Управление транспортными потоками в условиях сложившейся планировочной структуры городов Кавказских минеральных вод

УДК 656

УПРАВЛЕНИЕ ТРАНСПОРТНЫМИ ПОТОКАМИ В УСЛОВИЯХ СЛОЖИВШЕЙСЯ ПЛАНИРОВОЧНОЙ СТРУКТУРЫ ГОРОДОВ КАВКАЗСКИХ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД

О.В. Яксанов, ст. преподаватель, Северо-Кавказский государственный технический университет

Аннотация. Рассматриваются проблемы управления транспортными потоками и возможные решения по их оптимизации в условиях сложившейся планировочной структуры улично-дорожной сети города. Акценты сделаны на учет количественного роста размеров движения и изменения основных корреспонденций. Рассмотрены сущность, применимость, плюсы и минусы методов прогнозирования интенсивности для целей оперативного управления транспортными потоками.

Ключевые слова: планировочная структура, улично-дорожная сеть, транспортный поток, режим движения, методы прогнозирования.

Введение

Рассматривая изменение основных характеристик транспортных потоков, необходимо отметить, что при относительно стабильных показателях появление участков с напряженными режимами движения напрямую зависит от конфигурации улично-дорожной сети, где процесс формирования транспортных потоков протекает с учетом зонирования городской территории, дисклокации объектов массового тяготения и т. д. Также, уже на стадии разработки экологического паспорта города с учетом транспортной составляющей при прогнозировании интенсивности движения нужно учитывать ее увеличение иногородним транспортом и транзитом.

Формулирование проблемы

Анализируя планировочную структуру городов Ставропольского края и, в частности, городов-курортов региона КМВ, следует отметить, что формирование существующей сети дорог происходило в соответствии со структурой народнохозяйственного комплекса городов, т.е. направленности на обеспечение санаторно-курортной индустрии и спальных районов.

Дальнейший рост городов, в большей мере проявляющийся в точечной застройке, приводит к изменению функционального зонирования территории и срастанию производственных и жилых территорий.

Если придерживаться классических принципов формирования в городе магистральных улиц и дорог, то уже на стадии градостроительных планов необходимо решать задачи транспортного, планировочного, экономического и экологического характера.

В существующей ситуации (протяженности и плотности сети) классические принципы формирования в городе магистральных улиц и дорог уже не применимы, и основными становятся задачи оперативного управления транспортными потоками с учетом конфигурации УДС, сложившихся режимов движения и направленности грузо- и пассажиропотоков.

Функциональное зонирование территорий городов КМВ проведено таким образом, что основные маршруты грузопотоков направлены через центры городов; отсутствие транзитных путей приводит к образованию заторов, высоким задержкам и повышению коли-

чества выбросов вредных веществ в центральных частях городов. Районы города соединяются 2 - 3 автомагистралями, по которым наблюдается 3 - 5-кратное увеличение интенсивности по сравнению с другими улицами. Потребительские грузы, определяющие основной поток в городах КМВ, направлены в жилые районы и центры. Грузопоток потребительских грузов характеризуется устойчивостью по направлению. Отсутствие четких генеральных планов развития городов и комплексных транспортных схем делает невозможным прогнозирование транспортной ситуации на долгосрочную перспективу.

Пути решения проблемы

В таких условиях для возможности оперативного управления транспортными потоками следует решать две основные задачи:

- учет количественного роста размеров движения и изменения основных корреспонден-ций;

- рационализация маршрутов движения, которая в сложившейся ситуации является необходимым условием.

Решение второй задачи изучено достаточно подробно и представлено в работах отечественных и зарубежных авторов [1 - 4]. Решение же первой задачи реализуется в использовании различных методов прогнозирования интенсивности.

Рассмотрим кратко эти методы с позиции сущности, применимости, положительных и отрицательных сторон.

1) Методы экстраполяции межрайонных потоков автомобилей (методы единственного коэффициента роста, средних коэффициентов роста, детройтский метод и метод Фратара).

Суть - определение расчетного транспортного потока между районами с использованием показателей роста этого потока.

Применимость - использование для предварительных расчетов объемов движения.

Плюсы - простота вычислений.

Минусы - требуется подробная достоверная информация о существующем распределении

движения по каждому межрайонному сообщению, получение которой связано с трудоемкими обследованиями; отсутствие возможности учесть изменения в функционально-планировочной структуре города и организации движения; невозможность оценить объем движения в ранее не существовавших районах.

2) Метод, основанный на использовании гравитационной модели расчета.

Суть - расчет поездок автомобилей, в основу которого положены закономерности распределения поездок между районами города.

Применимость - прогнозирование объемов движения.

Плюсы - достаточная достоверность и устойчивость получаемых показателей для укрупненных расчетов.

Минусы - необходимы исследования, основанные на фактических межрайонных потоках в течение ряда лет, что в свою очередь связано с трудоемкими и дорогостоящими обследованиями; использование количества поездок населения как основного фактора.

3) Методы эмпирического моделирования потоков автомобилей по участкам сети магистральных улиц.

Суть - определение размера потоков автомобилей на участках улично-дорожной сети, в основу которого положены закономерности пространственно-временного распределения транспортных потоков в городе.

Применимость - определение размера потоков автомобилей на участках улично-дорожной сети с учетом общих закономерностей их распределения по территории города.

Плюсы - использование коэффициента зонной неравномерности, являющегося функцией от показателей функционального и планировочного развития города. Хорошие результаты расчетов для краткосрочного прогнозирования на начальных стадиях выполнения проектов размещения строительства.

Минусы - не учитывает качественное улучшение процесса перевозки и совершенствование функционально-планировочного по-

строения города. Отсутствие этапов моделирования процессов грузообразования и формирования корреспонденции грузов, что не позволяет использовать их на стадиях разработки комплексной транспортной схемы и генерального плана развития города.

4) Методы экстраполяции корреспонденции грузов между районами города.

Суть - в последовательном решении трех основных задач: определение объема перевозок, приходящегося на автомобильный транспорт; распределение объема перевозок между получателями и отправителями грузов; определение транспортных потоков и загрузки улично-дорожной сети [5].

Применимость - определение размеров суточного объема движения на улично-дорожной сети с учетом планируемого развития грузоформирующих объектов города.

Плюсы - возможность использования данных по объемам выпускаемой валовой продукции промышленных предприятий, объемам строительства в городе, численности населения. Получение данных не требует трудоемких и дорогостоящих исследований. Учет коэффициентов роста объемов перевозок.

Минусы - вероятность получения достоверной информации снижается по мере роста города. Метод не позволяет учесть происходящие в городе за длительный промежуток времени значительные изменения в размещении грузоформирующих объектов в транспортных районах.

5) Метод расчета корреспонденции грузов по типовым моделям.

Суть - расчеты транспортных корреспонден-ций для предприятий сходного технологического профиля.

Применимость - совершенствование этапа расчета корреспонденции грузов.

Плюсы - учет структуры объектов грузооб-разования и потребления внутри района и изменение этой структуры по мере развития города [5]. Устойчивость показателей, характеризующих удельный грузооборот промышленных предприятий одного технологического профиля, позволяет использовать

при расчете не фактические корреспонденции грузов промышленных предприятий, а нормативные их значения или типовые модели корреспонденции грузов для каждого типа объектов.

Минусы - ограниченность применения.

6) Метод структурного прогнозирования корреспонденции грузов.

Суть - учет процесса оптимизации грузовых связей между объектами города и совершенствование пространственной организации объектов на перспективу. Разработана математическая модель расчета грузопотока, включающая формализацию процессов образования, обмена и поглощения грузов.

Применимость - для прогнозирования грузопотоков на стадиях разработки технико-экономических основ и генерального плана развития города, а также комплексных транспортных схем городских агломераций.

Плюсы - использование различных расчетных схем: распределение корреспонденций грузов устойчиво во времени; распределение по критерию минимизации числа связей между объектами при поставках грузов одного вида или по критерию минимизации транспортной работы (возможность использования функции-критерия в рамках моделей линейного программирования); распределение в зависимости от общего размещения потребителей грузов одного вида на территории города по пропорциональности мощности потребителей.

Минусы - использование моделей возможно в рамках ограничений, накладываемых на модели, используемые для расчетов.

Выводы

Рассмотренные модели и методы позволяют рассчитать прогнозируемые транспортные потоки между объектами города в рассматриваемых градостроительных условиях, на основании которых возможно применение оперативных мероприятий по организации движения. Однако гибкое и оперативное управление транспортными потоками на территориях со сложившейся планировочной структурой улично-дорожной сети возможно только в рамках современных автоматизиро-

ванных систем управления дорожным движением.

Данные методы целесообразно использовать при расчетах перспективных транспортных потоков в отдельных районах урбанизированных территорий на стадии разработки комплексной транспортной схемы городов в рамках разработки генеральных планов.

Литература

1. Бережная Е.В., Бережной В.И. Математи-

ческие методы моделирования экономических систем: Учебное пособие. - М.: Финансы и статистика, 2004. - 368 с.

2. Воркут А.И. Грузовые автомобильные пе-

ревозки. - 2-е изд., перераб. и доп. - К.: Вища школа. Головное изд-во, 1986. -447 с.

3. Иносэ Х., Хамада Т. Управление дорож-

ным движением / Под ред. М.Я. Блин-кина: Пер. с англ. - М.: Транспорт, 1983.

- 248 с.

4. Дрю Д. Теория транспортных потоков и

управление ими. - М.: Транспорт, 1972.

- 424 с.

5. Глухарева Т.А., Горбанев Р.В. Организа-

ция движения грузовых автомобилей в городах. - М.: Транспорт, 1989. - 125 с.

Рецензент: В.К. Жданюк, профессор д.т.н., ХНАДУ.

Статья поступила в редакцию 15 мая 2009 г.