модели и объекта исследования.

7. Эксплуатация имитатора. Этап начинается с составления плана экспериментов, позволяющего исследователю получить максимум информации при минимальных затратах на проведение вычислений и обработку результатов.

8. Анализ результатов моделирования: всесторонний анализ полученных результатов с целью получения рекомендаций по проектированию системы или её модификации.

В результате проведенной работы по моделированию дорожного движения было выявлено изменение транспортной обстановки на проспекте.

5.2 Сравнение характеристик ТП до проведения мероприятий и после на пересечении пр. Космонавтов и ул.Волкова

Для отображения изменения транспортной ситуации на протяжении всего рассматриваемого участка на рисунках представлены диаграммы изменения характеристик транспортного потока.

Наиболее эффективно будет организовано движении при многоуровневой развязке.

6. Экологическая безопасность

6.1 Актуальность вопросов обеспечения безопасности деятельности человека в городской среде, а также защиты окружающей среды и рационального использования природных ресурсов

В настоящее время основным источником загрязнения городского воздуха является автомобильный транспорт. На его долю приходиться более половины всех загрязняющих веществ, поступающих в воздушную среду крупных городов. В состав отработанных газов входят около двухсот различных веществ. Многие из них весьма токсичны: угарный газ, оксиды азота, аэрозоли свинца, полициклические ароматические углеводороды, включая бенз(а)пирен. В отличие от промышленных источников загрязнения, привязанным к определенным площадкам и отделенных от жилых застроек санитарно — защитными зонами, автомобиль является движущимся нестационарным источником загрязнения, широко встречающимся в жилых районах и местах отдыха.

Атмосферный воздух выполняет и сложнейшую защитную экологическую функцию, предохраняя Землю от абсолютно холодного Космоса и потока солнечных излучений. В атмосфере идут глобальные метеорологические процессы, формируются климат и погода, задерживается масса метеоритов.

Атмосфера обладает способностью к самоочищению. Оно происходит при вымывании аэрозолей из атмосферы осадками, турбулентном перемешивании приземного слоя воздуха, отложении загрязненных веществ на поверхности земли и т.д. Однако в современных условиях возможности природных систем самоочищения атмосферы серьезно подорваны. Под массированным натиском антропогенных загрязнений в атмосфере стали проявляться весьма нежелательные экологические последствия, в том числе и глобального характера. По этой причине атмосферный воздух уже не в полной мере выполняет своизащитные, терморегулирующие и жизнеобеспечивающие экологические функции.

Вопрос о воздействии человека на атмосферу находится в центре внимания специалистов и экологов всего мира. И это не случайно, так как крупнейшие глобальные экологические проблемы современности — «парниковый эффект», нарушение озонового слоя, выпадение кислотных дождей, связаны именно с антропогенным загрязнением атмосферы.

В связи с этим возникла острая необходимость разработки таких мероприятий, которые бы позволили снизить выбросы автотранспорта или ослабить их негативное воздействие на качество городской среды.

Основными реально существующими атмосферно охранными мероприятиями на автомобильном транспорте, рекомендуемыми для анализа фактической загазованности транспортной магистрали и выработки конкретных рекомендаций по снижению концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, являются следующие:

— регулирование скорости движения автотранспорта с учетом ПДК СО в воздухе;

— устройство пересечения дорого в двух уровнях с целью снижения загазованности до допустимых пределов;

— ограничение интенсивности движения; концентрация движения на специально оборудованных магистралях общегородского движения с учетом направления господствующих ветров; вывод транспортного движения на окружные дороги; реальное размещение автостоянок;

— устройство автомобильно-дорожных тоннелей на участках пересечения дорог с наиболее напряженным движением;

— устройство газозащитных полос зеленых насаждений;

снижение величины продольного уклона дорог с учетом ПДК СО в атмосферном воздухе;

удаление дороги от жилой застройки с целью снижения концентрации СО в воздухе до допустимых пределов.

Самыми распространенными на сегодняшний день являются градостроительные мероприятия, которые включают в себя специальные приемы застройки и озеленение автомагистралей, размещение жилой застройки по принципу зонирования (в первом эшелоне застройки — от магистрали — размещаются здания пониженной этажности, затем — дома повышенной этажности и в глубине застройки — детские и лечебно-оздоровительные учреждения). Тротуары, жилые, торговые и общественные здания изолируются от проезжей части улиц с напряженным движением многорядными древесно-кустарниковыми насаждениями. Кроме того, важное значение приобретают сооружения транспортных развязок, кольцевых дорог, использование подземного пространства для размещения гаражей и автомобильных стоянок.

Наибольший выброс выхлопных газов имеет место при задержках транспорта у светофоров, при стоянке с не выключенным двигателем в ожидании зеленого света, при трогании с места и форсировании работы мотора. Поэтому в целях снижения выбросов необходимо устранить препятствия на пути свободного движения потока автомашин. В частности, сооружают специальные автомобильные магистрали, не пересекающиеся на одном уровне с движением машин или пешеходов, специальные переходы для пешеходов на всех пунктах скопления машин, а также эстакады или тоннели для разгрузки перекрывающихся потоков транспорта.

Улучшению качества атмосферного воздуха в сочетании со снижением шума способствует применение электрического транспорта (трамвая, троллейбуса).

Для снижения загазованности воздушной среды необходимо ограничить количество вредных веществ, выделяемых каждым автомобилем, т.е. установить нормы выброса токсичных веществ с выхлопными газами. Соответствие автомобилей указанным стандартам (в частности, по содержанию оксида углерода и углеводородов нефти в выхлопных газах) проверяют инспекторы ГИБДД.

Кроме перечисленных выше мероприятий организационного порядка, существует еще ряд мероприятий технического порядка. Например, возможно количественное уменьшение отдельных токсичных компонентов. Известно, что в целях предотвращения детонации горючего в двигателях автомобилей в него добавляют тетраэтилсвинец, который делает выхлопные газы особенно токсичными. Поэтому большие усилия были затрачены на замену указанного вещества на менее опасные, а также для получения стойкого к детонации бензина. При введении в топливо так называемых присадок, можно существенно уменьшить количество некоторых токсичных веществ: сажи, альдегидов, оксида углерода и других. Так, для карбюраторных двигателей самыми эффективными оказались смеси различных спиртов.

Еще одним достаточно эффективным мероприятием является перевод автомобилей на сжиженный газ. В результате, в выхлопе газобаллонных автомобилей содержится в 3-4 раза меньше оксида углерода, нежели в выхлопе бензиновых двигателей.

Наиболее полно определены в настоящее время санитарно-гигиенические нормативы и критерии, которые представляют собой целевые установки в области охраны и улучшения состояния окружающей среды, отвечающие требованиям создания благоприятных и комфортных условий для жизни и здоровья людей. Санитарно-гигиенические нормы регламентируют:

предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в воздухе, почве, воде;

предельно допустимые уровни (ПДУ) физических факторов окружающей среды.

В основе разработки экологических (природоохранных) нормативов и критериев лежит показатель экологической емкости территории — максимально возможная в конкретных условиях данного района степень восстановления окружающей средой собственных свойств и естественного состояния. С показателем экологической емкости территории связана разработка системы ограничений (предельно допустимых показателей) по экологической нагрузке на природные комплексы и их устойчивости к антропогенным воздействиям.

На основе проведенного анализа необходимо выбрать наиболее значимый на рассматриваемом объекте фактор, сделать заключение о степени превышения норм и наметить комплекс экологических мероприятий по снижению степени его воздействия на окружающую среду.

Таким образом, только действенные и эффективные меры могут способствовать созданию экологически устойчивых транспортных систем, совместимых с требованиями защиты окружающей среды и здоровья населения.

6.2 Пояснительная часть

В настоящее время в связи с увеличением численности парка легковых автомобилей увеличивается его воздействие на окружающую среду.

Основными факторами, влияющими на окружающую среду, животный и растительный мир, в том числе и на человека, являются отработавшие газы автомобиля.

Токсическими выбросами двигателей внутреннего сгорания являются отработавшие и картерные газы, пары топлива из карбюратора и топливного бака. Основная доля токсических примесей поступает в атмосферу с отработавшими газами двигателей внутреннего сгорания. С картерными газами и парами топлива в атмосферу поступает ~45% различных углеводородов от их общего выброса.

Исследования состава отработавших газов двигателей внутреннего сгорания показывают, что в них содержится несколько десятков компонентов. Диоксид серы образуется в отработавших газах в том случае, когда сера содержится в исходном топливе (дизельное топливо).

Анализ различных данных показывает, что наибольшей токсичностью обладает выхлоп карбюраторных двигателей внутреннего сгорания, за счет большего выброса таких загрязняющих веществ как: угарного газа, оксидов азота, различных углеводородов и др. Дизельные двигатели внутреннего сгорания выбрасывают в больших количествах сажу, которая в чистом виде не токсична. Однако частицы сажи несут на своей поверхности частицы токсичных веществ, в том числе и канцерогенных. Сажа может длительное время находиться во взвешенном состоянии в воздухе, увеличивая тем самым время воздействия токсических веществ на человека.

Количество вредных веществ, поступающих в атмосферу, в составе отработавших газов, зависит от общего технического состояния автомобилей и особенно от двигателя — источника наибольшего загрязнения. Так, при нарушении регулировки карбюратора выбросы угарного газа увеличиваются в 4 — 5 раз.

Полученные соединения объединяются между собой во все более циклические, а затем полициклических ароматических углеводородов, в том числе бензапирен. Состав выхлопных газов автомобиля колеблется в значительной степени и зависит от типа двигателя (табл. 6.1).

Таблица 6.1 Примерный состав выхлопных газов карбюраторных и дизельных двигателей

Компонент

Карбюраторные двигатели, % (об)

Дизельные двигатели, % (об)

Азот

74-77

76-78

Пары воды

3,0-5,5

0,5 -4,0

Диоксид углерода

5,0-12,0

1,0-10,0

Оксид углерода

0,5 -12,0

0,01 — 0,5

Оксиды азота

0,0-0,8

0,0002-0,5

Углеводороды неканцерогенные

0,2-3,0

0,009-0,5

Сажа, г/м3

0,0-0,4

0,01 -1,1

Применение этилированного бензина, имеющего в своем составе соединения свинца, вызывает загрязнение атмосферного воздуха весьма токсичными соединениями свинца. Около 70% свинца, добавленного к бензину с этиловой жидкостью, попадает в атмосферу с отработавшими газами, из них 30% оседает на земле сразу, а 40% остается в атмосфере. Один грузовой автомобиль средней грузоподъемности выделяет 2,5 — 3 кг свинца в год. Концентрация свинца в воздухе зависит от содержания свинца в бензине:

Содержание свинца в бензине, г/л…………0,15 0,200,250,50

Концентрация свинца в воздухе, мкг/м3…..0,40 0,500,551,00

Исключить поступление высокотоксичных соединений свинца в атмосферу можно заменой этилированного бензина на неэтилированный, что давно практикуется в крупных городах.

Мировым парком автомобилей с двигателем внутреннего сгорания ежегодно выбрасывается: оксида углерода — 260 млн. т.; летучих углеводородов — 40млн. т.; оксидов азота — 20 млн.т.

Таблица 6.2 Доля участия автомобильного транспорта в загрязнении атмосферного воздуха крупных городов мира составляет, %:

Город

Углеводороды

Оксид углерода

Оксиды Азота

Нью-Йорк

97

31

63

Токио

99

33

95

Москва

88,1

31,7

79

Ростов-на-Дону

96,3

32,6

64,4

В некоторых городах концентрация СО в течение коротких периодов достигает 200 мг/м3 и более, при нормативных значениях максимально допустимых разовых концентраций 40 мг/м3 (США) и 10 мг/м3 (Россия).

Загазованность воздуха влияет на состояние здоровья водителей и как следствие на вероятность возникновения дорожно-транспортных происшествий.

Оксид углерода, не влияя на ткани организма, воздействует на центральную нервную систему и вызывает болезни сердца. При повышенных концентрациях СО (0,2-0,035%) возникает атеросклероз, поражение центральной нервной системы, легочные заболевания и инфаркт миокарда.

При наличии 1% СО во вдыхаемом воздухе около 60 % гемоглобина превращается в карбоксил — гемоглобин, вследствие чего адсорбция кровью кислорода прекращается и наступает удушье

Оксиды азота и серы разрушающе действуют на легкие человека. Это объясняется образованием в органах дыхания азотной и сернистой кислот при взаимодействии их оксидов с водой. Оксиды азота играют основную роль в образовании фотохимического смога в атмосферном воздухе.

Причиной образования смога являются химические реакции, происходящие в атмосфере. Двуокись азота, выделяемая работающим двигателем, под действием солнечной радиации распадается на оксид азота и атомарный кислород, которые, соединяясь с кислородом воздуха, снова образует двуокись азота и озон. Последний, вступая в химическую реакцию с насыщенными углеводородами, образует соединения, которые раздражают слизистые оболочки и органы дыхания человека, вызывают обострение легочных и некоторых хронических заболеваний, слепоту, удушье, что может привести к смертельному исходу.

От наличия вредных примесей в атмосфере также страдают растения и животные, являющиеся часто продуктами потребления человека. По состоянию растений часто определяют действие фотохимического тумана. Особенно чувствительны к нему салатные культуры, бобы, свекла, злаки, виноград, декоративные насаждения.

Отработавшие газы автомобилей способствуют коррозии металлов и снижению прочности строительных изделий, вызывают шелушение красок, растрескивание резиновых и синтетических покрытий, приводят к разрушению известняков, доломитов, бетона.

В настоящее время во многих городах мира созданы безавтомобильные зоны, позволяющие частично предохранять ценнейшие памятники архитектуры и истории.

Загрязнение атмосферного воздуха воздействует на здоровье человека и на окружающую природную среду различными способами — от прямой и немедленной угрозы (смог и др.) до медленного и постепенного разрушения различных систем жизнеобеспечения организма. Во многих случаях загрязнение воздушной среды нарушает структурные компоненты экосистемы до такой степени, что регуляторные процессы не в состоянии вернуть их в первоначальное состояние и в результате механизм гомеостаза не срабатывает.

Сначала рассмотрим, как влияет на окружающую природную среду локальное (местное) загрязнение атмосферы, а затем глобальное.

Физиологическое воздействие на человеческий организм главных загрязнителей (поллютантов) чревато самыми серьезными последствиями. Так, диоксид серы, соединяясь с влагой, образует серную кислоту, которая разрушает легочную ткань человека и животных. Особенно четко эта связь прослеживается при анализе детской легочной патологии и степени концентрации диоксида серы в атмосфере крупных городов. Согласно исследованиям американских ученых, при уровне загрязнения SO2 до 0,049 мг/м3 показатель заболеваемости (в человека-днях) населения Нэшвилла (США) составлял 8,1%, при 0,150—0,349 мг/м3 — 12 и в районах с

загрязнением воздуха выше 0,350 мг/м3 — 43,8%. Особенно опасен диоксид серы, когда он осаждается на пылинках и в этом виде проникает глубоко в дыхательные пути.

Пыль, содержащая диоксид кремния (SiO,), вызывает тяжелое заболевание легких — силикоз. Оксиды азота раздражают, а в тяжелых случаях и разъедают слизистые оболочки, например, глаз, легких, участвуют в образовании ядовитых туманов и т.д.

Особенно опасны они, если содержатся в загрязненном воздухе совместно с диоксидом серы и другими токсичными соединениями. В этих случаях даже при малых концентрациях загрязняющих веществ возникает эффект синергизма, т.е. усиление токсичности всей газообразной смеси.

Широко известно действие на человеческий организм оксида углерода (угарного газа). При остром отравлении появляются общая слабость, головокружение, тошнота, сонливость, потеря сознания, возможен летальный исход (даже спустя 3—7 дней). Однако из-за низкой концентрации СО в атмосферном воздухе он, как правило, не вызывает массовых отравлений, хотя и очень опасен для лиц, страдающих анемией и сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Среди взвешенных твердых частиц наиболее опасны частицы размером менее 5 мкм, которые способны проникать в лимфатические узлы, задерживаться в альвеолах легких, засорять слизистые оболочки.

Весьма неблагоприятные последствия, которые могут сказываться на огромном интервале времени, связаны и с такими незначительными по объему выбросами, как свинец, бензапирен, фосфор, кадмий, мышьяк, кобальт и др. Они угнетают кроветворную систему, вызывают онкологические заболевания, снижают сопротивление организма инфекциям и т.д. Пыль, содержащая соединения свинца и ртути, обладает мутагенными свойствами и вызывает генетические изменения в клетках организма.

Последствия воздействия на организм человека вредных веществ, содержащихся в выхлопных газах автомобилей, весьма серьезны и имеют широчайший диапазон действия: от кашля до летального исхода (табл.3). Тяжелые последствия в организме живых существ вызывает и ядовитая смесь дыма, тумана и пыли — смог.

Примечание. В числителе указаны удельные количества вредных веществ, для грузовых автомобилей и автобусов с карбюраторными двигателями, в знаменателе — с дизельными двигателями.

Антропогенные выбросы загрязняющих веществ в больших концентрациях и в течение длительного времени наносят большой вред не только человеку, но отрицательно влияют на животных, состояние растений и экосистем в целом.

В экологической литературе описаны случаи массового отравления диких животных, птиц, насекомых при выбросах вредных загрязняющих веществ большой концентрации (особенно залповых). Так, например, установлено, что при оседании на медоносных растениях некоторых токсичных видов пыли наблюдается заметное повышение смертности пчел. Что касается крупных животных, то находящаяся в атмосфере ядовитая пыль поражает их в основном через органы дыхания, а также поступая в организм вместе со съеденными запыленными растениями.

В растения токсичные вещества поступают различными способами. Установлено, что выбросы вредных веществ действуют как непосредственно на зеленые части растений, попадая через устьица в ткани, разрушая хлорофилл и структуру клеток, так и через почву на корневую систему. Так, например, загрязнение почвы пылью токсичных металлов, особенно в соединении с серной кислотой, губительно действует на корневую систему, а через нее и на все растение.

Загрязняющие газообразные вещества по-разному влияют на состояние растительности. Одни лишь слабо повреждают листья, хвоинки, побеги (окись углерода, этилен и др.), другие действуют на растения губительно (диоксид серы, хлор, пары ртути, аммиак, цианистый водород и др.) (табл..3). Особенно опасен для растений диоксид серы (SO2), под воздействием которого гибнут многие деревья, и в первую очередь хвойные — сосны, ели, пихты, кедр.

Наряду с отработавшими газами вредное действие на окружающую среду оказывает шум и вибрация. Транспортный шум создается моторами, колесами, тормозами и аэродинамическими особенностями транспортных средств. Уровень шума, создаваемый работой автомобильного транспорта (автобусы, легковые и грузовые автомобили) составляет порядка 75-80 дБ.

Уличный шум, возникающий за счет движения автотранспорта и всех звуков улицы (свистков регулировщиков дорожного движения, шуршания шагов пешеходов и т.д.) составляет до 80% всего городского шума. В последние десятилетия уровень шума в крупных городах увеличился на 10-15 дБ.

6.3 Расчетная часть в соответствии с индивидуальным заданием

Построение физической модели процесса загрязнения воздушной среды целесообразно проводить методом анализа параметров, характеризующих объекты, участвующие в процессе загрязнения воздушной среды, которые в результате взаимодействия определяют особенности загрязнения атмосферы. Учитывая сложность прямых и обратных связей между объектами, будем использовать системный подход к анализу параметров, присущих каждому выделенному объекту.

Сущность физической модели загрязнения воздушной среды с учетом возможности реализации соответствующих зависимых последовательных событий может быть выражена формулой:

Pзагр = Pобр * Pвыд * Pраспр

характеризующей вероятность процесса загрязнения (Pзагр) как совокупность вероятностей последовательного протекания физических процессов образования загрязняющего вещества (Pобр), выделения (Pвыд) и распространения загрязняющего аэрозоля в воздушной среде (Pраспр ). В процессе загрязнения воздушной среды на каждой его стадии участвуют различные физические объекты.

Основным физическим объектом, связывающим в рассматриваемой задаче все остальные объекты, являются ЗВ. В процессе загрязнения воздушной среды, взаимодействуя с различными физическими объектами, ЗВ изменяют значения своих параметров.

Практически все технологические процессы в любой отрасли промышленности связаны с использованием и переработкой сырьевого материала, обусловленными технологическими требованиями. В силу структурных свойств исходного сырья при его переработке за счет воздействия внешних неуправляемых факторов (механические, аэродинамические и другие воздействия при хранении, транспортировке, перегрузке сырьевого материала и т.п.) порождаются различные фракционные компоненты, которые формируют загрязняющее вещество.

Таким образом, любой технологический процесс, связанный с использованием сырьевых материалов, сопровождается первой стадией процесса загрязнения воздушной среды — образованием ЗВ. При этом часть технологического оборудования (рабочий орган), реализующая процесс переработки сырья, является источником образования ЗВ. Современное технологическое оборудование в процессе работы образует (обобщенно по всем отраслям промышленности) от нескольких граммов до десятков килограммов ЗВ в секунду. Количество образуемых ЗВ в каждом случае зависит от конструктивных особенностей технологического оборудования и режима его работы. Размеры зоны образования ЗВ в технологическом процессе определяют характер источника образования ЗВ (точечный, линейный, плоскостной). В результате процесса образования ЗВ рождается дисперсная система «Загрязняющее вещество «.

Таким образом, в процессе образования ЗВ участвуют три физических объекта:

— исходное технологическое сырье;

— технологическое оборудование;

— источник образования ЗВ.

Второй стадией процесса загрязнения воздушной среды является выделение ЗВ в окружающую воздушную среду.

Под воздействием газовых (воздушных) потоков или других возмущений в зоне образования ЗВ или за ее пределами осуществляется переход ЗВ во взвешенное состояние, в результате чего рождается «Загрязняющий аэрозоль» — дисперсная система, включающая газообразную дисперсионную среду и дисперсную фазу, частицы которой находятся на расстоянии друг от друга, намного превышающем радиус действия межмолекулярных сил. Процесс выделения ЗВ сопровождается входом его частиц из основной массы сырьевого материала в окружающую среду. Зона технологического оборудования (процесса), которая непосредственно связана с воздухом рабочей зоны или приземного слоя атмосферы и в котором происходит формирование загрязняющего аэрозоля, представляет собой внутренний источник выделения ЗВ.

Если характер процесса образования ЗВ определяется прежде всего конструктивными особенностями технологического оборудования и физикохимическими свойствами исходного сырья, то характер процесса выделения ЗВ определяется, помимо перечисленных, также свойствами окружающей воздушной среды. При этом важное место занимают соотношения аэродинамических параметров частиц дисперсной фазы (скорость витания, коэффициент аэродинамического сопротивления, коэффициент поверхностного трения и др.) и воздействующего воздушного потока (скорость, вязкость, режим течения и др.).

Таким образом, в процессе выделения ЗВ в общем случае, когда технологическое оборудование размещено внутри производственного здания, участвуют следующие объекты:

— загрязняющий аэрозоль;

— воздух помещения (рабочей зоны);

— внутренний источник выделения ЗВ, определяемый особенностями
технологического оборудования и источника образования ЗВ.

Аэродинамические свойства внутренней производственной и внешней окружающей среды, особенности рельефа местности, промышленной и городской застроек обусловливают развитие третьей стадии процесса загрязнения воздушной среды — распространения аэрозоля, выражающейся в его пространственном переносе. Эта стадия включает два этапа распространения аэрозоля:

— во внутреннем объеме помещения;

— в воздухе приземного слоя атмосферы за пределами помещения.
Зона производственного помещения, которая непосредственно связана с воздухом приземного слоя атмосферы и через которую происходит выход загрязняющего аэрозоля во внешнюю среду, представляет собой внешний источник выделения ЗВ. В процессе распространения аэрозоля во внутреннем объеме помещения участвуют загрязняющий аэрозоль, воздух помещения, внутренний источник выделения ЗВ.

В процессе распространения аэрозоля в приземном слое атмосферы участвуют загрязняющий аэрозоль, воздух приземного слоя атмосферы.

Технологическое оборудование как объект, участвующий в процессе загрязнения воздушной среды на первой стадии — при образовании ЗВ, характеризуется следующими параметрами:

— типом (ленточный конвейер, элеватор, шнек и т.п.) и маркой;

— серией технических характеристик:

а) размеры оборудования: точечное, когда его размеры не превышают 1 м по любой оси; линейное, при преобладании одного из размеров над остальными и при его величине больше 1 м; плоскостное, когда все размеры превышают 1 м;

б) рабочий орган: его размер (точечный, линейный, плоскостной по аналогии с размерами оборудования), вид движения и соответствующая скорость;

в) режим работы (суточный): постоянный (время, ч, и сменность работы), периодический (время работы, ч, и время остановки, ч);

г) производительность, выражаемая количеством сырья (продукции),перерабатываемого данным технологическим оборудованием в единицу времени, кг/ч.

Внутренний источник как объект, участвующий в процессе выделения ЗВ, характеризуется следующими параметрами:

— типом: точечный, линейный, плоскостной по аналогии с технологическим оборудованием;

— видом: открытый и закрытый, характеризуемый:

— коэффициентом герметичности укрытия;

— режимом работы технологической вытяжки, расходом воздуха, м3/ч,

— формой сечения: круглое (радиус, м), эллиптическое (большой и малый радиусы.(м), квадратное (сторона квадрата, (м), прямоугольное (длина и ширина, (м);

— мощностью — количество данного загрязняющего вещества, выбрасываемого источником во внутренний воздушный объем в единицу времени, ( г/с);

— параметрами загрязняющего аэрозоля в выбросе источника: скорость выхода, м/с; температура выхода, °С; концентрация ЗВ на выходе, (мг/м3).

Воздух помещения (рабочей зоны) как объект, участвующий в физической модели на второй стадии, в процессе выделения загрязняющего аэрозоля, характеризуется следующими параметрами:

— влажностью (относительной), определяемой отношением количества
водяных паров, содержащихся в единице объема влажного воздуха при
данных температуре и давлении, к максимально возможному количеству
водяных паров в этом объем е воздуха при тех же значениях температуры и
давления, %;

— температурой воздуха рабочей зоны помещения, °С;

— скоростью движения воздуха в рабочей зоны помещения, м/с.

Помещение как объект, участвующий в физической модели на третьей стадии в процессе распространения аэрозоля во внутреннем объеме помещения, характеризуется следующими параметрами:

— геометрией и конструкцией помещения: координаты и отметки характерных точек наружных и внутренних стен, проемов в них; тип (плоская, одно-, многоскатная, с аэрационны ми фонарями и без них и т.п.) и отметки кровли помещения;

— категорией взрывопожароопасности: А, Б, В, Г, Д;

— типом зоны молниезащиты: А, Б;

— категорией работ: легкая 1а, легкая 16, средней тяжести 2а, средней тяжести 26, тяжелая 3;

— рабочей зоной: тип (точечная, линейная, плоскостная), отметка; азимутом вертикальной (в плане) оси помещения, град.

Внешний источник выделения как объект, участвующий в физической модели в процессе распространения ЗВ в приземном слое атмосферы, характеризуется следующими параметрам и:

— типом: точечный, линейный, плоскостной;

— видом: организованный, с выбросом через специально сооруженные газоходы, воздуховоды, трубы и т.п., а также неорганизованный, с выбросом в атмосферу в виде ненаправленных потоков через неплотности и проемы ограждающих конструкций помещения; низкий, когда высота источника выброса не превышает критическую высоту, соответствующую верхней границе циркуляционной зоны помещения, а также высокий, когда высота источника выброса превышает критическую высоту; мощностью: количество ЗВ, выбрасываемого источником в единицу времени, г/с; параметрами аэрозоля в выбросе источника: скорость выхода, м/с; температура выброса, °С; концентрация ЗВ на выходе, мг/м3; площадь сечения струи выброса в устье источника, м2.

Воздух приземного слоя атмосферы как объект, участвующий в физической модели в процессе распространения ЗВ в приземном слое атмосферы, характеризуется параметрами, описанными выше (давление, влажность, подвижность и т.п.).

Проанализировав основные объекты, участвующие в процессе загрязнения воздушной среды, определяющие их параметры, можно заключить, что построенная физическая модель процесса загрязнения представляет собой совокупность последовательных стадий взаимодействия загрязняющих веществ и загрязняющего аэрозоля с другими объектами, каждый из которых вступает в это взаимодействие на конкретной стадии.

В процессе загрязнения воздушной среды аэрозоль, проходя через все стадии процесса, претерпевает качественные и количественные изменения.

Процессы образования, выделения и распространения ЗВ могут протекать либо одновременно в пространстве и времени, либо последовательно, а также обусловливают загрязнение воздушной среды.

Особенности и характеристики процессов образования, выделения и распространения ЗВ, их свойств а и воздействие на организм человека составляют основу инженерных разработок в области снижения загрязнения воздушной среды и должны быть четко определены перед началом решения соответствующих задач.

Работа автомобильного транспорта связана с переработкой сырьевого материала. Для автомобильного транспорта сырьевым материалом является топливо для ДВС. При работе ДВС происходит воздействие на топливо и порождаются различные фракционные компоненты, которые формируют

загрязняющее вещество. Источником ЗВ является ДВС. Количество ЗВ зависит от многих факторов, таких как: тип ДВС, режим его работы, вид топлива.

Второй стадией процесса загрязнения воздушной среды является выделение ЗВ в окружающую среду. Под воздействием газовых (воздушных) потоков в зоне образования ЗВ или за её пределами осуществляется переход ЗВ во взвешенное состояние, в результате чего рождается загрязняющий аэрозоль.

Третьей стадией является распространение аэрозоля в воздухе приемного слоя атмосферы. В процессе распространения участвуют загрязняющий аэрозоль и воздух приземного слоя атмосферы.

Физическая модель процесса загрязнения представляет собой совокупность последовательных стадий взаимодействия ЗВ и загрязняющего аэрозоля с другими объектами, каждый из которых вступает в это взаимодействие на конкретной стадии.

На улично-дорожной сети был проведен мониторинг экологических параметров. Из таблиц видно, что ПДК по всем показателям значительно выше допустимых значений.

Таблица 6.3. Сводная таблица мониторинга экологических параметров

Исследуемый показатель

Результат анализа, mг/mі

ПДК, мг/м

Кратность превышения ПДК

8.00-9.00

12.00-13.00

16.00-17.00

8 00-9.00

12.00-13.00

16.00-17.00

Скорость движения ветра

1,7 м/с

0,9 м/с

3,0 м/с

Направление ветра

З

ЮЗ

3

Азота диоксид

0,50

0,70

0,90

0,085

5,88

8,24

10,59

Углерод оксид

6,00

6,00

8,00

5,0

1,20

1,20

1,60

Углеводороды

3,00

3,00

4,00

1,0

3.00

3,00

4,00

Взвешенные вещества (пыль)

0,78

0,90

1,08

0,5

1,56

1,79

2,15

Таблица 6.4. Сводная таблица мониторинга экологических параметров

Исследуемый показатель

Результат анализа, мг/мі

пдк, мг/мі

Кратность превышения ПДК

8.00-9.00

12.00-13.00

16.00-17.00

8.00-9.00

12.00-13.00

16.00-17.00

Скорость движения ветра

1 м/с

3,2 м/с

1 м/с

Направление ветра — В

В

В

В

1

2

3

4

5

6

7

8

Азота диоксид

0,60

0,80

1,00

0,085

7.06

9,41

11,76

Углеводороды

2,00

3,00

4,00

1,0

2,00

3.00

4.00

Взвешенные вещества (пыль)

0,73

0,87

1,14

0,5

1,46

1,74

2,28

Основными реально существующими атмосфероохранными мероприятиями на автомобильном транспорте, рекомендуемыми для анализа фактической загазованности транспортной магистрали и выработки конкретных рекомендаций по снижению концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, являются следующие:

снижение величины продольного уклона дорог (Х3) с учетом ПДК СО в атмосферном воздухе;

удаление дороги от жилой застройки(Х5) с целью снижения концентрации СО в воздухе до допустимых пределов;

-регулирование скорости движения автотранспорта (Xj) с учетом ПДК СО в воздухе;

-устройство пересечения дорого в двух уровнях (Хм) с целью снижения загазованности до допустимых пределов;

ограничение интенсивности движения (X,); концентрация движения на специально оборудованных магистралях общегородского движения с учетом направления господствующих ветров;

вывод транспортного движения на окружные дороги;

реальное размещение автостоянок;

устройство автомобильно-дорожных тоннелей на участках пересечения дорог с наиболее напряженным движением (Хь Xf, Хю);

устройство газозащитных полос зеленых насаждений.

Таблица 6.5. Исходные данные для расчета прогноза ожидаемой концентрации СО

Параметры

Определение

Ед. изм.

Обозначение

Значение

Интенсивность движения

Отношение числа транспортных средств, прошедших через данный участок дороги за единицу времени

авт/ч

X1

1700

Доля грузовых автомобилей, автобусов и мотоциклов в общем потоке

Отношение числа грузовых автомобилей, автобусов и мотоциклов к общему количеству транспортных средств, прошедших через данный участок дороги

%

X2

10

Этажность застройки (+1)

Принимается по количеству этажей на участке дороги, увеличенному на единицу

эт.

Х4

6

Ширина улицы в застройке

В случае отсутствия застройки как по одну, так и по обе стороны

м

X5

—

Ширина проезжей части участка дороги

От проезжей части, параметр Х5 принимается равным 100

м

X6

21

Средневзвешенная скорость движения

Отношение длины участка дороги к среднему времени прохождения транспортных средств от его начала до конца. Для участков с вынужденной задержкой автотранспортных потоков параметр Х7 не определяется

км/ч

X7

10

Показатель линейной плотности уличной застройки

Отношение длины застроенной части улицы на оцениваемом участке дороги по всей длине участка.

X8

0,92

Температурный показатель

Вычисляется как средняя алгебраическая сумма температуры воздуха с соответствующим знаком и постоянного слагаемого (+16°С)

град

X9

17

Количество сторон движения

Одностороннее или двухстороннее движение

X10

2

Коэффициент

Отношение интенсивности движения в приведенных единицах к интенсивности движения X1:

Кн=(A0K0,+…+ AnKn,)/x1

где A0,… An — доли легковых автомобилей, грузовых с грузоподъемностью свыше 5 т, до 5т и автобусов в транспортном потоке, авт./ч K0,…Kn — коэффициент приведен для различных видов транспорта(табл. 2)

Интенсивность движения в приведенных по объему выбросах СС в единицах (к легковому автомобилю)

Nпр(заг)=A0K0,+…+AnKn

прив.ед. N пр(заг)

Помимо прямых замеров концентрации СО, NOX, SO2 в атмосфере участков дорог и улиц оценка загазованности предполагает определение следующих основных параметров.

Таблица 6.6 Коэффициенты приведения, отражающие соотношения СО в выбросах для различных видов автотранспорта

Транспортные средства

Коэффициенты приведения для определения концентрации СО

Для бензиновых двигателей КП

Для дизельных двигателей КП

Легковые автомобили

1,0

—

Грузовые автомобили

—

—

-грузоподъемностью свыше 5 т

3,5

0,10

-грузоподъемностью до 5 т

2,5

0,05

Автобусы

3,5

0,10

Таблица 6.7. Удельные выбросы для отдельных групп автомобилей, г/км

Автомобиль

СО

СН

Грузовые и специальные грузовые с бензиновыми ДВС и работающие на сжиженном нефтяном газе (пропан, бутан)

55,5

12,0

а

Грузовые и специальные грузовые дизельные

15,0

6,4

8,5

Автобусы с бензиновым ДВС

51,5

9,6

6,4

Автобусы дизельные

15,0

6,4

8,5

Легковые служебные и специальные

16,5

1,6

2,23

Легковые индивидуального пользования

16,1

1,6

2,19

Валовый выброс представляет собой массу вредного загрязняющего вещества, выбрасываемого автомобилем в окружающую среду, и для одного автомобиля определяется по формуле:

Mj=mj-z-Pf Р2 10″6

где Mj — масса загрязняющего вещества, т;

nxj — удельный выброс

j—го вредного вещества автомобилем определенной группы, г/км (табл.9); z — пробег автомобилей, км;

Pi — коэффициент уровня технического состояния автотранспорта (таб. 10);

Рг — коэффициент среднего возраста парка автомобилей (табл.10).

Выброс i -го загрязняющего вещества (г/с) движущимся автотранспортным потоком на автомагистрали с фиксированной протяженностью L (км) определяется по формуле:

Где, МК1- пробеговый выброс i -го загрязняющего вещества автомобилями к-й группы для городских условий эксплуатации, г/км;

К — количество групп автомобилей;

Gk — фактическая наибольшая интенсивность движения т.е количество автомобилей каждой из К групп, проходящих через фиксированное сечение выбранного участка автомагистрали в еденицу времени в обоих направлениях по всем полосам движения, 1/ч;

rvk — поправочный коэффициент, учитывающий среднюю скорость движения транспортного потока (км/ч) на выбранной автомагистрали или ее участке;

L — протяженность автомагистрали или ее участка (км).

Прогноз ожидаемой концентрации СО — (СО, мг/м) с учетом использования тех или иных выбранных сфероохранных мероприятий может быть проведен по следующим зависимостям:

1) на участках улиц и дорог с непрерывным движением автотранспорта:

ССО =-5,0+ 0,031Х,+0,46Х2 +4,17КнХ3 +0,1Х4+0,185Х5+0,27Х6 — 0,1Х7 -0,77Х9+5Хю Ипр(заг). мг/м3;*

2) на участках улиц и дорог с вынужденной задержкой автотранспорта,

ССО=-3,0 +0,031Х, +0,46Х2 +4,17 КнХ3 +0,1X4 — 0,185 Х5+0,27Х,+32,0Х8 -0,77Х9 — 5Хю Nnpfoar). мг/м3;

.Параметры воздействия на окружающую среду при выполнении подготовительных работ, работ по сооружению земляного полотна, устройству дорожной одежды, ремонту и содержанию автомобильных дорог, разработке карьеров и резервов, добыче и транспортировании минеральных материалов.

Эти методы не влияют на количество выбросов в период неблагоприятных метеорологических условий, а также при аварийных ситуациях, возникающих на ряде производств. Область применения этих методов значительно сужается вследствие отсутствия методик и приборов контроля большей части, вредных веществ, содержащихся в наружной среде, а также невозможности применения полученных данных (по количеству вредных веществ) для расчета воздухообмена в производственном помещении, количества загрязнений промышленной площадки и населенных мест, так как рассеивание вредных веществ в атмосферном воздухе рассчитывается по максимальным их количествам в 13 ч самого жаркого дня месяца.

Количество вредных веществ, поступающих от всех видов источников, определяются технологами, составляющими сводную таблицу выделений. По данным этой таблицы рассчитывают максимально возможные концентрации в приземном слое атмосферы на заводской площадке и окружающих ее территориях. Если эти концентрации (согласно расчету рассеивания вредных веществ) не превышают предельно допустимых для заводской площадки и населенных пунктов (с учетом существующего загрязнения-фона и суммации веществ однонаправленного действия), то полученные расчетные количества вредных веществ рассматриваются как предельно допустимый выброс (ПДВ) для данного технологического процесса.

Заключение

В данной работе на тему: «Совершенствование организации дорожного движения в районе Северного рынка», произведен анализ существующей ситуации на пр. Космонавтов — ул. Волкова. По данным, которые были получены в результате практических измерений были сделаны следующие выводы: что пересечение находится в критическом состоянии, т.к. пр. Космонавтов — это улица общегородского значения, средняя интенсивность составляет около 2000 ед./ч, что дает возможность судить о ней как об очень загруженной улице. Для пешеходного потока характерна значительная неравномерность в течение суток. Плотность пешеходного потока, так же как и интенсивность, колеблется в широких пределах. Так в часы пик, когда интенсивность движения достигает максимальной отметки этой же отметки и достигает интенсивность пешеходного потока, и способствует развитию затора.

В дипломном проекте рассмотрены различные возможные схемы организации дорожного движения на исследуемо пересечении, произведен анализ результатов моделирования дорожного движения при этих схемах движения и выявлено, что наиболее эффективной будет схема организации дорожного движения при устройстве многоуровневой развязки.

транспортный автомобильный дорога светофорный

Список библиографических документов

1. Самойлов Д.С., Юдин В.А. Организация и безопасность городского движения. Учебник для ВУЗов. М., «Высшая школа», 1972 — 256 с.

2. ГОСТ 10708-78* Знаки дорожные. М., 1985.

3. Сильянов В.В. Теория транспортных потоков в проектировании дорог и организации движения. М., Транспорт, 1977. 303 с.

4. СНиП 2.07.01-89 Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений.

5. Клинковштейн Г.И., Афанасьев М.Б. Организация дорожного движения: Учебник для вузов.-5-е изд., перераб. и доп. — М.: Транспорт, 2001. — 247 с.

6. Кременец Ю.А. Технические средства организации дорожного движения: Учеб. для ВУЗов. — М.: Транспорт, 1990. — 255 с.

7. Коноплянко В.И., Гуджоян О.П., Зырянов В.В., Косолапов А.В Организация и безопасность дорожного движения: Учебник для ВУЗов. Кемерово: Кузбассвузиздат, 1998. 236 с.

8. Кочерга В.Г., Зырянов В.В., Кононлянко В.И. Интеллектуальные транспортные системы в дорожном движении: Учебное пособие. — Ростов н/Д: Рост. гос. строит, ун-т, 2001. — 108с.

9. ГОСТ 23457-86 Технические средства организации дорожного движения. — М., 1987

10. Швецов С.Д. На высоком донском берегу: Очерки из прошлого Ростова — Ростов, 1982 — 256 с.

ГОСТ 25478-91 «Автотранспортные средства. Требования к техническомусостоянию по условиям безопасности движения. Методы

11. Самойлов Д.С., Юдин В.А. Организация и безопасность городского движения. Учебник для ВУЗов. М., «Высшая школа», 1972 — 256 с.

12. ГОСТ 10708-78* Знаки дорожные. М., 1985.

13. Сильянов В.В. Теория транспортных потоков в проектировании дорог и организации движения. М., Транспорт, 1977. 303 с.

14. СНиП 2.07.01-89 Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений.

15. Клинковштейн Г.И., Афанасьев М.Б. Организация дорожного движения: Учебник для вузов.-5-е изд., перераб. и доп.- М.: Транспорт, 2001.-247 с.

16. Кременец Ю.А. Технические средства организации дорожного движения: Учеб. для ВУЗов. — М.: Транспорт, 1990. — 255 с.

17. Коноплянко В.И., Гуджоян О.П., Зырянов В.В., Косолапов А.В Организация и безопасность дорожного движения: Учебник для ВУЗов. Кемерово: Кузбассвузиздат, 1998. 236 с.

18. Кочерга В.Г., Зырянов В.В., Кононлянко В.И. Интеллектуальные транспортные системы в дорожном движении: Учебное пособие. — Ростов н/Д: Рост. гос. строит, ун-т, 2001. — 108с.

19. ГОСТ 23457-86 Технические средства организации дорожного движения. М., 1987

20. Швецов С.Д. На высоком донском берегу: Очерки из прошлого Ростова — Ростов, 1982 — 256 с.

21. ГОСТ 25478-91 «Автотранспортные средства. Требования к техническому состоянию по условиям безопасности движения. Методы проверки», М., 1992.

Размещено на