CC BY
45
Оригинальная статья / Original article УДК 656.11
DOI: 10.21285/1814-3520-2017-8-193-198
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КОНФЛИКТНЫХ СИТУАЦИЙ НА ИЗМЕНЕНИЕ СКОРОСТИ ТРАНСПОРТНЫХ ПОТОКОВ В ЗОНАХ НЕРЕГУЛИРУЕМЫХ ПЕРЕКРЕСТКОВ
_ л о
© С.Л. Чикалина1, Н.А. Елфимова2
Иркутский национальный исследовательский технический университет, Российская Федерация, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
РЕЗЮМЕ. ЦЕЛЬ. В данной работе проведено изучение влияния конфликтных ситуаций на скорость проезда транспортными средствами нерегулируемых перекрестков. Разработаны методики сбора и анализа данных при исследовании конфликтных ситуаций. Рассмотрена возможность использования навигационного оборудования для оценки скорости проезда конфликтных зон. МЕТОДЫ. Для обработки полученных данных о продолжительности проезда конфликтной зоны использовались методы математической статистики. РЕЗУЛЬТАТЫ. По результатам исследований можно сделать вывод о том, что конфликтная точка влияет на изменение скорости транспортного средства как в момент непосредственного проезда, так и на движение до конфликтной зоны. Также было установлено, что в зоне действия конфликтных точек водитель инстинктивно снижает скорость, даже при отсутствии реальной опасности. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Мероприятия по организации дорожного движения можно проводить как отдельно, так и в совокупности. Проведение мероприятий по модернизации перекрестков должно сопровождаться новыми технологиями сбора и обработки информации с целью предупреждения конфликтных ситуаций еще на стадии планирования улично-дорожной сети.
Ключевые слова: конфликтная ситуация, дорожно-транспортные происшествия, треки, скорость транспортных средств, нерегулируемый перекресток.
Формат цитирования: Чикалина С.Л., Елфимова Н.А., Исследование влияния конфликтных ситуаций на изменение скорости транспортных потоков в зонах нерегулируемых перекрестков // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2017. Т. 21. № 8. С.193-198. DOI: 10.21285/1814-3520-2017-8-193-198
STUDY OF THE CONFLICT SITUATION EFFECT ON TRAFFIC FLOW SPEED ALTERATION IN THE ZONES OF UNREGULATED INTERSECTIONS S. L. Chikalina, N.A. Elfimova
Irkutsk National Research Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russian Federation.
ABSTRACT. PURPOSE. The paper studies the influence of conflict situations on the vehicle crossing speed on unregulated intersections. To research conflict situations techniques have been developed for data collecting and analysis. The possibility to use navigation equipment for the evaluation of crossing speed in the conflict zones has been considered. METHODS. The methods of mathematical statistics are used to process the obtained data on the duration of conflict zone crossing. RESULTS. The study results allow to draw a conclusion that a conflict point influences the change of vehicle speed both at the time of direct crossing and the movement before the conflict zone. It is also determined that drivers instinctively reduce speed in the coverage area of conflict points even in the absence of a real danger. CONCLUSION. Measures on traffic organization can be taken both separately and in a set. Measures on intersection modernization have to be followed by the new technologies of data collection and processing in order to prevent the conflict situations as early as at the stage of road network planning.
Keywords: conflict situation, road accidents, tracks, vehicle speed, unregulated intersection
For citation: Chikalina S.L., Elfimova N.A. Study of the conflict situation effect on traffic flow speed alteration in the zones of unregulated intersections. Proceedings of Irkutsk state technical university. 2017, vol. 21, no. 8, pp. 193-198. (In Russian) DOI: 10.21285/1814-3520-2017-8-193-198
1
Чикалина Светлана Леонидовна, кандидат технических наук, доцент кафедры менеджмента и логистики на транспорте, e-mail: [email protected]
Svetlana L. Chikalina, Candidate of technical sciences, Associate Professor of The Department of Transport Management and Logistics, e-mail: [email protected]
2Елфимова Наталия Алексеевна, студент, e-mail: [email protected] Natalia A. Elfimova, Student, e-mail: [email protected]
Введение
Проведенные авторами исследования дорожно-транспортных происшествий показали, что наибольшее их число происходит в конфликтных точках: в местах, где в одном уровне пересекаются траектории движения транспортных средств или транспортных средств и пешеходов; в местах отклонения или слияния транспортных потоков. В России проводятся значительные работы по повышению безопасности движения на участках улично-дорожной сети. В городах и других населенных пунктах предусматривается проведение обязательных мероприятий для предупреждения дорожно-транспортных происшествий. Число конфликтных ситуаций является мерой измерения частоты возникновения дорожно-транспортных происшествий, что позволяет прогнозировать частоту происшествий. Традиционный подход к оценке безопасности движения, основанный на анализе частоты и тяжести последствий дорожно-транспортных происшествий, не позволяет детально выявить условия, влияющие на безопасность движения в конфликтных точках и достоверно оценить эффективность мер по повышению безопасности. Для повышения безопасности движения возникает необходимость исследования конфликтных ситуаций с целью принятия инженерно-технических решений, направленных на минимизацию риска возникновения ДТП [1, 2].
Недостаточные исследования возникновения опасных конфликтных участков позволяют делать выводы и предлагать мероприятия по изменению сложившейся транспортной ситуации только после совершения дорожно-транспортных происшествий. Возникает необходимость оценивать и выявлять потенциально опасные конфликтные точки до момента совершения дорожно-транспортного происшествия.
Основная часть дорожно-транспортных происшествий (около 40-60 %) происходит в местах пересечения траекторий конфликтующих автомобилей, то есть в конфликтных точках, где взаимодействуют два различных направления движения транспортных средств. Изучение конфликтных ситуаций обусловлено возрастанием аварийности и повышением уровня тяжести дорожно-транспортных происшествий. Объективный анализ данных о дорожно-транспортных происшествиях можно получить методами математической статистики. В настоящее время существуют методы анализа причин, основанные на обработке статистических данных о количестве ДТП. Основной целью проведения исследований конфликтных ситуаций является поиск решений по устранению или снижению риска их возникновения. Рост автомобилизации опережает модернизацию улично-дорожной сети, в связи с этим и увеличивается число конфликтных ситуаций, приводящих к ДТП3[3-5].
Стратегия управления транспортными средствами может уменьшить конфликтные ситуации в случае применения следующих способов:
- ограничение количества конфликтов путем изменения направления следования транспортных средств;
- разделение конфликтных точек в случае невозможности их устранения;
- устранение поворота транспортных средств, требующего взаимодействия с участниками дорожного движения, направляющимися в попутном направлении.
Обычно при проезде по опасным участкам от водителя требуется повышенная внимательность. Исходя из дорожных условий, прилегающей местности и обстановки на опасных участках дорог, движение допустимо только со снижением скорости
3
Цариков А.А. Развитие методов расчета регулируемых узлов на улично-дорожной сети города: автореф. дис... канд. экон. наук: 05.22.01. Екатеринбург, 2010, 18 с. / Tsarikov A.A. Development of calculation methods of regulated junctions in city road network: Abstract of the Candidate's Dissertation in Economics: 05.22.01. Ekaterinburg, 2010, 18 p.
транспортных средств. Сталкиваясь с необходимостью резкого снижения скорости и усложнением процесса управления автомобилем, водитель подвергается опасности попасть в конфликтную ситуацию, которая может привести к дорожно-транспортному происшествию. Характерно, что опасным является и момент выезда из конфликтной зоны, поскольку транспортные средства, идущие на обгон, создают помеху транспорту, движущемуся по второй полосе.
Таким образом, появляется возможность оценивать потенциальную опасность тех или иных участков улично-дорожной сети по конфликтным ситуациям.
К задачам, решить которые необходимо для достижения поставленной цели, можно отнести:
- рассмотрение теоретических и экспериментальных исследований процес-
са взаимодействия конфликтующих сторон в конфликтных точках;
- определение размеров конфликтной зоны;
- определение видов закономерностей изменения скорости конфликтующими транспортными средствами в конфликтной зоне;
- анализ процесса изменения скоростного режима движения конфликтующих транспортных средств «до и после» проезда конфликтной точки;
- определение основных параметров, влияющих на конфликтные ситуации, предложение мероприятий по их устранению.
В данной работе исследование конфликтной зоны производится в местах слияния главной и второстепенной дорог без учета пересечения полос движения встречного направления [6, 7].
Данные и методы исследования
За критерий безопасности движения может быть принято отношение допускаемой скорости движения автомобилей по опасному участку к скорости, развиваемой в конце предыдущего участка [1]. Такой коэффициент называется коэффициентом безопасности, который определяется по формуле
Кбез - 7Г,
У R Y
(1)
где V - скорость движения транспортного средства; Vв.x - скорость движения на входе.
Для сравнительной оценки сложности и потенциальной опасности транспортных узлов применяют системы условных показателей (оценочных баллов). В определение показателя сложности вводят данные, характеризующие интенсивность конфликтующих потоков. Показатель сложности для отдельной конфликтной точки определяется по формуле
SN -0M(Nai + Nak),
(2)
где N31 и Мак - интенсивность взаимодействующих в данной точке конфликтующих потоков.
Метод оценки опасности дорожно-транспортных происшествий, впервые предложенный еще в 1955 г., применительно к сравнению типов пересечений в одном уровне с направляющими островками, основан на системе коэффициентов, характеризующих степень опасности в каждой конфликтной точке для пересекающихся потоков [2]. Степень опасности каждого типа пересечения определяется как сумма произведений суммарных интенсивностей движения в каждой конфликтной точке на соответствующие коэффициенты. Степень опасности пересечения в целом может быть вычислена по формуле
г _ vn aiPi
(3)
где в - степень опасности; а\ - интенсивность движения; в - коэффициент.
Чем выше степень опасности, тем более реальную угрозу представляет пересечение транспортных потоков для участников дорожного движения и, следователь-
но, возрастает вероятность возникновения дорожно-транспортного происшествия.
Задержки движения транспортных потоков на городской улично-дорожной сети характеризуются потерей времени при прохождении транспортными средствами заданного участка дороги со скоростью сообщения ниже оптимальной. Оптимальной скоростью в данном случае считается скорость сообщения, обеспечивающая минимальные потери времени, минимальный расход топлива, расходы, связанные с износом систем и агрегатов автомобиля в процессе эксплуатации, минимальные выбросы вредных веществ, снижение вероятности возникновения дорожно-транспортных происшествий. Метод оценки конфликтных ситуаций поможет исследовать и спрогнозировать дорожно-транспортные происшествия до их возникновения, следовательно, можно будет влиять на опасные участки путем принятия решений по повышению безопасности дорожного движения [2].
Для определения степени влияния конфликтной зоны на скорость движения проезда перекрестка были выбраны слияния, примыкания и пересечения дорог г. Иркутска.
Замеры скорости на исследуемом участке проводились в течение дня: в утренние и вечерние часы пик, а также в обеденное время. С целью выявления
Результаты
По результатам исследований можно сделать вывод о том, что конфликтная точка влияет на изменение скорости транспортного средства как в момент непосредственного проезда, так и на движение до конфликтной зоны. Также было установлено, что в зоне действия конфликтных точек водитель инстинктивно снижает скорость, даже при отсутствии реальной опасности.
При обследовании дорожных условий в зоне действия конфликтных ситуаций было определено, что многие слияния и перекрестки не соответствуют требованиям
наиболее критических ситуаций и, как следствие, их последующей модернизацией для снижения уровня опасности на нерегулируемых перекрестках по полученным данным была разработана методика оценки проезда транспортными средствами конфликтной зоны.
Экспериментальное исследование проводилось методом наблюдения с записью видео-треков. Запись треков осуществлялась с помощью программы «Гео-треккер», которая работает на базе «Ян-декс.Карт» [3]. По полученным трекам были оценены такие параметры, как изменения режимов движения; временные характеристики и направления движения транспортных средств. Путь, который проходит транспортное средство на всем протяжении конфликтной зоны можно разделить на несколько этапов: движение до конфликтной зоны; движение в конфликтной зоне и движение после конфликтной зоны. Информация с треков позволила также определить мгновенную скорость транспортного средства, движущегося по главной дороге, и оценить влияние транспортных средств, движущихся по второстепенной дороге, на скорость движения транспортных средств, движущихся по главной дороге. На рисунке представлен график изменения скорости транспортного средства при проезде конфликтной зоны на нерегулируемом перекрестке.
безопасности дорожного движения. Для решения этой проблемы необходимо проанализировать полученные данные и предложить мероприятия по повышению безопасности в конфликтных точках.
Мероприятия, направленные на минимизацию воздействия конфликтных ситуаций в зоне нерегулируемых перекрестков, позволяют повысить безопасность дорожного движения на улично-дорожных сетях городов. Необходимо максимально использовать возможности реорганизации перекрестков, так как именно в их зоне происхо-
1 2 3 4 5 б 7 S 9 10 11 12
Номер точки трека / Track point number
Влияние конфликтной зоны на скорость проезда транспортных средств: я - ул. Байкальская -ул. Седова; А - Въезд на Академический мост: с ул. Партизанская - с ул. Пискунова; н - Въезд на Академический мост: с ул. Партизанская - с ул. 3 июля; "< - Ул. Маяковского - ул. Гоголя /
Mayakovsky St. - Gogol St.; - Ул. Рабочая - ул. Франко Каменецкого; ■ - Объездная Первомайского - съезд с ул. Лермонтова; —- Ул. Карла Маркса - ул. Чехова; - Съезд с академического моста - разворот с объездной Первомайского
Effect of the conflict zone on vehicle crossing speed: m - Baikalskaya St. - Sedova St.; ~-/Entering Akademichesky bridge: from Partizanskaya St. - from Piskunov St.; и - Entering Akademichesky bridge: from Partizanskaya St. - from 3 lulya St.; —»«— - Rabochaya St. - Franko Kamenetsky St.; ■ - Pervomaisky district byroad - Lermontov St. ramp; —- Carl Marx St. - Chekhov St.; - Akademichesky bridge
ramp- U-turn from the Pervomaisky district byroad
дит большинство транспортных конфликтов. гулируемых перекрестках при слиянии и В таблице представлены пути повышения примыкании неравнозначных дорог [1]. безопасности дорожного движения на нере-
Пути повышения безопасности дорожного движения
на нерегулируемых пересечениях Ways to improve road safety on unregulated intersections
Проблема / Problem Мероприятия по улучшению / Measures Получаемый эффект / Obtained effect
Недостаточная ширина проезжей части / Insufficient width of the roadway Дополнительные полосы; ушире-ние проезжей части / Additional lanes; widening of the carriageway Снижение транспортных задержек при плавном слиянии транспортных потоков / Reducing transport delays under smooth merging of traffic flows
Низкая пропускная способность улично-дорожной сети / Low capacity of road network Перенаправление транспортных потоков движения / Redirecting of traffic flows Снижение интенсивности транспортных потоков / Reducing traffic flow intensity
Широкая проезжая часть, позволяющая транспортным средствам двигаться по произвольной траектории / Wide carriageway that allows vehicles to move along an arbitrary trajectory Разделение транспортных потоков искусственным ограждением / Separation of traffic flows by road barriers Направленное движение транспортных потоков, задающее исходное и конечное направление при проезде перекрестка / Directional movement of traffic flows specifying initial and final direction when crossing the intersection
Заключение
Одним из методов повышения безопасности дорожного движения является определение степени опасности сложных участков автомобильных дорог [1]. Интенсивность движения является наиболее важным параметром, определяющим геометрические размеры элементов автомобильной дороги. К сожалению, в России рост автомобильного парка опережает модернизацию и усовершенствование улично-дорожных сетей, в связи с чем и появляет-
ся множество проблем, решать которые необходимо.
Мероприятия по организации дорожного движения возможно применять как отдельно, так и в совокупности друг с другом. Проведение мероприятий по модернизации перекрестков должно сопровождаться новыми технологиями сбора и обработки информации с целью предупреждения конфликтных ситуаций еще на стадии планирования улично-дорожной сети.
Библиографический список
1. Михайлов А.Ю., Левашев А.Г., Шаров М.И. Современные методы оценки качества организации дорожного движения в городах. Иркутск: Изд-во ИРНИТУ, 2015. 218 с.
2. Ахмадинуров М.М., Завалищин Д.С., Тимофеева Г.А., Математические модели управления транспортными потоками. Екатеринбург: Изд-во Ур-ГУПС, 2011. 119 с.
3. Оценка степени сложности транспортного узла [Электронный ресурс]. URL: http://studopedia. in-fo.html (19.06.2016).
4. Состояние транспортной сети и характеристики транспортного потока [Электронный ресурс]. URL:
http://stroy-technics.ru/article/sostoyanie-transportnoi-seti-i-kharakteristiki-transportnogo-potoka (19.06.2016).
5. Анализ конфликтных точек. [Электронный ресурс]. URL: http://kursika.ru/doc612376.html (19.06.2016).
6. Оценка сложности и опасности перекрестка при существующей и предлагаемой организации дорожного движения [Электронный ресурс]. URL: http:// www.righttransport.ru/rtos-912-1.html (19.06.2016).
7. Организация безопасности движения [Электронный ресурс]. URL: http://www.transpovolume.ru/ranvol-611.html (19.06.2016).
References
1. Mihajlov A.Ju., Levashev A.G., Sharov M.I. Sov-remennye metody ocenki kachestva organizacii dorozhnogo dvizhenija v gorodah [Modern assessment methods of traffic management quality in cities]. Irkutsk, IRNITU Publ., 2015, 218 р. (In Russian)
2. Ahmadinurov M.M., Zavalishhin D.S., Timo-feeva G.A., Matematicheskie modeli upravlenija transportnymi potokami [Mathematical models of traffic flow management]. Ekaterinburg, UrGUPS Publ., 2011. 119 р. (In Russian)
3. Ocenka stepeni slozhnosti transportnogo uzla [Evaluation of transport junction complexity degree]. Available at: http://studopedia.info.html (19 June 2016).
4. Sostojanie transportnoj seti i harakteristiki transportnogo potoka [Transport network state and traf-
Критерии авторства
Чикалина С.Л., Елфимова Н.А. имеют равные авторские права и несут равную ответственность за плагиат.
fic flow characteristics]. URL: http://stroy-technics.ru/article/sostoyanie-transportnoi-seti-i-kharakteristiki-transportnogo-potoka (19 June 2016).
5. Analiz konfliktnyh tochek. [Analysis of conflict points.]. URL: http://kursika.ru/doc612376.html (19 June 2016).
6. Ocenka slozhnosti i opasnosti perekrestka pri sushhestvujushhej i predlagaemoj organizacii dorozhnogo dvizhenija [Assessment of intersection complexity and unsafety under existing and proposed organization of road traffic]. URL: http://www.righttransport.ru/rtos-912-1.html (19 June 2016).
7. Organizacija bezopasnosti dvizhenija [Organization of traffic safety]. URL: http://www.transpovolume.ru/ ranvol-611.html (19 June 2016).
Authorship criteria
Chikalina S.L., Elfimova N.A. have equal author's rights and bear equal responsibility for plagiarism.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии интересов.
Conflict of interests
конфликта The authors declare that there is no conflict of interests
regarding the publication of this article.
Статья поступила 06.06.2017 г.
The article was received 06 June 2017
