Методика измерения

 

Методика измерения включает 4 пункта.

Выбор участка дороги. Закон Пуассона применяется для потоков, относящихся к уровню удобства A. Измерения выполняют на дорогах, имеющих 4 … 6 полос. Интервалы измеряют на одной полосе. Полосу дороги и сечение выбирают в соответствии с решаемыми задачами ОДД. При выполнении лабораторной работы они указываются преподавателем. Число замеров N обычно принимают равно 100.

Обеспечение случайного порядка измерений. Для исключения систематических погрешностей измеряют, например, интервал между автомобилем, находящимся ближе всех к сечению, и следующим за ним автомобилем.

Подготовка сводки наблюдений. Сводка наблюдений представляет собой таблицу, имеющую три столбца. В столбцы записываются номер пары автомобилей, интервал времени и диапазон, в котором располагается интервал.

Выполнение замеров. При прохождении через сечение бампера первого автомобиля пары запускают секундомер, и останавливают его при прохождении второго автомобиля. Записывают номер пары и интервал t i в сводку наблюдений. Повторяют измерения до достижения числа замеров N.

 

Обработка сводки наблюдений

 

Обработка включает 3 пункта.

Определение диапазона изменения интервалов t.

По формуле (1) вычисляют среднее значение интервала tср. Минимальное значение диапазона принимают равно tср/2. Максимальное значение принимают равно наибольшему интервалу t i, и округляют в большую сторону до целого числа.

Разбиение диапазона на интервалы.

Пусть tНj и tКj начало и конец интервала номер j. Поскольку функция распределения является нелинейной, то применяют интервалы разной величины. В начале и конце диапазона используют большие интервалы (5 … 10 с), а в середине диапазоны величину интервалов берут меньше (2 … 4 с). Общее число интервалов не должно превышать 20. Начало и конец интервалов указывают в столбце 2 таблицы 3. Средние значения времени tсj = (tНj + tКj)/2 на интервалах записывают в столбец 3, длины интервалов Dtj = tКjtНj записывают в столбец 4 таблицы.

В качестве примера в таблице 3 приведены данные, полученные на междугородней дороге, имеющей 4 полосы.

Расчет вероятностей.

В сводке наблюдений находят автомобили, для которых интервалы t i располагаются в диапазонах Dtj: ti > tНj, ti £ tКj. Заполняют столбец 3 сводки. Подсчитывают частоты Aj, и записывают их в столбец 5 таблицы 3. Контролируют сумму частот (она равна N). Вычисляют частости a j = Aj/N, заполняют столбец 6 таблицы 3. Вычисляют вероятности p j = a j/Dtj, и заполняют столбец 7 таблицы 3.

 

Таблица 3

Пример обработки сводки наблюдений

j tНjtКj tcj Dt j Aj a j p j
1 2 3 4 5 6 7
1 10 … 15 12,5 5 1 0,01 0,002
2 15 … 20 17,5 5 15 0,15 0,020
3 20 … 23 21,5 3 36 0,36 0,097
4 23 … 26 24,5 3 22 0,22 0,080
5 26 … 29 27,5 3 16 0,16 0,053
6 29 … 32 30,5 3 4 0,04 0,043
7 32 … 37 34,5 5 3 0,03 0,008
8 37 … 42 39,5 5 3 0,03 0,004
9 42 … 50 46 8     0,0013
Сумма       100    

 

Обработка результатов измерений

 

Строим график (рис. 4), отражающий экспериментальное распределение временных интервалов, используя значения tcj и p j.

Обрабатываем данные по программе obpua.exe, которая находится в директории obpuac. Для этого создаем файл isx.dat, записывая в него сначала число n интервалов, затем пары значений tcj и p j (см. пример – файл primer.dat). Для составления файла используем редактор Блокнот. Программа позволяет вводить данные вручную и редактировать их.

Результаты обработки выводятся программой в файл rezpu.dat. По программе вычисляется средний интервал и интенсивность движения l по формуле (1), рассчитывается поправка m. Вычисляется среднее квадратичное отклонение S расчетных данных от экспериментальных данных.

Рис. 4. Экспериментальное (à) и расчетное (––) распределение интервалов

 

Рисунок 4 дополняем расчетным распределением. Данные берем из столбца файла, который обозначен символом t1п и крайнего (справа) столбца со значениями вероятностей p.

Для используемого примера имеем: tср = 24,9, m = 1,126, l = 145, S = 0,0096. Экспериментальное распределение соответствует расчетному (см. рис. 4), что подтверждается небольшим значением отклонения S.