Учет влияния параметров улично-дорожной сети на условия безопасности движения в городах

УДК 656.021

УЧЕТ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ УЛИЧНО-ДОРОЖНОЙ СЕТИ НА УСЛОВИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ В ГОРОДАХ

В.А. Лукин, к.т.н., зав. каф., ОБД, А.В. Лукин, аспирант, Волгоградский государственный архитектурно-строительный

университет

Аннотация. Рассмотрены модели управления транспортными потоками, основанные на фактах, характеризующие движение транспортных потоков и учитывающие данные интенсивности движения транспорта и пешеходов, составе транспортного потока и т.д.

Ключевые слова: дорожная сеть, безопасность движения, скорость движения, транспортный поток, пешеходный поток.

Введение

Одним из острых вопросов организации движения транспорта является проблема учета влияния параметров улично-дорожной сети (УДС) на условия безопасности движения в городах.

Анализ публикаций

На сегодняшний день опубликованы работы, где предлагаются различные модели управления транспортными потоками в городских условиях [2, 3, 4]. Каждая из предлагаемых моделей основывается на учете факторов, характеризующих движение транспортных потоков, и использует данные: об интенсивности движения транспорта и пешеходов; о скоростях движения транспорта на различных участках УДС; о задержках транспортных и пешеходных потоков на отдельных участках и во времени (по сезонам и часам суток); о составе транспортного потока и т. п. Влияние дорожных условий в этих моделях отражается косвенно, и поэтому принятие решений по совершенствованию УДС затруднено. Известно, что основным показателем, определяющим целевую функцию автомобильных дорог и уличнодорожной сети городов, является скорость движения. На этот показатель оказывает влияние множество факторов, одними из которых являются: интенсивность и состав

транспортных и пешеходных потоков, их взаимная доступность; ширина проезжей части и число полос движения по направлениям; плотность потока; плотность уличнодорожной сети; уровень организации движения; условия видимости и т. п.

Постановка задачи

Представляется возможным все многообразие дорожных условий и их влияние на режимы и безопасность дорожного движения учесть с помощью мультипликативной функции вида

у = Со и*“',

1=1

где У - параметр, характеризующий режимы или безопасность движения (скорость, коэффициент снижения расчетной скорости, относительный показатель аварийности, итоговый коэффициент аварийности и т. п.); х -характеристики улично-дорожной сети,

влияющие на итоговый показатель; а,- - степень влияния аргумента на итоговый показатель; С0 - параметр соответствия.

Исходные данные для расчета степени влияния можно получить в результате натурных наблюдений за интенсивностью и составом движения, а также анализа параметров УДС.

Реализация задачи

В рамках выполнения работ по составлению комплексной транспортной схемы г. Волгограда были проведены выборочные и сплошные обследования интенсивности, состава и скоростных режимов движения транспортных потоков на улично-дорожной сети (УДС) города Волгограда, параметры которой выявлены в ходе дополнительного обследования.

Натурными наблюдениями были определены максимальные часовые интенсивности движения и состав транспортного потока на 86 узловых перекрестках города, которые представляют собой узлы графа УДС г. Волгограда в физических и приведенных единицах транспортных средств.

В результате натурных обследований установлены значения коэффициентов суточной неравномерности интенсивности движения по УДС г. Волгограда (рис. 1).

Построены графики распределения интенсивности движения по часам суток на основных магистралях улицах города Волгограда (рис. 2).

Были построены эпюры пиковых нагрузок интенсивности движения на перегонах основных магистралей и улиц. Определен состав транспортных средств, двигающихся по УДС города. Процентное соотношение категорий транспорта приведено на диаграмме (рис. 3).

Анализ данных натурных наблюдений за интенсивностью и составом движения на УДС города Волгограда показал:

- на улицах города преобладает легковой транспорт (69%), значительную часть занимает маршрутный транспорт малой вместимости (17%), грузовой транспорт движется в основном по объездным магистралям, кроме малотоннажного подвижного состава, который работает на всей УДС и выполняет социально значимые перевозки: обслуживание торговой сети, почты, вывоз мусора, доставка строительных грузов, работа аварийной спецтехники и т. п. (в настоящее время состав потока и его распределение по УДС города уточняется);

- из 86 обследованных перекрестков более 50% (46 перекрестков) работают в утренний

1,80

1,60

1,40

1,20

1,00

0,80

0,60

0,40

0,20

0,00

П п г-. П

МП'ГЮЮКЛО)

0

о

о

0

Г\1 со 22

Время суток

Рис. 1. График изменения коэффициентов неравномерности движения транспортных потоков по часам суток

Рис. 2. График распределения интенсивности движения по часам суток по проспекту Маршала Жукова

Рис. 3. Состав потока на УДС г. Волгограда

Интенсивность движения, авт/час

Рис. 4. Зависимость скорости от интенсивности движения: 1 - скорость 85% обеспеченности; 2 - скорость 50% обеспеченности; 3 - скорость 15% обеспеченности

час «пик» в напряженном режиме: задержки движения составляют от 15 мин и выше;

- 8 перекрестков в утренний час «пик» работают на полном пределе. (Задержки составляют свыше 20 мин. Перед перекрестками выстраиваются длинные очереди);

- снижена пропускная способность уличнодорожной сети.

В этих условиях были проведены замеры скоростей движения транспортных единиц и получены эмпирические зависимости скорости от интенсивности, состава, плотности транспортного потока.

Анализируя график на рис. 4, обратим внимание на точку пересечения линий графика, которая указывает на то, что при интенсивности движения в 1690 автомобилей в час

поток может двигаться с оптимальной скоростью 30 км/ч. Эти показатели справедливы для усредненных параметров участков улично-дорожной сети г. Волгограда, где проводились замеры скоростей. Для того чтобы провести анализ измерений скорости транспортных средств на различных участках улично-дорожной сети (УДС) города Волгограда, за основу была взята приведенная интенсивность движения в час «пик». Но каждый рассматриваемый участок имеет свою пропускную способность, поэтому для сравнимости результатов, полученных на разных участках УДС, были вычислены коэффициенты загрузки рассматриваемых дистанций по формуле

г =-

РП

Коэффициент загрузки, 2 Рис. 5. График влияния коэффициента загрузки УДС на скорости ТП

где г - коэффициент загрузки дороги; Урт -часовая интенсивность, приведенная к расчетному автомобилю; -РПрт - пропускная способность участка дороги.

Для исследования было выбрано 125 участков улиц, составляющих основу УДС города Волгограда. Замеры скоростей транспортных средств производились в часы «пик». Были построены кумулятивные кривые распределения скоростей. Для построения графика использовались значения скоростей 50% -обеспеченности, характеризующие режимы движения транспортных потоков на УДС г. Волгограда.

В результате обработки данных был построен график зависимости скоростей транспортных потоков от величины коэффициентов загрузки улиц (см. рис. 5.), из которого следует, что в интервале 0 < г < 0,44 транспортный поток движется со скоростью от 30 до 64 км/ч; в интервале 0,44 < г < 0,60 скорость транспортного потока составляет от 20 до 45 км/ч, а в интервале 0,60 < г < 1,0 скорость транспортного потока менее 20 км/ч.

Получена эмпирическая зависимость, отражающая влияние уровня загрузки участка УДС на среднюю скорость потока.

Матрица для расчета параметров влияния элементов дорожной сети на скорости дви-

жения рассчитывалась в двух вариантах: в абсолютных и относительных показателях.

Выводы

Анализ дорожных условий и их влияния на скорость потоков в городе с помощью формулы (1) показал, что основными факторами, определяющими режимы движения, являются плотность и состав потока, ширина проезжей части и количество полос движения по направлениям.

Литература

1. Руководство по проведению транспортных

обследований в городах. - М., 1982.

2. Романов А.Г. Дорожное движение в горо-

дах: закономерности и тенденции. - М., Транспорт, 1984.

3. Живоглядов В.Г. Теория движения транс-

портных и пешеходных потоков. - Ростов-на-Дону: Известия Вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн.науки, 2005.

4. Капитанов В.Т., Хилажев Е.Б. Управление

транспортными потоками в городах. -М: Транспорт, 1985.

Рецензент: В.В. Филиппов, профессор, д.т.н., ХНАДУ.

Статья поступила в редакцию 25 мая 2009 г.