Середня швидкість щільного транспортного потоку з трьома повільними автомобілями на ділянці дороги з обмеженими можливостями маневрування

Анотація

Прогнозування характеристик міських транспортних потоків залишається серед актуальних задач для науковців і практиків по всьому світу. Вирішити її допомагає фундаментальна діаграма транспортного потоку, яка являє собою статистично встановлений зв’язок між його параметрами, зокрема, між швидкістю і щільністю. Фундаментальна діаграма показує зниження швидкості потоку зі збільшенням його щільності, і серед пояснень цьому є вимушене підлаштування водіїв під швидкість повільніших автомобілів попереду. Це безумовно впливає на коливання швидкості і вказує на доцільність її розгляду як випадкової величини зі своїм середнім значенням та розподілом при різних умовах руху. Для вільного потоку загальновизнаним є нормальний розподіл швидкостей транспортних засобів, в той час як питання про те, який розподіл використовувати для опису швидкостей у щільному потоці, залишається відкритим. Поточне дослідження є внеском у прояснення даного питання і вибудоване навколо процесу формування середнього значення швидкості однотипних транспортних засобів у найбільш щільному транспортному потоці на ділянці дороги, де неможливі обгони і випередження. Пошук цього середнього значення був розпочатий з розгляду найпростіших ситуацій руху пачки автомобілів, де всі автомобілі бажають їхати з однаковою найбільшою незабороненою швидкістю, окрім одного та двох ПА, які обмежують швидкість інших. Дана стаття є їх логічним продовженням і присвячена отриманню формули для розрахунку середньої швидкості транспортного потоку для випадку трьох повільних автомобілів у ньому. Все разом це створює ґрунтовну основу для узагальнення отриманих залежностей з метою виведення формули для розрахунку середньої швидкості потоку з будь-якою кількістю повільних автомобілів. Знання такої залежності послужить відправною точкою для розуміння спричиненої щільним потоком зміни як середнього значення, так і розподілу швидкості руху, котра у вільних умовах описується нормальним законом.

Ключові слова: швидкість руху, середня швидкість, транспортний потік, щільність потоку, смуга руху, умови руху, аналітичне моделювання, транспортна система.