Курсовая работа: Розробка алгоритму визначення пропускної здатності ВДМ

Курсовий проект

з дисципліни

"Методи наукових досліджень і сучасні комп’ютерні технології"

на тему:

"Розробка алгоритму визначення пропускної здатності ВДМ"

Вступ

1. Опис парковок на вулично-дорожній мережі міста

1.1 Стан систем паркування автомобілів

1.2 Структура об’єкту дослідження

1.3 Визначення входів і виходів об’єкта дослідження

1.4 Фактори, що впливають на розташування парковок

1.5 Схеми розташування автомобілів на парковках

1.6 Висновки по розділу

2. Вибір методу дослідження

2.1 Методи емпіричного рівня дослідження

2.2 Методи емпіричного і теоретичного рівнів дослідження

2.3 Методи теоретичного дослідження

2.4 Спеціальні методи наукових досліджень

2.5 Висновки по розділу

3. Моделювання об’єкту дослідження

3.1 Вибір критерію ефективності функціонування транспортної мережі

3.2 Показники технічного рівня і експлуатаційного стану дороги

3.3 Алгоритм оптимізації транспортної мережі по обраному показнику ефективності

3.4 Модель складу транспортного потоку

3.5 Модель швидкості транспортного потоку

3.6 Експериментальне дослідження алгоритму

3.7 Оптимізація транспортної мережі центральної частини м. Харкова за допомогою критерію ефективності функціонування транспортної мережі

3.8 Висновки по розділу

4. Аналіз результатів моделювання

Висновок

Список літератури

Вступ

дорожний паркування автомобіль транспортний

Актуальність теми. На даному етапі розвитку автомобілізації в містах України, питання виділення територій під паркування автомобілів набуває гострого характеру. Найбільші проблеми виникають у центрі міст, де територія не значна, а транспортні потоки великі. Наявність і зручність парковки часто є вирішальним критерієм у використанні автомобіля для внутрішньоміських поїздок. Серед проблем, породжених автомобілізацією, завдання забезпечення парковок біля адміністративних, громадських і виробничих приміщень і розміщення автомобілів для зберігання в жилих районах є найбільш гострими. При рівні автомобілізації 150-200 одиниць на 1000 жителів, площа, яку займають парковки, перевищує площу міських вулиць і доріг, які використовуються для руху. Найскладніша ця проблема у містах з усталеною забудовою. Світовий досвід автомобілізації показує, що вирішити цю проблему можна лише за рахунок усієї території міста шляхом використання вільної ширини проїзної частини вулиць і створення поза-вуличних стоянок.

З переходом країни на засади ринкової економіки докорінно змінились принципи розвитку міст, зникло державне регулювання росту рівня автомобілізації, ріст кількості автомобілів став стихійним, це внесло деякі особливості в формування системи паркування в містах.

Необхідність розробки раціональних шляхів організації паркування легкових індивідуальних автомобілів, з урахуванням особливостей, що склалися у нових економічних умовах міст України, недостатність досліджень у цьому напрямі визначають актуальність даного дослідження та його мету.

Метою дослідження є підвищення пропускної спроможності вулично-дорожньої мережі за рахунок оптимального облаштування парковок.

Об'єкт дослідження: система паркування легкових індивідуальних автомобілів в межах міста.

Предмет дослідження: предметом дослідження є вплив параметрів системи паркування автомобілів у крупних та найкрупніших містах.

Гіпотеза дослідження полягає в тому, що парковка впливає на пропускну спроможність дороги, на якій вона розташована.

Для досягнення мети роботи, необхідно вирішити наступні задачі:

- скласти схему парковок в місті Харкові;

- розробити методику проведення експерименту;

- провести натурний експеримент і обробити його результати;

- скласти регресійні моделі впливу параметрів парковок на пропускну спроможність;

- проаналізувати показники впливу параметрів парковок на пропускну спроможність;

Методи дослідження: в даній роботі використаний апарат системного аналізу для визначення структури даного об’єкту, теорії ймовірності та математичної статистики для перевірки отриманих результатів.

1. Опис парковок на вулично-дорожній мережі міста

1.1 Стан систем паркування автомобілів

В існуючих умовах розвиток системи паркування носить не упорядкований характер. На даному етапі, в містах, споруджуються переважно відкриті стоянки, або не зареєстровані (незаконно споруджені) об’єкти зберігання автомобілів. Система постійного та тимчасового паркування автомобілів не відповідає існуючому парку, тимчасове паркування представлене переважно вуличними стоянками. Відсутність вільних територій, необхідних для подальшого розміщення місць паркування автомобілів стає головним аргументом, щодо переваги будівництва багатоповерхових та підземних стоянок [2].

Найприродніше місце стоянки і парковки - проїжджа частина. Але автомобіль, що стоїть на крайній смузі проїжджої частини, є небезпечним джерелом конфліктних ситуацій - через нього автомобілі, що їдуть, повинні перебудовуватися, він обмежує видимість.

По мірі зростання рівня автомобілізації можливості паркування і стоянок на вулицях зменшуються. Виникає потреба використовувати для цієї мети інші смуги.

Конфліктні ситуації створюються на окремих ділянках траси і спеціальними автомобілями, що мають пільги на зупинки, наприклад таксі.

Один із заходів створення пріоритетних умов суспільному транспорту (обмеження) - заборони стоянок і зупинок на трасі його руху для інших видів транспорту.

На подальших стадіях розвитку автомобілізації застосовуються заходи по обмеженню часу стоянок. Вони дозволяють підвищити оборот стоянок, зменшити площу, займану автомобілями в центрах міст. Найчастіше для цієї мети використовується годинник-автомат. Впливом автомобілів, що стоять на проїжджих частинах, можна пояснити і підвищення відносної небезпеки в початковий період насичення вулично-дорожніх мереж потоками. Це підтверджує світова статистика ДТП. Автомобіль, що стоїть, на краю проїжджої частини навіть при малому завантаженні автомобілями, що їдуть, перетворює на зону підвищеної небезпеки значний відрізок вулиці (до 200-300 м). Регламентація порядку об'їзду автомобіля, що стоїть, з перестроюванням руху, передбаченого правилами руху, не завжди допомагає [5].

Небезпека виникнення конфліктних ситуацій зростає у міру підвищення насиченості автомобілями центральних частин міста.У міру зростання автомобілізації і завантаження вулично-дорожньої мережі при розповсюдженні поза вуличних стоянок небезпеку представляють в’їзди-виїзди в підземні, наземні, багатоповерхові, багатомісні стоянки і гаражі. Для підвищення безпеки в’їздів влаштовуються додаткові смуги. Загальне правило - організувати в’їзди не з магістральних, а з другорядних вулиць.

Практика показує, що паркування і стоянка на вулицях можуть бути відносно безпечними в певний час доби. Найефективніша міра підвищення безпеки на крупних стоянках - різке обмеження швидкості до 20-10 км/год.

В різних функціональних зонах міста потреба в місцях паркування та принципи формування системи паркування автомобілів різні. Отже, система паркування автомобілів в містах формується під впливом цілого ряду факторів та умов. Це визначає необхідність систематизації та визначення ступеню впливу містобудівних факторів на формування системи паркування, виділення основних з них та аналіз перспективних тенденцій їх розвитку.

Формування системи паркування автомобілів залежить від рівня автомобілізації, розміщення та характеру роботи об’єктів тяжіння населення, умов та інтенсивності використання автомобілів, планувальної структури міста, соціально-демографічної структури населення, характеристик вулично-дорожньої мережі, екологічних і економічних факторів та умов.

Таким чином в містах, де досить гостро стоїть питання про виділення території під парковки, найбільш розповсюдженим видом парковки є паркування транспортних засобів на проїзній частині вулиці. Тому парковки на проїзній частині підлягають дослідженню в першу чергу.

1.2 Структура об’єкту дослідження

Для проведення досліджень було обрано реальний об’єкт міста Харкова– це ділянка проїзної частини, на якій розташована парковка на вулиці Сумській між площею Свободи і ХАТОБом.

Для цього об’єкта необхідно визначити основні параметри для заїзду автомобілів на парковку і виїзду з неї, а саме:

- інтенсивність заїзду (виїзду) по годинам доби;

- час на заїзд (виїзд);

- інтенсивність руху по смугах;

- щільність руху по смугах;

Парковка на вулиці Сумська має окремі специфічні особливості. На даному участку об’єктом тяжіння населення виступають одразу декілька реальних об’єктів міста – М. Університет, площа Свободи, парк ім. Тараса Шевченка, ХАТОБ. З іншого боку університет і банк.

Щодо геометричних характеристик парковки, то тут наступні показники: кут постановки автомобілів складає 0 градусів відносно осі тротуара, схема розташування автомобілів – парковка ланцюжком, глибина парковки складає 2,5 м, а довжина місця парковки складає відповідно 5 м, загальна довжина парковки складає 400 м. Приведені геометричні характеристики парковки відображені на рисунку 1.1.

Склад транспортного потоку різноманітний, на цій ділянці пересуваються наступні транспортні засоби: легкові автомобілі; вантажні автомобілі, вантажність яких дорівнює до 3,5 т, мікроавтобуси, автобуси, тролейбуси, мотоцикли.

Рисунок 1.1 – Схема розташування парковки на вулиці Сумська

Умовні позначення:

В – глибина парковки, м;

F – загальна довжина парковки, м;

J – довжина одного машино-місця, м;

М – станція метро Університет;

Кп – кількість смуг руху по напрямкам, од.

1.3 Визначення входів і виходів об’єкта дослідження

З проведеного аналізу розташування автомобілів на парковках, які розташовуються на проїзній частині, видно, що процес взаємодії автомобілів, що рухаються, і автомобілів, що знаходяться на парковці являє собою складне явище. По прибутті до пункту призначення у водія автомобіля виникає найперша, і мабуть найголовніша, проблема припаркувати свій транспортний засіб. Як правило, це можна спостерігати на крайній правій смузі проїзної частини. З цього моменту й починається взаємодія параметрів руху та парковок на проїзній частині.

До вхідних параметрів належать:

- довжина ділянки;

- кількість смуг руху в напрямку проходження парковки;

- інтенсивність руху транспортних засобів у напрямку проходження;

- щільність транспортного потоку.

Вихідними параметрами виступають: швидкість транспортного потоку, (Vп), на яку впливають:

- група дорожніх факторів, що характеризує умови руху автомобілів;

- група факторів, що характеризують парковку;

Довжина ділянки проїзної частини, на котрій знаходиться парковка, визначає той проміжок часу, протягом якого транспортний засіб зможе рухатися з максимально можливою швидкістю.

Кількість смуг руху в напрямку проходження може визначати можливість маневрування транспортного засобу в потоці, а саме ширину проїзної частини та наскільки обмежена можливість маневрування транспортних засобів, які перебувають на парковці. Інтенсивність руху транспортних засобів на ділянці може визначати можливість виникнення перешкод, які виникають із-за раптового виїзда транспорного засоба з парковки.

До факторів, що характеризують парковку належать:

- загальна довжина для розташування автомобілів на парковках на проїзній частині (Lп, м);

- глибина парковки (ширина проїзної частини, яка зайнята автомобілями на парковці);

- схема розташування автомобілів;

- фактична довжина, яку займають автомобілі на парковці за визначений період часу;

- змінність автомобілів.

Загальна довжина проїзної частини для розташування автомобілів на парковці – це геометрична характеристика парковки, яка показує, яку відстань крайньої правої смуги руху займають припарковані автомобілі.

Глибина парковки – це геометрична характеристика парковки, яка показує, яку частину по ширині крайньої правої смуги руху займає місце паркування. Вона залежить від кута постановки автомобіля відночно осі тротуара.

Схема розташування автомобілів на парковці – це фактор, який визначає усі геометричні характеристики парковки, а також кількість машино-місць, кут постановки автомобіля відносно осі тротуара, фактор зручності заїзда-виїзда на парковку.

Фактична довжина, яку займають автомобілі на парковці за визначений період часу – це розрахункова величина, яка визначається виходячи з кількості транспортних засобів, які перебувають на парковці, і схеми розташування автомобілів на парковці.

1.4 Фактори, що впливають на розташування парковок

При виборі місця для парковки насамперед потрібно провести натурні дослідження, для того щоб виявити райони з підвищенною потребою в парковках, а також щоб визначити ступінь потреби в парковках.

На вибір місця майбутньої парковки впливають різноманітні фактори:

- пункти відправлення та призначення осіб, які користуються парковками (транспортна і пішохідна доступність місць праці і суспільного обслуговування);

- наявність під`їздних шляхів (розташування пішоходних переходів, наявність засобів регулювання дорожнього руху, діючі обмеження поворотів та інтенсивність руху на примикаючих вулицях);

- планувальні і транспортні (наприклад, в культурно-освітніх і адміністративних центрах найбільших міст - по пропускній спроможності вуличної мережі і можливостям відведення земельних ділянок для гаражів і автостоянок);

- характер пасажироутворюючих об`єктів (розташування потенційних пунктів відправлення і призначення, нових вулиць, місць заїзду на автомагістралі та планувати можливі зміни в існуючій вулично-дорожній мережі);

- санітарно-гігієнічні (особливо в містах-курортах) - забруднення повітряного басейну, підвищеному шуму і інтенсивності руху;

- економічні фактори (можливості виділення матеріально-технічних, грошових і інших ресурсів для капітального будівництва дорожньо-транспортних споруд, гаражів, стоянок і підприємств по технічному обслуговуванню автопарку, а також для промислового виробництва автомобілів і запасних частин до них);

- взаємозв`язок майбутньої парковки з плануванням (забудовою) центра міста (можливість задоволення всесторонніх потреб населення в культурно-побутових установах і підприємствах, засобах і предметах відпочинку).

Об`єкти короткотривалої відвідуванності (такі як банки, магазини) потребують більш близького розташування парковок, ніж об`єкти, відвідуванність яких зв`язана з довготривалим використанням (установи, контори), оскільки в іншому випадку достатньо велика відстань до відвідуванного об`єкту більш припустима, а ніж у першому.

Ступінь зручності підходу до місця парковки не менш важлива, ніж віддаленність місця парковки. На практиці може трапитися так, що при виборі з двох можливих варіантів більш віддалена парковка може бути психологічно краще, якщо вона забезпечить зручний підхід, менші завади від транспортних засобів.

Важливим фактором, який впливає на вибір місця парковки, є також зручний під`їзд автомобіля на місце парковки. Час, який витрачається на паркування автомобіля, повинен бути мінімальним.

Якщо із-за особливостей місцевості або других факторів пункти відправлення користувачів парковкою зосереджені в одному напрямку, тоді потрібно розташовувати парковку між пунктами відправлення та пунктами призначення. Якщо обрати місце для парковки, більш віддалене від пункту відправлення, чим сам пункт призначення, тоді щоб дістатися до місця парковки, водій буде змушений проїхати цей пункт. Це призведе до перепробігу та збільшення інтенсивності в центрі міста. Місце розташування парковок в центрі міста повинно бути обрано так, щоб це негативно не відобразилося на функціонуванні вулично-дорожньої мережі. По можливості парковки потрібно розташовувати поблизу магістральних вулиць, тому що це знижує завантаженність вулиць місцевого значення та забезпечує швидкий і легкий доступ до системи основних магістралей.

Пропускна здатність вулиць, оточуючих парковку, повинна бути достатньою для пропуска додаткових транспортних засобів, залучених на парковку. Заїзди та виїзди з парковки потрібно розташовувати якомога подалі від перехресть, щоб забезпечити максимальну площу для маневрування та розташування автомобілів.

Місцезнаходження припустимої парковки потрібно узгоджувати з плануванням (забудовою) центра міста. Необхідно враховувати розташування потенційних пунктів призначення, нових вулиць, місць заїзду на автомагістралі та планувати можливі зміни в існуючій вулично-дорожній мережі. Окреме значення для розташування парковок мають економічні фактори, зокрема ціна земельних ділянок, яка примушує вибирати між побудовою гаража та облаштуванням стоянкового майданчика. Якщо річ йде про гараж, тоді при задовільних витратах потрібно зупинитися на варіанті його підземного розташування. Хоча витрати на це будівництво приблизно в 1,5 - 2 рази перевищують витрати на будівництво наземних парковок в розрахунку на одне місце для паркування, але вцьому є перевага- збереження площі центра міста. Будівництво підземного гаража під освоєною територією не потребує земельних витрат. Але і в цьому випадку додаткові витрати на будівництво підземної конструції можуть звести нанівець вищезгадану перевагу.

Аналізучи ситуацію з розташуванням автомобілів на парковках в центрі міста, з точки зору економії площі, можна сказати, що засобом зниження та зменшення земельних витрат є використання для парковок вільного простору над автомагістралями та під ними, а також над вулицями, залізними дорогами та ріками.

1.5 Схеми розташування автомобілів на парковках

Існують дві головні схеми – розташування автомобілілв паралельно до бордюру та розташування автомобілів під кутом.

Для найбільшої місткості вуличних парковок автомобілі розташовують не лише вздовж тротуару, але й під різними кутами до бордюру обома чи всіми колесами на тротуарі. В таких випадках місця парковки необхідно облаштовувати спеціальними дорожними знаками та зробити відповідне маркування покриття краскою або спеціальними пластиками [1,7].

Паралельне розташування автомобілів буває двох типів:

- розташування вільним способом;

- розташування ланцюжком.

Розташування автомобілів під кутом буває декількох типів (під кутом 30^о , 45^о , 60^о , 90^о ). Можливі варіанти розташування транспортних засобів на парковках, розташованих на проїзній частині, відображені на рисунках 1.2 та 1.3 з розмірностями місць паркування. Також заїзд на парковку може здійснюватися як переднім так і заднім ходом автомобіля [1].

Аналізуючи вищезазначені схеми розташування автомобілів на парковках, які розташовані на проїзній частині, можна зробити наступні висновки [13]:

- парковки на проїзній частині мають багато переваг:

1) можливість водію поставити свій транспортний засіб безпосередньо біля відвідуваного об`єкту;

2) економія часу поїздки завдяки найкоротшому підходу до відвідуваного об`єкту;

3) зникає необхідність в додатковому маневруванні для під`їзду та розташування автомобіля на парковку поза вулицею;

4) найбільш економічне використання території міста, тому що для маневру автомобіля використовується проїзна частина вулиці (магістралі).

- парковки такого типу мають також і свої недоліки:

1) зниження пропускної здатності вулично-дорожної мережі;

2) зменшення безпеки і швидкості руху;

3) зменшення інтенсивності транспортного потоку;

4) створення аварійних ситуацій на дорозі;

5) створення перешкод в роботі МПТ;

6) зменшення ширини проїзної частини;

- найбільш економічним способом є паралельне розташування автомобілів ланцюжком (при чому заїзд одного автомобіля виконується заднім ходом, а виїзд - переднім, а іншого автомобіля – навпаки.

- розташування автомобілів під кутом є більш привабливішою з точки зору місткості парковки та зручності постановки автомобіля, але такий спосіб розташування має досить значні недоліки: при виїзді – погана видимість, більша площа використання проїзної частини, відпрацьовані гази викидуються прямо на пішоходів.

Постановка автомобіля заднім ходом має певні недоліки: велике заднє звисання інколи заважає пішоходам, відпрацьовані гази викидаються безпосередньо на перехожих. Постановка автомобіля на стоянку переднім ходом кращий, однак виїзд зі стоянки більш небезпечний через погану видимість.

Рисунок 1.2 - Схеми розташування автомобілів під кутом

Умовні позначення:

а - кут постановки складає 30^О ; б – кут постановки складає 45^О ; в – кут постановки складає 60^О ; г – кут постановки складає 90^О

Рисунок 1.3 – Схеми паралельного розташування автомобилів на парковках

Умовні позначення:

а –вільний спосіб; б,в – розташування ланцюжком

1.6 Висновки по розділу

Таким чином, паркування автомобілів на мережі (ВДМ) міста - одна із дуже важливих і всенаростаючих проблем. З одною боку, чим більше автомобілів, тим більше потрібно місць для паркування. З іншого боку, чим більше автомобілів, тим більше навантаження на ВДМ міста і тим менше можливості для паркування на проїзній частині. У найкрупніших містах дійсно недостатньо місць для паркування і не створюються умови для достатнього нагляду за порушенням паркувань. Як наслідок, автомобілі припарковані уздовж проїзної частини, зменшують її ефективну ширину, що, в свою чергу, веде до збільшення заторів на дорогах, зниження швидкості руху й зменшення пропускної здатності ВДМ. Все це спричиняє зростання дорожньо-транспортних пригод і виникнення проблем екологічного, соціального й економічного характеру. Серед проблем, породжених автомобілізацією, проблеми організації паркувань в адміністративних, торговельних, громадських і виробничих галузях є найбільш гострими. Це пояснюється тим, що площа, займана паркуванням автомобілів, перевищує площу міських вулиць і доріг, що використовується для руху транспортних потоків.

Однією з найбільш важливих складових, що використовується у вирішенні вищеназваних завдань, є обґрунтування мережі парковки автомобільного транспорту в умовах міста.

Сучасні методи обгрунтування мережі парковки автомобільного транспорту засновані на припущеннях про її вплив на характеристики функціонування транспортних потоків. Але досі не відомо, яким чином відбувається перерозподіл транспортних потоків по ВДМ, як змінюються характеристики функціонування міста. Отримання нових закономірностей поведінки транспортних потоків щодо формування раціональної системи паркування дозволить визначити заходи з підвищення ефективності функціонування транспортної мережі міста. Практична реалізація нових наукових підходів до обгрунтування мережі парковки автомобільного транспорту поліпшить якість обслуговування транспортної системи міста.

2. Вибір методу дослідження

Метод - спосіб досягнення мети, сукупність прийомів і операцій теоретичного, практичного освоєння дійсності; спосіб певним чином організованої людської діяльності. Метод є не тільки сукупністю правил, прийомів, способів, норм пізнання і дій, а й системою приписів, принципів, вимог, які повинні орієнтувати у вирішенні конкретного завдання, досягнення результату в будь-якій сфері діяльності.

З огляду на сферу реалізації розрізняють загальні і спеціальні методи наукових досліджень.

Загальні методи наукового пізнання. Структурними елементами цих методів є філософські загальнонаукові принципи пізнання дійсності. За функціональним критерієм їх поділяють на такі групи:

- методи емпіричного дослідження (спостереження, вимірювання, порівняння, експеримент);

- методи, які використовують на емпіричному і на теоретичному рівнях дослідження (абстрагування, аналіз і синтез, індукція і дедукція, аналогія, моделювання та ін.);

- методи теоретичного дослідження (сходження від абстрактного до конкретного, гіпотетико-дедуктивний, системний методи, прогнозування, дисперсний аналіз).

2.1 Методи емпіричного рівня дослідження

Найхарактерніша їх особливість полягає у пізнанні феноменів, їх зв'язків і відношень завдяки безпосередньому з'ясуванню їх параметрів.

Спостереження. Використання цього методу збагачує науку фактами безпосередньої дійсності. Полягає він у цілеспрямованому вивченні предметів із використанням таких чуттєвих властивостей людини, як відчуття, сприйняття, уявлення предметів і явищ дійсності.

Спостереження - метод пізнання дійсності, який грунтується на безпосередньому сприйнятті процесів, явищ, об'єктів за допомогою органів чуття, без втручання в їх буття дослідника. Даний метод необхідний для дослідження парковок, бо спостереження дає знання про зовнішні аспекти і властивості об'єкта. Пізнавальними результатами спостереження є опис мовними засобами предметів і явищ, а також схеми, таблиці, графіки, рисунки, діаграми та ін. Результати спостережень виражають за допомогою якісних і порівняльних понять.

Вимірювання. Процес вимірювання полягає у встановленні величини об'єкта, явища, процесу в порівнянні цієї величини з одиницею вимірювання.

Вимірювання - представлення властивостей реальних об'єктів у вигляді числової величини. У розвитку емпіричного пізнання вимірювання є його вищим і досконалішим способом. Перехід від спостереження до вимірювання вимагає відповідних приладів та інструментарію, нових понять і припущень.

Порівняння. Основу цього методу становить порівняння окремих параметрів або сукупних ознак досліджуваних об'єктів, встановлення відмінностей і подібностей між ними.

Порівняння - метод пізнання дійсності, покликаний встановити спільні й відмінні параметри між процесами, явищами, об'єктами. Широко використовують порівняння для систематизації й класифікації понять, адже це дає змогу співвіднести невідоме з відомим, пояснити нове через вже наявні поняття і категорії. Роль порівняння в пізнанні не варто переоцінювати, оскільки воно, як правило, має поверховий характер, відображаючи лише перші етапи дослідження. Водночас порівняння є передумовою для проведення аналогії.

Експеримент. Суть цього методу полягає в ініціюванні дослідником процесів і явищ, до яких він має науковий інтерес.

Експеримент - метод пізнання об'єктивної дійсності завдяки науково організованому досліду, ініціюванню процесів, явищ. Що стосується теми курсової роботи, то цей метод необхідний так, як він дає змогу з'ясувати конкретні особливості об'єкта наукового інтересу за певних важливих для дослідника умов, які можуть бути як штатними, так і штучно організованими і дають змогу спрогнозувати його стан, поведінку в різних ситуаціях.

2.2 Методи емпіричного і теоретичного рівнів дослідження

Сутність їх полягає у зорієнтованості на безпосередню дійсність й одночасному використанні абстрактних пізнавальних образів (уявлень, ідей, понять, концепцій), які стосуються цієї дійсності.

Абстрагування. Нерідко досліднику доводиться із сукупності ознак, властивостей явища, процесу дійсності виокремлювати ті, що становлять для нього інтерес. Таку мислену процедуру називають абстрагуванням.

Абстрагування - метод наукового дослідження, який полягає у мисленому виокремленні суттєвих, істотних ознак, аспектів, відношень предмета, процесу, явища. Даний метод майже не можливо застосувати в дослідженні парковок на проїзній частині, тому що проникнення мислення дослідника вглиб даного об'єкта, з'ясування його сутності, своєрідне його розчленування задля пізнання найістотнішого потребує великих зусиль і часу.

Аналіз і синтез. Ці два мислені процеси органічно взаємопов'язані і взаємозумовлені. Аналіз полягає в розкладі об'єкта, який досліджується, на складові частини, з'ясуванні тенденцій розвитку і способів функціонування з метою їх відносно самостійного вивчення. Він є засобом осягнення об'єкта лише тоді, коли виокремлює найсуттєвіше в об'єкті.

Аналіз - мислене або практичне розчленування цілого на частини. Аналіз формує в дослідника здатність до структурування об'єкта дослідження, до визначення його складових без взаємодії з ним шляхом логічної абстракції. Відіграючи велику роль у пізнанні, аналіз, однак, не дає конкретного знання, тобто знання як єдності різноманітного. Це завдання виконує синтез, який є протилежною дією в мисленні.

Синтез - об'єднання раніше виокремлених частин у ціле, в якому протиріччя і протилежність послаблюються або знімаються. Внаслідок синтезу з'являється нове утворення, властивостями якого є не лише зовнішня сума властивостей компонента, а й результат їх взаємопроникнення і взаємовпливу.

Аналіз і синтез як логічні методи пізнання виникли на основі практичної діяльності, досвіду людей. Практичне розчленування і поєднання речей передували логічному аналізу і синтезу. Єдність аналізу і синтезу забезпечує адекватне відображення дійсності у свідомості людини.

У науковому мисленні аналіз і синтез у кожній галузі досліджень конкретизуються і детально розвиваються на основі закономірностей, які вивчають відповідні науки. Із загального прийому вони можуть перетворюватися на спеціальний метод дослідження (існують конкретні методи математичного, хімічного чи соціального аналізу). Соціальний об'єкт, маючи специфічну за складністю та внутрішньою організацією природу, відкритий для застосування методів аналізу і синтезу. Правильно використовуючи їх, дослідник не лише пізнає ці об'єкти, а й виробляє у себе здатність до подальшого творчого застосування цих методів.

Індукція і дедукція. Особливість цих методів пізнання дійсності полягає у переході знання про одиничне й окреме у знання про загальне і навпаки.

Індукція - метод пізнання, згідно з яким на основі висновків про часткове роблять висновки про загальне. Цей метод часто застосовують задля перевірки гіпотез (припущень). Індукція може бути повною, якщо на підставі властивостей елемента, який належить до певного класу, роблять висновок про наявність аналогічних властивостей у всіх елементів цього класу. За неповної індукції роблять висновок про наявність усіх властивостей в елементів даного класу на підставі наявності лише деяких властивостей елементів цього класу. Індукція нерозривно пов'язана з дедукцією.

Дедукція - метод пізнання, заснований на висновках від загального до часткового (особливого). Реалізується вона як виведення певних тверджень (вірогідних висновків) на основі вихідних положень. Відповідно теорії називають дедуктивними.

Дані методи не можливо пов’язати до розгляду проблеми, що стосуються парковок так, як недоліком індукції є неможливість за її допомогою чітко обґрунтувати загальне, адже розглядається лише частина сукупності, то недоліком дедукції вважають неможливість чіткого обґрунтування загальної передумови.

Моделювання. Застосовують цей метод пізнання, якщо безпосереднє вивчення предметів, процесів, явищ неможливе або недоцільне.

Моделювання - метод пізнання явищ і процесів, який грунтується на заміні, теоретичній або експериментальній, об'єкта досліджень (оригінала) подібним на нього (моделлю). Використання цього методу дає змогу пізнавати начебто недоступні процеси і явища, уявляти, "наближувати" їх до дослідника.

2.3 Методи теоретичного дослідження

Гіпотетико-дедуктивний метод. Використовують його як інструмент обґрунтування готового, існуючого знання. За його допомогою можна виводити наслідки з гіпотез і перевіряти їх за допомогою фактів. Але шлях до таких гіпотез, ініційованість їх фактами, пояснення їх залишаються поза межами цього методу. Дедукція є лише логічним механізмом передування і перетворення інформації, оскільки переносить сутнісне значення вихідних міркувань на висновки.

Використання гіпотетико-дедуктивного методу при дослідженні паркувальної системи - пов'язане з певними труднощами, оскільки в них не виокремленні найважливіші узагальнення і факти з багатьох інших, другорядних, а основні гіпотези не відділені від похідних гіпотез; не виявлені логічні відношення між окремими групами гіпотез. Негативно позначається на цьому і дуже велика кількість гіпотез. Тому його використання не можливе для розгляду даної проблеми.

Системний метод. Ґрунтується на ідеї про те, що навколишня дійсність є єдиним цілим, речі і явища пов'язані одне з одним багатьма відношеннями.

Кожна система взаємодіє з тілами, явищами і подіями, які оточують її і певним чином впливають на перебіг процесів у ній. Тому дослідження системи буде неповним без врахування її зовнішнього середовища. Часто вплив цього середовища буває настільки істотним, що еволюцію системи потрібно розглядати в тісному зв'язку з еволюцією самого середовища.

При дослідженні системи парковок даний метод необхідний тому, що йому властивий розгляд певної сукупності об'єктів (матеріальних або ідеальних), у процесі якого з'ясовується, що їх взаємозв'язок і взаємодія спричинюють виникнення нових інтегративних властивостей системи, відсутніх у її складових. У кожному конкретному випадку для характеристики системи необхідно виявити механізм, з допомогою якого здійснюється взаємодія між елементами системних властивостей.

2.4 Спеціальні методи наукових досліджень

Прогнозування. Як метод наукового пізнання він полягає у передбаченні майбутнього етапу процесу, явища, предмета на підставі аналізу його минулого і сучасного.

Прогнозування - сукупність засобів і прийомів мислення, що дають змогу на основі аналізу ретроспективних, екзогенних (зовнішніх) та ендогенних (внутрішніх) даних, а також їх зміну певному періоді часу вивести судження певної достовірності стосовно майбутнього розвитку об'єкта.

Методи прогнозування класифікують за різними ознаками. До найважливіших належать ступінь формалізації, загальний принцип дії, засіб отримання прогнозної інформації. Більшість класифікаційних схем виокремлюють серед методів прогнозування метод екстраполяції, метод експертних оцінок, моделювання.

Дисперсний аналіз. Послуговуються цим методом для оцінювання впливу різних факторів на результат експерименту, планування аналогічних експериментів. За кількістю факторів, вплив яких досліджується, розрізняють однофакторний і багатофакторний дисперсійний аналіз.

Кореляція і регресія. Застосування цих методів спричинене необхідністю розглядати природні та суспільні явища у взаємозв'язку і постійній зміні. Суть методу кореляції полягає у встановленні кореляційної залежності між двома змінними величинами, яка виявляє себе як функціональна залежність між значеннями однієї з них і умовним математичним очікуванням іншої.

Регресійним аналізом називають встановлення форми залежності між змінними, оцінювання функції регресії, невідомих значень (прогноз значень) залежної змінної. Що стосується даного методу при дослідженні парковок, то за допомогою регресійно-кореляційного аналізу придоставляється можливість спрогнозувати розвиток процесів у часі, і відповідно найти оптимальне рішення.

Факторний аналіз. Основним його завданням є перехід від первинної системи багатьох взаємопов'язаних факторів Х₁ ,Х₂ , ..., Х_м до відносно малої кількості латентних (прихованих) факторів F₁ ,F₂ , .... F_k , k<m. Факторний аналіз не можливо використати в курсовій роботі тому, що він тільки дає змогу встановити вплив на динаміку продуктивності праці узагальнених факторів (наприклад, розміру підприємства, рівня організації праці, характеру продукції), які безпосередньо не спостерігались.

2.5 Висновки по розділу

Таким чином, охарактеризувавши методи емпіричного дослідження; методи, які використовують на емпіричному і на теоретичному рівнях дослідження і методи теоретичного дослідження було визначено, що для вирішення проблеми парковок на проїзній частині необхідно використати наступні методи:

- спостереження дає знання про зовнішні аспекти і властивості об'єкта.

- експеримент так, як він дає змогу з'ясувати конкретні особливості об'єкта наукового інтересу за певних важливих для дослідника умов, які можуть бути як штатними, так і штучно організованими і дають змогу спрогнозувати його стан, поведінку в різних ситуаціях;

- системний метод тому, що йому властивий розгляд певної сукупності об'єктів (матеріальних або ідеальних), у процесі якого з'ясовується, що їх взаємозв'язок і взаємодія спричинюють виникнення нових інтегративних властивостей системи, відсутніх у її складових;

- регресійно-кореляційний аналіз, завдяки якому придоставляється можливість спрогнозувати розвиток процесів у часі, і відповідно найти оптимальне рішення;

- теорія ймовірності для перевірки отриманих результатів.

Отже, будь-яке наукове дослідження, як і наука загалом, спирається на теорію, факти і методи досліджень. Цим обумовлюється роль методології і методів наукових досліджень у пізнанні навколишньої дійсності.

3. Моделювання об’єкту дослідження

3.1 Методика проведення експерименту

Для отримання коефіцієнтів моделі виїзду автомобілів з парковки в залежності від інтенсивності транспортного потоку використаємо комп’ютерну програму Statistika v6.0. Після чого вона буде перевірена на адекватність.

Для цього в результаті дослідження, проведеного на вулиці Сумській були здобуті такі статистичні дані для обох напрямків руху:

- інтенсивність транспортного потоку;

- час виїзду автомобілів;

- кількість автомобілів розташованих на проїзній частині.

Всі натурні дослідження проводилися в п’ятницю з 8 до 9 години і з 18 до 19 години. Локальні натурні спостереження проводяться для отримання фактичних даних про інтенсивності, складі потоку на даній ділянці вулично-дорожньої мережі. Також проводився облік кількості автомобілів на парковці через кожні 15 хвилин, час виїзду з організованої вуличної парковки на першу смугу руху. Для цього збору всіх цих даних була організована група в складі чотирнадцяти чоловік.

Інтенсивність транспортного потоку фіксувалася через кожні 15 хвилин на початку, в середині і в кінці парковки по першій і другій смузі. Також одночасно проводився замір часу виїзду автомобілів із парковки.

Початок фіксування виїзду автомобіля вівся з моменту включення водієм лівого повороту до повного його виїзду на проїжджу частину. Так як склад транспортного потоку різний, то фіксувалися всі транспортні засоби, що виїзжали в залежності від місця розташування на парковці. Після чого дані про час, який затрачує автомобіль на виїзд заносилися в картку обліку.

3.2 Аналіз регресійної моделі

Так як суть регресійно-кореляційного аналізу зводиться до встановлення рівняння регресії, виду кривої між випадковими величинами, аргументами х і функцією y, оцінці тісноти зв’язку між ними і достовірності і адекватності результатів вимірювань, то припустимо що час виїзду автомобілів змінюється по показниковому закону

, (3.1)

де t - час виїзду автомобілів, с;

- константа Ейлера,

коефієнти регресії;

інтенсивність транспортного потоку на смузі руху, авт/год.

Таблиця 3.1 – Коефіцієнти регресії

3.3 Перевірка моделі на адекватність

Встановлення адекватності – це визначення помилки апроксимації. Для встановлення адекватності необхідно розрахувати експериментальне значення критерія Фішера і порівняти з теоретичним, який приймається при довірчій ймовірності 0,95. Критерій Фішера розраховується за формулою

, (3.2)

де – дисперсія адекватності;

– середня дисперсія всього експерименту.

, (3.3)

, (3.4)

де - теоретичне значення функції для кожного заміру;

- експериментальне значення функції;

- середнє експериментальне значення функції із серії замірів;

- кількість замірів в одному дослідженні;

- число коефіцієнтів рівняння теоретичної регресії.

Розрахункові значення критерія Фішера отримані в програмі Statistika v6.0 наведені в таблиці 3.2.

Таблиця 3.2 – Результати розрахунків

3.4 Висновок по розділу

В результаті моделювання часу виїзду автомобілів із парковки в залежності від інтенсивності транспортного потоку по смугах руху було встановлено тісний зв’язок між цими параметрами. Цей зв’язок показує коефіцієнт кореляції, який змінюється від 0,85 до 0,96. При цих значення кореляції критерій Фішера відповідно змінювався з 155,02 до 690,54.

Різниця між теоретичними і фактичними даними часу виїзду складає 2-3 с., що дає змогу встановити адекватність даної регресійної моделі.

Таким чином, аналіз моделювання показав, що виїзд автомобіля спричинює конфліктну ситуацію зв’язану із влиттям в транспортний потік, що збільшує можливість виникнення ДТП.

4. Аналіз результатів моделювання

4.1 Аналіз впливу факторів на поводження об’єкту

Спираючись на результати дослідження, які приведені в таблиці 4.1, за допомогою якої побудовані графіки часу виїзду автомобілів із парковки в залежності від інтенсивності транспортного потоку по смугах руху, що показані на рисунках 4.1-4.12 видно тісну залежність між цими параметрами.

На цих графіках видно, що при незначній інтенсивності транспортного потоку час виїзду автомобілів здійснюється за незначний проміжок часу. Це пов’язано з можливістю виїзду з парковки без додаткової складності, так як відстань між слідуючими один за одним автомобілями є не значною. При цьому водій, не поспішаючи включає лівий поворот і дивлячись в зеркало заднього виду починає маневр.

Починаючи с данного моменту, коли інтенсивність по смугах руху сут’єво збільшується, в свою чергу швидкість і щільність транспортного потоку зменшується, і відповідно відстань між слідуючими один за одним автомобілями складає приблизно 2 метри, починає грати психологічний фактор людини. Цей зв’язок є об’ктивним так як водій не бажаючи чекати створюючи аварійну ситуацію на дорозі вливається в транспортний потік, який рухається по першій смузі, що призводить до зниження швидкості руху і відповідно пропускної спроможності дороги. І чим вище стає інтенсивність ТП поведінка водія становиться не адекватною, відповідно час виїзду практично не змінюється.

Таблиця 4.1 – Результати досліджень теоретичного і фактичного часу виїзду автомобілів в залежності від інтенсивності ТП по смугах руху

4.2 Висновок по розділу

Склавши регресійну модель і проаналізувавши отримані результати заїзду автомобілів в залежності від інтенсивності ТП дозволило виявити вплив на пропускну спроможність вулично-дорожньої мережі міста Харкова, а саме до її зниження, зменшення безпеки в швидкості руху, створення аварійних ситуацій на дорозі, створення перешкод в роботі МПТ а також зменшення ширини проїзної частини. Результат дослідження показав тісний взаємозв’язок між параметрами парковки і параметрами транспортного потоку.

Висновок

В результаті виконання даного курсового проекту розроблено методику проведення експерименту з моменту включення водієм лівого повороту до повного виїзду на першу смугу руху, що дозволило провести дослідження.

По результатам дослідження проведеного в місті Харкові на вулиці Сумській виявлено, що при інтенсивності 150-300 авт/год на першій смузі середній час виїзду складає 4-8 с, а при 350-500 авт/год середній час виїзду складає 25-30 секунд, відповідно водночас при інтенсивності на другій смузі 800-900 авт/год, 1000-1100 авт/год. і сумарної інтенсивносиі 950-1250 авт/год, 1250-1600 авт/год.

Після чого складено регресійну модель виду , яка описує залежність виїзду автомобілів з парковки від інтенсивності транспортного потоку по показниковому законові.

Так як виїзд автомобіля являється показником зниження швидкості руху, то він відповідно знижує і пропускну спроможність дороги. Тому знаючи, як впливає парковка на пропускну спроможність дороги можна визначити її необхідність на даній ділянці.

Перелік посилань

1. Коноплянко В.И. Организация и безопасность дорожного движения: Учебник для вузов.- М.: Транспорт, 1991.- 183 с.

2. Лысогорский А.А. Городские гаражи и стоянки.- М: Стройиздат, 1972.- 245 с.

3. Самойлов Д.С., Юдин В.А. Организация и безопасность городского движения.- М.: Высшая школа, 1972.- 256 с.

4. Фишельсон М.С. Городские пути сообщения.- М.: Высшая школа, 1980.- 291 с.

5. Черепанов В.А. Транспорт в градостроительстве.- М.: Стройиздат, 1964.- 273 с.

6. Стельмах О.В. Містобудівні принципи і методи формування системи паркування легкових індивідуальних автомобілів в крупних та найкрупніших містах України.-К.: Автореферат, 2004.-16 с.

7. Шештокас Р.П. Конфликтные ситуации.-М: Стройиздат, 1984.-286с.

8. Прасоленко О.В. Обгрунтування мережі парковки автомобільного транспорту в умовах міста.- Х.: Автореферат, 2006.-21 с.

9. Крутов В.И. Основы научных исследований.- М.: Высшая школа, 1989.-400 с.

10. Гук В.И. Элементы теории транспортных потоков и проектирования улиц и дорог.- Киев: УМК ВО,1991.-253 с.

11. Організація дорожнього руху: методичні вказівки/ Розр. Денисенко О.В.- Харків: ХАДІ, 2005- 59 с.

12. Загоруй О.О. Безпека дорожнього руху // Один з підходів до вирішення питання про паркування транспорту.- Київ: 2003.- № 3-4.- С. 50-54.

13. Герасимов А.Н. Исследование режимов работы и совершенствование организации временных стоянок.- М.: Автореферат, 1982.- 19 с.

14. Сильянов В.В., Лобанов Е.М. Пропускная способность автомобильных дорог.-М: Транспорт, 1970.- 251 с.

15. Сильянов В.В. Теория транспортных потоков в проектировании дорог и организации дорожного движения.- М.: Транспорт, 1977.- 303 с.

16 Мармоза А. Т. Теорія статистики. - К.: Ельга, Ніка-Центр, 2003. - 392 с.

17. Вашків П. Г., Сторожук В. П., Ткач Є. І. Теорія статистики: Навч. посібник. – К.: Либідь, 2001. – 320 с.

18. Горкавий В. К. Статистика: Підручник. – К.: Вища школа, 1995. – 415 с.

19. Cтатистика. Підручник / С. С. Герасименко та ін. – К.: КНЕУ, 2000. – 467 с.

20. Завадський Ю.В. Моделирование случайніх процессов: Москва, 1974.-99 с.

21. Завадський Ю.В. Решение задач автомобильного транспорта и дорожно-строительных машин с помощью регрессионно-корреляционного анализа: Москва, 1981.-115 с.

22. А.С. Філіпенко. Основи наукових досліджень. Конспект лекцій: Навчальний посібник.-К.: Академвидав, 2005.- 208 с.(Альма-матер)

Додаток А

Виїзд автомобілів в напрямку ХАТОБа на початку парковки

Regression Summary for Dependent Variable: Ln(T)

R= ,94574086 R?= ,89442578 Adjusted R?= ,89260553

F(1,58)=491,38 p<0,0000 Std.Error of estimate: ,22488

Regression Summary for Dependent Variable: Ln(T)

R= ,92514280 R?= ,85588920 Adjusted R?= ,85340453

F(1,58)=344,47 p<0,0000 Std.Error of estimate: ,26273

Regression Summary for Dependent Variable: Ln(T)

R= ,95277800 R?= ,90778592 Adjusted R?= ,90619602

F(1,58)=570,97 p<0,0000 Std.Error of estimate: ,21017

Виїзд автомобілів в напрямку ХАТОБа в кінці парковки

Regression Summary for Dependent Variable: Ln(t)

R= ,85306962 R?= ,72772777 Adjusted R?= ,72303342

F(1,58)=155,02 p<,00000 Std.Error of estimate: ,35991

Regression Summary for Dependent Variable: Ln(t)

R= ,96047697 R?= ,92251602 Adjusted R?= ,92118008

F(1,58)=690,54 p<0,0000 Std.Error of estimate: ,19200

Regression Summary for Dependent Variable: Ln(t)

R= ,94274565 R?= ,88876936 Adjusted R?= ,88685159

F(1,58)=463,44 p<0,0000 Std.Error of estimate: ,23004

Виїзд автомобілів в напрямку від ХАТОБа на початку парковки

Regression Summary for Dependent Variable: Ln(t)

R= ,93818399 R?= ,88018921 Adjusted R?= ,87882772

F(1,88)=646,49 p<0,0000 Std.Error of estimate: ,27995

Regression Summary for Dependent Variable: Ln(t)

R= ,93249873 R?= ,86955388 Adjusted R?= ,86807154

F(1,88)=586,61 p<0,0000 Std.Error of estimate: ,29212

Regression Summary for Dependent Variable: Ln(t)

R= ,93860798 R?= ,88098493 Adjusted R?= ,87963249

F(1,88)=651,40 p<0,0000 Std.Error of estimate: ,27902

Виїзд автомобілів в напрямку від ХАТОБа в кінці парковки

Regression Summary for Dependent Variable: Ln(t)

R= ,91517974 R?= ,83755395 Adjusted R?= ,83570798

F(1,88)=453,72 p<0,0000 Std.Error of estimate: ,32692

Regression Summary for Dependent Variable: Ln(t)

R= ,88957601 R?= ,79134547 Adjusted R?= ,78897440

F(1,88)=333,75 p<0,0000 Std.Error of estimate: ,37051

Regression Summary for Dependent Variable: Ln(t)

R= ,92970838 R?= ,86435767 Adjusted R?= ,86281628

F(1,88)=560,77 p<0,0000 Std.Error of estimate: ,29873

Экономическая система

Теория ценообразования

Комплексний заклад ресторанного господарства

Світогляд і філософія

Административное право (шпаргалка)

Організація виробництва в підприємствах агропромислового комплексу

Системы и структуры Франции, Германии и Молдовы

Шпаргалки к экзамену по истории

Організація виробництва в сільськогосподарських підприємствах

Финансы Украины

Билеты и ответы по туризму и экскурсиям

Проектування монолітного п’ятнадцятиповерхового будинку

Малый географический атлас \укр\

Проектирование 9-этажного дома

Розробка машини для подрібнення коренебульбоплодів

Ответы на госы