Материал: 825
Измерение и расчет параметров транспортных потоков:
методические указания к лабораторным работам
__________________________________________________________________________________
Экспериментальные данные обрабатывают по программе normr.exe. Данные записывают в файл isx.dat (в директории obnz имеется пример – файл primer.dat). Сначала записывают число n интервалов, затем пары значений Vcj и pj. Для составления файла используют редактор Блокнот. Следует заметить, что программа позволяет вводить экспериментальные данные вручную или редактировать их.
Обработка данных по программе включает два шага. |
|
На первом шаге рассчитываются параметры Vср и σ, вычисляют- |
|
ся вероятности pрj |
накопленные вероятности sрj для скоростей Vc, |
нарастающ х с шагом 5 км/ч. |
|
На втором шаге из исходных данных исключают вклад, вноси- |
|
С |
водителями, и снова рассчитываются па- |
мый д сц пл |
|
раметры Vср σ. Для исключения оператор задает отрицательное зна- |
|||||||||
чен е pj, обычно соответствующее скорости Vср = 65 км/ч. Повторно |
|||||||||
выч сляются вероятности pкj и накопленные вероятности sкj. Резуль- |
|||||||||
рованнымитаты расчетов выводятся файл reznz.dat. |
|
|
|
||||||
вероятностистолб, и заполняем цы 2 … 6 табл. 2. |
|
|
|||||||
Для рассматр ваемого примера (ул. Волгоградская, г. Омск) |
|||||||||
получаем на первом шаге Vср = 66,0 км/ч, σ = 11,6 км/ч, среднее от- |
|||||||||
|
|
А |
|
|
|||||
клонение S = 0,002. Берем из файла исходные данные, рассчитанные |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2 |
||
|
|
|
|
Д |
|||||
Расчетное распределение скоростей автомобилей |
|||||||||
|
j |
Vcj |
pj |
sj |
pрj |
sрj |
pкj |
sкj |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
|
1 |
20 |
0,0005 |
0,02 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
0,001 |
|
|
2 |
45 |
0,0060 |
0,08 |
0,007 |
0,055 |
0,008 |
0,079 |
|
|
3 |
55 |
0,0200 |
0,28 |
0,022 |
0,231 |
0,021 |
0,254 |
|
|
|
60 |
|
|
0,030 |
0,381 |
0,027 |
0,387 |
|
|
4 |
65 |
0,0360 |
0,64 |
0,034 |
0,552 |
0,030 |
0,535 |
|
|
|
70 |
|
|
0,032 |
0,713 |
0,029 |
0,679 |
|
|
5 |
75 |
0,0220 |
0,86 |
0,025 |
0,841 |
0,024 |
0,800 |
|
|
|
80 |
|
|
0,017 |
0,924 |
0,018 |
0,888 |
|
|
6 |
85 |
0,0100 |
0,96 |
0,009 |
0,969 |
0,011 |
0,944 |
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
||
|
|
90 |
|
|
0,004 |
0,989 |
0,006 0,976 |
|
|
На втором шаге опускаем значение 0,036 при j = 4. Получаем иные параметры: Vср = 66,3 км/ч, σ = 13,4 км/ч, S = 0,0015. Берем из файла рассчитанные вероятности, заполняем столбцы 7, 8 табл. 2.
11
Измерение и расчет параметров транспортных потоков:
методические указания к лабораторным работам
__________________________________________________________________________________
На рис. 3 изображаем два распределения pр = f(V) и pк = f(V) по скорости. На рис. 3 изображаем два графика sр = f(V) и sк = f(V) для накопленной вероятности.
Анализ соответствия распределения |
|
С |
нормальному закону |
|
|
Граф ки на р с. 2 и 3 для рассмотренного примера не имеют существенных разл чий. Среднее квадратичное отклонение расчет-
ных |
экспер ментальных данных небольшое: |
S = 0,002. Следова- |
лич |
удовлетворяет нор- |
|
тельно, |
факт ческое распределение скоростей |
|
мальному закону. Автомо или движутся так же, как в свободном потоке, скорость потока равна 65 км/ч. Действия водителей сводятся к поддержан ю среднего значения скорости, а не к ограничению ее ве-
ной 70 км/ч.
|
0,040 |
|
|
|
|
|
|
|
0,035 |
|
|
|
|
|
|
|
0,030 |
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|||
Вероятность |
0,025 |
|
|
|
|
|
|
0,020 |
|
|
|
|
|
|
|
0,015 |
|
|
|
|
|
|
|
0,010 |
|
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
||||
|
0,005 |
|
Д |
||||
|
0,000 |
|
|||||
|
0 |
20 |
|||||
|
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
||
|
|
|
|
|
И |
||
|
|
|
Скорость, км/ч |
|
|
||
Рис. 3. Вид графика
вероятности распределения скоростей: ∆ – pр, ◊ – pк
Анализ соблюдения водителями правил ДД
Для рассмотренного примера скорость 60 км/ч превышают 62% водителей (Vc = 60; sр = 0,381, см. табл. 2). Наибольшую (формально разрешенную) скорость 70 км/ч превышают 29% водителей (Vc = 70; sр = 0,713). Скорость 90 км/ч превышают 1,1% водителей (см. Vc = 90; sр = 0,989), которые создают опасные ситуации.
12
Измерение и расчет параметров транспортных потоков:
методические указания к лабораторным работам
__________________________________________________________________________________
Оценка эффективности работы дорожной службы ГИБДД
Для рассмотренного примера эффективность работы дорожной |
|||
С |
|
||
службы ГИБДД считаем неудовлетворительной, так как 29% водит е- |
|||
лей нарушают правила ДД. |
|||
Порядок выполнения лабораторной работы |
|||
и |
|||
Выполнен е лабораторной работы и оформление отчета произ- |
|||
вод тся в следующем порядке: |
|||
1. Изуч те оп санные выше основные положения. |
|||
б |
|||
2. Рассч |
тайте на калькуляторе параметры aj, sj, pj, и заполните |
||
табл цу 1. |
|
|
|
вероятность |
1,00 |
А |
|
0,75 |
|||
|
|||
Накопленная |
0,50 |
||
0,25 |
|||
|
|||
|
0,00 |
|
|
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
|
|
|
|
И |
||
|
|
ДСкорость, км/ч |
||||
Рис. 4. График распределения накопленной вероятности скоростей:
∆ – sр, ◊ – sк
3.Включите компьютер и заполните файл isx.dat. Запустите
программу normr.exe и рассчитайте параметры Vср и σ нормального закона распределения.
4.Исключите вклад, вносимый дисциплинированными водите-
лями, и снова рассчитайте параметры Vср и σ. Результаты расчета по пунктам 3 и 4 запишутся в файл reznz.dat. Программа завершит работу.
13
Измерение и расчет параметров транспортных потоков:
методические указания к лабораторным работам
__________________________________________________________________________________
5. |
Заполните табл. 2, отражающую результаты расчета |
распределения скоростей автомобилей. |
|
6. |
Постройте график функции вероятности распределения ско- |
ростей (см. рис. 3). |
|
7. Постройте график функции накопленной вероятности распре- |
|
С |
|
деления скоростей (см. рис. 4). |
|
8. Проанализируйте соответствие экспериментального распре- |
|
делен я нормальному закону Гаусса. |
|
9. Проанал з руйте соблюдение водителями правил ДД на ма- |
|
|
. |
|
гистрали |
|
|
10. Оцен те эффективность работы дорожной службы ГИБДД |
||
на маг |
. |
|
|
Контрольные вопросы |
|
1. |
Как выч сляется накопленная частость распределения ско- |
|
рости? |
|
|
2. |
Чем отличается вероятность распределения скорости от час- |
|
тости? |
б |
|
3. |
Каким о разом законопослушные водители проявляются на |
|
распределении скоростей? |
Д |
|
4. |
По какому параметру оценивается соответствие эксперимен- |
|
тального распределенияАнормальному закону? |
||
5. |
По каким параметрам можно оценить правильность обработ- |
|
ки сводки наблюдений? |
|
|
6. |
Найдите число дисциплинированных водителей, используя |
|
построенные графики. |
И |
|
|
||
7. |
Укажите, насколько экспериментальное распределение соот- |
|
ветствует закону Гаусса.
8. Оцените эффективность работы дорожной службы Г БДД.
Лабораторная работа № 3 ИЗМЕРЕНИЕ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ МЕЖДУ
АВТОМОБИЛЯМИ В ТРАНСПОРТНОМ ПОТОКЕ
Цель работы: изучение методики измерения временных интервалов между автомобилями, движущимися в транспортном потоке, и построение гистограммы распределения интервалов.
14
Измерение и расчет параметров транспортных потоков:
методические указания к лабораторным работам
__________________________________________________________________________________
Используемое оборудование: автомобиль-лаборатория, секундомеры.
Измерения скоростей выполняются на участке магистрали, выбранном преподавателем. Перед проведением лабораторной работы преподаватель проводит инструктаж по технике безопасности.
СИнтервалы между автомобилями
временнымиВ транспортном потоке автомобили движутся с различными
пространственными интервалами [1].
Временным нтервалом t называют интервал времени от момен-
та прохожден я передним ампером первого автомобиля до момента
прохожден я передн м ампером второго автомобиля, следующего за первым [3].
Пространственным интервалом lП, м, называют расстояние меж-
ду передн ми амперами, следующих друг за другом автомобилей.
Транспортный поток характеризуется средним временным ин- |
|
терваломбtср, который равен среднему значению интервалов ti: |
|
N |
|
tср = ∑ti /N, |
(1) |
i =1 |
|
где N – число замеров. |
|
А |
авт/ч |
Средний интервал tср связан с интенсивностью потока λ, |
|
простой формулой [1]: λ = 3600Д/ tср.
Интервал tср задает число автомобилей n, проходящих через се-
чение дороги за время τ, c: n = τ / tср. И Транспортный поток также характеризуется средним простран-
ственным интервалом lПс, который равен среднему значению интерва-
N
лов lП i: lПc = ∑lПi / N.
i =1
Скорость транспортного потока V, км/ч задает связь между временными и пространственными интервалами: lПс = tср V / 3,6.
При обследовании транспортного потока обычно измеряют временные интервалы.
Методика измерения
При обследовании транспортного потока обычно измеряют временные интервалы. Методика измерения интервалов ti включает 4 пункта.
15