Д.т.н., Рахатов С.З.

Кызылорда, КГУ им. Коркыт Ата, Казахстан

Д.т.н.Киялбаев А.К.

Алматы, КаздорНИИ, Казахстан

Джакешов К.С.

Кызылорда, КГУ, Казахстан

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УРОВНЯ ЗАПЫЛЕННОСТИ НА УЛИЦАХ БОЛЬШИХ ГОРОДОВ

Для городов Казахстана, где сухие климатические условия оказывают большое влияние на образование запыленности.

Для определения появления запыленности над бортовым камнем улиц от скорости движения транспортных средств и интенсивности накопления грязи в прилотковой части автомобильных дорог нами проведены экспериментальные и теоретические исследования. Эксперименты показали линейный характер зависимости.

Выдвигая гипотезу о линейной зависимости между ними, необходимо найти уравнение линейной связи между трех переменных величин вида /1/:

(1)

где неизвестные постоянные параметры уравнения; уровень запыленности над бортовым камнем, интенсивность накопления загрязнении в прилотковой части дорог, скорость движения транспортных средств,

Параметры можно находить двумя путями:

1) через коэффициенты корреляции данных переменных показателей;

2) методом наименьших квадратов.

Проведенные теоретические исследования показали точность результатов в обоих расчетах, связи с этим предлагается первый способ определение параметров.

Для нахождения неизвестных параметров уравнении и коэффициента корреляции , указывающего на тесноту связи, данные наблюдений необходимо свести в таблицу 1 и провести расчеты остальных граф /2/.

Таблица 1 – Уравнения зависимости запыленности на высоте 1,5 м над бортовым камнем от интенсивности накопления грязи в прилотковой части дорог и скорости движения транспортных средств

№ п/п
1	1,31	0,702	55	0,19	0,031	5	0,0361	0,0010	25	0,0059	0,95	0,155	5,221	27,2588
2	1,02	0,414	53	-0,10	-0,257	3	0,0010	0,0660	9	0,0257	-0,30	-0,771	2,643	6,9855
3	0,84	0,300	49	-0,28	-0,371	-1	0,0784	0,1376	1	0,1039	0,28	0,371	-1,651	2,7258
4	0,70	0,309	44	-0,42	-0,362	-6	0,1764	0,1310	36	0,1520	2,52	2,172	-6,778	45,9955
5	0,85	0,350	55	-0,27	-0,321	5	0,0729	0,1030	25	0,0867	-1,35	-1,605	4,409	19,4383
6	0,72	0,374	45	-0,40	-0,297	-5	0,1600	0,0882	25	0,1188	2,00	1,485	-5,697	32,4558
7	0,87	0,398	51	-0,25	-0,273	1	0,0625	0,0745	1	0,0682	-0,25	-0,273	0,477	0,2275
8	1,26	0,900	40	0,14	0,229	-10	0,0196	0,0524	100	0,0321	-1,40	-2,290	-9,631	92,7562
9	1,40	1,020	54	0,28	0,349	4	0,0784	0,1218	16	0,0997	1,12	1,396	4,629	21,4276
10	1,50	1,168	47	0,38	0,497	-3	0,1444	0,2470	9	0,1889	-1,14	-1,491	-2,123	4,5071
11	1,51	1,082	50	0,39	0,411	0	0,1521	0,1689	0	0,1603	0	0	0,801	0,6416
12	1,41	1,019	54	0,29	0,348	4	0,0841	0,1211	16	0,1009	1,16	1,392	4,628	21,5110
13	1,41	0,950	50	0,29	0,279	0	0,0841	0,0778	0	0,0809	0	0	0,569	0,3238
14	1,20	0,700	50	0,08	0,029	0	0,0064	0,0008	0	0,0023	0	0	0,109	0,0119
15	1,14	0,650	48	0,020	-0,021	-2	0,0004	0,0004	4	-0,0004	-0,04	0,042	-2,001	4,0040
16	0,97	0,700	40	-0,15	0,029.	-10	0,0225	0,0008	100	-0,0044	1,50	-0,290	-10,121	102,4346
17	0,81	0,320	57	-0,31	-0,351	7	0,0961	0,1232	49	0,1088	-2,17	-2,457	6,339	40,1829
18	0,81	0,540	46	-0,31	-0,131	-4	0,0961	0,0172	16	0,0406	1,24	0,524	-4,441	19,7225
19	0,86	0,530	50	-0,26	-0,141	0	0,0676	0,0199	0	0,0367	0	0	-0,401	0,1608
20	1,40	0,670	59	0,28	-0,001	9	0,0784	0	81	-0,0003	2,52	-0,009	9,279	86,0998
21	1,44	0,850	60	0,32	0,179	10	0,1024	0,0320	100	0,0573	3,20	1,790	10,499	110,2290
22	1,38	0,714	55	0,26	0,043	5	0,0676	0,0018	25	0,0112	1,30	0,215	5,303	28,1218
23	1,36	0,970	45	0,24	0,299	-5	0,0576	0,0894	25	0,0718	-1,20	-1,495	-4,461	19,9005
24	0,71	0,474	43	-0,41	-0,197	-7	0,1681	0,0388	49	0,0808	2,87	1,379	-7,607	57,8664
	26,88	16,104	1200	-	-	-	1,9132	1,7146	712	1,6284	12,81	0,24	-	744,9887

Общий коэффициент корреляции вычисляется по формуле:

(2)

где парные коэффициенты корреляции.

Общий коэффициент корреляции , имеет следующие свойства:

1) значение всегда положительно и изменяется от 0 до 1;

2) если , то не может быть линейно связано с и ;

3) если , то связано с и линейной функциональной связью.

Далее, для того, чтобы выделить степень влияния на уровень запыленности скорости движения автомобилей и интенсивности накопления грязи в отдельности и определить, общий коэффициент корреляции рассчитываем парные коэффициенты корреляции:

(3)

Здесь отклонение значении каждого факторы от среднего его значения.

Где средние значения интенсивности накопления грязи, скорости движения транспортных средств и уровня запыленности над бортовым камнем соответственно.

Парные коэффициенты корреляции показывают тесноту линейной связи между двумя факторами, при этом третья величина условно остается постоянной.

После нахождения показателя определяем его вероятную ошибку:

(4)

Следовательно наиболее вероятных значения заключены в интервале:

(5)

Если значения окажутся очень высокими, это указывает на очень тесные связи между факторами и

Непосредственное определение искомых параметров и проводится после нахождения среднеквадратических отклонении уровня запыленности интенсивности накопления загрязнении в прилотковой части дороги и скорости движения транспортных средств

(6)

Подставляя полученные значения параметров в следующую формулу, имеем:

(7)

Общий вид уравнения:

(8)

Средняя квадратическая ошибка уравнения регрессии вышеуказанных показателей вычисляется по формуле:

(9)

Линейная зависимость трех переменных показателей выбрана нами в связи с тем, что с увеличением интенсивности накопления грязи и скорости движения прямо пропорционально растет и уровень запыленности

Таким образом, по результатам экспериментов, где количество отбора проб составило 24, парные коэффициенты корреляции составили:

Общий коэффициент корреляции

Вероятная ошибка коэффициента корреляции

Интервал наиболее вероятных значении

Среднеквадратические отклонение составили:

Находим параметры уравнения:

Общий вид уравнения зависимости запыленности от уровня накопления грязи прилотковой части дорог и скорости движения транспортных средств имеет вид:

Средняя квадратическая ошибка уравнения регрессии:

На рисунке 1 предлагается номограмма для определения запыленности на высоте 1,5 м над бортовым камнем улиц г. Кызылорды от интенсивности накопления грязи прилотковой части дорог и скорости движения транспортных средств.

В номограмме по оси абсцисс расположены значения интенсивности образования грязи у прилотковой части улиц, а по ординате – скорость движения транспортных средств.

Применение номограммы осуществляется следующим образом. При интенсивности накопления и скорости движения транспортных средств , уровень запыленности на высоте 1,5 м составит , а при той же скорости и интенсивности накопления , то запыленность достигает . То есть уровень запыленности увеличивается на или наблюдается прирост на 38 %.

Практическое использование номограммы позволяет определить уровень запыленности на высоте 1,5 м над бортовым камнем в зависимости от интенсивности образования загрязнении на 1 м² прилотковой части улицы и скорости движения транспортных средств.

Рисунок 1. Номограмма для определения запыленности на дорогах

г. Кызылорды в зависимости от интенсивности образования

загрязнении и скорости движения транспортных средств

Литература:

1. Е.С. Уланова, В.Н. Забелин Методы корреляционного и регрессионного анализа в агрометеорологии. Ленинград, Гидрометеоиздат, 1990, 207 с.

2. Джакешов К.С. Определение запыленности воздуха в притрассовой зоне автомобильных дорог и городских улиц и пути ее снижения//Сборник научных трудов и докладов международной научно-практической конференции, посвященной 45-летию Казахстанской дорожной науки, Астана-Алматы, 2004, с. 304-310.