CC BY
190
УДК 656.073 Крипак Марина Николаевна,
к. т. н., доцент, кафедра «Управление на автомобильном транспорте», Ангарская государственная техническая академия, тел. (3955) 522-388, e-mail: [email protected] Лебедева Ольга Анатольевна, к. т. н., доцент, кафедра «Управление на автомобильном транспорте», Ангарская государственная техническая академия, тел. (3955) 522-388, 89526326611, e-mail: [email protected]
ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ УЛИЧНО-ДОРОЖНОЙ СЕТИ КРУПНОГО ГОРОДА
M. N. Kripak, O. A. Lebedeva
EVALUATION OF THE ROAD NETWORK ON THE EXAMPLE OF ANGARSK STREETS
Аннотация. Представлен анализ существующих методик оценки улично-дорожной сети и проведен мониторинг транспортных потоков на рассматриваемом участке. Показана математическая модель с подробным пояснением преимуществ данного метода оценки. В качестве исходных данных собрана информация об интенсивности движения транспортного потока на пересечении с различных направлений. Пропускную способность одной полосы движения приняли по расчету для участка наиболее напряженного сечения. Результатом проведенного исследования является решение о расширении проезжей части, так как средняя интенсивность приведенного транспортного потока больше наибольшего числа транспортных единиц, пропускаемых в 1 ч при однородном потоке.
Ключевые слова: улично-дорожная сеть, интенсивность транспортного потока, пропускная способность.
Abstract. The analysis of existing methods of valuation of the street-the road network is presented and traffic monitoring of the considered area is conducted. A mathematical model with a detailed explanation of the advantages of this valuation method is shown. As initial data, information about the intensity of the traffic flow at the intersection from different directions was used. The throughput capacity of one lane took on the base of calculations was chosen for the most intense portion of the section. The result of the study is the decision to expand the roadway, as the average intensity of the reduced traffic flow is greater than the largest number of transport units to be skipped at 1 h at a uniform flow.
Keywords: road network, traffic intensity, bandwidth.
Введение
Исследование параметров улично-дорожной сети (УДС) является начальной и обязательной составляющей градостроительного проектирования:
• комплексных транспортных схем;
• проектов детальной планировки;
• комплексных схем организации движения;
• проектов организации дорожного движения.
В нашей стране до сих пор не существует общепризнанной методики оценки УДС, включенной в нормативные документы и руководства по проектированию. Более того, анализ тематической литературы показывает, что специалисты, занимающиеся градостроительным проектированием, и специалисты в области организации дорожного движения (ОДД) используют принципиально разные подходы к решению рассматриваемой задачи.
Проектирование ОДД, которое базируется на теории транспортных потоков, отличают использование разнообразного математического инструментария, детальное моделирование УДС.
В градостроительном проектировании на стадиях генерального плана и комплексных транспортных схем рассматриваются эскизные решения
УДС [1].
Как правило, для оценки состояния УДС используются такие показатели, как плотность сети и ориентировочные значения пропускной способности полос движения для улиц различных категорий.
Цель и задачи
Целью обследования условий движения на улично-дорожной сети города является получение исходных данных для решения следующих задач
[2, 3]:
- разработка и уточнение поэтапных планов реконструкции и строительства новых элементов улично-дорожной сети;
- разработка и внедрение управленческих решений в сфере дорожного движения;
- получение достоверных данных для прогнозирования дорожно-транспортной ситуации в городе;
- разработка и выбор методики организации дорожного движения.
Реализация указанных целей возможна при решении следующих задач в процессе обследования:
- получение данных по интенсивности, плотности и скоростным параметрам транспортного потока на всех элементах улично-дорожной сети города;
- получение данных по суточной динамике изменения интенсивности движения в выбранных сечениях улично-дорожной сети;
- получение данных по условиям движения общественного транспорта на основных магистралях города;
- получение данных о характере пользования легковым транспортом;
- получение исходных данных, необходимых для прогнозирования развития дорожно-транспортной ситуации на ближайшую перспективу (3-5 лет).
Методика оценки интенсивности
движения транспортного потока
На практике существуют и применяются разные способы и методики сбора и обработки информации об интенсивности транспортного потока.
Процесс разработки конкретных проектных предложений по части организации дорожного движения и реконструкции участков УДС, как правило, начинается со сбора информации об интенсивности транспортного потока.
На практике используются три основных способа сбора информации:
1) натурный;
2) полуавтоматический - сбор информации осуществляется с помощью специального видеооборудования, которое позволяет производить съемку на всем обследуемом перекрестке, а обработка собранной информации производится вручную);
3) автоматический (заключается в сборе данных с детекторов учета транспорта).
Натурный метод имеет следующие особенности:
1. Единовременные затраты на проведение обследования интенсивности транспортного потока данным способом включают в себя обучение учетчиков. Один инструктаж занимает примерно 1 час и проводится сразу для всех учетчиков за сутки до начала обследования. Кроме того, всех учетчиков необходимо обеспечить раздаточным материалом с методическими указаниями, картами местности, формами для заполнения и средствами безопасности (светоотражающими жилетами).
2. Оценка качества собранных данных. Погрешности в результате подсчета возникают в основном по причине человеческого фактора. Учетчик может что-то не заметить, устать, проявить халатность и невнимательность. Поэтому для проверки полученных данных необходим опытный оператор, который сможет оценить
предоставленную ему исходную информацию натурных замеров.
Полуавтоматические методики включают фотосъемку и аэрофотосъемку. Результатом обработки является получение следующих характеристик: плотность двигающихся транспортных средств (ТС); плотность припаркованных ТС; средняя пространственная скорость транспортного потока (ТП); средняя временная скорость ТП; интенсивность ТП; состав ТП; полная приведенная задержка ТП; уровень неравномерности движения ТП;
Полученные данные вводятся в банк данных по обследованию на ПК, а затем обрабатываются по специальной программе.
Для проведения обследования по автоматическим методикам требуется
приобретение и установка специального дорогостоящего оборудования, которое позволяет собирать материал и одновременно его анализировать.
Под интенсивностью транспортного потока понимается число транспортных средств, проходящих через сечение дороги в единицу времени. Интенсивность движения - величина неравномерная и в пространстве (на различных дорогах или на различных участках одной и той же дороги), и во времени. Для обоснования мероприятий по совершенствованию организации дорожного движения необходимо выявить интенсивность транспортных потоков в наиболее напряженные периоды суток.
Возможные направления движения автомобилей на перекрестке ул. Бульварная -Ленинградский пр. представлены на рис. 1.
Рис. 1. Направления движения автомобилей на перекрестке ул. Бульварная - проспект Ленинградский
На рис. 1 арабскими цифрами указаны посты наблюдения на перекрестке ул. Бульварная -проспект Ленинградский, на каждом из них были проведены измерения с использованием видео-
Транспорт
фиксирующего оборудования в течение недели с 6.00 до 23.00. Все полученные данные сведены в табл. 1 и 2.
Т а б л и ц а 1 Протокол интенсивности транспортных потоков
Время Легковые Автобусы Грузовые Итого Привел енная
интенсивность
ед/ч
7.00-8.00 414 34 11 22 4 485 571
8.00-9.00 442 28 6 19 12 507 581
9.00-10.00 391 33 2 29 22 477 564
10.00-11.00 389 22 3 23 24 461 533
11 00-1200 379 31 9 22 4 446 524
12 00-1300 392 32 9 23 5 461 542
13 00-14 00 386 32 9 23 5 454 533
1400-1500 442 36 10 26 5 520 612
15.00-16.00 506 42 12 30 6 595 699
1600-1700 537 44 13 32 6 632 743
17.00-18.00 506 42 12 30 6 595 699
18.00-19.00 411 34 10 24 5 483 568
19.00-20.00 379 31 9 22 4 446 524
20.00-21.00 316 26 7 19 4 372 437
21.00-22.00 253 21 6 15 3 297 349
22.00-23.00 126 10 3 7 1 149 175
Т а б л и ц а 2 Протокол суточных наблюдений интенсивности
часы суток направление 1 направление 2 направление 3 направление 4
7.00-8.00 571 70 73 424
8.00-9.00 581 346 162 785
9.00-10.00 564 220 255 605
10.00-11.00 533 139 270 620
11.00-12.00 524 142 26S 621
12.00-13.00 542 147 277 642
13.00-14.00 533 144 273 631
14.00-15.00 612 166 313 724
15.00-16.00 699 190 358 828
16.00-17.00 743 201 380 879
17.00-L8.00 699 190 358 828
18.00-19.00 568 154 291 673
19.00-20.00 524 142 26S 621
20.00-21.00 437 113 224 517
21.00-22.00 349 95 179 414
22.00-23.00 175 47 89 207
суточное наблюдение 8652 2511 4038 10018
штт енснвностн
XI - коэффициент приведения к легковому автомобилю для ТС вида / .
Т а б л и ц а 3 Коэффициенты приведения к легковому автомобилю по данным разных авторов [4-8]
Тип Коэффициенты приведения к легковому автомобилю
транспортного Webster Branston Sosin J. Вруоель СНпП
средства F.V. D. Ю.А. 2.05.0285
Грузовые автомобили:
до 6 тонн 1,75 1,35 1,6 1,4 1,4
до 14 тонн 1,75 1.68 - 2.0
Автопоезда - 2, S 2,3 2,2
Автобусы 2,25 1.65 1.7 2.0
средней - - 2,5
вместимости
большой - - 3.0
вместимости
По результатам длительного полуавтоматического исследования на перекрестке (ул. Бульварная - Ленинградский проспект) были выявлены пиковые интервалы. Первый пик -с 08:00 до 09:00, второй пик - с 16:00 до 19:00 (рис. 2).
Собрав необходимую информацию о количестве автомобилей, прошедших через сечение перекрестка, с разбивкой по типам транспортных средств, полученные значения приводили к легковому автомобилю при помощи специальных коэффициентов (табл. 3). Количество ТС в транспортном потоке выражается в виде следующей функции Д£)[9]:
¡(к) = кгх-1 + к2%2 + ... + кпХп (1)
где к{ - количество ТС типа I;
Часы суток
Рис. 2. Распределение интенсивности транспортных потоков по перекрестку ул. Бульварная - Ленинградский проспект
Для проводимого исследования были выбраны коэффициенты приведения к легковому автомобилю по СНиП 2.05.02-85, так как они учитывают большее количество типов автомобильного и городского наземного транспорта.
Расчет интенсивности движения в приведенных единицах Приведенная интенсивность по I направлению
Щ (1£прГ%7) (2)
где Ц - интенсивность в транспортных единицах у-го транспортного потока; %/ - доля транспортных средств в общем транспортном потоке по расчетному направлению;
Кир! - коэффициент приведения транспортных средств к легковому автомобилю.
Пропускную способность одной полосы движения принимают по расчету для участка наиболее напряженного сечения в зависимости от видов транспорта, расчетной скорости движения, количества полос движения, планировочных решений, продольного уклона и других показателей.
Для предварительных расчетов пропускную способность одной полосы движения принимают согласно табл. 4.
Т а б л и ц а 4
Ориентировочная пропускная способность одной полосы движения проезжей части
Бил транспорта Наибольшее число транспортных единиц, пропускасмыл В 1 Ч при ОДНОРОДНОМ потоке
При пересечения* в разные уровнях (при непрерывном движении) При наличии пересечении в одном уровне
Легковые автомобили 1000-1500 500
Грузовые ( 1,5 - 3 т) 800-1000 350
Грузовые (3 — 5 т) 600-800 350
Автобусы 200-300 100-150
Заключение
Таким образом, можно сделать вывод, что по направлениям 2 и 3 достаточно по 1 полосе движения, а в направлениях 1 и 4 необходимо расширение проезжей части, так как средняя интенсивность приведенного транспортного потока больше наибольшего числа транспортных единиц, пропускаемых в 1 ч при однородном потоке, допускаемых по СНиП 2.07.01-89* Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений [10].
По СНиП 2.05.02-85 находим категории дорог по направлениям, требуемое количество полос, ширину полос, ширину обочин, радиусы поворота на перекрестке. Категория дороги по направлению 2, 3 - IV, по направлению 1, 4 - IV. Необходимые параметры дорог заносим в табл. 5.
Т а б л и ц а 5 Параметры дорог по направлениям
Направления движения принимаем в зависимости от количества полос. Радиус горизонтальной кривой для I, II категории - 25 метров, для
III категории - 20 метров, для IV и V категорий -
15 метров.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Михайлов А.Ю. Головных И.М. Современные тенденции проектирования и реконструкции улично-дорожных сетей городов. Новосибирск : Наука, 2004. 267 с.
2. Крипак М.Н. Оптимизация транспортного обслуживания грузовладельцев в пределах крупного города : автореф. дис. ... канд. техн. наук / Иркутский государственный технический университет. Иркутск, 2009.
3. Лебедева О.А. Вопросы функционирования городского пассажирского транспорта // Современные технологии и научно-технический прогресс. Ангарск : Изд-во АГТА, 2013. 40 с.
4. Webster F.V., Cobbe B.M. Traffic Signals - Road Research Technical Paper № 56. HMSQ. London. 1966.253 p.
5. Branston D., Van Zulien H.J. The Estimation of Saturation Flow, Effective Green Time and Passenger Car Equivalents at Traffic Signals by Multiple Liner Regression. Transp. Res., 1987, V 12.312 p.
6. Sosin J.A., Delays at Intersections Controlled by Fixedcycle Traffic Sig-nals. Traffic Eng. and Contr., 1980. V 21. N5. 265 p.
7. Врубель Ю.А. О потоке насыщения. Минск : Изд-во Белор. политехн. и-т., 1988. 183 с.
8. СНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги. М.: Госстрой России, ФГУП ЦПП с изм, 2004.
9. Левашев А.Г., Михайлов А.Ю., Головных И.М. Проектирование регулируемых пересечений : учеб. пособие. Иркутск : Изд-во ИрГТУ, 2007.
10.СНиП 2.07.01-89* Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений. М.,1994.
направления категория дороги количество полос ширина полосы ширина ООО чин рзлнус поворота
1 IV 2 3,0 2,0 15
2 V 1 1,75 15
3 V 1 1,75 15
4 IV 2 3,0 2,0 15
