Вы здесь

Довгострокове прогнозування розрахункових навантажень на автомобільних дорогах

Автор: 
Мусієнко Ігор Володимирович
Тип работы: 
Дис. канд. наук
Год: 
2004
Артикул:
0404U003799
99 грн
(320 руб)
Добавить в корзину

Содержимое

<p>РАЗДЕЛ 2<br /> <br /> МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РАСЧЁТНЫХ<br /> НАГРУЗОК НА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГАХ<br /> <br /> 2.1 Отношения в системе "человек- автомобиль- среда движения" в процессе её эволюции<br /> Система "человек - автомобиль - среда движения" (ЧАСД) состоит из трёх составляющих элементов.<br /> Первый элемент системы - человек. Влияние человека на систему, как отдельного элемента, может характеризоваться через фактическую загрузку автомобиля, то есть ту нагрузку, которая непосредственно воздействует на дорогу от подвижных средств. Перейти от конструктивных нагрузок к фактическим нагрузкам можно через коэффициент использования грузоподъёмности автомобиля. В данном случае коэффициент использования грузоподъёмности отражает вклад человека в эту систему. Фактическая загрузка автомобиля выражается формулой:<br /> <br /> где - фактическая загрузка автомобиля, тонн;<br /> ? - коэффициент использования грузоподъёмности;<br /> q - номинальная грузоподъёмность.<br /> Зная разницу между номинальной грузоподъёмностью и фактической загрузкой, можно определить фактическую полную массу:<br /> где - фактическая полная масса;<br /> S - номинальная полная масса.<br /> По фактической полной массе определяется фактическая нагрузка на ось:<br /> <br /> где - фактическая нагрузка на ось;<br /> - номинальная нагрузка на ось.<br /> Второй элемент системы - автомобиль. Автомобиль может характеризоваться конструктивными нагрузками, то есть теми нагрузками на ось (тандем, на строенные оси и т.д.), которые предусмотрены заводом изготовителем. Конструктивные нагрузки зависят от грузоподъёмности транспортных средств и их собственной массы.<br /> Третий элемент системы - среда движения. Отражением влияния автомобиля на среду движения является изменение расчётных нагрузок, поскольку последние характеризуют "возможности" дороги по пропуску транспортных средств определённого веса.<br /> Таким образом, все три величины увязываются в системе "человек - автомобиль - среда движения" через расчётные, конструктивные и фактические нагрузки.<br /> Нагрузки во времени возрастают вследствие необходимости удовлетворения возрастающих потребностей общества в грузоперевозках.<br /> Возрастание имеет определённый характер: ускоренный рост сменяется замедленными темпами роста. Так изменялись темпы наращивания мощностей ускорителей элементарных частиц, темпов открытия новых химических элементов, рост КПД средств тяги железнодорожного транспорта, мощностей двигателей автомобилей, скоростей движения автомобилей и самолётов и т.д. ?39?. В каждом случае в периоды замедленных темпов роста осуществлялся переход к новым методам исследования, к новым принципам ускорения частиц, к принципиально новым типам двигателей. В периоды ускоренных темпов роста реализовывались потенциальные возможности нововведений.<br /> В период ускоренного роста нагрузок система находится в замкнутом состоянии. Система замкнута, если между системой и средой вообще нет обмена веществом, энергией и информацией или, по крайней мере, такой обмен не приводит к увеличению максимального разнообразия состояний системы ?40?. Следовательно, признаком замкнутости системы является постоянство максимальной энтропии её состояний, т.е. Hm = const.<br /> В этот период нововведения (новые методы, подходы, патентная информация) до определённого момента не влияют на систему. Это связано с тем, что сумма потребностей в нововведениях в этот период меньше суммы сил противодействия этим нововведениям . Потребность в нововведении может выражаться в денежных единицах, если её реализацию представить в виде прибыли. Сила противодействия нововведению также может выражаться в денежных единицах, если её представить в виде убытка от нереализованного нововведения.<br /> Когда становится больше , система переходит в качественно новое состояние - разомкнутое. В этот период непрерывно накапливающиеся новые знания реализовываются на практике, изменяя энтропию системы. Это состояние перемен посредством численного представления весовых параметров выражается экстенсивной кривой роста.<br /> <br /> <br /> 2.2 Модель прогнозирования<br /> <br /> Вероятности переходов из фактического в заданное состояние могут использоваться в качестве весовых коэффициентов этих состояний ?41?. Поэтому в замкнутом состоянии системы ЧАСД ее характеристики могут быть предсказаны на основе следующей модели:<br /> (2.1)<br /> <br /> где -текущая количественная характеристика компонента системы;<br /> - количественная характеристика компонента при ;<br /> - вероятность того, что компонент системы не перешел в заданное состояние;<br /> - заданная характеристика компонента;<br /> - вероятность перехода компонента в заданное состояние.<br /> Данная модель характеризует вероятностную сторону количественного изменения исследуемой характеристики в пределах двух фиксированных точек: начальной и конечной в заданном периоде, однако не обуславливает их численного соотношения.<br /> Для конкретных текущих значений нагрузок и коэффициента использования грузоподъёмности:<br />, (2.2)<br /> <br />где - текущие значения конструктивных, расчётных нагрузок и коэффициентов использования грузоподъёмности соответственно;<br /> - начальные значения конструктивных, расчётных нагрузок и коэффициентов использования грузоподъёмности соответственно;<br />- конечные значения конструктивных, расчётных нагрузок и коэффициентов использования грузоподъёмности соответственно;<br /> - вероятности перехода от начальных к конечным значениям конструктивных, расчётных нагрузок и коэффициентов использования грузоподъёмности в замкнутом состоянии.<br /> В разомкнутом состоянии можно принять, что изменение количественной характеристики состояния системы определяется разностью между максимальной неопределённостью состояния системы и ее текущей абсолютной организацией ?41?. Из этого следует эмпирическая формула:<br />, (2.3)<br /> <br />где - изменение количественной</p>