Технічні науки / 4. Транспорт.

Дудніков О.М. к.т.н., Лапутин Р.О., Катушкін Д.С.

Автомобільно-дорожній інститут ДВНЗ "ДонНТУ", м. Горлівка, Україна.

ЗМІНА ТЯЖКОСТІ ДОРОЖНЬО-ТРАНСПОРТНИХ ПОДІЙ НА ДІЛЯНКАХ ДОРІГ ЗАЛЕЖНО ВІД ІНТЕНСИВНОСТІ РУХУ

Зростання темпів автомобілізації в Україні загострило проблему безпеки руху на ділянках і перехрестях доріг, яка проявляється в збільшенні не тільки кількості дорожньо-транспортних подій (ДТП), а й в збільшенні тяжкості ДТП.

Проблемою тяжкості ДТП займалася значна кількість вітчизняних і закордонних вчених [1-4], зокрема Ф. Рейнгольд, П. Фишер, В.Ф. Бабков та інші, які у своїх роботах пропонували застосовувати для оцінки тяжкості наслідків ДТП відповідні коефіцієнти. Серед факторів, що були визначені, як найбільш впливові на тяжкість ДТП, є швидкість та інтенсивність руху. Суттєвим чином зараз досліджений вплив швидкості руху на тяжкість ДТП, вплив інтенсивності руху - досліджений менш, бо її вплив розкривається не в масштабах руйнування кузовів автомобілів та нанесенні тілесних ушкоджень, а в кількості автомобілів, які можуть одночасно потрапити до ДТП. Отримані на сьогодні графічні залежності статистичних даних щодо зміни показників тяжкості ДТП та інтенсивності руху дуже суттєві, але вони дають тільки відповідь на питання щодо загальної тенденції: збільшення інтенсивності руху - збільшення тяжкості ДТП.

У даній роботі пропонується дослідити графічні залежності тяжкості ДТП від інтенсивності руху на предмет встановлення математичних рівнянь.

Експериментальні дослідження взаємозв'язку показників тяжкості ДТП з інтенсивністю руху (рис. 1) досліджувалися вченими різних країн [2]: Erlander, Gustavson og Larusson, 1969 (Швеція); Krenk,1985 (Данія); Elvik, 1991 (Норвегія); Fridstrоm og Ingebrigtsen, 1991 (Норвегія); Brude og Larsson, 1992 (Швеція); Bonneson og McCoy, 1993 (США); Persaud og Dzbik, 1993 (Канада); Fridstrоm, 1995 (Скандинавія); Kulmala, 1995 (Фінляндія); Pajunen og Kulmala, 1995 (Фінляндія); Summersgill og Layfield, 1996 (Великобританія).

Рис. 1. Взаємозв'язок між відсотками інтенсивності руху N та відсотками тяжкості ДТП (кількість ДТП з загиблими) [2].

Аналізуючи графік залежності відсотків тяжкості ДТП від відсотків інтенсивності руху транспортного потоку можна припустити, що він відповідає квадратичній залежності, яку запишемо в наступному вигляді:

(1)

де - кількість ДТП з загиблими, %; К - коефіцієнт переведення квадрату відсотків кількості ДТП з загиблими в відсотки інтенсивності руху; - відсотки інтенсивності руху, %.

Для обґрунтування застосування залежності (1) можна використовувати не тільки графік рис. 1, але й особливості формування тяжкості ДТП на ділянках доріг. Як приклад, розглянемо узагальнений процес зіткнення двох автомобілів в області ділянки дороги. У момент зіткнення автомобілі мають кінетичну енергію відповідно: , , де , - маси автомобілів; , - швидкості автомобілів у момент удару.

Рівень руйнувань автомобілів і масштаби тілесних ушкоджень пасажирів і водіїв, у зазначених автомобілях, прямо пропорційні сумарної кінетичної енергії автомобілів у момент початку удару [3]:

(2)

Якщо умовно прийняти , тоді .

У випадку щільних транспортних потоків , , де , - швидкість руху транспортних потоків, до яких належать зазначені автомобілі. У результаті вище сказаного можна записати:

. (3)

З урахуванням основного рівняння транспортного потоку [4]:

, (4)

(3) здобуває наступний вид:

, (5)

де , - щільності відповідних транспортних потоків по смугам руху.

Залежність (5) розкриває, що тяжкість ДТП на ділянці дороги можливо розглянути як квадратичну від інтенсивності руху. Отримано рівняння кривої графіку рис. 1, яке має вигляд:

, (6)

де - відсоток тяжкості ДТП за даними рис. 1, %.

З урахуванням проведених теоретичних обґрунтувань можливості наявності квадратичної залежності між відсотками тяжкості ДТП й відсотками інтенсивності руху, перевіримо можливість опису кривої рис. 1 (залежність (6)) квадратичною залежністю:

, (7)

де - відсоток тяжкості ДТП за квадратичною залежністю від відсотків інтенсивності руху, %.

Рис. 3. Результати побудови виведених емпіричних рівнянь (6) та (7).

Графіки рис. 3 збігаються на 93 % в області існування зв'язаного транспортного потоку (N=20...80%).

Таким чином, знайдені основні математичні залежності між відсотками тяжкості ДТП та відсотками інтенсивності руху на ділянках доріг. Розроблена та достатньо обґрунтована модель квадратичної залежності між показниками тяжкості ДТП та інтенсивності руху на ділянках доріг. У перспективі подальших досліджень, для більш точного прогнозу тяжкості ДТП, необхідно підійти до її вивчення з урахуванням швидкості транспортного потоку.

Література:

1. Шештокас В.В., Самойлов Д.С. Конфликтные ситуации и безопасность движения в городах. – М.: Транспорт, 1987. – 207 с.

2. Рунэ Эльвик, Аннэ Боргер Мюсен, Трулс Ваа. Справочник по безопасности дорожного движения: Пер. с норв. / Под редакцией проф. В.В.Сильянова. - М.: МАДИ (ГТУ), 2001. - 754 с.

3. Иларионов В.А. Экспертиза дорожно-транспортных происшествий. – М.: Транспорт, 1989. – 240 с.

4. Клинковштейн Г.И., Афанасьев М.Б. Организация дорожного движения. – М.: Транспорт, 1992. – 207 с.