CC BY
6
7. Barrat, A. Virtual Round Table on ten leading questions for network research [Text] / A. Barrat, A! Barabasi, G. Caldarelli, P. De los Rios, A.
Erzan, B. Kahng, R. Mantegna, J. Mendes, R. Pastor-Satorras, A. Vespignani // Eur. Phys. J. - 2004. - №38. - P. 143-145.
8. Li, W. Statistical analysis of airport network of China [Text] / W. Li, X. Cai // Phys. Rev. - 2004. - №69. - P.461-466.
9. Wang, Q. A composition of different q nonextensive systems with the normalized expectation based on escort probability [Text] / Q.A. Wang,
L. Nivanen, A. Le Mehaute // Eur. Phys. J. - 2005. - №48. - P. 95-100.
10. Guida, M. Topology of the Italian airport network: A scale-free small-world network with a fractal structure? [Text] / M. Guida, F. Maria // Chaos Solitons & Fractals. - 2007. - №31. - P. 527-536.
11. Strogatz, S.H. Exploring complex networks [Text] / S.H. Strogatz // Nature. - 2001. - №410. - P. 268-231.
12. Latora, V. Efficient behavior of small-world networks [Text] / V. Latora, M. Marchiori // Phys. Rev. Lett. - 2001. - №87. - P. 197-201.
13. Latora, V. Is the Boston subway a small-world network? [Text] / V. Latora, M. Marchiori // Physica A. - 2002. - №314. - P. 109-115.
14. Sen, P. Small-world properties of the Indian railway network [Text] / P. Sen, S. Dasgupta, A. Chatterjee, P. A. Sreeram, G. Mukherjee, S. S. Manna // Phys. Rev. - 2003. - №67. - P. 125-129.
15. Albert R. Statistical mechanics of complex networks [Text] / R. Albert, A.-L. Barabasi // Rev. Mod. Phys. - 2002. - №74. - P. 47-97.
16. Bornholdt, S. Handbook of graphs and networks [Text] / S. Bornholdt, H.G. Schusterrks. - Wiley-Vch, 2003. - 401 p.
17. Dorogovtsev, S.N. Evolution of networks [Text] / S.N. Dorogovtsev, J.F.F. Mendes. - Oxford Univ.Press, 2003. - 356 p.
18. Pastor-Satorras R. Evolution and Structure of the Internet: A Statistical Physics Approach [Text] / R. Pastor-Satorras, A. Vespignani.
- Cambridge Univ. Press, 2004. - 452 p.
19. Barabasi A.-L. Emergence of scaling in random networks [Text] / A.-L. Barabasi and R. Albert // Science. - 1999. - №286. - P. 509-512.
20. Fronczak A. Average path length in random networks [Text] / A. Fronczak, P. Fronczak, J.A. Holyst // e-print: cond-mat/0502663. - 2003.
- P. 216-221.
21. Holyst J.A. Universal scaling of distances in complex networks [Text] / J.A. Holyst, J. Sienkiewicz, A. Fronczak, P. Fronczak, K. Suchecki // e-print: cond-mat/0411160. - 2004. - P. 45-49.
Розглянуто munoei геометризованi схеми вулично-дорожньо1 мережi та критерй ïx оцтки. Визначено структуру системи комуткацш м^та. Запропоновано критерш мiнiмум витрат на функ-щонування вых транспортних систем м^та
Ключовi слова: транспортне планування м^т,
вулично-дорожня мережа
□-□
Рассмотрены типичные геометрические схемы улично-дорожной сети и критерии их оценки. Определена структура системы коммуникаций города. Предложен критерий минимум затрат на функционирование всех транспортных систем города
Ключевые слова: транспортное планирование
городов, улично-дорожная сеть
□-□
The typical geometric schemes of a street-road network and the criteria for their evaluation are considered. The structure of the communications system of the city is determined. A criterion of the minimum costs of the functioning of all transportation systems of the city is suggested
Key words: transport urban planning, street and
road city network -□ □-
УДК 656.11
ВИЗНАЧЕННЯ ДОВЖИНИ Д1ЛЯНКИ ВУЛИЧНО-ДОРОЖНЬОТ МЕРЕЖ1
М1СТА
В. К. Доля
Доктор техычних наук, професор, завщуючий
кафедрою* Контактний тел.: (057) 707-32-61 Я.В. Санько Кандидат техычних наук, доцент* Контактний тел.: 066-740-54-39 E-mail: [email protected] *Кафедра транспортних систем i лопстики Хармвська нацюнальна академiя мюького
господарства
вул. Революци, 12, м. Хармв, УкраТна, 61002
1. Вступ
Дослщження, що розглядаються в стати, вщно-сяться до роздШв транспортного планування mîct. Одним i3 головних питань транспортного планування
MiCT е визначення геометричних розмiрiв майбутньо'1 селиебно'! територп. Так як межами житлових квар-талiв та райошв е мапстральш вулищ та дороги i вони ввдповщно формують конф^уращю вулично-дорож-ньо'1 мережь Вщ яко'1 в свою чергу залежать основш
показники ефективносп функщонування транспортних та пасажирських (тшохвдних) потокiв. Науков-цями були дослщжеш та розробленi критерп оцiнки планувальних схем вулично-дорожньо! мереж^ але основним недолiком е використання !х усереднених значень [1-3].
2. Мета та постановка задачi
Основною метою е розробка математично! моделi визначення довжини дiлянки вулично-дорожньо! ме-режi мiста, як критерiю ощнки планувально! схеми мiста.
3. Ршення задачi
Транспортне планування мiст - це комплекс транспортних, будiвельних, планувальних та природоза-хисних заходiв, метою яких е створення ращонально! структури вулично-дорожньо'! мережi, що найкращим шляхом вирiшуе проблему транспортного обслугову-вання населення мiста [3].
Враховуючи вищевикладене дослiдниками було запропоновано чггкий розподiл мiста на зони, а саме [2, 3]:
1) селиебну;
2) промислову;
3) комунально-складську;
4) зовшшнього транспорту;
5) санiтарно-захисну;
6) ввдпочинку населення.
Якщо поглянути на структуру кожного мкта, то значну частину складае житлова забудова (селиебна територiя).
Одним iз напрямкiв формування селиебно! тери-торii е розпод^ 11 на основнi структурнi елементи [4]:
1) житловий квартал - первинний структурний еле-мент житлового середовища, обмежений мапстраль-ними або житловими вулицями, про!здами, природ-ними рубежами й т.п., площею до 20-50 га з повним комплексом установ i тдприемств обслуговування мкцевого значення (укрупнений квартал, мжрорай-он) i до 20 га з неповним комплексом;
2) житловий район - структурний елемент селиеб-но'1 територii площею 80-400 га, у межах якого фор-муються житловi квартали, розмiщуються установи й тдприемства з радiусом обслуговування не бшьше 1500 метрiв, а також об'екти мкького значення. Грани-цями житлового району е мапстральш вулицi й дороги загальномкького значення, природнi й штучш рубежi. Житловi райони можуть формуватися як самостшш структурнi одинищ;
3) селiтебний район - структурний елемент сель тебно'1 територп площею б^ьше 400 га, у межах якого формуються житловi райони. Гранищ його тi ж, що й для житлових райошв. Дана структурна одиниця характерна для великих i найбшьших мiст i формуеться як щлшний структурний органiзм iз розмiщенням установ обслуговування районного й мшького кори-стування.
При цьому межами першого елементу е мапстраль-т та житловi вулицi, а другого та третього мапстраль-
нi вулищ та дороги загальномiського значення. Тому головний акцент прид^яеться формуванню розгалу-жено'1 транспортно'1 мережi.
В свою чергу планувальна структура кожного мь ста визначаеться конф^уращею вулично-дорожньо! мереж!
На сьогоднi iснують наступнi типовi геометризова-нi схеми вулично-дорожньо! мережi [2, 3]:
1) вiльна;
2) радiальна;
3) радiально-кiльцева;
4) трикутна;
5) прямокутна;
6) прямокутно^агональна;
7) гексагональна;
8) комбiнована.
Для ощнки планувальних схем вулично-дорожньо! мережi мкта були розробленi наступнi критерп [1-4]:
1) стутнь непрямолiнiйностi сполучень (коефщь ент непрямолiнiйностi транспортних сполучень);
2) шдльшсть вулично-дорожньо! мережi мшта;
3) рiвень завантаження вулиць рухом ^вень об-слуговування);
4) ступiнь складносп перехресть вулиць i дорiг.
Перший показник визначаеться, як вщношення
довжини шляху по дорогах мiж двома точками до довжини шляху мiж двома точками по повирю:
1д°р
к =±-непр |пов
(1)
де кнепр - коефiцiент непрямолшшноси транспортних сполучень;
1дор - довжина шляху по дорогах мiж двома точками, км;
1™° - довжина мiж двома точками по повирю, км.
Коефвдент непрямолiнiйностi залежить вiд планувально! схеми вулично-дорожньо! мережi мiста i знаходиться в межах 1,05-1,5.
ШДльшсть вулично-дорожньо! мережi мiста визначаеться, як вщношення довжини транспортно! мережi до площi територп мiста:
8 = (2)
де 8 - щдльшсть вулично-дорожньо! мережi мiста, км/км2;
Ьм - довжина транспортно! мереж^ км.;
8м - площа територп мiста, км2.
Цей показник знаходиться в межах 0,7-4 км/км2 i залежить вщ групи, до яко! належить мiсто та тери-торiальноi частини мiста (центральна, периферiйна, промислова).
Рiзниця в нормах по проектуванню дорп в рiзнi роки, а саме ширини про!зно! частини, спричинила появу рiзновиду показнику щiльностi мережi. Що визначаеться як вщношення площi транспортно! мережi до площi територп мкта:
Я
§ _ °вдм Я '
(3)
де 8 - скорегована щдльшсть вулично-дорожньо! мережi мiста, км2/км2;
SBaM - площа вулично-дорожньо! мережi, км2.
РГвень обслуговування вулицi (дороги) або стутнь використання пропускно! здатностi вулищ (дороги) визначаеться вщношенням iнтенсивностi руху транспортних засобiв до пропускно! здатностi вулицi (дороги):
- N z - p ,
(4)
- рiвень завантаження вулищ (дороги) ру-iнтенсивнiсть руху транспортних засобiв,
де хом; N
авт./год;
P - пропускна здатшсть вулицi (дороги), авт./год.
Стутнь складност перехресть вулиць i дорiг ощ-нюеться за такими показниками, як рiвень безпеки руху, забезпечення швидкостГ руху та пропускна здатшсть перехресть.
Останшм часом для ощнки планувальних ршень, використовуеться критерш мiнiмум витрат. Засто-сувавши цей критерiй стосовно елементГв вулично-дорожньо! мережi, можна стверджувати, що оптимальною довжиною мiж двома перехрестями вулиць (дорiг) е та довжина, що забезпечуе мГтмум витрат на функщонування вах життезабезпечуючих систем мiста (рис. 1)
- витрат на функщонування транспортно! системи кабельних мереж CTC6.
Отже залежшсть (5) матиме наступний вигляд
Сзаг = CTC1 + CTC2 + CTC3 + CTC4 + CTC5 + CTC6 ^ min . (6)
Для розрахунку загальних витрат, необхщно знати, яку частину населення селггебна територiя буде обслуговувати. Для цього потрiбно виршити питання розбиття селiтебноï територп на квартали та райони (рис. 2).
а)
3000 м
с =у с.
за г / . 1
^ min
(5)
б)
I I
де C - витрати i -го елементу транспортно! системи життезабезпечення мГста, грн.
Рис. 1. Структурна схема системи комужкацш MicTa
Рис. 2. Розбиття сел^ебно'| територп на житловi квартали та райони
Використовуючи обид-вГ схеми однаково! плошд (рис. 2) можна по рГзному розподГлити на житловГ райони. В першому випад-ку на 12 райошв площею 50 га кожний (рис. 2а). В другому випадку на 4 рай-они площею 150 га кожний (рис. 2б).
Враховуючи норма-тивш показники юлькост вщведених гектарГв плошд тд забудову (табл. 1) можна визначити межГ територГ!, що обслуговуе дГлянка вулищ (дороги) через пло-щу ромба (рис. 3).
Таким чином загальш витрати транспортно! системи життезабезпечення мГста будуть складатися з:
- витрат на функщонування транспортно! системи перевезення пасажирГв та вантажГв CTC1 ;
- витрат на функщонування транспортно! системи газопостачання CTC2 ;
- витрат на функщонування транспортно! системи водопостачання CTC3 ;
- витрат на функщонування транспортно! системи водовщведення CTC4 ;
- витрат на функщонування транспортно! системи електропостачання CTC5 ;
Таблиця 1
Характеристика ктькосп вщведених гектaрiв площi пiд забудову
Середня етажшсть забудови Територiя на 1000 чол., га
9 i бшьше 7
4-8 8
до 3 без земельных дГлянок 10
до 3 ¡з земельними дiлянками 20
1-2 у сшьських поселениях 50
Рис. 3. Схема визначення оптимально!' довжини мiж перехрестями вулиць (дор^)
Площа ромба визначаеться за залежнiстю:
^ =
d1 ■ d2 2
(7)
де d1,d2 - довжина дiагоналей ромба. Застосувавши формулу (7) для вулично-дорожньо'1 мережi отримаемо залежшсть
де Sж - площа житлово'1 забудови, км2. Вiдповiдно отримаемо площу житлово'1 забудови iз наступного рiвняння
S.
1. ■ 1
Д1л Р _ -ж 2
або
Я -1 ■ 1
_ д^ 1р .
(10)
(11)
Виходячи iз параметрiв (табл. 1), можна визначити чисельшсть населення, що може проживати на певнш територii
N = .103,
нас о '
(12)
де Seт - норми плошд територii, що залежить вiд етажност забудови, км2.
Використовуючи формулу (11) отримаемо наступ-ну залежнiсть
1 . ■ 1
Ч™ = -103 . (13)
Таким чином, кiлькiсть населення, що буде обслу-говувати дiлянка вулично-дорожньо! мережi залежить ввд довжини цiеi дiлянки, довжини внутршньорайон-них шляхiв та етажносп забудови.
1 . ■ 1
о _ Д1Л р
Ьр " 2
(8)
4. Висновки з дослщження i перспективи подальших дослщжень у даному напрямку
де 1дЬ], 1р - вiдповiдно довжина д^янки магiстралi та довжина внутршньорайонних шляхiв, км.
Якщо поглянути на схему визначення оптимально! довжини (рис. 3), то видно, що територiя утворена сторонами ромба е половиною площд житлово! за-будови
1
Я - —■ Я
(9)
Таким чином, визначивши, що площу селiтебноi територii можна по рiзному розподiлити на житловi квартали та райони, в залежност вiд думок проекту-вальникiв. Тому було запропоновано розглядати кож-ну житлову територж з ii витратами, як щльову функ-цiю для визначення оптимально'1 довжини дiлянки вулично-дорожньо'1 мережi. В подальшому необхiдно визначити складовi витрат кожного елементу транс-портно'1 системи життезабезпечення мiста.
Лиература
1. Черепанов В. А. Транспорт в планировке городов: Учебник для вузов [Текст] / В. А. Черепанов. - М.: Стройиздат, 1970. - 304
2. Фишельсон М. С. Транспортная планировка городов: Учеб. пособие для студ. авт.-дор. спец. вузов [Текст] / М. С. Фишельсон. - М.: Высшая школа, 1985. - 239 с.
3. Лобанов Е. М. Транспортная планировка городов: Учебник для студентов вузов [Текст] / Е. М. Лобанов. - М.: Транспорт, 1990. - 240 с.
4. Мютобудування. Планування 1 забудова мюьких 1 сшьських поселень: ДБН 360-92**. - [Чинний вщ 2002-04-19]. - К.: ДП «Укрархбудшформ», 2002. - 92 с.
