Удосконалення вулично-дорожньої мережі

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вихідні дані

Кількість мешканців у місті Nг=320000 чол.

Умовні позначення до карти міста:



Вступ

У теперішній час із швидким ростом міст та збільшенням потреб населення у перевезеннях все більшу роль відіграє міський пасажирський транспорт. У зв'язку з цим виникає проблема удосконалення вулично-дорожньої мережі для того, щоб збільшити рівень ефективності перевезень цим видом транспорту, обумовлений максимальною безпекою та комфортом поїздок пасажирів, мінімальним часом проїзду та витратами на перевезення.

В даній курсовій роботі пропонується розглянути проблемну ситуацію по визначенню перспективного плану роботи пасажирської транспортної системи міста за допомогою моделювання транспортної мережі міста і використання теоретичних способів розрахунку параметрів транспортних систем.

Для вирішення поставлених задач необхідно користуватися результатами сучасних досягнень науки та техніки в області теорії систем та системного аналізу, теорії транспортних процесів і систем, економетрії, математичного моделювання складних і складно організаційних об'єктів і керування складними цілеспрямованими системами.



1. Складання топологічної схеми міста

Топологічна схема є моделлю транспортної мережі міста і повинна як можна більш відповідати модельованому об'єкту. Топологічна схема повинна описувати всі ділянки вулично-дорожньої мережі (ВДМ) і всі транспортні райони (ТР) міста. На вихідній карті міста відбита ВДМ, по якій можлива організація руху міських маршрутів наземних видів транспорту.

1.1 Формування транспортних районів

Транспортні райони повинні бути сформовані таким чином, щоб всі пересування між ними зводилися б до пересувань між їх центрами, а все внутрішньорайонні пересування здійснювалися б пішки. При формуванні ТР слід вважати, що на всіх ділянках ВДМ функціонують міські маршрути і виконувати мікрорайонування за правилами, описаними в теоретичній частині курсу.

Першим етапом при мікрорайонуванні міста є визначення його площі S_г. Для цього необхідно на вихідній мапі нанести олівцем сітку з розмірами клітини 5Ч5 мм і визначити кількість клітин, повністю (П) і частково (Ч) покритих територією міста. Потім визначається площа карти Sк.

, (1.1)

де - площа осередку, приймаємо 25, мм².

, мм².

Площа міста визначається виходячи з прийнятого масштабу 1:50000



, (1.2)

де - прийнятий масштаб карти, км.

Аналогічно знаходиться площа районів та площа кожного із видів забудови у районі. Результати розрахунків приведені в таблиці 1.1.

Коефіцієнти приведення транспортних районів знаходяться за формулою:

, (1.3)

де k_i - коефіцієнт приведення для і-го району;

6 - кількість видів забудови;

k_пj - коефіцієнт приведення для j -го виду забудови;

S_ij - площа j-го виду забудови в і-ому районі міста, км²;

S_i - площа і-го району міста,км².

Приклад розрахунку наведено для транспортного району 1

.

Аналогічно проводимо розрахунки коефіцієнтів приведення для кожного району. Результати розрахунків приведені в таблиці 1.1.



Таблиця 1.1 Результати розрахунку площі районів та їх коефіцієнтів приведення

Транспортний район	Площа І-го виду забудови, км2	Площа району, Si, км2	Коефіцієнт приведення, Кn
	S1	S2	S3	S4	S5	S6
1	0,8				0,4		1,6	3,625
2	0,6		0,5		0,06		1,7	2,853
3	0,6				0,6		1,6	5,063
4	0,3		0,8				1,5	3,933
5	0,1				0,8		1,5	6,733
6			0,5		0,7		1,8	6,806
7					1,2		1,6	9,375
8	0,8			0,5			1,7	3,559
9		0,6	0,2		0,6		1,6	7,063
10		0,6		0,2	0,7		2,2	5,068
11					1,2		1,8	8,333
12				0,2	1,1		1,6	9,906
13				0,5	0,8		1,6	9,531
14	0,2			0,6			1,7	3,824
15			1,1	0,1			1,8	4,861
16			0,9	0,7			2,2	6,205
17	0,5	0,3			0,3		1,7	3,206
18	0,2			0,5	0,4		2,4	4,354
19				0,1	1,3		2	8,65
20	0,9			0,6	0,03		2	3,788
21		0,8		0,9			2,5	5,06
22		0,4	0,8	0,4			2,3	4,957
23		1	0,3			0,5	2,2	1,409
24		1,3		0,2			2,1	3,467
25		0,3		1,1			1,6	7,969
26		0,5				1,1	1,9	1,053
27		0,8				0,9	2,5	1,28
28						1,5	1,8	0
Сума	5	6,6	5,1	6,6	10,19	4	52,5	141,931



1.2 Опис вулично-дорожньої мережі

ВДМ описується довжиною ділянок, що з'єднують суміжні транспортні райони. Довжина ділянок визначається по карті міста за допомогою лінійки або курвіметра. Отримане значення перетворюється в реальну довжину ділянок за допомогою масштабу.

Довжина ланки в місті

, (1.4)

де-довжина ланки на схемі міста,мм;

-масштаб міста,(=50000)

Приклад розрахунків для ділянки 1-3

км.

Аналогічні розрахунки проводимо для інших ділянок. Результати представлені в таблиці 1.2

Для кожної ділянки визначаємо час проїзду по ній виходячи з того, що швидкість сполучення приймається рівною V_с =20 км/год

, (1.5)

де t_ij - час проходження по ділянці і-j, хв;

l_ij - довжина ділянки між і-м і j-м районами, км.

Приклад розрахунків для ділянки 1-3

хв.

Аналогічно приведемо розрахунки для інших ділянок в таблиці 1.2.

Таблиця 1.2- Характеристика ланок транспортної мережі

Ланка	Довжина на схемі,мм	Довжина ланок в місті,км	Час поїздки по дузі, хв
1-3	27	1,35	4,05
2-3	30	1,5	4,5
3-7	18	0,9	2,7
2-5	23	1,15	3,45
5-8	16	0,8	2,4
4-8	20	1	3
6-7	33	1,65	4,95
6-9	12	0,6	1,8
9-10	14	0,7	2,1
7-11	25	1,25	3,75
5-12	30	1,5	4,5
8-14	20	1	3
4-15	37	1,85	5,55
14-15	16	0,8	2,4
13-14	17	0,85	2,55
10-11	35	1,75	5,25
11-12	27	1,35	4,05
12-13	13	0,65	1,95
14-16	29	1,45	4,35
15-16	25	1,25	3,75
10-17	29	1,45	4,35
11-18	29	1,45	4,35
13-19	29	1,45	4,35
16-19	29	1,45	4,35
17-18	36	1,8	5,4
18-19	41	2,05	6,15
18-20	30	1,5	4,5
19-22	35	1,75	5,25
16-22	51	2,55	7,65
20-21	24	1,2	3,6
21-22	55	2,75	8,25
21-24	32	1,6	4,8
22-23	17	0,85	2,55
24-25	30	1,5	4,5
23-24	44	2,2	6,6
23-26	23	1,15	3,45
24-27	30	1,5	4,5
26-27	27	1,35	4,05
27-28	40	2	6
Разом	1112	54,9	164,7

Для кожної ділянки визначається вид міської вулиці, характеристика яких наведена в табл. 1.3. Сумарна довжина ділянок кожного типу повинна відповідати розподілу, наведеному в табл. 1.2.

Таблиця 1.3 - Характеристика міських вулиць

Тип вулиць	Кількість смуг в одному напрямку	Пропускна здатність вулиці в одному напрямку	Питомий вміст вулиць в загальній довжині ВДМ, %
		прив. од/год	пас/год
міські магістральні вулиці з розділовою смугою	4	2900	24000	10
міські магістральні вулиць без розділової смуги	3	2400	19000	20
основні міські вулиці	2	1800	12000	60
міські вулиці у районах з малоповерховою забудовою	1	1000	5000	10

Після цього розраховуємо щільність ВДМ (ц) і щільність з урахуванням кількості смуг руху ц_п по формулам:

, (1.6)

, км^-1



, (1.7)

де m - кількість ділянок ВДМ;

n_п - кількість смуг в одному напрямку на і-й ділянці.

,км^-1.



2. Визначення ємності транспортних районів

2.1 Визначення чисельності населення

Чисельність населення транспортного району визначається виходячи з його площі і значення середньозваженого коефіцієнту приведення по місту k, який розраховується за формулою:

, (2.1)

де n - кількість транспортних районів міста, од.

Потім визначається величина відносної щільності населення по формулі:

, (2.2)

де N_г - чисельність населення міста, задане по варіанту, тис.чол.

,чол./км²

Значення чисельності населення транспортного району розраховується за залежністю

.(2.3)

Наведемо приклад розрахунку для 1 транспортного району.

,чол.

Аналогічно приведемо розрахунки для інших районів в таблиці 2.1.

Для кожного району розраховуємо щільність населення

, (2.4)

Наведемо приклад розрахунку для 1 транспортного району.

чол./км²

Аналогічно приведемо розрахунки для інших районів в таблиці 2.1.

2.2 Визначення кількості приїжджаючих у транспортні райони і виїжджаючих з них

пасажирський транспортний місто вуличний

У даній постановці задачі ємністю транспортного району по прибуттю є кількість приїжджаючих у район на роботу в першу зміну. Розподіл робочих місць по території міста визначається наявністю промислових зон, у яких працюють у першу зміну 30% населення міста і робочими місцями на іншій території міста, на якій зайнято 10% населення. У такий спосіб загальна кількість працюючих у розглянутий період жителів міста складає 40% населення. Кількість працюючих у промислових зонах пропорційно їхньої площі, кількість працюючих у селітебних зонах пропорційно площі цих зон і щільності населення в них.

Виходячи з цього, для рішення поставлених перед розділом задач спочатку визначаємо загальну кількість працюючих в першу зміну N_р, кількість працюючих у промислових N_рп і селітебних N_рс зонах:



, (2.5)

де - кількість жителів міста за варіантом (=320000 чол.)

,чол.

, (2.6)

, чол.

, (2.7)

,чол.

Потім визначаємо щільність працівників у промислових зонах району(с_п), чол./км².

, (2.8)

, чол./км².

де S_i6 - площа 6-го виду забудови промислової зони в і-му районі міста, км².

Визначаємо щільність працівників у селітебних зонах

, (2.9)

, чол./км².

Для кожного району визначаємо кількість працюючих у промзонах визначається по залежності:

, (2.10)

Приклад розрахунку наведено для транспортного району 23

,чол.

Аналогічно приведемо розрахунки для інших районів, які мають шостий вид забудови в таблиці 2.1

Для кожного району визначаємо кількість працюючих у селітебних зонах по залежності

, (2.11)

Приклад розрахунку наведено для транспортного району 23

,чол.

Аналогічно приведемо розрахунки для інших районів в таблиці 2.1

Після цього знаходимо загальну кількість працюючих у транспортних районах

, (2.12)

Приклад розрахунку наведено для транспортного району 23

, чол.

Аналогічно приведемо розрахунки для інших районів в таблиці 2.1

Для розрахунку кількості виїжджаючих з кожного району визначається корегуючий коефіцієнт

, (2.13)

Кількість виїжджаючих з кожного транспортного району розраховується по залежності

, (2.14)

Приклад розрахунку наведено для транспортного району 23

, чол.

Аналогічно приведемо розрахунки для інших районів в таблиці 2.1.

Таблиця 2.1 - Визначення місткості транспортних районів за відправленням та прибуттям

N ТР	Чисельність населення, чол., Ni	Щільність населення, чол./км, сі	Чисельність робітників промзони, чол., Nпі	Чисельність робітників селітебної зони, чол., Nрсі	Загальна кількість працюючих у ТР, чол., Nрі	Кількість виїжджаючих із ТР, чол., Nві
1	7175	4484		718	718	2870
2	6000	3529		600	600	2400
3	10022	6264		1002	1002	4009
4	7299	4866		730	730	2919
5	12495	8330		1249	1249	4998
6	15156	8420		1516	1516	6062
7	18557	11598		1856	1856	7423
8	7485	4403		749	749	2994
9	13981	8738		1398	1398	5592
10	13794	6270		1379	1379	5517
11	18556	10309		1856	1856	7423
12	19608	12255		1961	1961	7843
13	18866	11791		1887	1887	7546
14	8042	4731		804	804	3217
15	10825	6014		1082	1082	4330
16	16888	7676		1689	1689	6755
17	6743	3966		674	674	2697
18	12928	5387		1293	1293	5171
19	21403	10702		2140	2140	8561
20	9373	4687		937	937	3749
21	15650	6260		1565	1565	6260
22	14105	6133		1410	1410	5642
23	3835	1743	12000	383	12383	1534
24	9007	4289		901	901	3603
25	15774	9859		1577	1577	6310
26	2475	1303	26400	248	26648	990
27	3959	1584	21600	396	21996	1584
28	0	0	36000	0	36000	0
?	320000	175591	96000	32000	128000	128000



3. Розрахунок пасажиропотоків на мережі

У даній курсовій роботі пасажиропотоки розраховуємо виходячи з найкоротшого за часом шляху проходження.

Розрахунок матриці кореспонденцій і відповідних пасажиропотоків виконується на ПЕОМ за допомогою програми MATR_KOR.EXE. Як довжина ланки, при розрахунках використовується час проїзду по ділянці в хвилинах. Ємності районів вводяться в ПЕОМ у пасажирах.

Результати розрахунків являють собою:

- матрицю найкоротших відстаней;

- матрицю кореспонденцій;

- матрицю пасажиропотоків на ділянках вулично-дорожньої мережі.

На підставі результатів розрахунку визначається необхідна кількість автобусів для організації перевезень пасажирів

, (3.1)

де Р - сумарний годинний пасажирооберт, пас.·км/год;

q - середня місткість автобусів, q = 80 пас;

- середній динамічний коефіцієнт заповнення салонів автобусів, = 0,5;

V_э - середня експлуатаційна швидкість міських автобусів, V_э=(0.9-0.95)·Vc, км/год.;

- коефіцієнт використання парку, = 0,7;

Т_п - час в наряді, Т_п = 8 год.

, авт.

З урахуванням корегування розрахуємо необхідну кількість автобусів

, авт.



4. Корегування пасажиропотоків з урахуванням пропускної здатності ділянок ВДМ

Отримані значення пасажиропотоків корегуємо для порівняння з пропускною здатністю дороги по залежності

, (4.1)

де - пасажиропотік на ділянці з району i в j , отриманий в результаті розрахунку на ПЕОМ, пас/період;

- максимальний годинний пасажиропотік на ділянці i - j, пас/год.

Наведемо приклад розрахунку для ділянки 13-19

,пас/год.

Аналогічно приведемо розрахунки для інших ділянок транспортних районів в таблиці 4.1

Отримані значення годинного пасажиропотоку порівнюємо з табличними значеннями пропускної здатності ділянок, що приведені в табл. 1.3. У тому випадку, якщо пропускна здатність нижче пасажиропотоку час проходження по ділянці корегується в такий спосіб

, (4.2)

де t'_ij - скорегований час руху по ділянці, хв.;

Р - пропускна здатність ділянки, пас./год.

Наведемо приклад розрахунку для ділянки 13-19

,хв.

Аналогічно приведемо розрахунки для інших ділянок транспортних районів в таблиці 4.1

Таблиця 4.1 - Корегування пасажиропотоків з урахуванням пропускної здатності ділянок ВДМ

Ланка	Пасажи-ропотік, чол., F	Кількість смуг	Пропускна спроможність, пас/год, P	Час поїздки по дузі, хв.	Скорегований пасажиропотік, чол., F'	Скорегований час поїздки по дузі, хв., t'
13-19	27858	4	24000	4,35	22286	4,05
19-22	36359	4	24000	5,25	29087	6,49
22-23	57111	4	24000	2,55	45689	6,30
23-26	46474	4	24000	3,45	37179	5,97
18-20	22192	3	19000	4,5	17754	4,21
20-21	24810	3	19000	3,6	19848	3,76
21-24	28662	3	19000	4,8	22930	5,90
24-27	35754	3	19000	4,5	28603	7,46
26-27	26587	3	19000	4,05	21270	4,56
27-28	35985	3	19000	6	28788	10,04
11-12	13086	2	12000	4,05	10469	3,56
12-13	23914	2	12000	1,95	19131	3,53
16-22	15940	2	12000	7,65	12752	8,14

Після корегування часу руху по усіх ділянках вносяться відповідні зміни у файл даних за допомогою внутрішнього редактору Total Commander. Для виклику редактора необхідно підвести курсор до файлів вихідних даних і натиснути клавішу F4. По закінченні корегування зроблені зміни зберігаємо у файл за допомогою клавіші F2. Після виходу з редактора проводиться повторний розрахунок на ПЕОМ. Для отриманих знову пасажиропотоків повторюється процедура корегування, тепер як вихідний час руху по ділянках приймаються скореговані на попередньому кроці розрахунків значення. Розрахунок проводиться доти, поки на всіх ділянках ВДМ пропускна здатність не перевищить значення пасажиропотоків.



Висновок

При виконанні курсової роботи було складено топологічну схему міста, яка описує всі ділянки вулично-дорожньої мережі та всі транспортні райони міста. Для цього було поділено місто на райони згідно з правил мікрорайонування, розраховано площу кожного транспортного району та площу міста, яка склала 52,5 км². Визначено довжину ділянок ВМД (загальна довжина склала 54,9 км, щільність ВМД склала 1,046 км^-1) і розраховано час проїзду по кожній з них. На основі чисельності населення міста і характеру забудови районів, визначено чисельність населення кожного транспортного району та кількість приїжджаючих у транспортні райони та виїжджаючих із них.

За допомогою програми MATR_KOR.EXE розраховано матриці кореспонденцій та пасажиропотоків. На підставі розрахунків визначено необхідну кількість автобусів для організації перевезень, яка дорівнює 648 автобусів. Із урахуванням пропускної спроможності ділянок вулично-дорожньої мережі проведено корегування пасажиропотоків. З урахуванням корегування розраховано необхідну кількість автобусів, яка дорівнює 871 автобус. Але після першого корегування на ділянках 16-22, 20-21, 27-28, 26-27, 18-20, 23-26, 24-27, 11-18, 21-24, 22-23 потрібно знову провести корегування, через те що пасажиропотік на них перевищує пропускну здатність.



Перелік посилань

1. Афанасьев Л.Л. Единая транспортная система и автомобильные перевозки: учебник для вузов / Л.Л. Афанасьев, Н.Б. Островский, С.М. Цукерберг. - М: Транспорт, 1984.-333 с.

2. Брайловский Н.О. Моделирование транспортных систем / Н.О. Брайловский, Б. И. Грановский. - М.: Транспорт, 1978. - 125 с.

3 . Заблоцький Г.А. Транспорт у місті. Київ: Будівельник, 1986.

4. Лобанов Е.М. Транспортная планировка городов: Учебник для студентов вузов.-- М.: Транспорт, 1990.--240 с.

5. Рихтер К.Ю. Транспортная эконометрия. - М.: Транспорт, 1983.-320с.

6. Основы теории транспортных систем/ Учебное пособие П.Ф. Горбачев. И.А. Дмитриев.- Харьков. Из-во ХНАДУ, 2002.- 202 с.

7. Горев А.Э. Основы теории транспортных систем: учеб. пособие / А.Э Горев; СПбГАСУ.-СПб, 2010.-214 с.

Размещено на Allbest.ru

...