CC BY
34ТРАНСПОРТ И ЭНЕРГЕТИКА
Домке Э.Р., Власов A.A.
Пензенский государственный университет архитектуры и строительства
Пенза, Россия
МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ СХЕМЫ ДВИЖЕНИЯ ТРАНСПОРТА В ГОРОДЕ
Улично-дорожная сеть (УДС) города создается десятилетиями и для ее изменения необходимы время и значительные инвестиции. Структура и протяженность УДС города создаются на основе генеральных планов развития, ориентированных на определенный уровень автомобилизации. В качестве расчетного уровня автомобилизации городов принимался уровень 60 авт./1000 жителей. Именно на этот уровень автомобилизации и была рассчитана вся транспортная инфраструктура и система управления дорожным движением российских городов. Основными ее недостатками являются:
- малая удельная плотность магистральных улиц и неразвитость сети местных улиц;
- низкая пропускная способность улиц и пересечений;
- совмещенное движение общественного пассажирского транспорта, легкового и грузового;
- применение для регулирования движения устаревших методов и технических средств, ориентированных на движение транспортных потоков малой плотности;
- отсутствие системы информационного обеспечения городского движения;
- практическое отсутствие системы обеспечения парковок в городе.
Активная мобилизация проходит практически по одной закономерности для всех стран: линейный рост количества автомобилей до уровня 300-350 авт./1000 жит., затем замедление роста и стабилизация при уровне 550±50 авт./1000 жит. Темпы автомобилизации российских городов, особенно таких мегаполисов, как Москва, Санкт-Петербург, несколько большие, чем западноевропейских городов периода достижения ими уровня 300 авт./1000 жит., но спад темпа наблюдается также при уровне 250-300 авт./1000 жит.
Закономерности изменения основных характеристик дорожного движения можно проследить на примере г. Пензы.
В 1990 г. в Пензе насчитывалось 80753 автомобилей, в 2000 г. - 84516, на конец 2005 г. - 94443. Таким образом, за последние 15 лет парк автомобилей в городе увеличился на 12%. В настоящее время на 1000 жителей города приходится 190 автомобилей.
В 1987 году интенсивность движения по основным городским магистралям составила в среднем 1000 авт./ч.
К 2003 году она увеличилась в 2,5-3,5 раза и составила 2500-3500 авт./ч. Результаты исследований, приведенные в конце 2005 г., показали, что интенсивность движения в центральной части города достигла 4700 авт./ч.
Изменился также характер использования автомобилей.
Если раньше личные автомобили использовались эпизодически, то сейчас поездки на них совершаются регулярно и доля трудовых поездок постоянно растет. Об этом свидетельствуют превышение темпов роста интенсивности движения по отношению к увеличению числа автомобилей.
Если в настоящее время проблемы возникновения заторов характерны в основном для центра города, то при достижении уровня автомобилизации 250-300 авт./ 1000 жит. улично-дорожная сеть будет не в состоянии справиться с возросшим объемом движения и следует ожидать возникновения заторов и в других районах. Пропускная способность многих улиц в настоящий момент достигла своего предела.
Водители, стремясь объехать возникший затор на магистральной улице, начнут выбирать маршруты движения по улицам местного движения, пропускная способность которых и обустройство средствами регулирования оставляют желать лучшего. В результате следует ожидать, что заторы на улицах города станут повсеместным явлением и резко возрастет число наездов на пешеходов, являющихся наиболее уязвимыми участниками движения.
Механическое развитие УДС города (увеличение ширины проезжей части магистральных улиц, пропускной способности пересечений) не может решить проблему городского движения. Любое снижение загрузки одной улицы или района города сразу же привлечет дополнительный объем движения и восстановит предельный уровень загрузки.
К решению возникшей проблемы следует подходить комплексно, решая организационные, технические и социальные задачи:
- формирование структуры, решающей вопросы организации и обеспечения безопасности движения;
- оптимизация схемы движения в городе;
- регулирование объемов движения;
- переход к современным методам управления светофорной сигнализацией;
- информационное обеспечение безопасности движения в средствах массовой информации.
Остановимся лишь на двух направлениях решения указанной проблемы.
В концепции Федеральной целевой программы «Повышение безопасности дорожного движения в 20062012 годах» отмечается: «.. .Сейчас в России фактически отсутствует система организационно-планировочных и инженерных мер в области совершенствования организации движения транспорта и пешеходов в городах. Реализуемые мероприятия носят эпизодический характер. Не определены полномочия по проведению мероприятий, направленных на улучшение движения транспорта пешеходов (регламентация скоростных режимов, введение одностороннего движения и т.д.). Как следствие, в городах постоянно возникают заторы, существенно затрудняющие и ограничивающие дорожное движение.
.. .С учетом уровня риска гибели людей в результате дорожно-транспортных происшествий и ущерба, наносимого национальным интересам Российской Федерации, эффективное обеспечение безопасности дорожного движения не может быть достигнуто только в рамках основной деятельности органов государственной власти и органов местного самоуправления.
Государственное управление обеспечением безопасности дорожного движения в условиях фактического отсутствия программно-целевого подхода характеризуется недостаточной системностью и некомплектностью, отсутствием четкого разделения полномочий и ответственности между субъектами управления на федеральном, региональном и местном уровнях.
... Мероприятия в области обеспечения безопасности дорожного движения финансируются в основном за счет средств, выделяемых на осуществление текущей деятельности органов исполнительной власти».
Отсюда следует, что сегодня без специальной структуры, ответственной за ситуацию на УДС города и имеющей стабильное финансирование для обеспечения организации движения, решить проблему городского движения нельзя. Российским примером может служить созданная в Санкт-Петербурге ГУ «Дирекция по организации дорожного движения Санкт-Петербурга», а в качестве примера из мировой практики - «Лаборатория транспортных и дорожных исследований» «Transport and Road Recearch Laboratory», Великобритания. Последняя на 70% финансируется правительством и относится к так называемым «неприбышьныш» компаниям. Она имеет организационную форму частной фирмы, но не имеет права получить прибыль от своей деятельности.
Необходимо создание организации, обеспечивающей научно-техническое сопровождение городских программ повышения безопасности движения и выполняющей следующие функции:
- ведение мониторинга транспортной ситуации в городе;
- выполнение технологического сопровождения мероприятий по организации движения и его регулированию;
- разработка практических мероприятий по решению транспортных проблем;
- проведение топографического и качественного анализа ДТП;
- оценка состояния и оборудования городских дорог и улиц;
- разработка новых средств и методов управления транспортными потоками, обеспечивающих снижение уровня аварийности.
На современном этапе значительное внимание также должно быть уделено регулированию объемов движения. При высоком уровне автомобилизации и современном состоянии схемы и уровня развития УДС больших городов обеспечить широкое использование объемов автомобиля для передвижения по городу, особенно при выполнении трудовых поездок, невозможно. Для решения данной проблемы можно сделать акцент на развитие городского общественного транспорта, предоставление ему приоритетного проезда, как в странах Западной Европы, где были созданы условия, при которых пользование общественным пассажирским транспортом стало выгоднее, чем личным автомобилем. Благодаря применению таких мер в городах Западной Европы с близкой плотностью УДС и практически одинаковым уровнем жизни, количество автомобилей 15-20 лет назад стабилизировалось на одинаковом уровне 550±50 авт./1000 жит., а доля трудовых поездок на личном автомобиле не превышает 20%.
В качестве мер по предоставлению приоритета городскому общественному транспорту (ГОТ) следует рассматривать: выделение специальных полос на проезжей части для общественного транспорта и повышение комфортности поездок (сокращение интервалов движения пассажирских транспортных средств, уменьшение загрузки автобусов и троллейбусов); предоставление активного приоритета на регулируемых пересечениях (режим работы светофорной сигнализации должен учитывать запросы на проезд от маршрутных транспортных средств) и др.
Приоритет ГОТ предоставляется на перекрестке и на перегоне. Приоритет на перегоне решается путем проведения организационных мероприятий и может быть обеспечен выделением всей проезжей части дороги или обособленной полосы (полос) проезжей части только для движения МТС с запрещением движения по ней прочих транспортных средств.
На регулируемых перекрестках можно использовать методы адаптивного и жесткого светофорного регулирования с предоставлением приоритета ГОТ. Приоритет проезда регулируемого перекрестка можно разделить на две главные категории: пассивный и активный приоритет и далее на приоритет абсолютный и условный.
Пассивный приоритет. Технология обеспечения пас-
сивного приоритета не учитывает в явном виде фактическое местонахождение транспортного средства общественного транспорта (для которого для простоты далее используется название автобус).
Активный приоритет. Под активным приоритетом подразумевают метод регулирования движения, основанный на применении специальных детекторов транспорта, которые регистрируют проезд транспортного средства. Сигналы от детектора поступают в систему регулирования движения на перекрестке и включают сигнал светофора, который обеспечивает проезд перекрестка с малой задержкой или даже без задержки. Существует несколько путей достижения этой цели.
Абсолютный приоритет. В данном случае транспортное средство, которое было зафиксировано детектором, получает сигнал «Свободно» без учета движения других транспортных средств. Переход в это состояние должен учитывать все аспекты безопасности, как, например, время выезда и т.п. Понятие абсолютного приоритета появляется не только по отношению к транспортным средствам общественного транспорта, но и к транспортным средствам с преимущественным правом проезда.
Абсолютный приоритет вызывает скачкообразные изменения условий движения транспортных средств, приводит к потерям времени остальными транспортными средствами. Поэтому использование такой стратегии управления не рекомендуется для транспортных средств городского пассажирского общественного транспорта. В то же время, эта стратегия необходима при организации движения транспортных средств скорой медицинской помощи и службы спасения.
Условный приоритет. Стратегия обязательного приоритета учитывает совокупность факторов, и на основе их анализа определяется целесообразность предоставления приоритета транспортному средству общественного транспорта.
Одними из факторов, которые учитываются в алгоритмах, определяющих приоритет, являются следующие: соответствие движения расписанию, количество занятых мест пассажирами, длина колонны автомобилей в направлении движении транспортного средства общественного транспорта и в других направлениях, время, истекшее с момента предоставления последнего приоритета, эффект координирования, время цикла, когда была зафиксирована заявка от транспортного средства общественного транспорта. Выбор комбинации условий и используемого вида алгоритма управления всегда зависит от специалиста по транспорту. В последнее время чаще всего считается, что приоритет должен преимущественно предоставляться в зависимости от согласованности движения транспортного средства с расписанием.
При реализации системы предоставления приоритета транспортным средствам общественного транспорта следует существующие устройства управления дополнить новыми аппаратными средствами и программным
обеспечением, а также следует дополнить всю транспортную инфраструктуру маяками положения на трассах отдельных маршрутов. Другими словами, следует выполнить следующий объем работ.
Устройство управления светофором:
- приемник запросов на предоставление приоритета от ГОТ;
- адаптация дорожного контроллера программного обеспечения для обеспечения поддержки запросов на предоставление приоритета.
Технические средства на трассе:
- маяки, передающие запросы ГОТ.
Транспортное средство:
- передатчик запросов;
- устройство для определения местоположения ГОТ.
Применение систем с локальным предоставлением
приоритета ГОТ на пересечении не предъявляет особых требований к качеству и пропускной способности линий связи, при том, что оборудование нескольких пересечений позволит организовать предоставление приоритета ГОТ на маршруте в целом.
Таким образом, предоставление приоритета в проезде ГОТ является перспективным направлением решения транспортной проблемы крупных городов. Опыт создания подобных систем должен быть применен при разработке комплексной системы организации движения в г. Пензе и при модернизации существующей автоматизированной системы управления движением.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Лобанов Е.М. Транспортные проблемы современных больших городов // Материалы конф. ««Организация и безопасность дорожного движения в крупных городах». - СПб., 2004. - С. 70-73.
2. Прибжил П., Свитек М. Телематика на транспорте / Пер. с чеш. О. Бузека и В. Бузковой; Под ред. проф. В.В. Силья-нова. - М.: МАДИ (ГТУ), 2003. - 540 с.
