Теоретические основы выполнения работы. Для управления дорожным движением используются различные технические средства

Для управления дорожным движением используются различные технические средства. К их числу относится светофорное регулирование. Оно бывает автономным, координированным, а также может быть составным элементом автоматизированных систем управления дорожным движением.

Автономное светофорное регулирование осуществляется, как правило, на изолированных перекрестках Координированное регулирование обеспечивает по возможности безостановочный проезд транспортных средств с определенной скоростью по улице или магистрали и охватывает два и более светофорных объекта. Суть координированного регулирования заключается во взаимосвязанной работе группы светофорных объектов, обеспечивающих включение зеленого сигнала к моменту прибытия группы автомобилей, движущихся с расчетной скоростью. Все светофорные объекты должны работать с одинаковой длительностью цикла регулирования. На отдельных пересечениях допускается длительность цикла, кратная основному циклу. Сдвиг фаз (интервал между началами включения зеленого сигнала на смежных перекрестках) должен быть постоянным на соседних пересечениях.

Основная цель введения автоматизированных систем управления дорожным движением (АСУДЦ) заключается в снижении суммарных задержек транспортных средств на перекрестках во всей зоне действия этой системы (район, город). Принцип действия АСУДД показан на схеме, представленной на рисунке 6.1. Перекрестки оснащаются системами сбора информации (ССИ), которые включают транспортные детекторы и телевизионные камеры.

ССИ регистрируют параметры транспортных потоков (интенсивность, скорость, задержки на пересекающихся направлениях, длину очереди перед светофором). Эта информация по каналам связи передается в центральный управляющий вычислительтельный комплекс (ЦУВК), где происходит ее анализ и выбор программы светофорного регулирования для каждого перекрестка. Причем расчет осуществляется таким образом, чтобы суммарные задержки для всей системы были минимальными. На основании расчета ЦУВК вырабатывает соответствующую команду, которая по линии связи передается в исполнительные устройства ИУ (контроллеры, сервомеханизмы). ИУ меняют режим регулирования светофора или (и) символ знака. Изменение режима регулирования приводит к изменению параметров транспортных потоков, что регистрируется ССИ и передается в ЦУВК и т. д.

Для оснащения магистралей города автоматизированной системой управления дорожным движением необходимы капитальные вложения, которые должны быть достаточно эффективными. Годовой экономический эффект от внедрения АСУДД определяется как разность затрат при автономном «жестком» регулировании и при АСУДД. При этом необходимо учитывать: а) затраты на текущий и профилактический ремонты; б) заработную плату обслуживающего персонала системы; в) амортизационные отчисления; г) затраты на электроэнергию, потребляемую техническими средствами системы; д) затраты, связанные с задержкой транспортных средств на перекрестках; е) затраты, связанные с потерями времени пассажирами автобусов и транспортных средств, находящихся в индивидуальном пользовании; ж) потери от дорожно-транспортных происшествий.

Затраты на текущий и профилактический ремонты оборудования принимаются в размере 5 % от общей стоимости оборудования:

U _р=К_б 0,05, (6.1)

где К_б – балансовая стоимость технических средств.

Заработная плата обслуживающего персонала системы

(6.2)

где к_о – коэффициент, учитывающий размер отчисления на социальное страхование;

Ч_i – численность персонала i -й категории, чел.;

З_i – среднемесячная заработная плата работников i -й категории.

Амортизационные отчисления принимаются в размере 12 % от балансовой стоимости технических средств:

U _а = (К_б n _а)/100, (6.3)

где n _а – норма амортизационных отчислений на полное восстановление технических средств и их капитальный ремонт, %.

Затраты на электроэнергию, потребляемую техническими средствами системы,

U _эн = Р' Т_рб Ц_эн К_м, (6.4)

где Р ' – установленная мощность токоприемника, кВт;

Т_рб – число часов работы в течение года, ч;

Ц_эн – стоимость 1 кВт-ч электроэнергии;

К_м – коэффициент использования установленной мощности.

Общая сумма затрат, связанных с эксплуатацией АСУДД,

С_э = U _р + U _зп + U _а + U _эн. (6.5)

Аналогичным образом определяются затраты, связанные с эксплуатацией системы регулирования с «жестким» режимом работы на изолированных перекрестках.

Годовые затраты, связанные с задержкой транспортных средств на перекрестках,

С_тр = S _г Z _г + S _а Z _а + S _л.н.х Z _л.н.х. (6.6)

Годовые затраты, связанные с потерями времени пассажирами автобусов,

, (6.7)

где N _a – число автобусов, остановленных у перекрестков в год;

В _а – средняя вместимость автобуса, чел.;

Q _a – коэффициент, учитывающий число пассажиров, работающих в производственной среде;

η_а – коэффициент наполнения автобусов;

Z _ca – средняя продолжительность задержки одного автобуса за год, с;

S _п – стоимость 1 пас.ч, руб.

Годовые затраты, связанные с потерями времени пассажирами транспортных средств, находящихся в индивидуальном пользовании, на перекрестках определяются аналогично

. (6.8)

Снижение потерь от ДТП после внедрения АСУДД

. (6.9)

Общая сумма экономии в результате внедрения АСУДД

Э_с = (С_тр – С’_тр) + (С^а_пас – С’^а_пас) + (С^л_пас – С’^л_пас) + (С_э – С’_э) + ∆С_дтп. (6.10)

В формуле (6.10) составляющие без штриха относятся к системе с «жестким» регулированием, а с штрихом – к АСУДД.

Годовой экономический эффект от внедрения АСУДД

Э_г = Э_с – Е_нК_д. (6.11)

Срок окупаемости капитальных затрат

Т_ок = К_к / Э_с. (6.12)

Расчетный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений

Е_р = Э_с / К_к. (5.13)

В случае если Е_р > Е_н, то внедрение АСУДД экономически оправдано.

Контрольные вопросы

1 Изложите принципы работы систем «жесткого», координированного и автоматизированного регулирования дорожным движением.

2 Какие преимущества имеет автоматизированная система управления дорожным движением?

3 Приведите принципиальную схему действия АСУДД и дайте ей характеристику.

4 Какие затраты учитываются при обосновании эффективности АСУДД?

Список литературы

1 СТБ 1140-99. Дорожные знаки. – Минск: БелГИСС, 2000. – 111 с.

2 СТБ 1300-2002. Технические средства организации дорожного движения. Правила применения. – Минск: БелГИСС, 2000. – 147 с.

3 СТБ 1231-2000. Дорожная разметка. – Минск: БелГИСС, 2000. – 48 с.

4 Кременец Ю.А. Технические средства организации дорожного движения. – М.: Транспорт, 1990. – 255 с.

5 Аксенов В.А., Попова Е.П., Дивочкин О.А.. Экономическая эффективность рациональной организации дорожного движения. – М.: Транспорт, 1987. – 128 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(справочное)

Рабочая программа по курсу «Технические средства организации

дорожного движения»