Оценка безопасности движения на пересечениях

Оценка безопасности движения на пересечениях

Н.А. Филатова, И.А. Ласточкин, Б.А. Сидоров

Уральский государственный лесотехнический университет, Екатеринбург

Аннотация: В статье рассматривается безопасность движения транспортных средств при движении на пересечениях. Оценивается возможность возникновения дорожно-транспортного происшествия. В статье определены начальная скорость, величина остановочного пути второго транспортного средства, с учетом габаритных размеров транспортных средств.

Ключевые слова: улично-дорожная сеть, пересечение, дорожно-транспортное происшествие, безопасность движения, начальная скорость, остановочный путь.

Пропускная способность улично-дорожной сети (УДС) во многом регламентируется движением на пересечениях [1-4]. По статистике на пересечениях в населенных пунктах совершается до 30% дорожно-транспортных происшествий [5-7]. Случившееся ДТП на какое-то время делает невозможным движения по одной или нескольким полосам движения, тем самым уменьшая пропускную способность УДС в целом [8-10].

Пусть транспортные средства ТС1 и ТС2 движутся по дорогам, пересекающимся под тупым углом (рис. 1).

За начальный момент времени (момент возникновения опасной ситуации) t0 = 0 возьмем момент времени, когда ТС1 начинает двигаться с установившимся замедлением.

Считаем, что после возникновения опасной ситуации, т.е. для t > t0 = 0,

ТС2 продолжает движение с постоянной скоростью

Vr0C 2 = const,

т.е. водитель ТС2 в момент возникновения опасной ситуации не применяет экстренного торможения, а ТС1 движется прямолинейно и равнозамедленно.

Рис. 1. - Схема движения ТС1 и ТС2

Считаем, что расстояние от правого угла ТС1 до точки М известно. Если ТС1 остановится левым передним углом в точке М, то начальная скорость ТС1 будет равна

В этом случае ТС1 и ТС2 коснутся корпусами и могут получить незначительные повреждения в виде царапин и небольших вмятин. Если начальная скорость ТС1 будет удовлетворять неравенству,

то ТС1 остановится, не доезжая до точки М левым передним углом своего корпуса, и, следовательно, столкновения и касания ТС1 и ТС2 не произойдет.

Будем говорить, что ТС1 и ТС2 столкнутся в точке Бив момент столкновения ТС1 остановится т.е. УТС1 = 0.

Путь пройденный до момента столкновения в точке Б 8ТС1 будет равен

SТС1 = ^тс1 +МГ ,

где:

МГ

а2 г

A2F - расстояние от правого переднего угла ТС до места удара. Тогда начальная скорость ТС будет равна

УТС1 = \ 2 Х (stc1 + ~A ) х jtc1 .

V sin а

В этом случае ТС и ТС2 столкнутся на отрезке между точками d и m передней частью ТС1 (отрезок A1A2) с правым передним углом ТС2 (точка P2).

Будем говорить, что ТС1 и ТС2 столкнутся в точке Бив момент столкновения в точке d ТС1 остановится т.е. УТС1 — 0.

Путь пройденный до момента столкновения в точке D STC1 будет равен

Sтс 1 — Sтс 1 + ,

где:

DM — . sin а

Тогда начальная скорость ТС1 будет равна

утс1 = л 2 Х (stc1 + .тс1 ) х jTC1 .

V sin а

В этом случае столкновение ТС1 и ТС2 произойдет в точке d левым передним углом ТС (точка A1) c правым передним углом ТС2 (точка P2).

Будем говорить, что ТС и ТС2 столкнутся в точке K и в момент столкновения в точке k ТС остановится т.е. УТС1 — 0.

Путь пройденный до момента столкновения в точке K STC1 будет равен

STC1 — Stc1 + DM + DK ,

где:

DM — —

sin а

DK — Ш-; sin а

KP2 - расстояние от правого переднего угла ТС2 до места удара

Тогда начальная скорость ТС1 будет равна

VTC1 = \ 2 Х (stc1 + -ТСХ Х jtc1 •

V sin a sin a

В этом случае столкновение ТС1 и ТС2 произойдет на отрезке между точками a и d левым передним углом ТС1 (точка A1) c передней частью ТС2

(отрезок рP2 )•

Будем говорить, что ТС1 ТС2 столкнутся в точке A и в момент столкновения в точке a ТС1 остановится т.е. VTC1 = 0.

Путь пройденный до момента столкновения в точке a STC1 будет равен

STCl = Stc1 + DM + AD + AA ,

где: A1A - расстояние от левого переднего угла ТС1 до места удара.

Тогда начальная скорость ТС1 будет равна

VTC1 =\ 2 х (stc1 + .tc1 + .ТС2 + a1A) х jTC1

V sin a sin а

В этом случае столкновение ТС1 и ТС2 произойдет левой стороной ТС1 (отрезок A1A4) с левым передним углом ТС2 (точка р).

В случае, когда начальная скорость ТС1 будет равна

тг0 гу / о0 .tc1 a'TC2 7 \ '

VTC1 =\ 2 Х (stc1 + ~ + ~ + 1ТС1) х JTC! .

V sin a sin а

В этом случае ТС1 и ТС2 коснутся корпусами и могут получить незначительные повреждения в виде царапин и небольших вмятин.

Если начальная скорость ТС2 будет определена неравенством

тг0 гу / о0 .тс1 .ТС2 7 \ '

VTC1 > л 2 Х (stc1 + ~ + ~ + 1ТС1) х jtc1 .

V sin a sin а

В этом случае столкновение ТС1 и ТС2 не произойдет.

На основании проведенных аналитических исследований можно сделать следующие выводы:

1. столкновение транспортных средств возможно на участке УДС определяемом параллелограммом ABDM (рис. 1);

2. получена математическая модель движения двух транспортных средств позволяющая определить начальную скорость и величину остановочного пути первого автомобиля, с учетом габаритных размеров транспортных средств в случае, когда первое транспортное средство движется равнозамедленно, а второе транспортное средство движется с постоянной скоростью;

3. получено выражение начальной скорости ТС¡

Vo о 0 тт 0 i / о 0 ^ТС 1 ^ТС 2 1 \

2 х STC1 х jtc\ - VTC1 2 х (stc1 + ~ + ~ + 'ТС1) х Jrc\.

V sin a sin а

при котором касание ТС\ и ТС2 обязательно произойдет.

Литература

1. Иларионов В. А. Экспертиза дорожно-транспортных происшествий / В.А. Иларионов. М.: Транспорт, 1989. 255 с.

2. Методы расчета безопасных расстояний при попутном движении транспортных средств: монография / Б.Н. Карев, Б.А. Сидоров, П.М. Недоростов; Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т., 2005. 315 с.

3. Суворов Ю.Б. Судебная дорожно-транспортная экспертиза / Ю.Б.Суворов. М.: Экзамен, 2003. 208 с.

4. Филатова Н.А., Габдорахманов А.С., Карев Б.Н. Нахождение минимально-безопасного расстояния между автомобилями, движущимися в попутном направлении, в одном частном случае // Научное творчество молодежи - лесному комплексу России: матер. XII всерос. науч.-техн. конф. - Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2016, ч.1. 365 с.

5. Бояркина Е.Ф., Логачев В.Г. Имитационное моделирование процесса формирования количества легковых автомобилей на улично-дорожной сети

города // Инженерный вестник Дона, 2015, №3. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2015/3254.

6. Быков Д.В., Лихачёв Д.В. Имитационное моделирование как средство модернизации участка транспортной сети // Инженерный вестник Дона, 2014, №2. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n2y2014/2388.

7. Феофилова А.А. Обоснование выбора состояний транспортных потоков для начала их динамического перераспределения // Инженерный вестник Дона, 2013, №3. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2013/1953.

8. Гасилова О.С., Алексеева О.В., Грехов О.Ю. Влияние интенсивности движения маршрутных транспортных средств на пропускную способность улично-дорожной сети // Инженерный вестник Дона, 2016, №4. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2016/3808.

9. Highway Capacity Manual 2000. Transportation Research Board, National Research Council. Washington, D.C., USA, 2000. 1134 p.

10. Zyryanov V., Sanamov R. Improving urban public transport operation: experience of Rostov-on-Don (Russia) // International Journal of Transport Economics. 2009. V.36. №1. pp.83-96.

References

1. Ilarionov V.A. Jekspertiza dorozhno-transportnyh proisshestvij [Examination of road accidents]. V.A. Ilarionov. M.: Transport, 1989. 255 p.

2. Metody rascheta bezopasnyh rasstojanij pri poputnom dvizhenii transportnyh sredstv [Methods of calculation of safe distances at the passing movement of vehicles]: monografija. B.N. Karev, B.A. Sidorov, P.M. Nedorostov; Ekaterinburg: Ural. gos. lesotehn. un-t., 2005. 315 p.

3. Suvorov Ju.B. Sudebnaja dorozhno-transportnaja jekspertiza [Judicial road and transport examination]. Ju.B.Suvorov. M.: Jekzamen, 2003. 208 p.

4. Filatova N.A., Gabdorahmanov A.S., Karev B.N. Nauchnoe tvorchestvo molodezhi - lesnomu kompleksu Rossii: mater. XII vseros. nauch.-tehn. konf. Ekaterinburg: Ural. gos. lesotehn. un-t, 2016, ch.1. 365 p.

5. Bojarkina E.F., Logachev V.G. Inzenernyj vestnik Dona (Rus), 2015, №3. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2015/3254.

6. Bykov D.V., Lihachjov D.V. Inzenernyj vestnik Dona (Rus), 2014, №2. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n2y2014/2388.

7. Feofilova A.A. Inzenernyj vestnik Dona (Rus), 2013, №3. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2013/1953.

8. Gasilova O.S., Alekseeva O.V., Grehov O.Ju. Inzenernyj vestnik Dona (Rus), 2016, №4. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2016/3808.

9. Highway Capacity Manual 2000. Transportation Research Board, National Research Council. Washington, D.C., USA, 2000. 1134 p.

10. Zyryanov V., Sanamov R. International Journal of Transport Economics. 2009. V.36. №1. pp.83-96.