ЩОДО ВИЗНАЧЕННЯ РАЦіОНАЛЬНОї ДОВЖИНИ СТОРОНИ ЖИТЛОВОГО КВАРТАЛУ Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

3. Ноненков, И.П. САПР. Системы автоматизированного проектирования [Текст]. Кн. 9. Иллюстрированный словарь: Учебное пособие для технических вузов. / И.П. Ноненков. - Мн.: Высш. школа, 1988.

4. Стоян, Ю.Г. Размещение геометрических объектов. [Текст] / Ю.Г. Стоян - К.: Наукова думка, 1975. - 175 с.

5. Чупринка, В.И. Алгоритм построения опорной функции для плоских геометрических объектов [Текст] / В.И. Чупринка, В.С. Мурженко, П.В. Омельченко // Международный сборник научных трудов «Техническое регулирование: базовая основа качества товаров и услуг», Шахты: ЮРГУЭС, 2010. - С. 137 - 141.

6. Чупринка, В.І. Побудова еквідистанти для плоского геометричного об’єкта [Текст] / В.І. Чупринка, К.А. Шлімович // Вісник ДАЛПУ,2000. - №1. - С. 83 - 85.

7. Щербань, В.Ю. Математические модели в САПР оборудования и технологических процессов легкой и текстильной промышленности [Текст]. / В.Ю. Щербань, О.И. Волков, Ю.Ю. Щербань - К.: КНУТД, 2003.

8. Щербань, В.Ю. САПР оборудования и технологических процессов легкой и текстильной промышленности [Текст] / В.Ю. Щербань, О.И. Волков, Ю.Ю. Щербань - К.: Бумсервис, 2004.

9. SOFTWARE FOR LEATHER AND TEXTILE PRODUCTION [Электронный ресурс] / FootwearCAD. - Режим доступа : \www/ URL: http://www.footwearcad.com/. - 2006. - Загл. с экрана.

10. ComelzCaligola V.4.12 [Электронный ресурс] / Vip Software - Vip-Soft.- Режим доступа : \www/ URL: http://vip-software. com/shoe-cad. - 2010. - Загл. с экрана.

---------------------□ □-------------------------

В даній статті висвітлено ряд важливих питань щодо оптимізації витрат на функціонування транспортної мережі. В результаті уточнення математичної моделі витрат на функціонування транспортної системи перевезення пасажирів та вантажів було досягнуто більш достовірний результат - за рахунок врахування ширини проїзної частини

Ключові слова: вулично-дорожня мережа, житловий квартал, витрати, транспортний потік, пішохідний потік, довжина ділянки

□----------------------------------□

В данной статье рассмотрен ряд важных вопросов по оптимизации расходов на функционирование транспортной сети. В результате уточнения математической модели затрат на функционирование транспортной системы перевозки пассажиров и грузов был достигнут более достоверный результат - за счет учета ширины проезжей части

Ключевые слова: улично-дорожная сеть, жилой квартал, затраты, транспортный поток, пешеходный поток, длина участка ---------------------□ □-------------------------

УДК 656.11

ЩОДО

ВИЗНАЧЕННЯ

РАЦІОНАЛЬНОЇ

ДОВЖИНИ

СТОРОНИ

ЖИТЛОВОГО

КВАРТАЛУ

Ю . Я . Р о й к о

Старший викладач Кафедра транспортних технологій Національний університет «Львівська політехніка» вул. С. Бендери, 12, м. Львів, Україна, 79013 Е-mail: jurij.rojko@gmail.com

1. Вступ 2. Актуальність теми

Постійне зростання рівня автомобілізації в найбільших містах України призвело до таких негативних явищ, як зниження швидкості сполучення наземних видів транспорту, збільшення викидів шкідливих газів в атмосферу та інші побічні явища. Це спричинило збільшення витрат часу на пересування населення та збільшення рівня небезпеки елементів вулично-дорожньої мережі.

Фахівці вбачають проблему у недостатньо розвиненій вулично-дорожній мережі (ВДМ). Рішення цих проблем є розробка такої планувальної схеми вулично-дорожньої мережі міста, яка б відповідала вимогам сучасності.

Згідно із діючим законодавством [1] першим структурним елементом селітебної території міста є житловий квартал. Сукупність житлових кварталів формують житлові (селітебні) райони. В свою чергу межами всіх структурних елементів є вулиці та дороги. Сукупність вулиць та доріг утворюють транспортну мережу.

Кожна транспортна мережа має основні геометри-зовані параметри:

- довжина ділянок мережі;

- ширина ділянок мережі;

- радіуси кривих в плані та профілі;

- ухили дорожнього полотна та інше.

©

Ряд останніх досліджень показує [1-7], що існують обґрунтовані значення перелічених параметрів, які забезпечують необхідний рівень безпеки переміщення транспортних засобів та пішоходів.

Вимогами сучасності, щодо параметрів транспортної мережі є розробка такої планувальної схеми, що забезпечує мінімум витрат на функціонування транспортної системи перевезення пасажирів та вантажів. При цьому забезпечуючи необхідний рівень безпеки.

3. Основна частина

3.1. Аналіз літературних джерел по темі дослідження

В роботі [8] приведені результати аналізу критеріїв доцільності розбудови вулично-дорожньої мережі. Результатом досліджень є запропонований критерій -мінімум сумарних витрат на функціонування системи комунікацій міста, що забезпечується раціональною довжиною сторони житлового району або кварталу.

В роботі [9] було розглянуто типові геометризовані схеми вулично-дорожньої мережі та критерії їх оцінки. Визначено структуру системи комунікацій міста. Отримані математичні моделі, що визначають кількість населення, яку буде обслуговувати ділянка вулично-дорожньої мережі, показують залежність його від довжини цієї ділянки, довжини внутрішньорайонних шляхів та етажності забудови.

Запропоновані в роботі [10] математичні моделі визначення витрат на функціонування транспортної системи перевезення пасажирів та вантажів дозволяють підійти до вирішення задач оптимізації довжини між двома перехрестями вулиць (доріг).

В роботі [11] приведені результати дослідження впливу довжини ділянки вулично-дорожньої мережі на загальні витрати часу та пробігу транспортних засобів по транспортній мережі. Залежність загального пробігу транспортних засобів по транспортній мережі від довжини ділянки вулично-дорожньої мережі носить прямо пропорційний характер. Тоді, як залежність загальних витрат часу транспортних засобів від довжини ділянки вулично-дорожньої мережі має чітко виражений пік, в якому загальні витрати часу транспортних засобів при русі по транспортній мережі максимальні, що доводить твердження про існування оптимальної довжини ділянки вулично-дорожньої мережі.

3.2. Результати досліджень

Саме задоволення потреб на комфортне пересування місцевих й транзитних транспортних та пасажирських потоків повинне вирішуватися при плануванні ВДМ окремого житлового району (кварталу) [3, 5-7].

Такий підхід був запропонований в роботі [10], де оптимальною довжиною ділянки вулично-дорожньої мережі є та довжина, що забезпечує мінімум витрат на функціонування транспортної системи перевезення пасажирів та вантажів

Стс = Стп + Спп ^ тіп, (1)

де СТП - витрати, пов’язані з рухом транспортних потоків, грн.;

СПП - витрати, пов’язані з рухом пасажирських потоків, грн.

На першому етапі розглянемо складові загальних витрат, що пов’язані з рухом транспортних потоків

СзагТП = СтП1 + СтП2 + Стпз +

+ СтП4 + СтП5 + СтП6 + СтП7 + СтП8 (2)

де СТП1 - витрати транспортних потоків, пов’язані з рухом по внутрішньорайонних шляхах, грн./добу;

СТП2 - витрати транспортних потоків, пов’язані з виїздом на основну магістраль, грн./добу;

СТП3 - витрати транспортних потоків, пов’язані з рухом по магістралі, грн./добу;

СТП4 - витрати транзитних транспортних потоків, грн./добу;

СТП5 - витрати транспортних потоків, пов’язані з забрудненням навколишнього середовища та транспортним шумом при русі по магістралі, грн./добу;

СТП6 - витрати транспортних потоків, пов’язані з забрудненням навколишнього середовища та транспортним шумом при роз’їзді транспортних засобів на перехресті, грн./добу;

СТП7 - витрати транспортних потоків, пов’язані з роз’їздом транспортних засобів на перехресті, грн./добу;

СТП8 - витрати транспортних потоків, пов’язані з утриманням дорожнього покриття, грн./добу.

Враховуючи, що внутрішньорайонні шляхи розташовані вздовж будівель та споруд, а кількість виїздів із району обмежена, то доцільно було б врахувати коефіцієнт непрямолінійності транспортних сполучень. Тому витрати, що пов’язані з рухом по внутрішньорай-онних шляхах можна визначити за залежністю:

1 . ■ к

Стш =-у^ (НО + НР)-8ТІ (3)

де 1діл - довжина ділянки магістралі, км;

кпр - коефіцієнт приведення довжини внутрішньо-районних шляхів до довжина ділянки магістралі;

Ут - швидкість руху транспортних засобів, км/год.;

НО - обсяг відправлень з району, од./добу;

НР - обсяг прибуття до району, од./добу;

ST - собівартість пересування, грн./год.

Витрати транспортних потоків, що пов’язані з виїздом на основну магістраль можна визначити за рівнянням

Стп2 = t6 ■ НО ■ Sт (4)

де ^ - середній час виїзду одного транспортного засобу, год.

Витрати транспортних потоків, що пов’язані з рухом по магістралі можна визначити за формулою

Стпз = ^ (НО + Н^т (5)

Витрати транзитних транспортних потоків можна визначити за залежністю

СТП4 = ' ^ТР ' ^Т> (6)

'Т

де - кількість транзитних транспортних засобів, од./добу.

Витрати транспортних потоків, що пов’язані з забрудненням навколишнього середовища при русі по магістралі можна визначити за рівнянням

Е

р _ Діл

_ V і

*т V

(но+НР

2

+ ^.р ■ Nr-Сг,

(7)

+ (НО + НР ..

СТП6 _ Ч 'I 2 + КТ

В

N 'Сг'

„ , (но+НР .

СТП7 _ Чр 'I 2 + ^ТР |' ^Т '

спш =1 ^+ _!Ік"п'к°°'крм .В ' 4 38) У,„„ п

. N

(12)

де N1- - кількість шкідливих речовин у відпрацьованих газах транспортних засобів, кг/год.;

СГ - вартість впливу шкідливих речовин у відпрацьованих газах транспортних засобів, грн./кг.

Витрати транспортних потоків, що пов’язані з забрудненням навколишнього середовища при русі по магістралі можна визначити за рівнянням

(8)

де 8 - щільність транспортної мережі, км/км2;

кво-кнп-крм - коефіцієнти вибору зупиночного пункту, непрямолінійності підходу та коефіцієнт рельєфу місцевості відповідно;

Упіш - швидкість руху пішоходів, км/год.;

Кпідх - кількість пасажирів, що підходять до зупин-ного пункту, пас./добу;

Впіш - вартість пішого руху, грн./год.;

Витрати пасажирських потоків, пов’язані з відходом пасажирів від зупинки можна визначити за рівнянням

де - граничний інтервал, год.;

Бпч - ширина проїзної частини, км.

Витрати транспортних потоків, що пов’язані з роз’їздом транспортних засобів на перехресті можна визначити за залежністю

Спп, =| ^ + —1 к"п'кво'крм -Вп1ш ■ Nв 1 4 38) П1ш в

(13)

(9)

Витрати транспортних потоків, що пов’язані з утриманням дорожнього покриття можна визначити за формулою

СТП8 = Іділ ■ Впч ■ СМ + 1діл ■ кпр ■ Впч ■ СР (10)

/■''М /■''Р л 2 ■

де С , С - вартість утримання 1 км2 площі магістральної та внутрішньорайонної дороги відповідно, грн./км2.

На другому етапі розглянемо складові загальних витрат, що пов’язані з рухом пасажирських потоків

де ^ідх - кількість пасажирів, що відходять від зупинного пункту, пас./добу

Витрати пасажирських потоків, пов’язані з маршрутною поїздкою пасажирів в транспортному засобі при пересуванні по перегону можна визначити за формулою

(14)

де Вс - вартість часу перебування пасажира в салоні транспортного засобу, грн./год.;

F - пасажиропотік слідування, пас./добу.

Витрати пасажирських потоків, пов’язані з маршрутною поїздкою пасажирів в транспортному засобі при стоянці на зупиночному пункті можна визначити за залежністю

СзагПП = СпП1 + СпП2 + Сппз +

+ СпП4 + СпП5 + СпП6 + СпП7, (11)

де СПП1 - витрати пасажирських потоків, пов’язані з підходом пасажирів до зупинки, грн./добу;

СПП2 - витрати пасажирських потоків, пов’язані з відходом пасажирів від зупинки, грн./добу;

СПП3 - витрати пасажирських потоків, пов’язані з маршрутною поїздкою пасажирів в транспортному засобі при пересуванні по перегону, грн./добу;

СПП4 - витрати пасажирських потоків, пов’язані з маршрутною поїздкою пасажирів в транспортному засобі при стоянці на зупиночному пункті грн./добу;

СПП5 - витрати пасажирських потоків, пов’язані з утриманням зупиночного пункту, грн./добу;

СПП6 - витрати пасажирських потоків, пов’язані з очікуванням пасажирів транспортних засобів на маршруті, грн./добу;

СПП7 - витрати пасажирських потоків, пов’язані з викидом шкідливих речовин у відпрацьованих газах автомобілів, грн./добу.

Для визначення складових загальних витрат, що пов’язані з рухом пасажирських потоків будемо використовувати попередні дослідження [12], щодо визначення складових витрат на переміщення пасажирів при організації зупинних пунктів.

Витрати пасажирських потоків, пов’язані з пі д-ходом пасажирів до зупинки можна визначити за залежністю:

СпП4 = tзуп ■ Вс ■ F, (15)

де tзуп - середній час простою транспортного засобу на

зупинному пункті, год.

Витрати пасажирських потоків, пов’язані з утриманням зупинного пункту можна визначити за рівнянням

СПП5 = ^уп , (16

де Сзуп - витрати на утримання зупинного пункту,

грн./добу.

Витрати пасажирських потоків, пов’язані з очікуванням пасажирів транспортних засобів на маршруті можна визначити за рівнянням

Сине = | ■ ^дХ-Воч, (17)

де I - інтервал руху транспортних засобів, год.;

Воч - вартість часу очікування пасажирами транспортних засобів на зупинному пункті, грн./год.

Витрати пасажирських потоків, пов’язані з викидом шкідливих речовин у відпрацьованих газах автомобілів можна визначити за залежністю

СПП7 = Тзуп ■ N ■ Сг , (18)

де Тзуп - загальний час простою транспортних засобів на зупинному пункті за добу, год./добу.

Таким чином, загальні витрати пов’язані з функціонуванням транспортної системи перевезення пасажирів та вантажів будуть становити:

G --

TG _

L„ - к

2 - VT

(HO + HP)-S + .tB - HO - ST + Ji^-(HO + HP)-ST +

2 - VT

+Ji - NT

L„ fHO + HP

V

+t

+t

T v T

fHO+HP

2

+ Ntp - Nr - Gr +

I 2

fHO+HP

+ NT

г

Nr - Gr - ^ +

везення пасажирів та вантажів було досягнуто більш достовірний результат, за рахунок врахування ширини проїзної частини. Яка в свою чергу залежить від величини транспортного потоку.

Загалом, проведені дослідження вказують на те, що оптимальна довжина ділянки ВДМ залежить від співвідношення кількості транспортних засобів та пасажиропотоку транзитного та місцевого формування.

Діл

4

2

_1_ ^ k„ 3S

+ NTP -S.

B„

+ L„-В -CM +1

- kпр - Bп

- CP + (19)

- k„ - k„

V

- N . +

підх

Діл

4

1 ^ кнп - k„„ - k„,

3S

1

+Ji-B

Vt c

F + Еп - Bc

F + Сзуп + 2 - Nпlдх - B„

+ т..

Vпlш Nr-Cr.

Кількість паса жирів, що підходять та відходять до (від) зупинного пункту ^ідх = Nвідх й обсяг відправлень та прибуття з (до) району НО = НР в розрізі доби є між собою рівними величинами.

Графічне зображення залежності витрат на функціонуванням транспортної системи перевезення пасажирів та вантажів від довжини ділянки ВДМ представлено на рис. 1.

■Стп

-Спп

-Стс

Довжина ділянки, км

Рис. 1. Графік залежності витрат на функціонування транспортної системи перевезення пасажирів та вантажів від довжини ділянки ВДМ

4. Порівняльний аналіз отриманих результатів

Як відмічалося раніше, на вибір транспорту при пересуванні впливає рівень автомобілізації. Тобто поступово основна частина пасажиропотоку пересідає на транспорт власного користування, чим збільшує транспортний потік. Саме такі тенденції спостерігалися в США, Японії та країнах Західної Європи [3, 5-7].

В такій ситуації проектувальники повинні визначити прогнозовані значення складових залежності (19). Тому що лише зміною довжини та ширини проїзної частини можна забезпечити мінімальні витрати коштів на реалізацію проекту.

5. Висновки

В результаті уточнення математичної моделі витрат на функціонування транспортної системи пере-

- N ■ +

відх

Література

1. Містобудування. 0ланування і забудова міських і сільських поселень: ДБН 360-92** [Текст]. - [Чинний від 2002-04-19]. - К.: Д0 «Укрархбудінформ», 2002. - 92 с.

2. Лобанов, Е. М. Транспортная планировка городов [Текст] / Е. М. Лобанов. - М.: Транспорт, 1990.

- 240 с.

3. Transport planning and traffic engineering [Текст] / Edited by C. A. O’Flaherty. - Butterworth-Heinemann, 2006. - 544 p.

4. Стародуб, І.В. Критерії оцінки транспортно-планувальної системи міста / І.В. Стародуб // Містобудування та територіальне планування. - 2007. - Вип. 27. - С. 262-268. Morimoto, A. A preliminary proposal for urban and transportation planning in response to the Great East Japan [Текст] / A. Morimoto. - IATSS Research, 2012. - Vol. 36. - P. 20-23. Cho-Yam Lau, J. Sustainable urban transport planning and the commuting patterns of poor workers in a historic inner city in Guangzhou [Текст] / J. Cho-Yam Lau. - Habitat International, 2013. - Vol. 39. - P. 119-127.

Zadeh, M. Analyzing the effect of the street network configuration on the efficiency of an urban transportation system [Текст] / M. Zadeh. M. Ali Rajabi. - Cities, 2013. - Vol. 31.

- P. 285-297.

Санько, Я. В. Вибір критерію доцільності розбудови вулично-дорожньої мережі [Текст] / Я. В. Санько // Вісник Донецької академії автомобільного транспорту.

- 2011. - №3. - С. 46-49.

Доля, В. К. Визначення довжини ділянки вулично-дорожньої мережі міста [Текст] / В. К. Доля, Я. В. Санько // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. - 2011. - № 6/4(54). - С. 17-20.

10. Санько, Я. В. Формування математичної моделі витрат на функціонування транспортної системи перевезення пасажирів та вантажів [Текст] / Я. В. Санько, Ю. Я. Рой-ко // Комунальне господарство міст: Науково-технічний збірник. - 2012. - Вип. 103. - С. 425-428.

11. Санько, Я. В. Дослідження впливу довжини ділянки вулично-дорожньої мережі на характеристики транспортних потоків [Текст] / Я. В. Санько, Ю. Я. Ройко // Міжвузівський збірник наукових праць «Наукові нотатки». - 2012. - Вип. 37. - С. 289-293.

12. Єрмак, О. М. Визначення впливу величини пасажи-ропотоку на оптимальну довжину перегону міського пасажирського транспорту [Текст] / О. М. Єрмак // Восточно-Европейский журнал передовых технологий.

- 2008. - №5/3(35). - С.7-9.

5.

6.

7.

8.

9.

T

В

В

+

уз