Возможность получить достаточную по объему и точности информацию о параметрах дорожного движения существенно зависит от технической оснащенности исследований. Визуальные наблюдения с секундомером, карандашом и бумагой хотя и позволяют получить достаточную для решения частных вопросов информацию, трудоемки, а значит, требуют большого числа исполнителей. В современных условиях для исследований дорожного движения применяют полуавтоматическую и автоматическую регистрирующую аппаратуру.
Для измерения интенсивности транспортных потоков применяют переносную или стационарную аппаратуру, основным элементом которой являются датчики (детекторы), устанавливаемые стационарно или временно на проезжей части дороги. Так, стационарными средствами оборудуют специальные контрольные посты на автомобильных дорогах, ведущие систематический учет интенсивности транспортных потоков.
Также автоматический учет ведется на городских магистралях, входящих в системы АСУД.
Основным чувствительным элементом для стационарных постов являются индуктивные детекторы, располагаемые в дорожном покрытии. В качестве датчиков для измерения интенсивности движения применяют также пневматические, индуктивные, ультразвуковые, лазерные и радиолокационные приборы.
Для измерения мгновенной скорости наиболее широко применяют переносные приборы, принцип работы которых основан на эффекте Доплера (частота сигнала, отраженного от движущегося объекта, зависит от скорости его движения). Такие приборы используются для контроля сотрудниками ДПС скорости на дорогах (рис. 3.8).
Частота принимаемого прибором сигнала
где f изл - частота излучаемого сигнала; ∆ f – изменение частоты за счет разности скоростей (эффект Доплера).
|
| Рис. 3.8. Измерение мгновенной скорости транспортного средства скоростемером: |
| 1 – контролируемое транспортное средство; 2 – расположение измерителя скорости. |
При условии, что скорость движения автомобиля v a много меньше скорости распространения электромагнитных волн с, доплеровское изменение частоты
где θ – угол между направлениями излучения и движения автомобиля (см. рис. 3.8).
Электромагнитная волна, излучаемая имеющимся в приборе генератором и сформированная приемопередающей антенной, направляется на движущийся автомобиль. Отраженный сигнал также воспринимается антенной, усиливается и анализируется специальными элементами прибора. Скорость может измеряться в пределах 10–160 км/ч с погрешностью измерения не более ±1 км. Прибор питается от бортовой сети автомобиля или от специального портативного блока питания. На тыльной части корпуса прибора расположено цифровое табло для визуального считывания показаний скорости. При измерении скорости наблюдатель с прибором должен быть удален не далее 10 м от края полосы движения, за которой он наблюдает.
Для измерения скорости и других параметров (например, дальности видимости) может применяться высокоточный лазерный измеритель скорости и дальности (ЛИСД), который позволяет производить замеры в потоке одиночных транспортных средств благодаря узкому излучаемому пучку. Диапазон измеряемых скоростей – 0–200 км/ч, погрешность измерения – ±4 км/ч при дальности измерения до 250 м.
При исследовании с помощью движущегося в потоке автомобиля можно использовать переносные приборы, устанавливаемые на любой автомобиль или специально оборудованный автомобиль-лабораторию.
Для решения вопросов организации движения наиболее часто возникает необходимость фиксации данных о скоростных режимах и задержках в транспортном потоке. Ходовые лаборатории старой конструкции были оборудованы самопишущей аппаратурой с фиксацией режимов движения на бумажной ленте. В результате работ по совершенствованию аппаратуры в 1988 г. на кафедре организации и безопасности движения МАДИ был разработан и изготовлен переносной комплекс, который в короткое время может быть смонтирован на любом отечественном легковом автомобиле. Комплекс имеет логический обрабатывающий блок на базе микропроцессора, в память которого вводится вся необходимая информация. Общая масса комплекса не превышает 5,5 кг и включает также оптикоэлектронный датчик, монтируемый на ступице колеса автомобиля, и пульт управления с встроенным монодисплеем (цифровым индикатором). Измерительный комплекс при движении по маршруту автоматически регистрирует скорость движения через интервалы 1 с точностью ± 5 %, а также фиксирует вводимые оператором через пульт управления отметки о прохождении намеченных точек маршрута и других событиях (например, перестроениях ходовой лаборатории в рядах движения, обгонах, появлении встречных автомобилей и т. д.). Предусмотрена также возможность измерения расхода топлива на контрольном маршруте, для чего в систему питания двигателя включается портативный топливомер, выдающий импульсы для регистрации, записывающей аппаратурой. По окончании обследования маршрута накопленная в памяти логического блока информация может быть сразу же обработана и отображена на монодисплее либо записана на магнитофонной кассете для последующей обработки. В результате обработки накопленной в памяти логического блока информации можно получить длину маршрута и скорость сообщения на нем, а также данные по скоростям сообщения на отдельных этапах маршрута, которые были обозначены оператором.
Информация о движении на маршруте, записанная на магнитофонной кассете, может быть обработана в стационарных условиях на любых ЭВМ или персональном компьютере, имеющих либо ввод информации с кассеты, либо стандартный интерфейс, к которому подключается мобильный комплекс аппаратуры после окончания обследований маршрута. В этом случае информация предварительно считывается с кассеты комплексом аппаратуры, а затем передается по интерфейсу в ЭВМ.
Полученная ЭВМ от мобильного комплекса информация может быть обработана с целью получения более детальных характеристик движения транспортного потока (градиента скорости, шума, ускорения и т. д.). Этот вопрос рассмотрен в подразделе 4.6.
В качестве примера информации, выдаваемой автоматической аппаратурой регистрации параметров движения ходовой лаборатории МАДИ, приводится фрагмент протокола исследования условий движения, проведенного в Москве на ул. Алабяна (у пересечения с Ленинградским проспектом) в вечернее пиковое время (форма 3.7).
В строках 6 и 7 в качестве задержки фиксировалось не только неподвижное состояние, но и движение со скоростью менее 10 км/ч.
Значительным шагом в возможности оснащения служб ОДД и в обеспечении контроля состояния и параметров движения является ходовая лаборатория (рис. 3.9), созданная по техническому заданию ГУ ГИБДД МВД РФ специалистами "Техприбора-РКТ" совместно с НПО "Спецтехника и связь" МВД России (1998 г.).
Лаборатория смонтирована на базе автомобиля ГАЗ-2217-104 "Баргузин", оснащена современными электронными средствами регистрации параметров транспортного потока (интенсивности и состава потока, скорости сообщения, времени задержки), а также позволяет контролировать светотехнические характеристики ТСОД и освещение дороги. С помощью приборов могут измеряться продольные и поперечные уклоны дороги, радиусы криволинейных участков. Все проводимые измерения фиксируются в автоматическом режиме, облегчая работу персонала, осуществляющего обследование дорог и изучение транспортных потоков. Проблема широкого применения таких ходовых лабораторий зависит лишь от возможности финансирования их изготовления.
Форма 3.7
Дата измерения: апрель 2000 г.
| Направление движения | От Ленинградского пр-та | К Ленинградскому пр-ту |
| Состояние движения | Относительно свободные условия:
Z  0,4
| Регулярный затор: Z > 1 |
| 1. Номер заезда | ||
| 2. Расстояние измерения, м | ||
| 3. Время проезда, мин–с | 0-33 | 4-57 |
| 4. Средняя скорость (скорость сообщения), км/ч | 48,2 | 5,3 |
| 5. Время неподвижного состояния, с | ||
| 6. Суммарная задержка, с | ||
| 7. Число задержек | ||
| 8. Число остановок | ||
| 9. Расход бензина, мл | ||
| 10. Шум ускорения, с-1 | 0,445 | 0,544 |
Важное место в арсенале технических средств для изучения дорожного движения занимает видеосъемка. Она имеет ряд преимуществ перед другой аналогичной информацией. Прежде всего появляется возможность анализировать не только количественные показатели движения, но и качественные, например, различать модели автомобилей, поведение участников в сложных ситуациях движения, состояние видимости технических средств. При соблюдении определенных условий обеспечивается высокая точность регистрации плотности движения. Наконец, видеосъемка обеспечивает длительную сохранность и возможность многократного использования материала для анализа и демонстрации.
Аэрофотосъемку используют для исследования характеристик транспортного потока и пропускной способности дорог. Обработка данных аэрофотосъемки позволяет получить широкую информацию, включая плотность потока, режимы обгонов, которые трудно измерить наземными методами. В зависимости от режима съемка может быть маршрутной и стационарной. К маршрутной относится съемка при пролете над изучаемой дорогой, а к стационарной – с неподвижного ("висящего") вертолета, аэростата или высокого здания. Преимуществом аэрофотосъемки является то, что наряду с параметрами транспортного потока можно получить наглядные данные о параметрах дороги, ее состоянии, движении пешеходов.
|
| Ряс. 3.9. Лаборатория дорожной инспекции ГИБДД |
Для изучения процесса движения автомобилей и пешеходов можно применять и наземную киносъемку сбоку или вдоль дороги с возвышенного места и при движении в потоке из автомобиля.
Движение пешеходов изучают визуально или с помощью кинофотосъемки, а также видеозаписи. При визуальном методе наблюдатель может находиться на одном месте и вести подсчет проходящих мимо него людей. Он может также, выбрав одного человека, определять его скорость, прослеживая прохождение им ориентиров. Скорость потока может также определять наблюдатель, движущийся в потоке и измеряющий время собственного движения по заранее измеренному расстоянию. При этом он включает и выключает секундомер, ориентируясь на соответствующие предметы или специальные отметки. Пешеходный переход или участок тротуара при измерении на них интенсивности и плотности потоков желательно разметить на продольные полосы с помощью мела или легкосмываемой краски. Для каждой полосы (или направления) следует выделить наблюдателя. Опыт наблюдений, однако, показывает, что визуальный метод практически пригоден лишь при малой плотности пешеходных потоков. Более достоверные результаты можно получить с помощью видеозаписи, так как этот материал можно демонстрировать несколько раз и вести подсчеты нескольким наблюдателям, получая большую точность.
