CC BY
98
УДК 656.13
ПОР1ВНЯЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ДЕЯКИХ ПОКАЗНИК1В ПРОÏЗДУ РЕГУЛЬОВАНИХ I НЕРЕГУЛЬОВАНИХ ПЕРЕХРЕСТЬ
С.Ю. Форнальчик, професор, д.т.н., В.В. Гшевич, асистент, НУ «Льв1вська полггехшка»
Анотаця. Проанал1зовано сучаст публтаци й наведено пор1вняльну характеристику показни-Kie, яю зумовлюють збтьшення часу прогзду регульованих та нерегульованих перехресть.
Ключов1 слова: регульоване та нерегульоване перехрестя, транспортна затримка, зведена ттенсивтсть, довжина черги.
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НЕКОТОРЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРОЕЗДА РЕГУЛИРУЕМЫХ И НЕРЕГУЛИРУЕМЫХ ПЕРЕКРЕСТКОВ
Е.Ю. Форнальчик, профессор, д.т.н., В.В. Гилевич, ассистент, НУ «Львовская политехника»
Аннотация. Проанализированы современные публикации и приведена сравнительная характеристика показателей, обуславливающих увеличение времени проезда регулируемых и нерегулируемых перекрестков.
Ключевые слова: регулируемый и нерегулируемый перекресток, транспортная задержка, интенсивность в приведенных единицах, длина очереди.
COMPARATIVE CHARACTERISTICS OF DRIVING OF CERTAIN INDICATORS OF SIMPLE AND SIGNALIZED INTERSECTIONS
Y. Fornaltchyk, Professor, Doctor of Technical Science, V. Hilevych, assistant, Lviv Polytechnic National University
Abstract. Modern publications are analyzed, and the comparable description of indexes which cause time prolongation of simple and signalized intersections drive is offered.
Key words: simple and signalized intersection, traffic delay, equivalent traffic volume, queue length.
Вступ
PiBeHb автомобшзаци в державi мае стабшь-ну тенденщю до зростання. Зараз bíh стано-вить 172 автомобш на 1000 жителiв, хоча в мютах цей показник значно вищий. PÍ3Ke зб> льшення кшькосп транспортних засобiв (ТЗ) призводить до перевантаження вулично-дорожньо1 мережi (ВДМ), яка вщповщним чином не вдосконалюеться. В результат перед перехрестями (регульованими i нерегу-льованими) у часи «шк» спостертаються на-копичення черг автомобшв, яю супрово-джують видовження тривалост 1'х про1'зду, i, як результат, - вщповщш збитки та техноло-гiчнi ризики у перевiзникiв. Тому актуальним
залишаеться дослщження показникiв, якi впливають на процеси про1'зду перехресть, з метою 1х стабiлiзацiï та забезпечення опти-мальних режимiв проïзду перехресть.
Анал1з публжацш
Дослiдженням показникiв, якi впливають на процес проïзду перехресть, займаеться багато вчених як в Украïнi, так i за ïï межами. Знач-них успiхiв у цьому плат досягли росшсью вченi Ю.А. Кременець та М.П. Печерський [1]. Рух автомобшв через регульоване та нерегульоване перехрестя вiдрiзняеться мiж собою. На нерегульованих перехрестях про-блеми з про1'здом виникають на другоряднш
дороз1, оск1льки рух по головнш здшснюеть-ся фактично без зупинок. Тому води, яю хочуть вшхати з другорядно! дороги на го-ловну, змушенш очшувати прийнятного граничного штервалу, який, у свою чергу, зале-жить вщ багатьох чинниюв: виду маневру, який виконусться, психоф1зюлопчних якос-тей вод1я, техшчних характеристик автомо-бшв, р1вшв !х техшчного стану тощо. Часто граничш штервали, прийнят одними вод1я-ми, можуть бути вщхилеш шшими.
На основ! спостережень встановлено [1], що втрати часу перед нерегульованим перехрес-тям можна оцшювати середньою затримкою одного автомобшя, яка включае очшування прийнятного штервалу, затримками, пов'яза-ними з чергою на другоряднш дороз! та з га-льмуванням перед перехрестям.
Середню затримку автомобшя на такому ж перехресп в цшому можна визначити як се-редне значення затрат часу ТЗ на вс1х напря-мках другорядно1 дороги [1], яке залежить вщ штенсивност руху на кожному напрямку та кшькосп напрямюв другорядно! дороги.
Основними недолшами розрахунку втрат часу за цим методом е те, що у ньому не врахо-вуеться додаткова д1я таких чинниюв: склад транспортного потоку (ТП), техшчш характеристики та техшчний стан ТЗ, види манев-р1в, як виконуються, погодш умови, тип 1 яюсть про!жджо! частини.
Доробок росшських вчених врахували у сво-!х дослщженнях О.А. Куниця та О.О. Закаб-лук з ДонНТУ. Сумарну транспортну затримку визначають з урахуванням вс1х можли-вих маневр1в, сумарш витрати часу ТЗ перед ви1здом на головну дорогу рекомендують ви-значати за формулою [2]
Т = Ё {ош + п(*гл Лл
+
1=1
(1)
+*т Лп + ¿пр Лпр) + пС,
де ¿ош - час, витрачений на очшування в черз1 /-го автомобшя, с; п - кшьюсть автомобшв за одиницю часу, шт; ¿/л, ¿/п, ¿/пр - середня три-валють здшснення вщповщного маневру на-л1во, направо, прямо, с; Лл, Лп, Лпр - частка ав-томобшв, яю рухаються у вщповщному напрямку, %, С - сумарш затрати часу на галь-мування автомобшя перед перехрестям та на його розгш, с.
Описана методика, а також врахування пере-л1чених вище чинниюв, уможливлять адеква-тшший розрахунок часових затрат про!зду нерегульованих перехресть, зокрема м. Львова, яю мають ряд особливостей, пор1вняно з шшими мютами (незначна ширина про!ж-джих частин на шдход! до перехрестя, брую-вчасте дорожне покриття, наявшсть трам-вайних колш).
Затрата часу на про1зд регульованих пере-хресть визначаються, виходячи з ефективно-ст роботи свгглофор!в, яка залежить вщ сту-пеня насичення напрямку руху, штенсивнос-т руху, тривалосп циклу регулювання та основного такту свгглофора [1].
Затримка для вщповщного напрямку руху виникае за умови перевищення ступеня насичення одинищ. Для забезпечення деякого резерву пропускно! здатносп (ПЗ) перехрестя цей показник приймаеться 0,85-0,9. Отже, максимальне використання ПЗ буде досягну-то за вщсутносп малонасичених напрямюв та !х р1вном1рне завантаження ТЗ.
Визначення транспортно! затримки учасни-юв руху, як про!жджають через регульоваш перехрестя, здшснюють за формулою [1]
% = 0,9
Тц (1 -А)2 + X2
2(1 -Ах) 2 N (1 - х)
, (2)
де Тц - тривалють св1тлофорного циклу, с; X - вщношення тривалосп зеленого сигналу до тривалосп свгглофорного циклу; х - сту-шнь насичення фази; N - штенсившсть руху ТЗ в напрямку, який розглядаеться, од/с.
Такий пщхщ побудовано, однак, на припу-щенш, що перехрестя е ¿зольованим (немае зв'язку ¿з сусщшми перехрестями за напря-мом руху потоку) й об'ективно оцшити ефе-ктившсть роботи засоб1в регулювання групи перехресть неможливо.
Мета i постановка задачi
Проанал1зувати визначальш показники (ште-нсившсть ТП, довжини черг перед перехрестям), яю впливають на тривалють проезду ре-гульованих та нерегульованих перехресть за ютотного впливу на не! структури транспортних потоюв, техшчного стану транспортних засоб1в та дорожшх покрить, квал1ф1кацИ водив.
Порiвняльна характеристика показниюв
Мапстральш вулищ мiст вiдзначаються зна-чними штенсивностями руху ТП, якi, залеж-но вщ 1х структури, часу доби, техшчного стану ТЗ i дорожшх покрить, наявностi пунк-тiв притягання населення та квалiфiкацil водив, можуть змiнюватися у значних межах. Комплексне порiвняльне дослiдження змiн затрат часу на про!зд регульованих i нерегу-льованих перехресть дае можливють адекватно оцiнити напрями та можливосп вдоско-налення ВДМ, засобiв та режимiв регулю-вання, залишаючи незмiнними структуру ТП та техшчний стан ТЗ, квалiфiкацiю водшсь-кого персоналу. Крiм цього, стае можливим з'ясування, що е дiйсно затримкою чи транс-портною затримкою, а що технолопчним (обов'язковим) часом (тривалютю) про1'зду перехресть.
У цiй роботi викладено початковi результати
дослiдження чинникiв, яю впливають на ш-
тенсивнiсть про1'зду однакових Т-подiбних перехресть (на прикладi нерегульованого пе-рехрестя - вул. Городоцька - вул. Бандери та регульованого - вул. Стрийська - вул. Сахарова м. Львова) (рис. 1).
Результати дослщження про1'зду цих перехресть наведено (табл. 1, 2) для прикладу для одного дня (четвер, з 13:00 до 14:00 год). На цей час припадае общня година «шк», яка характеризуеться незначним збшьшенням ш-тенсивностей руху.
Спостереженнями встановлено, що переваж-на бшьшють легкових автомобшв у ТП е шоземного виробництва з високими показ-никами техшчних характеристик, незначни-ми термшами служби. Однак у цих ТП е таю учасники руху (вантажш автомобш - 19 %, автобуси - 26 %, тролейбуси - 1 %), для яких назваш показники вiдрiзняються в пршу сторону. Якщо брати до уваги умовно, що уа
Г' „
Рис. 1. Схеми нерегульованого (а) та регульованого (б) перехресть
Таблиця 1 Склад ТП та про1зд ним нерегульованого перехрестя (вул. Городоцька - вул. Бандери)
Вид ТЗ Середня фактична штенсившсть про!з-ду перехрестя за напрямком, авт./год Вщсоток учасниюв руху за видами, % Серед ду пе ня зведена штенсившсть про!з-рехрестя за напрямком, авт./год
№1 №2 №3 №4 №5 №6 №1 №2 №3 №4 №5 №6 №1 №2 №3 №4 №5 №6
легков1 123 108 174 42 144 162 50 75 64 65 70 90 123 108 174 42 144 162
ван. 2 т 18 12 21 3 18 6 7 8 8 5 9 3 27 18 32 5 27 9
ван. 5 т 27 6 12 - 6 - 11 4 4 - 3 - 54 12 24 - 12 -
ван. 8 т 15 3 6 - - 3 6 2 2 - - 2 38 8 15 - - 8
ван.14 т 9 - - - - - 4 - - - - - 32 - - - - -
автоб. 45 15 51 6 24 9 18 11 19 9 12 5 90 30 102 12 48 18
трамв. 10 - 10 14 14 - 4 - 3 21 6 - 10 - 10 14 14 -
Всього 247 144 274 65 206 180 100 100 100 100 100 100 374 176 357 73 245 197
Сумарна середня зведена штенсившсть транспортного потоку на перехрест 1422
Таблиця 2 Склад ТП та про1зд ним регульованого перехрестя (вул. Стрийська - вул. Сахарова)
Вид ТЗ Середня фактична штенсившсть про-1зду перехрестя за напрямком, авт./год Вщсоток учасниюв руху за видами, % Середня зведена штенсившсть про1зду перехрестя за напрямком, авт./год
№1 №2 №3 №4 №5 №6 №1 №2 №3 №4 №5 №6 №1 №2 №3 №4 №5 №6
легков1 328 491 437 164 164 219 54 75 53 100 75 57 328 491 437 164 164 219
ван. 2 т 55 - 110 - 55 - 9 - 13 - 25 - 83 - 165 - 83 -
ван. 5 т - - 55 - - 55 - - 7 - - 14 - - 110 - - 110
ван. 8 т - 55 - - - - - 8 - - - - - 138 - - - -
ван.14 т
автоб. 219 110 219 - - 110 36 17 26 - - 29 438 220 438 - - 220
трамв. 9 - 9 - - - 1 - 1 - - - 27 - 27 - - -
Всього 611 656 830 164 219 384 100 100 100 100 100 100 876 849 1177 164 247 549
Сумарна середня зведена штенсившсть транспортного потоку на перехрест 3862
учасники руху однакового року випуску i техшчного стану, то за динамiчними характеристиками вони е рiзними. Рiзницю у них тдсилюють додатково ступiнь на-повненостi салошв пасажирами чи ван-тажних платформ вантажами. Усi цi засо-би рухаються спiльно в одному i тому ж потоцi i, очевидно, тривалють про1зду ними перехресть буде рiзною. Вона, крiм цього, буде збшьшуватись, i через рiзнi типи дорожшх покрить (нерегульоване перехрестя бруювчасте, регульоване -асфальтобетонне) 1'х яюсть (перше - зi значними нерiвностями, виступами головок трамвайних колш, друге - з мiсцевими вибошами та хвилястостями).
А упродовж години, яка мае 54 цикли умовна сумарна (за ушма напрямами) довжина черги може становити 810 одиниць. У той же час умовна сумарна (за ушма напрямами) кшьюсть ав-томобшв у черзi перед нерегульованим пере-хрестям упродовж години - 144 одинищ. Зва-жаючи на порiвняльну зведену штенсившсть про!зду перехресть (3862/1422=2,72 раза), умов-нi годиннi довжини черг вiдрiзняються мiж собою у 5,63 раза (810/144). Отже, вщповщно1 пропорцшност мiж iнтенсивностями про!зду ре-гульованих та нерегульованих перехресть i дов-жин черг автомобiлiв перед ними немае. Цьому, звюно, «сприяють» як рiзнi типи перехресть, р> зш структури ТП та впливи означених вище чинникiв.
Таблиця 3 Кшьшсть автомобЫв, яш витрачають час при про1зд1 перехресть
Номер потоку Регульоване перехрестя Нерегульоване перехрестя
Юлькють автомобшв, що шдЧжджають до перехрестя за час ув1мкнення заборон-ного сигналу, авт./цикл Юлькють автомобтв у потощ, що пере-тинають «стоп-лшто» за час ув1мкненого зеленого сигналу, авт./цикл Юлькють автомобтв в черз^ авт./год
1 легков1 - 10; вантажш - 6; автобуси - 7; тролейбуси - 1 легков1 - 6; вантажш - 1; автобуси - 2 -
2 легков1 - 14; вантажш - 3; автобуси - 2 легков1 - 9; вантажш - 1; автобуси - 2 легков1 - 36; вантажш - 12; автобуси - 12
3 легков1 - 13; вантажш - 7; автобуси - 8; тролейбуси - 1 легков1 - 8; вантажш - 3; автобуси - 4 -
4 легков1 - 5; вантажш - 2 легков1 - 3 -
5 легков1 - 3; вантажш - 1 легков1 - 3; вантажш - 1 легков1 - 36; вантажш - 30; автобуси - 6
6 легков1 - 6; вантажш - 5; автобуси - 1 легков1 - 4; вантажш - 1 вантажш - 6; автобуси - 6
Всього 94 48 144
У зв'язку з цим це вплинуло частково на меншу зведену штенсившсть проезду нере-гульованого брукiвчастого перехрестя (1422 авт./год), порiвняно з регульованим асфальтобетонним (3862 авт./год). Варто вщзначити, що у цих транспортних потоках, ^м рiзних видiв учасникiв руху, е ще рiзноl квалiфiкацil води (часто яюсному легковому автомобiлю не вщповщае квал> фiкацiя його водiя). Усе перелiчене вщо-бражаеться кiлькiсними показниками фак-тичних iнтенсивностей про!зду перехресть (див. табл. 1, 2) та зiбраних спостереження-ми даних щодо кiлькостей автомобiлiв, якi шд'1жджають до перехрестя, про!жджають його чи очшують про!зду у черзi (табл. 3).
Якщо врахувати, що тривалiсть св^лофор-ного циклу становить 66 с, то за зведено! iнтенсивностi потоку 3862 авт./год, за час горшня забороненого сигналу з трьох сто-рш перехрестя шд'1жджае 94 автомобш. Тобто у кожному рядi його може нагрома-джуватися в середньому по 15 одиниць.
Висновок
Отримаш результати засвщчують потребу у подальших дослiдженнях (порiвняно з вико-наними шшими авторами) особливостей часо-вих iнтервалiв про1зду перехресть з урахуван-ням таких взаемопов'язаних важливих чинни-кiв як структура ТП, техшчний стан 1'х складо-вих, дорожшх покрить та квалiфiкацil водив.
Л^ература
1. Кременец Ю.А. Технические средства ОДД : учебник для вузов / Ю.А. Кременец, М.П. Печерский, М.Б. Афанасьев. -М. : ИКЦ «Академкнига», 2005. - 279 с.
2. Куниця О.А. Визначення дшсно1 транспортное' затримки на нерегульованих пе-рехрестях в одному рiвнi / О.А. Куниця, О.О. Закаблук // Вют автомобшьно-до-рожнього шституту: наук.-виробнич. зб. АД1 ДонНТУ. - Горлiвка, 2009. - № 2(9). - С. 46-51.
Рецензент: Е.М. Гецович, професор, д.т.н., ХНАДУ.
Стаття надiйшла до редакци 14 липня 2010 р.
