CC BY
60
УДК б5б. 13
КОНЦЕПЦИЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ПОТОКОВ ДВИЖЕНИЯ И РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ ТРАНСПОРТНЫХ ПРОБОК
А.Н. Лопанов, профессор, д.т.н., Белгородский государственный технологический университет имени В.Г. Шухова, Россия
Аннотация. Показано, что одна из актуальных проблем безопасности жизнедеятельности человека - автомобильные пробки. Для ликвидации автомобильных пробок предложена концепция физического разделения потоков движения. Разработано технологическое решение -«универсальный модуль физического разделения потоков».
Ключевые слова: ликвидация автомобильных пробок, физическое разделение потоков, охрана труда, безопасность движения.
КОНЦЕПЦІЯ РОЗПОДІЛУ ПОТОКІВ РУХУ І РОЗВ’ЯЗАННЯ ПРОБЛЕМ
ТРАНСПОРТНИХ ЗАТОРІВ
А.М. Лопанов, професор, д.т.н., Бєлгородський державний технологічний університет імені В.Г. Шухова, Росія
Анотація. Показано, що одна з актуальних проблем безпеки життєдіяльності людини - автомобільні пробки. Для ліквідації автомобільних пробок запропоновано концепцію фізичного розподілу потоків руху. Розроблено технологічне рішення - «універсальний модуль фізичного поділу потоків».
Ключові слова: ліквідація автомобільних пробок, фізичний розподіл потоків, охорона праці, безпека руху.
THE CONCEPT OF TRAFFIC FLOW SEPARATION AND SOLVING THE PROBLEMS OF TRAFFIC CONGESTION
A. Lopanov, Professor, Doctor of Engineering Science,
Belgorod Shukhov State Technological University, Russia
Abstract. Traffic congestions have been shown as an actual problem of safety of human vital activities. To eliminate traffic congestions a concept ofphysical separation of traffic flows has been proposed. A technological solution - a universal module of physical separation of traffic flows - has been developed.
Key words: elimination of traffic congestions, physical separation of flows, labour protection, traffic safety.
Введение
Одна из актуальных проблем безопасности жизнедеятельности человека - автомобильные пробки. Это не только и не столько проблема безопасности дорожного движения -это проблема безопасности жизнедеятельности крупных городов и населенных пунктов, проблема охраны труда участников дорожного движения.
Анализ публикаций
Анализ технических, технологических и организационных мероприятий, предлагаемых различными авторами, научно-исследовательскими институтами и иными организациями, позволяет утверждать, что до настоящего времени не создано универсального и эффективного решения проблемы автомобильных пробок [1 - 6]. Как правило,
предлагаемые мероприятия носят временный характер и не способствуют решению данной проблемы с перспективой на будущее.
Цель и постановка задачи
Цель работы состояла в решении проблем транспортных пробок и охраны труда участников дорожного движения.
Концепция физического разделения потоков движения
Решение проблемы автомобильных пробок можно осуществить через следующую систему мер организационного, технического и технологического характера.
Для решения проблемы безопасности жизнедеятельности в населенном пункте необходимо принять концепцию «физического разделения потоков движения» - пешеходов, автомобильного и другого транспорта. Суть концепции проста. Любой участник движения из произвольной точки населенного пункта может попасть в другую точку, физически не пересекаясь с другими движущимися потоками, в том числе потоками транспорта. Важность принятия указанной меры организационного характера позволит целенаправленно принимать меры технического и технологического характера, которые будут способствовать ликвидации пробок.
В рамках концепции физического разделения потоков следуют такие меры технического характера как строительство подземных и надземных переходов, ликвидация светофорного регулирования (светофорное регулирование не совместимо с концепцией физического разделения потоков), переход на трехмерное движение (движение в трех измерениях). Как показывает практика, даже неполное внедрение условий физического разделения потоков позволяет снизить количество пробок автомобильного транспорта и, как следствие, способствовать сохранению охраны труда участников дорожного движения. В качестве примера можно привести столицу Бразилии, где частично реализован принцип физического разделения потоков, и это позволяет ликвидировать пробки на магистралях с высокой плотностью потоков движения.
На первом этапе технологию трехмерного движения целесообразно ввести на перекрестках, что существенно повысит пропускную
способность дорог. В соответствии с расчетами, трехмерное движение на перекрестках при любой плотности населения современного города, наличии автомобилей у каждого жителя не будет способствовать возникновению пробок.
Следует обратить внимание, что в крупных городах и населенных пунктах необходимо постепенно отменять светофорное регулирование движения. Светофорное регулирование движения снижает среднюю скорость движения транспорта и способствует возникновению пробок. Отмена светофорного регулирования, переход на движение в трех измерениях, осуществление концепции физического разделения транспортных потоков существенно повышает безопасность участников дорожного движения. Технология трехмерного движения позволяет без ущерба для пропускной способности кольцевых и объездных дорог строить съезды, перекрестки, другие примыкающие неглавные дороги.
Для осуществления концепции физического разделения потоков движения разработано технологическое решение - «универсальный модуль физического разделения потоков». Универсальный модуль физического разделения потоков представляет собой техническое устройство, которое совместимо с ландшафтом города, перекрестка, улицы, имеет современный и привлекательный дизайн и позволяет двигаться автомобилям на перекрестке, не пересекаясь, в любых направлениях.
Конструктивные особенности универсального модуля физического разделения потоков позволяют установить его на любой улице, перекрестке дорог, съездах с дорог, автомобильных кольцевых развязках.
Проектирование, привязка и производство модулей физического разделения потоков требует больших усилий и капитальных вложений, но социальный и экономический эффект от затрат на их производство настолько превысит затратную часть, что внедрение указанной технологии целесообразно.
Так как моделирование процессов безопасного движения осуществляется с учетом динамических характеристик автомобилей, условий движения [7 - 10] в рамках технологии «физического разделения потоков» нами решена задача безопасного движения транс-
порта в условиях максимальном пропускной способности по полосе движения, рис. 1. Анализируя представленные данные, можно отметить, что при максимальной пропускной способности по одной полосе движения
п~1500 машин/час безопасная скорость движения не превышает 29 - 35 км/час.
Схема организации движения машин на перекрестках представлена на рис. 2.
п, шт/с
0.4
0.1
0,0 1---------1------------1-----------1-----------1
0 10 20 30 40
V, м/с
Рис. 1. Безопасная пропускная способность полосы движения (п) в зависимости от скорости движения автомобиля при хороших погодных условиях: п=У/Ь; Ь=1авт +/в.Р.+/т/п;£=4+1,65У+0,07У2; /авт- длина автомобиля, 4 м;
/в.р. - путь прохождения автомобиля за время реакции водителя - 1,25 У;
/т/п - длина тормозного пути 0,4У+0,07У2
Рис. 2. Схема организации движения на перекрестках. Пропускная способность - 6000 машин в час
Сочетание кольцевого движения с модулем физического разделения ПОТОКОВ позволит осуществлять безопасное движение транспорта в любых направлениях.
Внедрение концепции физического разделения потоков движения - это не только крупный, экономически целесообразный проект, но и проект, имеющий большое социальное значение. Создание технологии физического разделения потоков движения может обеспечить экономические преимущества в развитии региона вследствие занятости населения, поступление денежных и иных ресурсов за счет продажи модулей в другие регионы, в том числе в рамках международного сотрудничества.
К настоящему времени в рамках реализации концепции физического разделения потоков транспорта выполнены предпроектные разработки «Обеспечение безопасности движения на перекрестке улиц Ватутина и Королева г. Белгорода», «Обеспечение безопасности движения на перекрестке улиц Ватутина и Костюкова г. Белгорода». Изготовлены макеты универсального модуля физического разделения потоков для перекрестка улиц Губкина и Щорса г. Белгорода.
Выводы
Таким образом можно предложить следующие организационные, технические и технологические мероприятия по ликвидации пробок в населенном пункте:
1. Принятие концепции физического разделения потоков.
2. Постепенный переход на трехмерное движение (движение в трех измерениях).
3. Отмена светофорного регулирования потоков движения.
4. Внедрение технологии трехмерного движения (модуль физического разделения потоков).
Литература
1. Коноплянко В.И. Организация и безопасность движения. Безопасность движения транспортных средств: учебное пособие / В.И. Коноплянко, В.В. Зырянов, А.С. Бе-
резин и др. - Кемерово: КузГТУ, 2GG3. -92 с.
2. Зеркалов Д.В. Безпека дорожнього руху:
навчальний посібник / Д.В. Зеркалов. - К.: Науковий світ, 2GG9. - 192 с.
3. Ткачук К.Н. Основи охорони праці: підручник / К.Н. Ткачук, М.О. Халімовський, В.В. Зацарний та ін. - К.: Основа, 2GG3.-472 с.
4. Боровский Б.Е. Безопасность движения
автомобильного транспорта / Б.Е. Боровский. - Л.: Лениздат, 1984; - 3G4 с.
5. Венгеров И.А. Автомобильный транспорт и
проблема повышения безопасности дорожного движения / И.А. Венгеров, С.В. Сурков // Вестник Российского автотранспортного союза. - 2GG1 - № 6. - С. 25 - 3G.
6. Герами В.Д. Концепция формирования
системы городского пассажирского общественного транспорта / В.Д. Герами // Автотранспортное предприятие. - 2GG2. -№ 5. - С. 8.
7. Додонов Б.М. Имитационная модель тор-
можения автомобиля / Б.М. Додонов, В.З. Русаков, А.В. Кучеренко // Моделирование. Теория, методы и средства: материалы IV Междунар. науч.-практ. конф. -Новочеркасск: ЮРГТУ, 2GG4. - С. 28 - 38.
8. Ротенберг Р.В. Основы надежности системы водитель - автомобиль - дорога - среда / Р.В. Ротенберг. - М.: Машиностроение, 1986. - 216 с.
9. Русаков В.З. Активная безопасность автотранспортных средств в эксплуатации: монография / В.З. Русаков . - Шахты: ЮРГУЭС, 2GG4. - 282 с.
1G. Sharp R. S. A Generally Applicable Digital Computer Based Mathematical Model for the Generation of Shear Forces by Pneumatic Tyres / R.S. Sharp, М.А. El-Nashar // Vehicle System Dynamics. - 1986. - V.15. - P. 187 -2G9.
Рецензент: M.H. Кравцов, доцент, к.т.н., ХНАДУ.
Статья поступила в редакцию 3G июля 2G12 г.
