12
переходить из состояния в состояние во времени и пространстве.
Действительно, параметры движения транспортных единиц, измерённые в
некоторый момент времени, не могут существенно измениться за малый
промежуток времени из-за того, что
каждая единица имеет конечную,
вполне определённую скорость и может быть обнаружена в этом
промежутке в пределах ограниченного участка транспортной сети. Это
свойство проявляется, прежде всего, в том, что средние параметры потоков
(интенсивность, скорость, плотность, интервалы) изменяются во времени и
пространстве непрерывно. Наличие «пачек» в потоках также является
результатом малой изменчивости структуры потока при его прохождении
смежных перекрёстков, т.е. следствием инерционности в изменении
интервалов между последовательными автомобилями. Инерционность
объекта управления говорит о возможностях прогнозирования изменений
его характеристик в небольших интервалах.
В-пятых, все перечисленные свойства проявляются как результат
взаимозависимого
движения
транспортных
средств.
Эта
взаимозависимость выражается главным образом в том, что подчас малые
изменения условий движения на отдельных магистралях и перекрёстках
(сужение проезжей части, изменение погодных условий, нарушение
режима светофорной сигнализации) приводят к
резкому изменению
характера движения не только на данном участке, но и на отдалённых
магистралях и перекрёстках города. Особенно сильно связность
регулируемых транспортных узлов сказывается в режимах насыщения
сети, когда транспортный затор, возникший на отдельном перекрёстке,
распространяется на значительный участок сети. Связность в сети носит
сложный, подчас непредсказуемый характер. Чем сильнее свойство
связности, тем большие участки сети необходимо рассматривать, решая
задачу управления, и
тем сложнее эта задача, поскольку под объектом
управления приходится понимать не отдельные перекрёстки, а все
связанные между собой транспортные узлы.
Фактор взаимозависимости проявляется также и в условиях
стеснённого движения транспортных средств по перегонам и через
перекрёстки сети. Для того чтобы обеспечить безопасное и быстрое
движение автомобилей в транспортном потоке, водители вынуждены
совершать различные манёвры, обусловленные реальной дорожной
ситуацией. В результате этого закономерности движения отдельных
транспортных средств можно рассматривать
как следствие суммарных
взаимодействий
в
потоке.
Характеристики
результирующего
взаимодействия являются теми исходными для системы параметрами, по
которым решается вопрос о назначении того или иного управления
движением.
13
1.1.2. Состояния транспортного потока
Остановимся несколько подробнее на типичных случаях дорожного
движения. Экспериментальные и теоретические исследования дают
основания выделить три качественно различных состояния, которые мы
условимся называть
свободным,
групповым и
вынужденным [2].
При малой интенсивности потока, когда пропускная способность
дороги не является фактором, ограничивающим беспрепятственное
движение, скорость движения транспортных
средств близка к скорости
свободного движения. Взаимодействие между транспортными единицами
в режиме свободного движения настолько мало, что им можно пренебречь.
Состояние свободного транспортного потока характеризуется не только
независимым движением отдельных транспортных единиц, но и тем, какие
интервалы между единицами в потоке складываются при этом.
Многочисленные экспериментальные работы, а также предельные теоремы
массового обслуживания говорят о том, что распределение интервалов в
свободном потоке близко к экспоненциальному и, следовательно, число
прибытий транспортных единиц потока в некотором интервале во времени
или пространстве описывается законом Пуассона [6]. Свободное состояние
потока наблюдается в реальной транспортной сети на перегонах с редким
движением в сечениях, удалённых более чем на 800 м от питающих
перекрёстков.
Иная
картина возникает, если рассматривать групповой режим
движения. Групповое движение транспортных средств складывается при
несколько больших интенсивностях движения, когда пропускная
способность дороги и перекрёстка уже оказывает существенное влияние на
условия движения. Для того чтобы сохранить скорость, водители
быстроходных автомобилей вынуждены совершать обгоны, перестроения
и другие манёвры. В режиме свободного движения обгоны в потоке
осуществляются практически без взаимодействия
между транспортными
единицами. Групповое движение характеризуется максимальным
взаимодействием единиц при движении, максимальной интенсивностью
вынужденных манёвров. В результате этого весь транспортный поток
Достарыңызбен бөлісу: