„ВЛИЯНИЕ НА ПЪТНИТЕ ЕЛЕМЕНТИ ПРИ … · №1/2000 и норми за...

МИНИСТЕРСТВО НА ОБРАЗОВАНИЕТО И НАУКАТА УНИВЕРСИТЕТ ПО АРХИТЕКТУРА СТРОИТЕЛСТВО И ГЕОДЕЗИЯ Факултет „ТРАНСПОРТНО СТРОИТЕЛСТВО” Катедра „ПЪТИЩА”

инж. Д. МАРТИНОВ1

„ВЛИЯНИЕ НА ПЪТНИТЕ ЕЛЕМЕНТИ ПРИ

АВТОМАГИСТРАЛНИТЕ ПЪТИЩА ВЪРХУ

СКОРОСТТА, УСКОРЕНИЕТО И ПЪТНО -

ТРАНСПОРТНИТЕ ПРОИЗШЕСТВИЯ”

А В Т О Р Е Ф Е Р А Т

на дисертационен труд за присъждане на образователна и научна степен “Доктор” по професионално направление 5.7 “Архитектура, строителство и

геодезия”

Научен консултант:

проф. д-р инж. ИВАН ТРИФОНОВ

гр. София 2015

1 Димитър Мартинов, гл. ас. инж. към кат.”Пътища”, УАСГ, бул. “Хр.

Смирненски”1, корпус B, к.730

Влияние на пътните елементи при Автомагистралните пътища върху скоростта, ускорението и пътно - транспортните произшествия

Дисертационният труд е разработен към катедра „Пътища“ при

Университета по архитектура, строителство и геодезия – гр.София. Докторантът работи в същият университет. Дисертационният труд е обсъден, одобрен и насочен за защита от разширен катедрен съвет на катедра „Пътища“ на заседание, проведено на 19.03.2015г.

Защитата на дисертационният труд ще се състои на ……….2015г. от

………. часа в зала №………. пред Научно жури, назначено със Заповед №………. от ……….2015г. на Ректора на УАСГ в състав:

Материалите по защитата са на разположение в Университета по

архитектура, строителство и геодезия – гр.София, корпус Б, етаж 7, стая 743. Дисертационният труд съдържа 134 страници и е онагледен с 11

таблици и 77 фигури. Извън основният текст има 5 приложения. Библиографската справка включва 45 източника, от които 12 на кирилица и 33 на латиница.

Забележка: Номерата на таблиците и фигурите в автореферата не

съответстват на номерата в дисертационния труд.

Автор: инж. Димитър Кирилов Мартинов Заглавие: „Влияние на пътните елементи при Автомагистралните пътища върху скоростта, ускорението и пътно - транспортните произшествия“ Тираж: 20


СЪДЪРЖАНИЕ:

РЕЗЮМЕ .................................................................................................................. 1

УВОД ....................................................................................................................... 1

I. ЛИТЕРАТУРЕН ОБЗОР .................................................................................... 3

I.1. Общи положение при съставянето на диаграмата скорост път ....... 3

I.2. Модели за прогнозиране на действителната скорост на движение . 4

I.3. Изводи ......................................................................................................... 7

I.4. Цел и задачи на дисертационния труд .................................................. 8

II. МЕТОДОЛОГИЯ ЗА ПРОВЕЖДАНЕ НА ОПИТА ЗА СЪСТАВЯНЕ НА ДИАГРАМАТА СКОРОСТ-ПЪТ...................................................................... 10

II.1. Изисквания и избор на опитен пътен участък............................ 11

II.2. Методология за определяне на действителната скорост на движение на транспортния поток чрез кодов (навигационен GPS приемник) .................................................................................................. 11

III. ЗАПИС И ОБРАБОТКА НА ДАННИТЕ ОТ ОПИТА ...................................... 16

III.1. GPS приемник ................................................................................... 16

III.2. Определяне на геометричните елементи на пътният участък 17

III.3. Систематизиране на данните ......................................................... 22

IV. СЪСТАВЯНЕ НА МОДЕЛИ ЗА ПРОГНОЗИРАНЕ НА ДЕЙСТВИТЕЛНАТА СКОРОСТ НА ДВИЖЕНИЕ ............................................................................. 23

IV.1. Чрез пътни eлементи с групово влияние в/у скоростта (последователни елементи) .................................................................. 23

IV.2. Чрез пътни елементи със самостоятелно влияние в/у скоростта ................................................................................................... 24

IV.3. Съставяне на аналитичен ходограф на скоростта .................... 34

IV.4. Изводи ............................................................................................... 35


V. АНАЛИЗИРАНЕ НА МЕСТАТА С ЛОКАЛНИ СПАДОВЕ НА СКОРОСТТА

НА ДВИЖЕНИЕ ............................................................................................... 37

V.1. Определяне на наличното разстояние на видимост ................. 37

V.2. Определяне на местата с ограничена видимост и класификация на препятствията .......................................................... 39

V.3. Зависимост м/у наличното разстояние на видимост и действителната скорост на движение ................................................. 40

V.4. Анализиране на причините за намалена видимост ................... 40

V.5. Извод .................................................................................................. 43

V.6. Препоръки за подобряване на наличното разстояние на видимостта. .............................................................................................. 44

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ...................................................................................................... 45

ПРЕТЕНЦИИ ЗА ПРИНОС ................................................................................... 47


ОЗНАЧЕНИЯ:

Символ

Ед. мярка Значение

a [m/s2] Ускорение в [m/s

2]

c [m/s] c – скоростта на светлината във вакуум D [-] D – Дисперсия G1 до G6 [%] Клас по надлъжен наклон в интервали:(-4 < I); (-4 ≤ I < -

2); (-2 ≤ I < 0); (0 ≤ I < 2); (2 ≤ I < 4) и (I ≥ 4) HC1 до HC5 [m] Клас по хоризонтален радиус в интервали: (1000 < R);

(1000 ≤ R < 1500); (1500 ≤ R < 2500);( 2500 ≤ R < 5000) и (R ≥ 5000)

i [%] Надлъжен наклон k [1/m] Кривина K [grad/km] Криволичене L [m] Разстояние q [%] Напречен наклон R (r) [-] Коефициент за корелация на Пирсън R

2 [-] Коефициент на детерминация (коефициент на

определеност) Rвер [m] Радиус на вертикалната крива Rхор. [m] Радиус на хоризонталната крива S [km] Изминат път SE [-] Стандартна грешка на оценката; обща стандартна

грешка t [-] t-критерий за статистическа значимост на коефициент

(t-критерий на Стюдънт) t [s] време t0.05 [-] t0.05 – t-критерий за равнище на значимост α=0.05 V [km/h] Скорост V15 [km/h] Действителна скорост на движение, която не се

превишава от 15% от превозните средства в свободен режим на движение при мокра и чиста настилка в (представлява скоростта на тежкотоварните превозни средства)

V50 [km/h] Действителна скорост на движение, която не се превишава от 50% от превозните средства в свободен режим на движение при мокра и чиста настилка (представлява средната скорост на движение на транспортният поток)

V85 [km/h] Действителна скорост на движение, която не се превишава от 85% от превозните средства в свободен режим на движение при мокра и чиста настилка

VБ [km/h] Безопасна скорост на движение Vдоп [km/h] Максимално разрешената скорост на движение Vмин.р [km/h] Минималната разрешена скорост на движение Vп [km/h] Препоръчителна скорост на движение Vпр [km/h] Проектна скорост или скоростта на единично

преминало возило през даден участък в режим на безопасно и конфортно движение


Vпф [km/h] Профилна скорост на движение, това е максималната

безопасна скорост с която може да се пропътува всеки отделен проектен елемент на пътя от лек автомобил при свободен режим на движение и при мокро и чисто пътно покритие

π [-] Математическа константа, отношението на Дължината на крива отнесена към нейния диаметър [3,14……]

σ [-] Средно квадратично отклонение е [-] Неперово число [2,71……]

СЪКРАЩЕНИЯ:

CRM Еднофакторен кубичен регресионен модел DEM Цифров Модел на Повърхност GPS Глобална Система за Позициониране LRM Еднофакторен линеен регресионен модел MLRM Многофакторен линеен регресионен модел NMEA The National Marine Electronics Association / Националната Морска

Електронна Асоциация QRM Еднофакторен квадратичен регресионен модел WGS (b;l) Световната Геодезическа Система в геогравска ширина и дължина WGS (x;y) Световната Геодезическа Система в ортогонални координати бр. брой др. други Ед. мярка единица мярка МПС Моторно Превозно средство ПТП Пътно транспортно произшествие

РМ регресионен модел т. точка т. нар. така наречен т.е. Тоест УАСГ Университет по Архитектура, Строителство и Геодезия УКПТП Участък с Концетрация на Пътно Транспортни Произшествия

Фиг. фигура


1

РЕЗЮМЕ

Настоящият дисертационен труд разглежда различни методи за съставяне на диаграмата скорост-път, анализ за избор и оценка на точността на кинематичен метод чрез кодов (навигационен) GPS-приемник, както и различни подходи за събиране на данните за скоростта на единично преминалите МПС по опитните пътни отсечки.

Чрез статистическа обработка на данните са получени диаграмите на различните действителни скорости по дължина на пътя – V85, V50 и V15. Тяхната плътност, благодарение на избрания кинематичен метод за събиране на данни, позволява да се наблюдава изменението на скоростта спрямо дължината на отделните пътни елементи. Като следствие от това се получава възможност за по-задълбочен анализ и по точни модели за прогнозиране на действителната скорост на движение спрямо геометрията на пътната отсечка.

Разглеждат се насоки и препоръки при съставянето на аналитичния ходограф на скоростта при проектни решения от предварително съставените прогнозни модели за действителната скорост на движение.

Показва се нов и практичен начин за използване на методологията за определяне на наличното разстояние на видимост от гледна точка на водача на превозното средство. Откриване на местоположението на участъците с ограничена видимост. Обща класификация на причините за ограничената видимост. Зависимост м/у наличното разстоянието за видимост и действителната скорост на движение. Анализиране на проблема и препоръки за подобряване на видимостта при съществуващи участъци от автомагистрални пътища.

УВОД

Най-важното нещо при проектирането на автомобилни пътища е осигуряване на безопасността на движение и началните условия, неизменна част към които е и скоростта. В различните си разновидности, като: проектна, профилна, действителна - V85, и т.н. скоростите указват логичния избор за определен пътен елемент. Проектната скорост е тази, чрез която се започва пред-проектното проучване. По сега съществуващите норми у нас „Наредба №1/2000 и норми за проектиране на автомобилни пътища” чрез проектната скорост се получават и ограничават ситуационните и нивелетните елементи на пътя. Голяма част от останалите елементи се подчиняват на една друга, действителна скорост, известна като V85. Това е скоростта, която не се надвишава от 85% от водачите на превозни средства при свободен режим на движение. Тя е и показателен маркер за определяне на Vдоп по пътищата.

С годините технологиите се развиват и се получава тенденция към повишаване качеството на автомобилите и автопарка въобще. Автомобилите са по икономични, по мощни и с много по надеждни системи за устойчивост при движение и спиране. Т.е. възможно е да се движат по бързо и безопасно по отсечки с елементи, определени с по ниски проектни скорости. Освен това при вече изградена пътна мрежа, където основната дейност е ремонтът и поддържането, а основно това се прави чрез корекция на настилката без да се


2

променя геометрията на пътната ос. Хоризонталните и вертикалните геометрични елементи остават непроменени за разлика от напречния наклон, който значително по безобидно може да се коригира. Аргументите за избор на напречен наклон са два, радиус на хоризонталната крива и V85. При определянето на дължините на забавителните и ускорителните шлюзове също е заложено използването на V85. При ремонт на път може да се наложи да се осигури допълнителна зона в страни от пътя за свободното преминаване на лъчите на видимостта. Ширината на зоната е в пряка функция на разстоянието за видимост, което пък е във връзка с V85. При сравнение на пътни варианти по метода чрез експлоатационни показатели, както и разходи ползи е нужно да се използва скоростта на движение на превозните средства. Досега се прилага профилната скорост получена от теоретичните формули от условието за приплъзване на автомобил при движение в хоризонтална крива и скоростта, получена чрез динамическия фактор. Няма съмнение, че по-точен икономически модел ще бъде получен, ако се използват предварително създадени модели за определяне на очакваната действителна скорост. По този начин по прецизно ще се определи периодът за изплащане на пътната отсечка. До тук можем да съставим извод, че за нуждите на проектирането на нов автомобилен път, както и при ремонт и рехабилитация на автомобилни пътища е необходимо познаването и правилното определяне на действителна скорост V85.

Нормативните документи в нашата страна дават връзката на V85 с криволиченето и видимостта в криви основно за двулентови пътища с ширина на платното 3 ,6 и 7,5м. Като също са дадени и две емпирични формули за определяне на V85, като връзката и с проектната скорост, именно:

V85 = Vпр. + 20 км/ч , при Vпр ≤ 100км/ч (1) V85 = Vпр. + 10 км/ч , при Vпр > 100км/ч (2)

Т.е. липсва актуална информация за очакваната действителна скорост V85 в по-нов етап от време а също и в по-широки граници, обхващащи скоростните пътища с разделителни ивици и автомагистралите.

В редица чуждестранни източници са правени изследвания за съставяне на модели за определяне на очакваната действителна скорост V85

на движение, но само за двулентови пътища. Не е изследвана връзката м/у геометричен елемент и скоростта при автомагистрали, защото минималните стойности на проектните елементи, заложени в повечето чуждестранни норми са толкова високи, че не оказват влияние в/у скоростта. Изборът на скорост в тези страни се извършва от ограничение на максимално допустима скорост или от моментното състояние на водача, както и на състоянието и вида на отделните МПС. Да не забравяме, че нашата страна е планинска и нормите допускат за автомагистрали да се използват по-занижени стойности на отделните елементи както и по-ниска проектна скорост. В тези случаи елементите в по-голяма степен оказват влияние в/у действителна скорост.

Целта на дисертационния труд е намирането на такива модели за едно по добро приравняване на очакваната скорост в етапа на проектиране, което безспорно ще повиши безопасността при автомобилното движение.


3

I. ЛИТЕРАТУРЕН ОБЗОР

Актуализирането на съществуващите и съставянето на нови модели за прогнозиране на очакваната действителна скорост спрямо геометрията на пътните елементи е основен приоритет за повишаването на безопасността по пътищата. От една страна при проектиране ще се избират пътни елементи, които са с очаквана скорост приравнена на тази от съседните елементи, от друга по-правилно ще се анализира и избира допустимата скорост при управление на автомобилното движение.

Досегашните модели в нормативните документи на страната са малко и въобще не засягат скоростните пътища. В редица чужди източници фигурира голям набор от модели, повечето от които също третират основно двулентовите пътища. Моделите са съставени чрез регресионен анализ, данните за който са получени чрез определяне на действителната скорост по предварително набелязани опитни пътни участъци. Определянето на действителните скорости се извършва с помощта на математически апарат от множеството скорости на единични превозни средства преминали през пътния участък, като тук основен проблем е събирането на данните за отделните МПС.

I.1. Общи положение при съставянето на диаграмата скорост път Основният проблем при съставяне на диаграмата скорост-път е

събирането на данни за скоростта на отделните превозни средства преминаващи през даден пътен участък. В дисертацията се разглеждат методи за събиране на тези данни, обобщавайки множество съществуващи и приети вече принципи за това. Представя се сравнение между отделните методи, като се изтъкват предимствата и недостатъците на всеки един от тях. Потърсено е подходящо приложение на всеки един метод, а също и възможността за комбинирането им при конкретна изследователска задача.

I.1.1. Методи за събиране на данни за скоростта След като е уточнен пътният участък, за който ще се съставя

диаграмата на действителната скорост спрямо пътя, то може да се пристъпи към събиране на данни за скоростта. Основните методи, по които може да бъде извършено това са два, статичен и кинематичен.

Статични

Статичните методи са характерни с това, че измервателната техника е разположена неподвижно спрямо пътя и записва данните на всички превозни средства преминали през пътния участък. Местата на които са поставени измервателните уреди се наричат измервателни пунктове. От своя страна статичните методи могат да бъдат разделени по това какъв е измервателният уред. Известни и приложими са методи с използване на детектори за оси на превозни средства и различни видове радарни системи.


4

Основните предимства на Статичните методи са високият набор от записи, което ще доведе до по-достоверни резултати на действителната скорост на движение.

Основните недостатъци са, че не дават плавна диаграма на скоростта спрямо пътя. Т.е не може да се наблюдава промяната на скоростта в отделните пътни елементи.

Кинематични

Кинематичните методи са характерни с това, че измервателната апаратура е разположена в превозно средство, което преминава през пътния участък. Записва се скоростта, времето и евентуално координатите на автомобила, в който се намира апаратурата в точно определен момент през равни интервали от време (или изминат път).

Основно предимство е получаване на непрекъсната и плавна графика скорост-път. Т.е може да се наблюдава промяната на скоростта в отделните пътни елементи.

Основен недостатък тук е събирането на данни, тъй като е свързано с пропътуване на пътния участък за събиране на всяка единична диаграма. От една страна е трудоемко, времеемко и скъпо, но от друга стои проблемът с ниското разнообразие на скоростните диаграми.

I.1.2. Анализ за избор на метод

Съществуват множество методи за събиране на данни за скоростта на единични превозни средства по определен пътен участък. Всеки от методите би бил подходящ в определени изследвания, като не бива да се забравя за използването на възможни комбинации с цел повишаване точността, достоверността и плътността на получените резултати. Пример за това е възможната комбинация между Кинематичен метод чрез GPS и Статичен метод чрез радар. Чрез минимален за кинематичния метод брой пропътувания – поне 30бр. се получава една непрекъсната диаграма скорост-път. А чрез Статичния метод се заснемат многобройни превозни средства 100 до 150 бр. на измервателен пункт. В последствие действителните скорости, определени в измервателните пунктове ще служат за контрола на достоверността на диаграмата скорост-път, получена по кинематичния метод.

I.2. Модели за прогнозиране на действителната скорост

на движение

Както бе споменато в уводната част, в нормативните документи в нашата страна има много малко модели за прогнозиране на действителната скорост на движение. Основно те са получени по метода на “хомогенни пътни участъци” спрямо пътя.


5

фигура 1: Диаграми за определяне на V85 по хомогенни пътни участъци в “Наредба

N1/2000г и норми за проектиране на пътища”

Предварително аналитично се определят участъци с еднородни и

близки технически параметри на пътя, осигуряващи условия за движение на автомобилите с относително постоянна скорост. Последва определянето на скоростта на всеки един от участъците. Обикновено това се извършва чрез статични методи за определяне на скоростта. Тук може да се отбележи, че местоположенията на пунктовете за измерване на скоростта може да са на места, на които скоростта да е различна от тази на самия участък. Или иначе казано неточно определяне на средната стойност на действителната скорост в хомогенният участък.

Съвременните технологии позволяват използването на кинематичен метод за определяне на диаграмата скорост-път. Диаграмата получена така е непрекъсната и дава информация плавно по дължина на пътя. Следва да се създаде покритие на диаграмата скорост-път и по този начин да се определят хомогенните участъци спрямо действителната скорост на движение. Едва след това може да се видят и съответните характеристики на пътния участък и да се тръгне към намиране на зависимост за прогнозиране.

Друг модел за прогнозиране на действителната скорост е чрез радиуса на хоризонталната крива. Тук графиката е получена чрез предварително получени по аналитичен път стойности на скоростта.

фигура 2: Диаграми за определяне на V85 в хоризонтални криви в “Наредба N1/2000г и

норми за проектиране на пътища”


6

В редица чуждестранни източници, с цел подобряване на

безопасността по пътищата, са направени много проучвания за въздействието на геометричните елементи на пътя в/у безопасността. Геометрията съставена от проектанта в най-голяма степен повлиява в/у скоростта на движение на превозните средства в последствие. Затова съвременните насоки за изготвяне на проектните решения включват повече или по-малко строги правила за проектиране на пътища. Те включват освен спазването на нормативните документи, но и приравняване на скоростта на движение, чрез проверки с помощта на предварително изготвени прогнозни модели за скоростта на движение.

Корелация на такива прогнозни модели за връзката м/у геометричните елементи на пътя със скоростта са били намерени за следните проектни параметри (e.g. Durth et al. 1986, Glennon et al. 1985, Biedermann 1994, Lippold 1997, Sosouhmihen 2001, Bakaba 2003, Steyer 2004, and Ebersbach 2006, таблица 1):

Таблица 1: Степен на съответствие м/у проектните елементи и скоростта

Проектен елемент Параметър Корелация

Единична крива Радиус Висока

Последователни елементи

Криволичене Висока

Ширина на пътя Ширина Умерена

Надлъжен наклон Наклон Ниска

Изпъкнала вертикална крива

Радиус Висока

Вдлъбната вертикална крива

Радиус Умерена

Повечето проучвания са фокусирани върху връзката на единични криви

и скорост (Фигура 6). Единичните криви обаче, ако са разположени на близки разстояния могат да сформират един участък с изцяло променена скорост на движение. Кривите влияят чрез радиуса и своя ъгъл на завиване който се променя постоянно за един участък при близки криви. Тази промяна води до относителен спад в скоростта на движение по цялата дължина на участъка. Това най-вероятно се дължи на относителното намаляване на видимостта, увеличаване на концентрацията на погледа на водача в кривата, което от своя страна го изморява при продължителното движение в участъка. В такива участъци скоростта на движение в единичната крива няма да се подчинява на изготвения предварителен модел за прогнозиране на скоростта спрямо кривата. Моделът ще показва по висока скорост, което е опасно. Ето защо е хубаво да се предвиди всичко това чрез съставяне на модели за прогнозиране на скоростта и чрез елементи с групово влияние в/у скоростта. За един участък, наложени двата модела ще покажат различна диаграма на скоростта. Най-разумно е да се приеме за меродавна по ниската от двете скорости. Това е описано и от Lippold (1997).


7

фигура 3: Диаграми за определяне на действителната скорост в единични

хоризонтални криви при двулентови пътища на различни автори.

За горната графика са използвани регресии в които участват само

хоризонтални криви, които самостоятелно оказват влияние в/у диаграмата скорост-път. Т.е. елиминиран е факторът криволичене, който определя една средна скорост на пътуване в съответния пътен участък. За голяма част от графиките е използван статичен метод за определяне на скоростите. Т.е. по хоризонталните криви са разполагани пунктове за определяне на скоростта.

I.3. Изводи

При наличие на повече и по-точни модели за прогнозиране на действителната скорост на движение спрямо геометричните елементи на пътя ще е възможно по-добро изравнение на скоростната диаграма по пътните участъци в бъдещите проекти и пътни отсечки въобще. Една по-добра плавност на изменението на действителната скорост на движение допринася за по-високата безопасност на движението. Т.е. водачите на превозните средства се движат спокойно и възможностите им за предвиждане на предходните пътни елементи, както и на други събития по време на тяхното движение е значително облекчено. Приравнението на скоростта на движение може да бъде постигнато чрез налагане на ограничителна скорост на движение, но по добрият вариант, особено при автомагистрали е правилният предварителен подбор на геометричните елементи. Именно той може да бъде постигнат чрез достатъчно точни и разнообразни прогнозни модели.


8

Актуален проблем е измерването на времевите загуби от хипотетичното пропътуване на проектни алтернативни трасета при тяхното сравнение. Времето за преминаване е свързано на първо място с геометричната характеристика на пътя и най-вече с неговата дължина. Обикновено дължината на пътя в km се разделя на проектната скорост на движение в km/h и по този начин се получава времето за пропътуване на пътния участък от единичното возило. Тук може да се приложи използването на аналитично получените Vпф, както и на V85. Разликата е единствено в константното изменение на приложената стойност, което от своя страна ще доведе до сравнително ниското изменение на време-пътуването. Но имайки в предвид, че по пътните отсечки, особено при автомагистралите интензивността на транспортния поток е много висока, то може да се направи и заключение че тази незначителна разлика в определяне на времепътуването ще се мултиплицира многократно. Един път времето ще се умножи по броя превозни средства преминали за едно денонощие (30 000, 40 000, да се има в предвид и увеличението на движението в бъдеще, вече доказан процес), след това следва умножението на това време с броя на дните за една година (365) и накрая полученият резултат ще се умножи с броя на годините на експлоатационният период (За нашата страна 15, но във повечето развити Европейски държави 30 години). Веднага се вижда, че времето за пропътуване се умножава с число от порядъка на 220 000 000 за 15 годишен експлоатационен период. Дори и незначително число би довело до голям резултат. Ето защо е разумно да се използва не просто една скорост по цялата проектна дължина на пътя, а един по точен ходограф на скоростта получен с помощта на модели за прогнозиране на действителната скорост на движение. Прецизирането на настоящия резултат ще доведе до по-точно определяне, както на времевите загуби, също така и на разхода на горива. Като следствие на това по-точно ще може да се предвиди изменението на паричните потоци показващи изплащането на пътната отсечка във времето.

Разбира се в такива случай е добре да се използват прогнозни модели получени на базата на статистически достоверни, но и удобни за приложение зависимости. Кинематичните методи за постигане на диаграмата скорост-път позволяват да се надникне и в промяната на скоростта по дължината на единични или самостоятелни пътни елементи и с това допълнително да се прецизира прогнозната стойност на ходографа на скоростта. Освен това може да се прецени ограничаването на даден пътен елемент по пътната отсечка с определена целева или проектна скорост. При използването на статичните методи достоверността е висока, но възможните анализи са относително по-малко на брой.

I.4. Цел и задачи на дисертационния труд

Въз основа на направения предварителен анализ на съществуващите научни подходи и изследвания в областта на влиянието на очакваната действителна скорост на движение спрямо проектните елементи на пътищата


9

по света и в България, настоящият дисертационен труд си постави за цел да разработи и устанви такива функционални зависимости при скоростни пътища и автомагистрали. Намирането на аргументиран избор на подходящ актуален прогнозен модел за очакваната действителна скорост ще доведе до: 1) по точно определяне на времепътуването а от там и на експлоатационните разходи при сравнение на пътни варианти; 2) по-правилно определяне на геометричните елементи на пътния участък и подобряване на безопасността на автомобилното движение.

Настоящият дисертационен труд си постави следните основни задачи: 1. Да се избере методика за определяне на диаграмата на

действителните скорости на движение спрямо пътя. Като се обърне внимание на плътността на диаграмата, тоест да се търси подходяща алтернатива на досега използваните статични методи.

2. Да се търсят нови зависимости м/у действителната скорост на движение и геометричните елементи на пътя и чрез тях да се съставят прогнозни модели за определяне на очакваната действителна скорост при автомагистрали.

3. Да се изгради подход към съставяне на диаграмата на очакваната действителна скорост на движение спрямо пътя (аналитичен ходограф на скоростта) от получените модели за прогнозиране.

4. Да се анализират местата с локални спадове в скоростта и да се търсят причините за това.


10

II. МЕТОДОЛОГИЯ ЗА ПРОВЕЖДАНЕ НА ОПИТА ЗА СЪСТАВЯНЕ НА ДИАГРАМАТА СКОРОСТ-ПЪТ.

фигура 4: Блок-схема на настоящото изследване.


11

II.1. Изисквания и избор на опитен пътен участък В тази глава са показани изискванията за избор на опитен пътен

участък, както и изборът му. Имайки в предвид и моментното състояние на изградената автомагистрална мрежа в страната е добре да се разгледат два от откроилите се участъци. Първият участък подходящ за опитен в настоящото изследване е А2 (E83), София – Ябланица, км 0+000 до км 70+417. Участъкът се характеризира с пресичане на Старопланинския масив през прохода Витиня. Силно изразеното криволичене съчетано с преодоляването на огромна денивелация само по себе си говори за това, че на лице са пътни елементи с разнообразни характеристики. Вторият участък подходящ за опитен е А1 (E80), София – Чирпан, км 0+000 до км 174+000. Не по цялата си дължина обаче е с разнообразни елементи и подходящи за изследването наклони. Евентуално подучастък от София до Пловдив би могло да се интерпретира като самостоятелен участък за изследването. По точно преминаването на трасето през Вакарелските възвишения и прохода „Траянови врата”.

II.2. Методология за определяне на действителната скорост на движение на транспортния поток чрез кодов (навигационен GPS приемник) За точността на настоящото изследване е достатъчно дори кодов или

още навигационен GPS приемник без допълнителна антена за референтна станция или мрежа за корекция на грешките, с която да се увеличи допълнително точността на изследването. На пръв поглед голямата грешка на местоположението от около 2 до 3 метра няма да даде отражение на скоростта, тъй като грешката е еднаква за всички точки за една епоха измерване за радиус вектор от около 100 км. Или иначе казано определянето на дължината на радиус вектора ще е с точност около 0,1 метра. Имайки в предвид, че изследваните скорости са в порядъка от около 100 км/ч и времевият интервал за заснемане на всяка точка е 1 секунда то следва, че разстоянието м/у заснетите чрез GPS приемника точки е около 30м. Т.е. относителната грешка в определяне на позицията е около 0,3%. За времевото заснемане няма да бъде направен коментар, имайки в предвид атомните часовници в сателитите и кварцовите часовници в приемниците. От всичко това става ясно, че точността при определянето на скоростта чрез съвсем обикновен кодов GPS приемник е напълно достатъчна за нуждите на теоретичните изследвания на транспортния поток.

II.2.1. Събиране на данни за скоростта на движене на

единично возило чрез GPS приемника

След утвърждаване на опитен пътен участък стартира събирането на данните чрез кинематичния режим на GPS приемника. Настройката за запис на данните е чрез минимален интервал от време, като обикновено това е 1,0 сек, но може да има и различна стойност (напр. 2, 3 сек). Това е важно тъй като някои GPS-приемници нямат формат на запис на файл съдържащ


12

скоростта и в такъв случай скоростта ще трябва да се получава аналитично, чрез разстоянието между заснетите точки отнесено към интервала време. Ако всичко това е уточнено може да се пристъпва към стартиране на записването на първото пропътуване на опитният участък. Записва се скоростта и траекторията на автомобила, в който се намира GPS-приемника.

• Преследване

Преследва се определен участник в движението като водачът на преследващият автомобил се стреми максимално точно да копира начина на шофиране на преследвания автомобил и да не бъде регистриран от водача за дейността си. Преследването се извършва на времеви интервал около 4 секунди зад преследваното превозно средство. При по-малък интервал би могъл да бъде забелязан, при което преследваният участник в движението би променил непринудената си скорост на движение. По голям времеви интервал би влошил копирането на начина на шофиране. Ако по време на преследване преследваният автомобил напусне участъка или спре, то плавно се набелязва друг участник в движението и преследването продължава. Важно е да се каже, че преследването е добре да се извърши по време когато участниците в движението са достатъчно нарядко с интервал около 2-3 секунди на лента. В противен случай скоростта на превозните средства би била повлияна от фактори, независещи от пътните елементи. А целта на изследването е да се определи скоростта на транспортния поток при свободен режим на движение. Методиката за записване на скоростта на движение чрез преследването на единично движещо се превозно средство е описана от (Köppel G, Bock, 1979; Lippoldр1997 и Hristov, 2009)

• Интервю за скоростта на движение

Малките размери на кодовите GPS приемници позволява те да се използват без да се забелязват освен от другите участници в движението, но и от другите пасажери в автомобила, в който се намира приемника. Т.е. запис на скоростта на возилото може да бъде извършена дори без знанието на водача на превозното средство. Евентуалното знание може да доведе до промяна на начина на шофиране. Тоест данни за скоростта могат да бъдат събирани от провеждащият опита като интервю за скоростта на друг водач на МПС. Отчасти този метод дава една по голяма свобода на провеждащия опита, като в същото време решава два от горепосочените проблеми. Първо внася по-голямо разнообразие в скоростните диаграми и второ позволява събирането на данни да става по-бързо и евтино и по време когато провеждащият опита преминава през участъка и с друга цел на пътуването и с друг водач на МПС. След края на пътуването се преценява дали то е извършено в условия, позволяващи използването му за целите на изследването или просто не се използва. Резултатът от опита е непрекъсната и плавна графика скорост-път.


13

II.2.2. Диференциране на данните от отделните

пропътувания по километраж

Данните прикачени към всяка точка от записания чрез GPS файл са номер на точка, координати, точно GPS време и/или скорост. В електронна таблица може да се оформи файл подходящ за вмъкване в чертожна програма и точките разположени там да носят като пояснение скоростта. След вмъкването на точките във файла с пътната ос за всяко едно пропътуване по отделно, те се изтеглят спрямо километража на оста. Получава се файл с формат – километраж, скорост. По този начин се получават графики на скоростта по километраж от всички отделни пропътувания от А към Б и обратно. Възлите или чупките на всяка линия обаче са на различен произволен километраж. Ще трябва тази скоростна диаграма да се диференцира спрямо километража, като това става чрез помощта на линейна интерполация. Възможно е да се постигне по два начина:

Чрез вмъкване на всяка скоростна диаграма, като профилна линия в програма за проектиране на пътища и след това изтегляне данните за същата линия спрямо конкретни километрични положения на равни интервали.

Линейната интерполация да се осъществи чрез електронни таблици

II.2.3. Достигане до статистическите скорости V85, V50.

След като предварително сме диференцирали диаграмите скорост – път по километража за всяко пропътуване следва, че за всяко сечение на равен интервал от пътя имаме скоростта от всички пропътувания. С помощта на електронни таблици може да се намерят различни скорости като статистически извадки за сеченията по-отделно. Търсените от нас стойности са по квантил 0,85 (V85), квантил 0,15 (V15) и средната скорост (V50) по средния квантил. Изчертава се графика за всяка от скоростите спрямо пътя. Минималният брой пропътувания необходими за достоверно определяне на статистическите скорости са поне 30.

II.2.4. Оценка на точността на диаграма скорост-път

Оценка за точността може да бъде извършена чрез паралелно замерване на скоростта чрез радарна система. На няколко сечения по пътя се правят отделни измервания на минимум 100 до150 единично движещи се МПС в свободен режим на движение. Изискванията за броя и местата на пунктовете са описани в отделна методика. За всяко сечение се определят главните скорости и те се сравняват с диаграмата скорост път получена чрез кодовия GPS приемник. Оценка на съответствието може да се получи чрез теста на Стюдънт и Фишер.

За добър контрол на диаграмата скорост път е нужно пунктовете за реперните измервания с Радар да отговарят на редица условия:

Гъсто разположени пунктове за измерване – по възможност

Регулярно разположение на пунктовете по дължината на опитната пътна отсечка


14

Местоположенията на пунктовете за измерване да попадат по възможност в разнообразни пътни елементи

Пунктовете да не попадат в участък с ограничение на скоростта поради табели, тунели, немагистрален тип платно (за настоящото изследване), които умишлено ще бъдат премахнати в последствие при получаването на каквито и да било зависимости.

Да има възможност за прикриване на оператора на измерването с цел да не се повлиае в/у поведението на участниците в движението и това да деформира резултатите

Да има удобен достъп до местоположението на съответния измервателен пункт За съжаление в настоящият опит нямаше на разположение радарна

система и контролът на точността на получената диаграма скорост-път не бе извършен както е показано в блок схемата на опитната постановка. Въпреки всичко големият брой от единични пропътувания около 40бр. гарантира една достатъчно добра достоверност на резултатите.

II.2.5. Необходима и използвана апаратура

За провеждане на опита са необходими автомобил, диктофон, GPS приемник и радарна система.

Необходимо е автомобилът да е с възможност за достигане на скорости по-големи от максимално допустимите за движение по автомагистралите. Също така необходимо е да е достатъчно мощен, за да описва по-точно промените в скоростта на преследваните автомобили. Множеството преследвани автомобили са среден клас тоест поне 90к.с. Данни за автомобилите, с които са проведени опитите може да се видят в таблицата с данните към изследванията в приложенията.

Диктофонът е необходим за своевременно записване на евентуални забележки по време на проследяването.

За запис на данните от настоящото изследване са използвани следните GPS приемници:

Pocket HP-IPAQ-614C (навигационен) Pocket ASUS-A632 (навигационен) Smartphone HTC EVO 3D (навигационен) Smartphone HTC Desire 310 (навигационен) Leica Viva Net Rover GS08 (Фазов с корекция на грешките в реално

време)

II.2.6. Изводи

Изборът на пътни участъци за провеждане на опита е направен съобразно предварително подбрана принципна постановка. Предложената методика за определяне на диаграмата скорост-път е изцяло кинематична посредством кодов (навигационен GPS приемник). И макар да не е извършено измерване с радар детектор за контролиране на точността на диаграмата за конкретното изследване е указано необходимостта от такова.


15

Направени са контролни замервания с фазов GPS на Leica Viva Net Rover GS08, използваща мрежа на марката в страната ни, чрез която се коригират грешките от определяне на разстоянието до спътниците, а от там и до местоположението. Резултатите от тези измервания са идентични с тези от кодовите GPS приемници, което говори за надеждността на измерванията с навигационните устроиства.

Предимствата на посочената методология са: Основните за кинематичните методи плюс задоволителна точност на

резултатите. Освен това има възможност да се приложи и нов подход за разнообразие и улеснение при събиране на данните, чрез вземане на интервю за скоростта на движение на превозно средство.

Недостатъци: Основен недостатък е събирането на данни, тъй като е свързано с

пропътуване на пътния участък за събирането на всяка единична диаграма. От една страна е трудоемко, времеемко и скъпо, а от друга стои проблемът с ниското разнообразие на скоростните диаграми. Въпреки всичко чрез използване на метода чрез интервю за скоростта на движение голяма част от недостатъците са снижени значително.


16

III. ЗАПИС И ОБРАБОТКА НА ДАННИТЕ ОТ ОПИТА

III.1. GPS приемник

III.1.1. Записване на данните от приемника

При стартиране на измерването е необходимо предварително пускане на GPS устройството за да се локализира, като не е необходимо това да става в покой на превозното средство нито при зададен маршрут на програмата. Записът на данните се извършва директно от GPS приемника към бинарен файл. За обработката на този файл и координиране на данните му към определена координатна система е нужен алгоритъм със следната оптимална последователност: NMEA, KMZ, WGS, Координатна система 1970г.,

Определяне на скоростта може да стане директно от устройството или ако липсват данни за нея да се пресметнат от координатите на съседните точки и времето на записите им.

Li,i+1= √( Xi+1- Xi)2+( Yi+1- Yi)

2 (3)

Разстоянието е записано на реда на втората точка и като се има в

предвид, че интервалът от време е ∆t=1 секунда, то скоростта може да се пресметне в km/h:

V=L/∆t, m/s (4)

V= L/3.6x∆t, km/h (5)

Цялостната обработка до тук може да се извърши в програмата Microsoft Office Excel и да се състави и последният файл необходим за по нататъшна обработка с формат на запис PNEZD (Point, North, East, Zet, Description). Това е един от стандартните формати за запис на файл с точки в чертожните операционни програми каквито са тези на AutoDesk. Description представлява пояснение на точката и именно тук ще вмъкнем информация за скоростта в съответната точка. С помощта на Microsoft Office Excel отново ще моделираме информацията до тук. Ще се получи файл във формат PNEZD в Координатна система 1970г, след последващо трансформиране на координатите на точките.

III.1.2. Вмъкване на точките в чертожна среда

За всяко пропътуване в едната и в другата посока е съставен файл във формат PNEZD. Името на файла дава информация за посоката на пропътуването и датата на опита. По този начин множеството файлове от всяко едно пропътуване се подреждат хронологично и по посоки.

Обработката на данните е извършена в чертожната среда на AutoCAD 2010,2014 чрез програмата AutoCad C3D 2010,2014. За по добра подредба на


17

данните в чертежа всеки файл е вмъкнат в отделна група от точки с име съответно името на файла. Освен това всяка група е изчертана в отделен пласт, за лесно сортиране на информацията. Точките в базата данни са със записана пълна информация, такава каквато е във файла, от които е създадена групата от точки. На екрана обаче е изведена по-малко информация с цел да не се претрупа чертежа и данните да са ясно четими. Има символ за точка в пространството на съответна височина и надпис, на който е показан само Description (Пояснението за всяка точка). Предварително бе указано че това е съответно скоростта на движение в km/h.

Чертежът представлява масив от точки разпределени по близък до реалната геометрия на пробният пътен участък начин. Във файлът се съдържат пропътуванията и от двете посоки на участъка. В последствие, едва когато са определени точните пътни елементи, файлът ще се раздели на два файла за всяка посока на пропътуване на пътния участък. Във всеки от файловете освен точките за съответната посока на пропътуване ще фигурира и пътната ос в точно хоризонтално и вертикално направление. Данните от двете посоки ще се обработват и анализират по-отделно, така че дължината на опитният участък ще се удвои и от 70,5+116.50=187km. ще стане на 374km.

III.2. Определяне на геометричните елементи на пътният участък За настоящото изследване всички данни поетапно бяха вмъкнати в

официалната за страната координатна система 1970г. Целта е да се ползува всякаква информация с помощта на която може да се трасира следата на Автомагистралата и данните да се анализират спрямо единна координатна система. По този начин, успоредно с извършването на опита, ще е възможно да се трасира в чертежа и местоположението на пътната ос. Тоест двете дейности ще са независими за постигане във времето.

При невъзможност за откриване на каквито и да било трасировъчни данни за участъка, може да се пристъпи към тяхното получаване аналитично от самите данни на записаните точки.

В настоящото изследване нямаше възможност за ползване на трасировъчни данни в какъвто и да било вид и затова се използва втората възможност чрез аналитично определяне на положението на пътната ос на автомагистралните участъци.

Минималният брой пропътувания необходими за съставянето на пътната ос е относително понятие. Ако трасето е заснето чрез точен уред, в оста му и чрез относително позициониране на GPS, то е достатъчна една гъстота на точките от порядъка на 5 до 10 метра. При автономния режим, където точността е далеч по-малка е необходимо да има поне 5 броя преминавания и то и за двете посоки. По-горе бе споменато, че интервалът м/у точките е около 30м, това значи, че ако се премине 5 пъти то средното разстояние ще се получи в интервала 5 – 6 метра. Освен това, ако се премине през различен период от време ще се елиминира отчасти грешката от атмосферните условия и местоположението на спътниците (Глобалната грешка при автономния GPS приемник). Точността на отделните пропътувания


18

няма да се подобри, но ще се увеличи точността на математическото очакване от всички пропътувания. Броят на използваните пропътувания трябва задължително да се дублира равен брой пъти и в обратната посока на пътния участък. По този начин ще се избегне тежестното преместване на аналитично получената в последствие пътна ос към платното с повече на брой преминавания.

III.2.1. Определяне на хоризонталните елементи

Чрез вмъкване на точките от измерването в чертожната среда в предварително избрана координатна система се наблюдава траекторията на преминаванията и за двете платна или ленти за движение. Облакът от точки описва общо ситуационно пътя. Чрез различни софтуерни продукти за проектиране може да се възстанови трасето в план. Това става, като се използва функция за съставяне на отделни хоризонтални пътни елементи по точки, чрез най-малкото средно-квадратично отклонение. В крайна сметка се получава ситуационна ос, отговаряща максимално достоверно на заснетите точки и съобразена с нормативната уредба за съответния момент на проектиране на пътя. Може да се достигне до реално километриране на пътя чрез заснемане на километрични табели разположени в близост до пътя.

III.2.2. Оценка на точността на получения модел

Оценява се ситуационният модел или по-точно казано неговата математически очаквана ос спрямо всички точки. Всички точки от всички пропътувания за посока се изтеглят от програма за проектиране чрез напречното си отстояние или офсет спрямо ситуационния модел. В резултат от това се съставят по два файла от точки за всеки пътен участък, за всяка посока по отделно. Всеки файл е с формат – Номер на точката и офсет. Приема се положителен офсет да е на дясно по посока на нарастване на километража. Самата оценка идва след като за двата облака от точки се получи гаусовата крива за разпределение на грешки. За посоката съвпадаща с нарастването на километража гаусовата крива е отместена надясно и обратно. Площта на интегралната крива се затваря с определен интеграл в границите на офсета съвпадащ с границите на платната или лентите за движение. Т.е вероятността от попадение на всяка точка в площта на графиката на определения интеграл показва и оценката за точността на полученият модел.

Най-общо казано се оценяват два фактора: 1. Средно аритметичното разстояние или отместване получено

от всички точки на двете посоки на движение за даден пътен участък спрямо модела на оста на участъка.

2. Процентното попадение на точките в рамките на отстоянията отговарящи на платната за движение по пътния участък.

За двата пробни участъка и за всяка посока по отделно е съставен файл с отстоянията и е направена горепосочената проверка. Резултатите от нея са както следва:


19

Таблица 2: Резултати от проверката за ситуационната ос по участъци и посоки

ПОСОКА ОТСТОЯНИЕ [m] ВЕРОЯТНОСТ [%]

София – Пловдив 6.35 92.20

Пловдив – София 6.40 91.73

София – Ябланица 6.57 78.00

Ябланица - София 6.99 81.00

За по-добра визуализация на фиг. 5 и 6 се виждат всички точки от

измервания на автомагистрален габарит вмъкнати в напречен профил. Тук освен офсет присъства и скоростта във всяка точка (средната ордината). Вертикалите на начупените линии описващи облаците от точки са границите на платната за движение, а хоризонталните линии са вероятностите за попадение на точките в платната (дясната ордината).

фигура 5: Разпределение на измерванията в напречен профил и връзката им със

скоростта за А1 (Автомагистрала Тракия)


20

фигура 6: Разпределение на измерванията в напречен профил и връзката им със

скоростта за А2 (Автомагистрала Хемус)

Разглежданата оценка за точност е на модел на автомагистрала при

който пътната ос е в средата м/у пътните платна за движение. Тоест те са успоредни едни на други и са на равни отстояния. В истинската ситуация на магистралата обаче има участъци, най вече при входовете, респективно изходите на тунелите, при които платната за движение се отдалечават едно от друго. Получава се едно отделяне от приетия за изследването модел. Една част от изследваните стойности за отстоянията трябва да се включат в позволения интервал на изследването. Или иначе казано очакването от неточността на приетия модел ще доведе до увеличение на процента събития случили се в позволения интервал.

Всичко това до тук показва високата обезпеченост на трасето приблизително 90% от получените измервания с точности до 3m. Точността на пръв поглед не е голяма и не се препоръчва полученият модел да се използва за други цели освен за тези от настоящото изследване. За него е напълно достатъчна оказаната точност, тъй като се третират локални параметри на трасето, а именно радиус на кривина. За указания пробен участък най-малкият използван радиус на хоризонтална крива е 600m за няколко криви и то по изключение. Ако разгледаме точността на ситуационният модел от 3m спрямо най-малкият употребен радиус на кривина


21

600m ще се види, че грешката която може да се допусне от настоящото изследване е нищожна, равна на 3/600x100% или 0,5%.

III.2.3. Определяне на вертикалните елементи

След като имаме изградена пътна ос в ситуация с уточнени характеристики на отделните елементи, е възможно да се изтеглят данните за точките като функция на тази ос. Тоест освен всички данни за координиране на точките, ще разполагаме с километричното положение на точката. С помощта на експорт на данни от програмата Autodesk C3D е направено именно това за всяка група точки по-отделно. Вече разполагаме с данни подредени във формат S,Е , километраж и съответно надморска височина на точката. Следва създаването на профилна линия от файл. В чертожното поле е организирано място за изчертаване на надлъжния профил, за сега няма никаква изчертана профилна линия. Следва поетапното вмъкване на профилни линии от всяко едно пропътуване чрез предварително подготвените файлове във формат S,E.

На базата на така получената средна стойност на профилните линии са изградени или по точно възстановени всички вертикални елементи на пробният участък. Процедирано е както при съставяне на нивелетна линия при рехабилитация. Елементите да отговарят на нормативните и в същото време да са максимално близки до съществуващото положение.

III.2.4. Оценка на точността на получения модел

В настоящата точка ще разгледаме точността при определяне на модела на нивелетната ос на пробният участък спрямо получената осреднена профилна линия. Това е постигнато чрез дисперсионен анализ, както бе направено и при определяне на точността на хоризонталната ос. Анализът отново е съставен чрез програмата MathCAD 14 Pro, като предварително е съставен текстов файл с резултатите за вертикалните отклонения на получената нивелетна линия от осреднената за всеки 20m. Текстовият файл е от една колона в която са изписани данните за вертикалните отклонения или работни разлики ако приемем осреднената профилна линия за теренна в надлъжният профил.

Най-общо казано се оценяват отново два фактора: 1. Средно аритметичното отклонение или отместване получено от

всички точки за двете посоки на движение за даден пътен участък спрямо модела на нивелетната линия за участъка.

2. Дисперсията на разпределението

Таблица 3: Резултати от проверката за нивелетната линия по участъци

УЧАСТЪК ОТСТОЯНИЕ [m] ДИСПЕРСИЯ

АМ Тракия 0,10 0,978

АМ Хемус 0.15 0,944


22

III.3. Систематизиране на данните След провеждане на изследването разполагаме с набор от файлове

съдържащи информацията във вид неудобен за статистическа обработка. За това се налага обработване и систематизиране на данните. Необходимо е те да се диферинцират по единен критерий, удобен за анализиране и получаване на допълнителни величини. Основно това се отнася за Пътното трасе и диаграмите скорост-път от GPS измерванията. По горе в обясненията се видя алгоритъмът за създаване на Трасето и Нивелетата на пробния участък. Той е с еднозначно определени елементи. Точките от изследванията обаче попадат в произволни километрични положения спрямо пътя, те са диференцирани спрямо времето (интервалът от време за заснемане беше упоменат, той е 1секунда). Т.е след експортване на данните за точките от съответния файл, те ще бъдат на произволни километражи. В последствие множеството графики за скоростта ще бъдат диференцирани по време, а не по километраж. Това ще доведе до затруднения при обобщаване на данните и получаването на статистическите скорости. Това налага да се приеме общ за всички елементи параметър по който да се сортират всички данни. Разумно е този параметър да е линеен интервал от дължината на пътя, или иначе казано приемаме данните да се подредят за интервал на всеки 20m спрямо оста на автомагистралата. Това е постигнато чрез линейна интерполация между точките с получените данни от измерването. Възможно е да се постигне по два начина:

Чрез вмъкване на всяка скоростна диаграма като профилна линия в програма за проектиране на пътища и след това изтегляне на данните за същата линия спрямо конкретни километрични положения на равни интервали.

Линейната интерполация да се осъществи чрез електронни таблици За настоящото изследване, линейната интерполация е осъществена в

програмата Microsoft Office Excel чрез комбинация от функции общият изглед на които е показан в дисертацията.


23

IV. СЪСТАВЯНЕ НА МОДЕЛИ ЗА ПРОГНОЗИРАНЕ НА ДЕЙСТВИТЕЛНАТА СКОРОСТ НА ДВИЖЕНИЕ

IV.1. Чрез пътни eлементи с групово влияние в/у скоростта (последователни елементи) Криволиченето е основният параметър характеризиращ влиянието от

последователните пътни елементи. То представлява количественото изменение на промяната на посоката на движение отнесено към дължината на участъка. Дименсията му е grad/km и може да се разглежда за хоризонталното или вертикалното изменение на пътя. Вертикалното му изменение може да се представи и чрез промяна на наклона или с дименсията %/km, което е начупеността на нивелетната линия. При направеното проучване от настоящото изследване, начупеността на нивелетата не показа никаква корелация спрямо скоростта на движение. Такава бе открита за хоризонталната промяна на завиване.

IV.1.1. Криволичене

Като цяло моделът за прогнозиране на скоростта на движение спрямо криволиченето е съставен различно от досегашните методи.

До сега предварително аналитично се определят участъци с еднородни и близки технически параметри на пътя, осигуряващи условия за движение на автомобилите с относително постоянна скорост. След това се определя скоростта на всеки един от участъците. Обикновено това се извършва чрез статични методи за определяне на скоростта. Тук може да се отбележи, че местоположението на пунктовете за измерване на скоростта може да е на места, на които скоростта да е различна от тази на самият участък. Или иначе казано неточно определяне на средната стойност на действителната скорост в хомогенния участък.

Съвременните технологии, позволяват използването на кинематичен метод за определяне на диаграмата скорост-път. Диаграмата получена по този начин е непрекъсната линия и дава информация плавно по дължина на пътя. Възможно е да се създаде покритие на диаграмата скорост-път и по този начин да се определят хомогенните участъци спрямо действителната скорост на движение. Едва след това може да се наблюдават и съответните характеристики на пътния участък и да се тръгне към намиране на съответна зависимост за прогнозиране.

За настоящото изследване диаграми на покритието на действителната скорост на движение за V85 , наложено в/у диаграмата на криволиченето за съответните изследвани участъци: София-Пловдив, Пловдив-София, София-Ябланица и Ябланица-София могат да се видят на фигурите към приложението.

В графиките се открояват общо 82 хомогенни участъка спрямо скоростта на движение. За всеки участък е пресметнато криволиченето, като следствие на сумарния ъгъл на завиване на кривите прилежащи към участъка отнесен към дължината му. Данните са подредени в таблица, като


24

разпределението на резултатите, както и моделът на зависимост са показани в следващата фигура.

фигура 7: Модел за прогнозиране на действителната скорост спрямо

криволиченето

Наблюдава се относително висока регресионна зависимост, както и

силно влияние на криволиченето в/у скоростта на движение.

IV.2. Чрез пътни елементи със самостоятелно

влияние в/у скоростта

IV.2.1. Надлъжен наклон

Повечето изследвания достигат до слаба зависимост на надлъжния наклон в/у скоростта. Това най-вероятно се дължи на няколко факта. Първо освен човешкият фактор тук силно влияние оказва и състоянието и възможностите на превозното средство. Силата и мощта на двигателя оказват влияние в/у скоростта при наклони с високи стойности при качване, докато при слизане скоростта се определя предимно в зависимост от спирачната система и преценката на водача до каква степен да й се довери. Това е така имайки в предвид ускоряването на МПС при движение по наклон спускане. Друго важно нещо, при намесването на този фактор е къде да бъде измерена скоростта. В началото на всеки участък с определен наклон скоростта се диктува повече от фактора човек. Докато в края на участъка скоростта по-силна зависи от автомобила. За настоящото изследване резултатите ще бъдат предложени със средни стойности, като голямото множество от надлъжни наклони ще бъде окрупнено в класове. Класовете са 6 броя и могат да се видят в таблица 4. Данните са подредени в таблица, като разпределението на резултатите, както и моделът на зависимост са показани на следващата фигура.


25

фигура 8: Модел за прогнозиране на действителната скорост спрямо надлъжния

наклон

На графиката ясно се вижда относително високата стойност на

регресия Линията на регресия попада симетрично в средата на правоъгълниците, показващи 50% от попадение за всяка серия измервания. Горният ръб на всеки правоъгълник е Percentil 0.75, а долният Percentil 0.25. Максималните и минималните стойности са посочени с вертикалните линии.

Очаквано тук се вижда, че надлъжен наклон в границите от -4% до +2% не оказва никакво практическо изменение на скоростта. При по-големи наклони спускане скоростта леко намаля. Докато при качване скоростта бързо намалява. Тук може да се забележи и големият диапазон от скорости поместени в последната серия измервания, при наклон по висок от 4%. Това най-вероятно се дължи на различните по мощност автомобили, с които е проведено изследването.

IV.2.2. Радиус на хоризонталната крива

В изследваните участъци са разположени 272 броя хоризонтални криви. Една част от кривите попадат в участъци ограничени от настоящото изследване. Те попадат на места, където скоростта е ограничена и е различна от непринудената скорост на движение, с която водачите на МПС биха се движили. Общо техният брой е 31 и така броят на кривите, чрез който е постигнат моделът за прогнозиране на скоростта е 241. Благодарение на избрания кинематичен метод е постигната плътност в диаграмата скорост-път, която позволява да се наблюдава изменението на скоростта в самите пътни елементи. Т.е за всяка крива може да се наблюдава не само една скорост, а линия на изменението й. Данните за настоящият модел са подредени в таблица, като за всяка крива са отчетени или пресметнати следните параметри от графиката скорост – път:


26

1. Отчетена скорост преди кривата – V85. Скоростта преди хоризонталната крива е показател за това до каква степен кривата влияе самостоятелно в/у скоростта. Тук тя е отчетена около 200м преди началото на кривата или е взета скоростта, след която започва намаляването й за навлизане в кривата.

2. Отчетена начална скорост в кривата – V85. Тя е основен

показател за възприятието на кривата. За начална скорост в кривата е взета тази скорост, която е разположена в нейното начало или минималната скорост в рамките около началото.

3. Отчетена крайна скорост в кривата – V85. За крайна скорост в кривата е взета тази скорост, която е разположена в нейния край или максималната в рамките около края.

4. Пресметнато намаляване на скоростта за влизане в кривата – V85. Разликата м/у скоростите от точки 1 и 2

5. Пресметнато увеличение на скоростта в кривата – V85. Характерна промяна на скоростта на движение в хоризонтална крива е нейното увеличение по дължина на кривата. Това се забелязва при графиката на скоростта почти във всяка крива.

6. Пресметната средна скорост в кривата – V85. За средна скорост в кривата е взета средната м/у началната и крайната скорост или е отчетена, ако кривата е много дълга и линията на средната скорост е различна от пресметнатото.

7. Отчетена начална скорост в кривата – V50. 8. Отчетена начална скорост в кривата – V15. 9. Пресметната начална скорост в кривата – V85-15.

Първоначално е разгледана връзката м/у хоризонталния радиус и

средната скорост за движение в кривата – V85. Получената графика е с облак от точки, чийто коефициент на регресия е R

2=0.5017. На този етап идва

моментът за изключване на зависимостите, влияещи на този резултат от елементите с последователно влияние. Премахнати са всички криви, които попадат в участък с криволичене над 40 grad/km, което води до намаляване на скоростта под 120km/h. Също така са премахнати хоризонталните криви, които са разположени в надлъжен наклон по голям от 4%, там скоростта на движение се подчинява на друга зависимост.

След като данните са филтрирани по този начин, се появява и зависимостта на влияние на радиуса на единична хоризонтална крива към скоростта на движение. Измерванията, както и моделът могат да се видят на следващата фигура 9. Тук коефициентът на регресия е R

2=0.6293, което е

значително по-високо от първоначалното. Зависимостта е относително висока имайки в предвид, че е постигната и без класове за измерване. Също така да


27

не се забравя факторът - възприятие от елемента Човек, което внася и голямото разсейване на резултата на така получения модел.

фигура 9: Модел за прогнозиране на действителната скорост V85 спрямо радиусът

на единични хоризонтални криви

Вижда се ясно и зависимостта м/у радиусите на единичните

хоризонтални криви и началната скорост на движение за V85, V50 и V15.

фигура 10: Модел за прогнозиране на действителните скорости V85 ,V50,V15 спрямо

радиуса на единични хоризонтални криви


28

Промяната на скоростта за навлизане в хоризонталната крива, както и

тази по дължината на кривата спрямо радиуса й, не е с висока зависимост. На графиките, показани на фигура 11 и 12 с разпределение на резултатите и линиите за тенденция се вижда, че при радиуси под 2000m резултатите са много разсеяни. Това е и причината за ниската зависимост. Въпреки всичко от прогнозните линии може да се наблюдава как при по малките радиуси има относително по голяма промяна на скоростта и обратно.

При криви с радиуси до 2000m има съществено намаляване на скоростта при навлизане в кривата, от 6 до 2 km/h. При криви с радиуси над 2000m не се забелязва съществено намаляване на скоростта за навлизане в кривата, то е от 2 до около 0 km/h, и няма особено практическо значение (фиг.11).

фигура 11: Модел за прогнозиране на промяна на скоростта V85 за навлизане в

хоризонталната крива спрямо нейния радиус

При криви с радиуси до 2000m има намаление на скоростта при

движение в хоризонталната крива, от около 4 до 2 km/h. При криви с радиуси над 2000m не се забелязва съществено, тук стойностите затихват от 2 до около 0 km/h (фиг.12).


29

фигура 12: Модел за прогнозиране на промяната на скоростта V85 по дължина на

хоризонталната крива спрямо нейния радиус

На следващата фигура може да се видят разположени заедно

моделите за прогнозиране на началната, средната и крайната скорост V85 на движение в хоризонталната крива. Те са с относително високи стойности на зависимост.

фигура 13: Модел за прогнозиране на началната, средната и крайната скорост V85

на движение в хоризонталната крива спрямо нейният радиус


30

Връзката на скоростта V85 с радиуса на единичната хоризонтална

крива в зависимост от класа на надлъжният наклон се получава, като от първоначалната информация, за всички хоризонтални криви се премахнат само данните за кривите, които попадат в участъци с криволичене повече от 40 grad/km. Измерванията както и моделите могат да се видят на следващата фигура 14.

фигура 14: Модел за прогнозиране на действителната скорост V85 спрямо радиуса

на единични хоризонтални криви в зависимост от класовете надлъжен наклон

IV.2.3. Радиус на вертикалната крива

В изследваните участъци са разположени 210 броя вертикални криви. Една част от кривите попадат в участъци ограничени от настоящото изследване. Те попадат на места, където скоростта е ограничена и е различна от непринудената скорост на движение, с която водачите на МПС биха се движили. Общо техния брой е 32 и така броят на кривите, чрез който е постигнат моделът за прогнозиране на скоростта е 178. От тях 82 са изпъкналите и 96 вдлъбнатите вертикални криви. Благодарение на избрания кинематичен метод е постигната плътност в диаграмата скорост-път, която позволява да се наблюдава изменението на скоростта в самите пътни елементи. Т.е за всяка крива може да се наблюдава не само една скорост, а линия на изменението й. Данните за настоящия модел са подредени в таблица, като за всяка крива са отчетени или пресметнати следните параметри от графиката скорост – път:


31

1. Отчетена скорост преди кривата – V85. Скоростта преди вертикалната крива е показател за това до каква степен кривата влияе самостоятелно в/у скоростта. Тук тя е отчетена около 200м преди началото на кривата или е взета скоростта след която започва намаляването й за навлизане в кривата.

2. Отчетена начална скорост в кривата – V85. Тя е основен

показател за възприятието на кривата. За начална скорост в кривата е взета тази скорост, която е разположена в нейното начало или минималната скорост в рамките около началото.

3. Отчетена крайна скорост в кривата – V85. За крайна скорост в кривата е взета тази скорост, която е разположена в нейния край или максималната в рамките около края.

4. Пресметнато намаляване на скоростта за влизане в кривата – V85. Разлика м/у скоростите от точки 1 и 2

5. Пресметнато увеличение на скоростта в кривата – V85. Характерна промяна на скоростта на движение във вертикална крива е нейното увеличение по дължина на кривата. Това се забелязва при графиката на скоростта почти във всяка крива.

6. Пресметната средна скорост в кривата – V85. За средна скорост в кривата е взета средната м/у началната и крайната скорост или е отчетена, ако кривата е много дълга и линията на средната скорост е различна от пресметнатото.

Първоначално е разгледана връзката м/у вертикалния радиус и

средната скорост на движение в кривата – V85. Получената графика е с облак от точки, чийто коефициент на регресия е R

2=0.1787 за изпъкнали вертикални

криви и R2=0.0366 за вдлъбнати. На този етап идва моментът за изключване

на зависимостите влияещи на резултата от елементите с последователно влияние. Премахнати са всички криви, които попадат в участък с криволичене над 40 grad/km, което води до намаляване на скоростта под 120km/h. Също така са премахнати вертикалните криви, които са разположени при надлъжен наклон по-голям от 4%, там скоростта на движение се подчинява на друга зависимост. След премахване на съответните криви, остава и ракордирана стойност на броя криви, а именно 64 броя изпъкнали и 85 броя вдлъбнати вертикални криви. Това е напълно достатъчно за определяне на регресия на модела.

След като данните са филтрирани по този начин, се появява и зависимостта на влияние на радиуса на единична вертикална крива към скоростта на движение.

За вдлъбната вертикална крива, очаквано моделът е с много нисък коефициент на регресия R

2=0.1222. Моделът показва повишаване на

скоростта при криви с по-големи радиуси, но максималната му разлика е под


32

2km/h, което показва ниска зависимост с практическо значение. Други автори също не намират задоволителна зависимост м/у вдлъбната крива и скорост. Това е така поради факта, че вертикалната крива с нейните нормативно избрани параметри осигурява почти винаги необходимата видимост на водача на МПС. При дневно шофиране, дори и при по-ниски стойности на радиуса, видимостта е отлична. А това до някъде е определящо при избора на скоростта на движение. Тук се явява проблемът за видимостта през нощта, където шофирането се извършва на фарове и наистина радиусът ще е определящ за видимостта, а от там и за скоростта. Това показва, че зависимостта е по сложна и трябва да се търси при различни условия, нощно и дневно шофиране по-отделно. Също да не забравяме и възприятието на елемента от гледна точка на водача. Но всичко това допълнително разсейва резултатите от измерванията. Ето защо всички други зависимости м/у различните видове скорости или промяната на скоростта в кривата, отнесени към радиуса на вдлъбната вертикална крива също ще бъдат с много ниска стойност на регресия, което прави по нататъшното изследване безпредметно.

За изпъкнала вертикална крива, измерванията както и моделът за прогнозиране на скоростта на движение, може да се видят на следващата фигура 15. Тук коефициентът на регресия е R

2=0.5995, което е значително по-

високо от първоначалното. Зависимостта е относително висока имайки в предвид, че е постигната и без класове за измерване. Също така да не се забравя факторът - възприятие от елемента Човек, което внася и голямото разсейване на резултата на така получения модел.

фигура 15: Модел за прогнозиране на действителната скорост V85 спрямо радиуса

на единична изпъкнала вертикална крива

Промяната на скоростта за навлизане във вертикалната крива, както и

тази по дължината на кривата спрямо радиуса й, не е с висока зависимост. На


33

графиките, показани на фигура 16 и 17 се виждат силно разсеяните резултати. Въпреки всичко от прогнозните линии може да се наблюдава как при по малките радиуси има относително по голяма промяна на скоростта и обратно.

фигура 16: Модел за прогнозиране на

промяна на скоростта V85 за навлизане в изпъкнала вертикална

крива спрямо нейния радиус

фигура 17: Модел за прогнозиране на

промяната на скоростта V85 по дължина на изпъкналата вертикална крива

спрямо нейния радиус

На следващата фигура може да се видят разположени заедно

моделите за прогнозиране на началната, средната и крайната скорост V85 на движение в изпъкналата вертикална крива. Те са с относително високи стойности на зависимост.

фигура 18: Модел за прогнозиране на началната, средната и крайната скорост V85

на движение в изпъкналата вертикална крива спрямо нейният радиус


34

IV.3. Съставяне на аналитичен ходограф на

скоростта

Много автори имат различни по сложност и тип препоръки за съставяне на аналитичен ходограф на скоростта. По-често сложността на решението идва от факта, че аналитичните графики имат статичен (скокообразен) вид при промяната на скоростта м/у отделните и съседни елементи. Авторите се опитват да предвидят и начина на промяната чрез плавни линии. При Автомагистралите скоростта на движение е силно приравнена, което води до много ниски стойности на разлика м/у скоростите в съседните елементи. Това показва, че проблемът тук не е от съществено значение. По-важното е да се предвиди скоростта по предварително създадени прогнозни модели (в нашата нормативна система в момента такива липсват), така че да се получи реална графика скорост-път, въпреки лекото начупване.

Моделите получени в настоящия дисертационен труд са достатъчни за да се получи една достоверна картина на скоростта. При налични данни за проектните елементи на пътен участък, те могат да се подредят в хронологичен ред спрямо километричното им положение. Данните може да са за всяка пикетна точка. В последствие, в зависимост от стойностите на различните пътни елементи във всяка пикетна точка, ще се определят четири възможни скорости от различните модели:

1) Скорост - Криволичене 2) Скорост - Надлъжен наклон 3) Скорост - Радиус на хоризонталната крива 4) Скорост - Радиус на изпъкналата вертикална крива

Най-ниската от тези четири възможни скорости за преминаване е най близка до реалната. Тъй като ограничението за скоростта на движение се подчинява на елемента с най неблагоприятно влияние.

Тук е възможно да се получи следната грешка, която лесно може да бъде отстранена. При достатъчно подробна разбивка на пътния участък, така че точките да са разположени достатъчно близо. Може да се получи така, че ако се намираме в изпъкнала вертикална крива при много големи надлъжни наклони с противоположни знаци, около средата на кривата там където надлъжният наклон е близък до 0% ще имаме голям скок в скоростта. Като цяло, ако участъкът е ограничен от скорости определени от модела за надлъжен наклон, то при средата на кривата, където наклонът ще е близък до 0% ще имаме чувствително нарастване на скоростта.

За онагледяване на всичко са съставени прогнозни графики на диаграмата скорост – път за четирите пътни участъка от настоящото изследване. След като са наложени в/у реалната скорост на движение получена чрез събиране на данни за скоростта се вижда съответствието м/у двете. Това може да се види на графиките в приложение 5.

Веднага трябва да се отбележи, че при съставянето на прогнозните диаграми на скоростта са взети в предвид и ограниченията на скоростта в


35

различни участъци от пробните отсечки. Т.е. освен четирите прогнозни модела е наложено още едно ограничение, това за движение в участъците преди, в и след тунели и виадукта ”Правешки ханове” на 48-ми км по автомагистрала Хемус. Ограничението на допустимата скорост там е 90 km/h.

Веднага прави впечатление че в няколко участъка прогнозната скорост се разминава систематично с действителната. Това са участъци, където настилката е в много лошо състояние и действителната скорост на движение не се подчинява на ограниченията от геометричните елементи на пътя, от които е постигната прогнозната диаграма. Прогнозният модел се разминава с диаграмата на действителната скорост и в местата с влошена видимост, поради гореспоменатата причина.

Въпреки всичко направената оценка за съвпадения м/у двете диаграми на скоростта в доверителния интервал 0.95, показва задоволителни стойности от около ± 5 до 6 km/h виж следващата фигура.

фигура 19: Диаграма за оценка на точността м/у прогнозната и действителната

скорост на движение

IV.4. Изводи

След като са открити и определени зависимостите м/у отделните величини с помощта на апарата регресионен анализ на математическата статистика, те могат да бъдат използвани като модели за прогнозиране. В настоящата глава на дисертационния труд са получени пет основни модела за прогнозиране на очакваната действителна скорост за движение на превозни средства в свободен режим на движение по Автомагистрали в зависимост от геометричните елементи на пътя. Те са представени в следващата таблица заедно с техните степени на зависимост.

Таблица 4: Степен на съответствие м/у проектните елементи и скоростта при

автомагистрала с габарит А29, от настоящото изследване

Проектен елемент Параметър Корелация

Последователни елементи Криволичене Висока

Надлъжен наклон Наклон Ниска

Единична крива Радиус Висока

Изпъкнала вертикална крива Радиус Умерена


36

Моделите са проверени и е установено, че: 1) Видът на зависимостите отговаря на очакваните резултати, те

са сходни на тези за двулентови пътища. 2) Границите на функциите описващи различните зависимости

клонят към реални и очаквани стойности на скоростта. Все пак да се има в предвид и ограничителната скорост за движение.

3) Степента на определеност чрез коефициента R2 показва добре

формулирани зависимости. 4) Валидността на нулевата хипотеза показва възможността за

използване на моделите в доверителния интервал 0.95. Моделите може да се използват при избора на проектни елементи при

проектиране на автомагистрали с цел да се провери приравняването на скоростите на движение. Могат да се ползват при съставяне на аналитично определения ходограф на скоростта при сравнение на варианти. Ще се получат диаграми за скоростта с чиято помощ по реално ще се фиксират загубите от времето за пътуване. Като следствие на това експлоатационните разходи ще се прецизират, а от там ще се повиши прецизността на паричните потоци при сравняването на пътните алтернативи.

На следващата таблица се вижда ясно и необходимостта от използването на аналитично получената диаграма на скоростта спрямо пътя, а не просто константното приемане на скоростта по цялата му дължина.

Таблица 5: Времена за пропътуване на отделните участъци спрямо различните

скорости на движение и чрез прогнозната диаграма скорост-път.

Чрез Vпр

[s]

Чрез V85

[s]

Чрез Vдоп

[s]

Чрез

Ходографа

на

скоростта

V85

[s]1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 София - Пловдив 116500 120 130 140 3495 3226 2996 3294.18

2 Пловдив - София 116500 120 130 140 3495 3226 2996 3317.53

3 София - Ябланица 69938 120 130 140 2098 1937 1798 2182.88

4 Ябланица - София 69938 120 130 140 2098 1937 1798 2201.44

ВРЕМЕ ЗА ПЪТУВАНЕ

№ ПосокаДължина

[m]

Vпр

[km/h]

Vдоп

[km/h]

V85

[km/h]

Вижда се голямата разлика на времената получени чрез прогнозата за

графиката скорост-път от тези с приета константна скорост Vдоп по дължина на пътя. Средно се получава разлика, която е допълнително времепътуване със стойност около 6min/100km, което е значимо като стойност имайки в предвид силното мултиплициране на резултата чрез умножаването му с броя на преминали автомобили за експлоатационния период от 30 години. Това ще доведе до силно увеличение на време-загубите, а от там и в стойността на експлоатационните стойности, въпреки че те са малък дял от тях.


37

V. АНАЛИЗИРАНЕ НА МЕСТАТА С ЛОКАЛНИ СПАДОВЕ НА СКОРОСТТА НА ДВИЖЕНИЕ

Настоящата точка от дисертационния труд показва начин за използване на методологията за определяне на наличното разстояние на видимост от гледна точка на водача на превозното средство. Откриване на местоположението на участъците с ограничена видимост. Обща класификация на причините за ограничена видимост. Зависимост м/у наличното разстоянието на видимост и действителната скорост на движение. Анализиране на проблема и препоръки за подобряване на видимостта при съществуващи пътни участъци.

V.1. Определяне на наличното разстояние на видимост

За настоящото изследване е използван метод за определяне на наличното разстояние на видимост от гледна точка на водача на МПС. Методът позволява да се използва различна графична информация, като снимки, видеоклипове, записани от превозно средство преминало през пътния участък, както и разглеждане на поредица изображения насложени и координирани по пътната ос посредством координатите на заснеманията си. Удобен начин за това е и използването на Street View на програмата Google Earth.

Идеята на метода е следната: Разглежда се изображението от гледна точка на водача и се наблюдава прекъснатата маркировъчна линия м/у двете скоростни ленти за движение. Обикновено тя е с точно определени размери и интервал на прекъсване. За нашите автомагистрали в България се прилага основно прекъсната линия 0,15/4/12. Тоест краят на всяка линия се намира на 16 метра от края на предходната или иначе казано това е един циклично повтарящ се интервал. Чрез разглеждане на изображението на дадено място се отброяват броят на видимите пунктирани линии и след като се умножат по 16 се получава наличното разстояние на видимост в указаното място. Основен проблем тук е качеството на заснетото изображение. Използвайки програмата Google Earth този проблем е решен. Тъй като преброяването става при преминаване на множество изображения насложени по километража. Т.е набелязва се обект в близост до пътя, където видимостта свършва и започва броене на отделните линии от прекъснатата линия до съответния обект. Схема на метода може да се види на фигура 20.

фигура 20: Схема на метода за определяне на наличната видимост от гледна точка

на водача на МПС


38

Синхронизирането на километричното положение на пътя към програмата Google Earth се получава по следния начин: Извличат се координатите за пътната ос на всеки 100m (по подробно не е необходимо). Координатите се трансформират в WGS(B,L) и се съставя файл с формат KML. По този начин файлът може да бъде визуализиран в Google Earth чрез трасе, възлите на което са съответните кръгли хектометрични положения от пътя. Тези места могат да се оформят с маркери и надписи, които да насочват местоположението за разглеждане със Street View. Схематично нещата изглеждат по начин показан на фигура 21.

фигура 21: Ос, хектометрични и километрични знаци на пътя в Google Earth

Като забележка трябва да се отчете фактът, че автомобилите заснели

360 градусовите изображения са оборудвани с камера, чиято височина се намира на приблизително 2,5 m. В настоящото изследване са използвани автомобили осигуряващи положение на водача, така че неговият поглед се намира на около 1,3 m или половината от горепосоченото. Т.е. намерените налични разстояния за видимост по споменатата методология и по изображения от програмата Google Earth е логично да бъдат ракордирани. Това обаче не е направено поради факта, че скъсяването не е просто линейна интерполация от два подобни триъгълника, а се подчинява на по сложни зависимости имайки в предвид перспективните изображения от гледна точка на водача. Евентуалното им променяне ще внесе по-голяма грешка в търсената зависимост. Все пак е направена проверка до каква степен се скъсяват споменатите разстояния на видимост. В чертежа с триизмерните модели на опитните пътни участъци са разчертани схеми на изпъкнала вертикална крива при ситуационна права и лява и дясна хоризонтални криви. В/у тези схеми са нанесени прави лъчи на височина 2,5 и 1,3m от съответните меродавни ленти, които тангират до препятствията, като настилка при изпъкнала крива и откос на изкоп при дясна крива. Забелязва се неясна зависимост м/у двата лъча на видимост отговарящи на двете височини на погледа на водача, но като цяло скъсяването е вариращо в границите от 0.7 до 0.9. В случаите на вертикална преграда на погледа на водача, каквито в повечето случай са дърветата и храстите в близост до пътя и табели и рекламни постери, височината на погледа дори не влияе по никакъв начин върху дължината на лъча на видимост.


39

V.2. Определяне на местата с ограничена видимост и

класификация на препятствията

Анализирани са местоположенията по километраж спрямо пътната ос, на които се забелязва локален спад в действителната скорост на движение V85 с повече от 5 km/h. Съставен е списък по участъците и за двете автомагистрали и са разгледани изображенията от Street View. Общо за двата участъка се забелязват около 145 броя места отговарящи на горепосоченото. От тях са изолирани местата, на които видимостта очевидно е неограничена, а причина за спада на скоростта са други фактори. Най-често това са внезапно влошаване на състоянието на пътната настилка, разбита фуга при мостова конструкция, стационарна камера на КАТ разположена видно от дълго време и други. След филтриране на тези места остават 118 места, на които спадът на скоростта на движение очевидно се дължи основно на ограничената видимост.

Първоначалният списък с пътния участък, посоката и километричното положение на мястото с ограничена видимост в последствие е допълнен с данни за броя на разделителните линии м/у скоростните ленти за движение. По тях се определя разстоянието на видимостта. Също към списъка са добавени и съответно действителните скорости V85, V50 и V15 от таблиците с помощта, на които са изчертани диаграмите скорост-път. Като забележка към всяко място е добавена характеристиката на пътя в ситуация, надлъжен профил, а също и вида на препятствието. Най-общо класификацията е следната:

В ситуация: - дясна крива - лява крива - права

В надлъжен профил: - качване - слизане - равно - изпъкнала крива - вдлъбната крива

Препятствие - еластична ограда в разделителната ивица - еластична ограда и парапет в разделителната ивица - храст в разделителната ивица - дървета и храсти до пътя - табели и рекламни банери - парапет на мост - откос на изпоп - пътна настилка - надлез над пътя.


40

V.3. Зависимост м/у наличното разстояние на видимост и

действителната скорост на движение

От гореспоменатата таблица са използвани данните за разстоянието на видимост и съответните действителни скорости. Чрез тях е съставена графика, показваща как са разположени скоростите при различните случаи на намалена видимост. Чрез регресионен анализ са получени и отделните зависимости за скоростите. Линията на зависимостта с най висок коефициент на регресия очаквано е експоненциална.

фигура 22: Зависимост м/у наличното разстояние на видимост и действителната

скорост на движение

фигура 23: Зависимост м/у наличното

разстояние на видимост и действителната скорост на движение

при дясно завиване

фигура 24: Зависимост м/у наличното

разстояние на видимост и действителната скорост на движение

при ляво завиване

V.4. Анализиране на причините за намалена видимост

На база таблицата съставена в предходната точка е направено статистическо проучване на това в какви места попадат участъците с намалена видимост спрямо пътя и какви са причините за ограничаване на лъча на видимостта. Това може да се представи със следната поредица от графики посочени на фигура 25.


41

фигура 25: Местоположение на участъците с ограничена видимост спрямо пътните елементи и съответните причини за това

Ограничена видимост

до 200 метра


до 300 метра


ОБЩО


42

V.4.1. Пътни елементи

Ясно се вижда, че загубата на видимост е еднакво разпределена спрямо десни и леви завивания, но при по късите лъчи на видимостта до 200м превес имат десните завивания.

В права случаите на намалена видимост са 8%, като 60% от тях се проявяват при намален лъч на видимостта до 300м.

V.4.2. Права

Причините за ограничена видимост в права до 300м. са места с разположена в тях изпъкнала вертикална крива. От всички места с намалена видимост в права 78% се дължат на разположена изпъкнала вертикална крива, като препятствието в случая е пътната настилка. Останалите 22% се дължат на разположена в правата, вдлъбната вертикална крива, като основните причини за прекъснатия лъч на видимостта е табела на “П” рамка над пътното платно и мостове и надлези също над пътното платно.

V.4.3. Лява крива

При намален лъч на видимостта до 200м, основната причина в леви криви е еластична ограда и храст, разположени в разделителната ивица. При лъч на видимостта до 300м., 61% се дължат на еластичната ограда в разделителната ивица. Храстите в разделителната ивица са причина в 17% от случаите. И по 11% равно са причините парапет на мост в разделителната ивица и пътната настилка при разположена в лявата крива на изпъкнала вертикална крива.

Общо за левите криви може да се каже, че 82% от случаите се дължат на ел. ограда в разделителната ивица, 7% на храсти в разделителната ивица, 6% парапет в разделителната ивица и 5% на пътната настилка при разположение на лявата крива заедно с изпъкнала вертикална крива.

V.4.4. Дясна крива

При намален лъч на видимостта до 200m, основната причина в десни криви в 50% от случаите се дължи на разположени дървета до пътния габарит на разстояние м/у 1 и 3м, 33% са разположените в близост до пътя големи табели (Ж2) и рекламни постери. 17% се дължи на откос на изкопа на пътното тяло. Това са няколко случая на свлачищни укрепвания в района на с.Чурек и изкоп преди гр.Ябланица по АМ”Хемус”.

При намален лъч на видимостта до 300m, дърветата и храстите разположени в близост до пътя са 65%. Табелите и рекламните постери са 23% и по 6% си делят откос на пътното тяло в изкоп и пътната настилка при комбинация на дясна крива с изпъкнала вертикална крива.

Общо при десните криви 56% от загубата на видимост до 300м се дължи на дървета и храсти в близост до пътя и 24% на Табелите и рекламните постери до пътя, 9% по вина на комбинацията дясна крива и изпъкнала вертикална крива, 6% е по вина на откоса на изкопа на пътното тяло и 5% е от парапети на мостове.


43

V.4.5. Причини за ограничена видимост

Класификацията на препятствията и причините за ограничена видимост бе спомената по-горе в обяснението. Но също така те могат да бъдат разделени на такива, които могат да бъдат коригирани чрез леки манипулации свързани с бърз и минимален трудов ресурс (П1) и такива които не могат да бъдат премахнати без сериозно капитално строителство (П2).

В участъците с ограничена видимост до 200м. се забелязва следното: 37% са дървета и храсти до пътя, 25% табели и реклами, 13% храсти в разделителната ивица, 13% откоси на изкопа, 12% еластична ограда в разделителната ивица. Т.е. цели 75% са препятствия П1, 12% еластична ограда в разделителната ивица П2, поради факта че трябва да се коригира геометрията на пътя. 13% откос на изкопа, което би могло да се коригира без да се нарушава пътното платно евентуално.

В участъците с ограничена видимост до 300м. се забелязва следното: 34% са дървета и храсти до пътя, 13% табели и реклами, 9% храсти в разделителната ивица, 3% откоси на изкопа, 35% еластична ограда в разделителната ивица и 6% еластична ограда и парапет на мост в разделителната ивица. Т.е. 56% са причини тип П1, 3% са междинна сложност за премахване и 41% са причини тип П2.

Общото разпределение на причините за ограничена видимост е: 29% са дървета и храсти до пътя, 12% табели и реклами, 4% храсти в разделителната ивица, 5% откоси на изкопа, 44% еластична ограда в разделителната ивица, 3% еластична ограда и парапет на мост в разделителната ивица и 3% парапет на мост. Т.е. 45% са причини тип П1, 5% са междинна сложност за премахване и 50% са причини тип П2.

V.5. Извод

Разглеждайки общите причини за ограничената видимост се забелязва че тези от тип П2 се появяват едва при загуба на видимост до 400м и по-висока. Това е нормално имайки в предвид, че разглежданите автомагистрални отсечки са проектирани за сравнително по ниски скорости отколкото се експлоатират в момента. В повечето от разглежданите участъци проектната скорост е 110 km/h, като има дори и за 100km/h, а движението се извършва с автомобили с доста повече мощност и с максимално разрешена скорост 130km/h, а в участъци и 140km/h. Тази по висока скорост на движение в участъци от пътя, където видимостта е осигурена, но за по-ниски скорости е логично да се отрази в диаграмата скорост-път, като локално снижение на скоростта.

Причините от тип П1 са разпределени основно в местата където разстоянието на видимост е под 300 дори и под 200m. Това са елементи, които са разположени на места, в близост до пътя, така че пресичат минималната зона на видимост, която е доста широка имайки в предвид малките радиуси на хоризонталните криви на места.

Основният извод който може да се състави е, че със сравнително малко усилия, с малко трудов ресурс и относително евтино могат да бъдат


44

премахнати причините за ограничена видимост по автомагистралите в 50% от случаите. Същите тези 50% са 59% при лъч на видимостта до 300м и 75% при лъч на видимостта до 200m. Това са критични стойности за разстоянието на видимост при автомагистали със скорости на движение от около 140km/h, което пък показва необходимостта от вземане на съответните мерки.

V.6. Препоръки за подобряване на наличното разстояние

на видимостта.

V.6.1. Причини от тип П1

- Изрязване на дървета и храсти намиращи се на разстояние по-малко от 4-5м от ръба на банкета на пътното платно при десни криви. (фиг. 26.1).

- Премахване на табели и рекламни постери разположени на пътния банкет преди десни криви, особено ако са разположени и във вдлъбната вертикална крива. Така лъчите на видимостта попадат в тях. (фиг. 26.2).

- Премахване на храсти от РИ при и преди леви криви.(фиг. 26.3) - Преоткосиране или допълнителен изкоп при десни криви (фиг. 26.4).

1)

2)

3)

4)

фигура 26: Изображение на места с ограничена видимост 1)-дървета и храсти при дясно завиване; 2)-табела при дясно завиване; 3)-храсти в

разделителната ивица при ляво завиване; 4)-откос на изкоп при дясно завиване

V.6.2. Причини от тип П2

Да се спазват нормативните изисквания за минимално разстояние на видимост при съставяне на проектите за евентуална пътна реконструкция, а до момента на събитието да се въведе ограничение на допустимата скорост на движение с цел осигуряване на безопасно преминаване. При проектиране да се използват по възможност радиуси на хоризонталните криви такива, че лъчът на видимост да попада изцяло в/у габарита на автомагистралата.


45

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Общи изводи

След показване на необходимостта от изследването е съставена и методология за неговото провеждане, включваща нов метод за събиране на данни за скоростта. Избраният кинематичен метод за определяне на диаграмата на действителните скорости V85 на движение спрямо пътя е добра алтернатива на досега използваните статични методи и дава една плътност на диаграмата (гъсто разположени данни), показваща нейното изменение и в самите проектни елементи. Обърнато е внимание на събирането на данни за скоростта на движение на единично возило от пропътуването на участъка, като е създадена нова методология за това. Тя представлява провеждане на интервю за скоростта на движение. По този начин резултатите са по достоверни и разнообразни спрямо метода чрез преследване на автомобил а освен това е икономически по-ефективно от провеждащия опита.

Възстановяване на геометрията на пътната ос в ситуация и надлъжен профил би станало най-бързо и точно чрез данни от паспорта на пътния участък, но при липса на такива данни или невъзможност за получаването им, може да се пристъпи към възстановяването им от измервателните файлове от GPS приемника. В настоящото изследване е направено точно това, като за целта е създадена и нова методология за определяне на геометричните елементи на пътна ос чрез кодов (навигационен) GPS приемник и нейното оценяване спрямо измерванията.

След събиране и в последствие обработване на данните за скоростта на движение на отделните МПС, те са представени в удобен за изследване и анализ вид. Данните са много повече от минимално необходимото, което показва високата степен на достоверност на резултатите получени от тях. Като следствие от това са намерени и търсените зависимости м/у действителната скорост на движение и геометричните елементи на пътя. Те са получени чрез регресионен анализ и са проверени за достоверността си. Използването им като прогнозни модели за определяне на очакваната действителна скорост от проектните елементи на пътя е възможно. В примерен модел и с тяхна помощ е съставена диаграма на очакваната действителна скорост на движение (аналитичният ходограф на скоростта) на изследваните пътни участъци. Като следствие от това е направено сравнение м/у прогнозната и действителната графика на скоростта спрямо пътя, резултатите от което показват добра степен на съвпадение.

Изследвани са и местата с локален спад в действителната скорост на движение от диаграмата скорост-път и на четирите опитни пътни участъка. Достигнато е до заключението, че в повечето случай влияние за това има ограничената видимост. Основният извод е, че със сравнително малко усилия, чрез малко трудов ресурс и относително евтино могат да бъдат премахнати 75% от причините за ограничена видимост под 200m при автомагистралите. Това са критични стойности на разстоянието за видимост при автомагистали със скорости на движение от около 140km/h. Което пък показва необходимостта от вземане на съответните мерки.


46

Подходът за търсене на зависимост м/у надлъжно ускорение и

геометричен елемент е както при скорост и геометричен елемент. Резултатите обаче са силно разсеяни и не дават каквито и да е корелации. Такива не бяха намерени и за ПТП спрямо геометричен елемент, както и ПТП спрямо скорост или промяна на скоростта на движение. Данни за УКПТП за периода 2008г - 2014г, за главните пътища в страната, показват местоположението на няколко от тях в разглежданите опитни участъци. В анализът на ПТП, обаче фигурира различна причина от геометричните елементи или елементи косвено свързани с тях, като например загубата на видимост. В повечето се откроява вина на друг водач на МПС или загуба на сцепление при мокро и влажно време.

Предложения за използване на резултатите и виждания за

насоките на по-нататъшната работа

Настоящата тема на дисертационния труд може да бъде начало за по задълбочени проучвания. Както за прецизиране на прогнозните модели за определяне на действителната скорост на движение спрямо геометричните елементи, но и изследване на промяна на моделите във времето. Фактор, който влияе силно чрез новите технологии, прилагани в превозните средства. Също така може да се търси решение за прецизиране на използването на моделите при съставяне на диаграмата на очакваната действителна скорост (прогнозната диаграма скорост-път), така че тя да се приближи по вид още повече до действителната.

Заключение

Така направените изводи и обобщения показват, че задачите на настоящия дисертационен труд са решени. В процеса на достигане на това са използвани методи, някои от които са съставени от автора. Резултатите са практически приложими при съставяне и сравнение на вариантни решения при скоростни пътища и автомагистрали.


47

ПРЕТЕНЦИИ ЗА ПРИНОС

1. Метод за запис на данните за скоростта на единично движещо се превозно средство чрез интервю за скоростта на движение. За разлика

от метода чрез преследване на автомобил тук са постигнати следните ефекти: 1) по-добра достоверност на резултатите, имайки в предвид по-малката вероятност от откриване на следенето и промяна на непринудената скорост на движение; 2) по-лесен и безопасен за извършване имайки в предвид строгите правила за преследване; 3) икономически по-ефективен за провеждащия опита, тъй като той може да запише данни и при преминава през участъка и с друга цел на пътуването и с друг водач на МПС. След края на пътуването се преценява дали то е извършено в условия, позволяващи използването му за целите на изследването или просто не се използва.

2. Метод за получаване и оценяване на геометричните елементи на пътната ос чрез кодов (навигационен) GPS – приемник. Практичен,

евтин, относително бърз и обосновано точен метод. Възможно е чрез него да се възстановят и паспортизират проектните елементи на всякакви пътища. Залага се на ниската относителна грешка на кодовите приемници, а абсолютната грешка се намалява чрез увеличения брой на заснемания в различни времеви интервали. Това ще доведе до прецизиране на математически очакваната средна стойност на резултатите.

3. Нови модели за прогнозиране на действителната скорост на движение на единично движещо се МПС при скоростни пътища и автомагистрали. Разработени и оценени са общо 20 броя регресионни

модела, с цел дефиниране на достоверни, статистически значими корелационни зависимости, позволяващи да бъдат ползвани за модели за определяне на очакваната действителна скорост на движение спрямо геометричните елементи на скоростни пътища и автомагистрали.

4. Аналитично определяне на диаграмата на очакваната действителна скорост V85 на движение (Аналитичен ходограф на скоростта) спрямо геометричната ос на пътя. Разработени са препоръки при използването на

гореспоменатите прогнозни модели за определяне на очакваната действителна скорост на движение. С тяхна помощ и разполагайки с данни за проектните елементи на пътната ос на произволна отсечка от автомагистрала, може да се определи диаграмата за очакваната действителна скорост на движение по отсечката. Това е удобен начин за проверка на хомогенността на пътната отсечка. Освен това може лесно чрез получената диаграма да се определи времепътуването на всяко МПС по същата пътна отсечка с относително по голяма коректност отколкото се извършва до сега чрез допустимата скорост на движение за автомагистрали и профилната скорост при двулентови пътища. Това дава възможност за по-точно определяне на загубите от времепътуване и прецизиране на експлоатационните разходи, а от там и по точното определяне на паричните потоци при сравнението на различни вариантни решения.


48

5. Препоръки за проектиране на пътната ос, за поддържане на пътното тяло, за поддържане на растителността и за разполагането на пътни принадлежности на автомагистралните пътища с цел обезпечаване на минималното разстояние за видимост. След коректен анализ са

изтъкнати обективно причините за ограничена видимост за конкретните пътни отсечки. Съставен е набор от препоръки за премахване на участъците с ограничена видимост, валиден и за други отсечки. Препоръчва се: 1) при проектиране да се използва радиус на хоризонталната крива такъв, че лъчът на видимостта за съответната очаквана действителна скорост V85 на движение или предвидената допустима такава да попада в границите на габарита на пътя. По такъв начин ще се избегне до голяма степен влиянието на растителността и различните пътни принадлежности върху наличното разстояние за видимост; 2) при ограничена видимост поради откос на изкоп при десни криви да се предвиди реконструкция на откоса с цел обезпечаване на минималното странично разстояние, гарантиращо минималната дължина на лъча на видимост, съобразно очакваната действителна или допустима скорост на движение. До извършване на реконструкцията да се приложи ограничение на допустимата скорост в участъка, съответстваща на наличното разстояние на видимост с цел обезпечаване на безопасността на движение; 3) Да се прави задължителна проверка на видимостта при разполагане на табели с големи площи и рекламни постери в районите преди и в десни криви, особено когато са в комбинация с вдлъбната вертикална крива. В такива случаи лъчът на видимостта директно попада в тях и се ограничава наличното разстояние на видимост. 4) Изрязване на дървета и храсти намиращи се на разстояние по малко от 4-5м от ръба на банкета на пътното платно при зоната на десни криви, когато кривите са с радиуси по-малки от 1000m; 5) Изрязване и премахване на храсти от разделителната ивица при и преди левите криви. Да се има в предвид, че присъствието на храсти е благоприятно в правите участъци имайки в предвид проблема със заслепяването при шофиране нощно време.

ПУБЛИКАЦИИ НА АВТОРА СВЪРЗАНИ С ДИСЕРТАЦИОННИЯ ТРУД

[1] МАРТИНОВ Д. ,

„Съставяне на диаграма скорост-път, основни принципи и приложение”, Списание Транспортно стройтелство и инфраструктура на УАСГ – бр.- 6 стр. от 30 до 33 , 06.2014г.

[2] МАРТИНОВ Д. ,

„Намалено разстояние на видимост при автомагистрали – причини и препоръки за подобряването на проблема”, Списание Транспортно стройтелство и инфраструктура на УАСГ – бр.- 8 стр. от 37 до 42 , 12.2014г.


БЛАГОДАРНОСТИ

На това място въпреки, че се намираме в края на дисертацията бих искал да изкажа моите благодарности на всички които ми даваха насоки, напътствия и въобще всякакво съдействие при разработването на настоящия труд.

Благодарности към моя научен ръководител и дългогодишен преподавател проф. д-р инж. Иван Трифонов за съветите, идеите и насоките на разработката.

Благодарност към доц. д-р инж. Валентин Николов за насърчаване и напътствия при оформянето на структурата на разработката.

Благодарност към преподавателският състав на катедра “Пътища” за разбирането, съдействието и получените насърчения през годините.

Специални благодарности на моето семейство, което пое загубата от общото ни време за написване на дисертацията, което ме подкрепяше, мотивираше и ми помогна да повярвам във възможностите си и да приключа настоящото начинание.


ИЗПОЛЗВАНА ЛИТЕРАТУРА

[1] BAKABA, J. E., “Ableitung vereinfachter Modellansätze zur Geschwindigkeitsprognose auf Außerortsstraßen auf der Grundlage der verfügbaren Variablen aus der Straßendatenbank”, Dissertation, Technische Universität Dresden, Fakultät Verkehrswissenschaften, 2003.

[2] BIEDERMANN, B., “Straßentrassierung auf der Grundlage von Geschwindigkeiten aus Sehfelduntersuchungen”, Dissertation, Darmstadt, Technische Hochschule Darmstadt, Fakultät für Wasser und Verkehr, 1984.

[3] BORISLAV HRISTOV, „Untersuchung Des Blickverhaltens Von Kraftfahrern Auf Autobahnen.”, Dresden 2009

[4] BRANNOLTE, U. / HOLZ., „Simulation des Verkehrsablaufs auf Landstraβen – Modellerweiterung. Forschung Straβenbau und Straβenverkehrstechnik“, Heft 402. Bonn - Bad Godesberg, 1983

[5] C. SENTOUH / S. LASER / S. MAMMAR, "Advanced vehicle-infrastructure-driver speed profile for road departure accident prevention", Versailles France, 2010

[6] CARDOSO, J., “Cross-country applicability of evaluation methods”. RISMET (Road Infrastructure Safety Management Evaluation Tools) Deliverable, 2011.

[7] CHAO CHEN / ZHANFENG JIA / PRAVIN VARAIYA, „Causes And Cures Of Highway Congestion” - Electrical Engineering & Computer Science University of California, Berkeley, August 18, 2001

[8] CHARLTON S. G., “Curve speed management”, University of Waikato and TERNZ Ltd - Land Transport New Zealand, July 2007

[9] DIETZE, M., EBERSBACH, D., LIPPOLD, C., MALLSCHÜTZKE, K., & GATTI, G. (2005), “Road Geometry, driving behaviour and road safety. Safety performance functions” – Internal Report I. RIPCORD-ISEREST. EU FP 6, Contract No. 50 61 84. Retrieved July 13, 2008.

[10] DIETZE, M., EBERSBACH, D., LIPPOLD, C., MALLSCHÜTZKE, K., GATTI, G., & WIECZYNSKI, A. (2007). , RiPCORD-iSEREST Deliverable D10: Road Safety Performance Function (EC: Contract no.: 50 61 84, 6th Framework Programme). Retrieved 2008-07-05.

[11] DURTH W. / BIEDERMANN B. / VIETH B. “Einflüsse der Erhöhung der Geschwindigkeiten und Beschleunigungen von Fahrzeugen auf die Entwurfsgeschwindigkeit” Forschung Straßenbau und Straßenverkehrstechnik, Heft 385 Bonn - Bad Godesberg, 1983


[12] DURTH, W. / BIEDERMANN, B. / VIETH , “Einflüsse der Erhöhung der Geschwindigkeiten und Beschleunigungen von Fahrzeugen auf die Entwurfsgeschwindigkeit”, In: Straßenbau und Straßenverkehrstechnik, Bonn- Bad Godesberg, H.385, Germany, 1983.

[13] EBERSBACH, D., “Entwurfstechnische Grundlagen für ein Fahrerassistenzsystem zur Unterstützung des Fahrers bei der Wahl seiner Geschwindigkeit”, Dissertation, Technische Universität Dresden, Fakultät Verkehrswissenschaften, 2006.

[14] F. PASCUAL / SÁNCHES, „Introducing Relativity In Global Navigation Satellite Systems, Annalen Der Physik”, 16, 4, Wiley-VCH,. 258–273. ISSN=0003-3804, DOI=10.1002/andp.200610229 , Leipzig, 2007

[15] FRANCISCO JAVIER CAMACHO TORREGROSA / ANA MARIA PEREZ ZURIAGA / ALFREDO GARCIA GARCIA, "New geometric design consistency model based on operating speed profiles for road safety evaluation", Universitat Politècnica de València, Publication, 2012

[16] GLENNON, J. / NEWMAN, T. / LEISCH, J. , “Safety and operational considerations for design of rural curves”, Report No. FHWA/RD-86/035, Federal Highway Administration, Washington, D.C., USA, 1985.

[17] JOHN Е. MORRALL / JOHN ROBINSON, “Design speed choice for Canadian rural two-lane highways”, Annual Conference of the Transportation Association of Canada, 2003

[18] JUN WANG, “Operating speed models for low speed urban environments based on n-vehicle GPS data”, Dissertation-Georgia Institute of Technology, 05.2006

[19] KAY FITZPATRICK / LILY ELEFTERIADOU / DOUGLAS W. HARWOOD / JON M. COLLINS / JOHN MCFADDEN / INGRID B. ANDERSON / RAYMOND A. KRAMMES / NELSON IRIZARRY / KELLY D. PARMA / KARIN M. BAUER / KARL PASSETTI, „Speed Prediction For Two-Lane Rural Highways” - Texas Transportation Institute The Texas A&M University System College Station, Texas 77843-3135 , August 2000

[20] KOPPEL, G. / BOCK, H., „Fahrgeschwindigkeit in Abhangigkeit von der Kurvigkeit. Forschung Straβenbau und Straβenverkehrstechnik“, Heft 269. Bonn – Bad Godesberg, 1979

[21] LAMM, R., BECK, A., RUSCHER, T., MAILAENDER, T., CAFISO, S., & LA CAVA, G., “How to make two-lane rural roads safer. Scientific background and guide for practical application”, Southampton, Witpress, 2007.

[22] LAMM, R., PSARIANOS, B., & MAILAENDER, T., “Highway design and traffic safety engineering handbook”. New York, McGraw-Hill, 1999.


[23] LIPPOLD, CHR. U.A. "Orientierungssichtweite - Definition und Beurteilung", Bericht zum Forschungsprojekt FE 02.0231/2003/AGB im Auftrag der BAStTechnische Universität Dresden, 2007

[24] LIPPOLD, CHR., „Weiterentwicklung ausgewahlter Entwurfsgrundlagen von Landstraβen“. Dissertation. TH Darmstadt, 1997

[25] MATTHIAS DIETZE / GERT WELLER, "Report WP4.1 – Applying speed prediction models to define road sections and to develop accident prediction models: A German case study and a Portuguese exploratory study", Project: RISMET , TUD, Germany, 2012

[26] PROF. L.H. IMMERS / S. LOGGHE, „Traffic Flow Theory” - Faculty Of Engineering Department Of Civil Engineering Section Traffic And Infrastructure Kasteelpark Arenberg 40, b-3001 Heverlee, Belgium, May 2002

[27] SALVATORE CAFISO / GIANLUCA CERNI, "A new approach to define continuous Speed Profile Models", University of Catania – Publication, 2011

[28] SINTHESIS REPORT, “Modeling Operating Speed”, Operational Effects of Geometrics Committee Transportation Research Board - Washington, 07.2011

[29] SOSOUHMIHEN, A., “Entwicklung eines Rahmenkonzeptes zur Bewertung der Linienführung von Außerortsstraßen nach der Zielfunktion Fahrsicherheit”, Dissertation, Technische Universität Dresden, Fakultät Verkehrswissenschaften, 2001.

[30] STEINAUER B. / TRAPP R. / BÖKER E. "Verkehrssicherheit in Kurven auf Autobahnen", Straßenverkehrstechnik, Heft 8/2002, S. 389-393

[31] STEYER, R., “Beitrag zur Erhöhung der Fahrsicherheit in Kurvenbereichen zweistreifiger Außerortsstraßen", Dissertation, Technische Universität Dresden, Fakultät Verkehrswissenschaften, 2004.

[32] SVEN MAERIVOET / BART DE MOOR, „Traffic Flow Theory” - Department of Electrical Engineering ESAT-SCD (SISTA), Katholieke Universiteit Leuven Kasteelpark Arenberg 10, 3001 Leuven, Belgium, February 2, 2008

[33] UROŠ MARŠIČ, "Impact of Increasing value of RADII ratio R1:R2 on limit values of transition curve", Publication, Slovenia, 2010

[34] АННА ПЕТРОВА – ДЕНЕВА / ВЕНЕРА ДИМИТРОВА – НАНЧЕВА / НИКОЛАЙ СТОЯНОВ, „Висша Математика – Част 5”, държадно издателство „Техника”, 1977г.

[35] БАБКОВ В. Ф. / АНДРЕЕВ О. В., "Проектирование автомобильных дорог", Москва "Транспорт", 1987г.


[36] БЕРНАРД ХОФМАН-ВЕЛЕНХОФ / ХЕРБЕРТ ЛИХТЕНЕГЕР / ДЖЕЙМС КОЛИНС, „Глобална система за определяне на местоположението, теория и практика”, 2002г.

[37] ВАСИЛЬЕВ А.П. / БАЛОВНЕВ В. И., "Ремонт и содержание автомобильных дорог", Москва "Транспорт", 1989г.

[38] ДИМИТЪР Л.ВЪНДЕВ, „Статистика”, записки,1999г.

[39] ЗДРАВКО СУГАРЕВ / СЕБАСТИЯН НИКОЛОВ КАМЕНАРОВ, „Теория на вероятностите”, наука и изкуство, 1974г.

[40] ПРОФ. К.Т.Н. ИНЖ. СТЕФАН Н. АТАНАСОВ, „Теория на математическа обработка на геодезическите измервания”, второ издание, 1988г.

[41] СОТИРОВ Д. , “Проектиране на пътища”, Техника, 1983г.

[42] „Най-добри практики в безопасността на движението по пътищата” - Наръчник за мерки на национално равнище – Supreme – Юни 2007г.

[43] „Наредба №01/18 за сигнализация на пътищата с пътни знаци”, МРРБ, юли 2001г.

[44] „Наредба №01/2 за сигнализация на пътищата с пътна маркировка”, МРРБ, януари 2001г.

[45] „Наредба №1/2000 и норми за проектиране на автомобилни пътища”, МРРБ, май 2000г.

„ВЛИЯНИЕ НА ПЪТНИТЕ ЕЛЕМЕНТИ ПРИ … · №1/2000 и норми за...

Documents