CC BY
12«Научные исследования и инновации»
УДК 656.052
Морозова Анна Александровна Morozova Anna Alexandrovna Орлова Дария Владимировна Orlova Daria Vladimirovna Кравцов Гордей Сергеевич Kravtsov Gordey Sergeevich Студент Student
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра-Великого Peter the Great St.-Petersburg Polytechnic University
ВЛИЯНИЕ НАРУШЕНИЙ ПРАВИЛ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ УЗЛА УЛИЧНО-ДОРОЖНОЙ СЕТИ
IMPACT OF TRAFFIC VIOLATIONS MOVEMENT ON THE CHARACTERISTICS OF THE NODE OF THE STREET AND
ROAD NETWORK
Аннотация. Данная статья посвящена оценке влияния нарушений правил дорожного движения на параметры узла улично-дорожной сети (УДС), а также разработке варианта совершенствования организации дорожного движения на участке УДС. Выбранная тематика является актуальной по причине необходимости повышения уровня безопасности дорожного движения в России, улучшения его организации и снижения вероятности возникновения транспортных заторов.
Объект исследования - пересечение проспекта Обуховской обороны и Рыбацкого проспекта в Санкт-Петербурге.
В работе проанализированы аварийность и нарушения правил дорожного движения. Разработаны способы моделирования нарушений ПДД в специальной программе PTV Vissim. Произведён сбор исходных данных и расчёт пропускной способности. Разработан и смоделирован вариант совершенствования организации дорожного движения на перекрёстке, который приведёт к уменьшению количества нарушений ПДД, снижению вероятности возникновения заторов и ДТП, повысит безопасность дорожного движения.
X Международная научно-практическая конференция
Abstract. This work is devoted to the assessment of the impact of traffic violations on the parameters of the transport network node and the development of option for improving the organization of traffic on the transport network section.
The chosen topic is relevant because of the need to improve the level of road safety in Russia, improving its organization and reducing the likelihood of traffic congestion. The object of the study is the intersection of Obukhovskaya Oborona Avenue and Rybatsky Avenue in St. Petersburg.
The work analyzes the accident rate and violations of traffic rules. Methods of modeling traffic violations have been developed in a special program PTV Vissim. The initial data was collected and the throughput is calculated. Simulation models of the research object with and without traffic violations were developed. Experiments and analysis of the obtained results were carried out. A variant of improving the organization of traffic at the intersection was developed and modeled, which will reduce the number of traffic violations, reduce the likelihood of traffic jams and accidents, and increase road safety.
Ключевые слова, имитационное моделирование, правила дорожного движения, организация дорожного движения, транспортная сеть, интенсивность, транспортный поток.
Key words. simulation modeling, traffic rules, traffic management, transport network, intensity, traffic flow.
В данной статье рассматривается проблема обеспечения безопасности и организации дорожного движения (ОДД) на дорогах РФ является одной из важнейших социально-экономических проблем нашей страны. Аварийность на автомобильном транспорте наносит огромный материальный и моральный ущерб отдельным гражданам и обществу в целом. В подавляющем большинстве случаев аварии происходят из-за намеренного или случайного нарушения правил дорожного движения (ПДД) как со стороны водителей, так и со стороны пешеходов.
Основными причинами нарушения ПДД участниками движения
являются низкий уровень культуры вождения, а также некорректная
организация дорожного движения: разметка, знаки, фазы сигналов
204
«Научные исследования и инновации» светофоров. Это негативно сказывается на характеристиках улично -
дорожной сети (УДС). Высокий темп роста автомобилизации в городах
России приводит к увеличению интенсивности движения, что, в свою
очередь, становится причиной повышения плотности потока
автомобилей и образования транспортных заторов на дорогах,
особенно на участках УДС с некорректной организацией дорожного
движения. Водители, пытаясь избежать потерь времени в «пробках»,
прибегают к нарушениям ПДД, тем самым увеличивая вероятность
возникновения дорожно-транспортных происшествий (ДТП),
подвергая опасности не только себя, но и окружающих. Помимо
негативного влияния дорожно-транспортного травматизма на жизнь и
здоровье людей, ДТП вызывают снижение пропускной способности,
т.к. создают неблагоприятные условия для движения и принуждают
водителей снижать скорость[1].
Для повышения безопасности дорожного движения и снижения
вероятности возникновения транспортных заторов необходимо
повышать процент соблюдения ПДД путем грамотной организации
дорожного движения, повышения уровня подготовки и дисциплины
водителей, а также с помощью сплошного контроля нарушений
техническими средствами фотовидеофиксации. В качестве объекта
исследования выбрано регулируемое пересечение проспекта
Обуховской обороны и Рыбацкого проспекта в г. Санкт-Петербурге.
Целью исследования является оценка влияния нарушений ПДД на
пропускную способность и время реализации корреспонденций на
рассматриваемом участке УДС, а также разработка рекомендаций по
ОДД на данном перекрестке, которая сократит количество нарушений,
повысит безопасность дорожного движения, уменьшит длины заторов
на проспектах и время в пути ТС. Основой исследования является
информация о геометрических параметрах рассматриваемого
пересечения и о состоянии существующей ОДД, а также данные о
205
X Международная научно-практическая конференция наблюдаемых нарушениях ПДД, об интенсивностях движения на перекрестке и иные особенности дорожного движения[2].
Для достижения поставленной цели поставлены следующие задачи:
- проанализировать аварийность и нарушения ПДД в России в целом и конкретно на рассматриваемом участке УДС;
- смоделировать существующую организацию дорожного движения на перекрестке, а также построить имитационную модель с нарушениями ПДД, совершаемыми водителями на выбранном пересечении;
- сравнить характеристики УДС (длины заторов / время реализации корреспонденций), варьируя интенсивности движения и количество нарушений на перекрестке;
- рассмотреть потенциальные способы совершенствования движения в узле, разработать оптимальный вариант ОДД, построить его имитационную модель;
- сравнить существующий и разработанный варианты организации дорожного движения на перекрестке[2].
Рабочая гипотеза исследования состоит в предположении, что одни нарушения ПДД на рассматриваемом пересечении значительно улучшают характеристики узла УДС и являются оптимальным вариантом ОДД на перекрестке, а другие, наоборот, ухудшают ситуацию. Для подтверждения или опровержения данной гипотезы выбран современный и эффективный метод исследования -имитационное моделирование.
Исходными данными для построения имитационной модели
служат замеры натурных обследований, которые были получены в
процессе наблюдения на пересечении проспекта Обуховской обороны
и Рыбацкого проспекта, а именно - количество транспортных средств,
движущихся по 3 основным направлениям, и фазы светофорного
206
«Научные исследования и инновации»
регулирования. В процессе наблюдения производилась видеофиксация для последующей обработки отснятых видеоматериалов.
Проспект Обуховской обороны, согласно разметке, имеет 3 полосы движения в каждом направлении (со стороны КАДа и в сторону КАДа), а на Рыбацком проспекте - по 1 полосе в каждом направлении. Исследования ДТП показали, что наибольшее их число происходит в так называемых конфликтных точках, т. е. в местах, где в одном уровне пересекаются траектории движения транспортных средств или транспортных средств и пешеходов, а также в местах отклонения или слияния (разделения) транспортных потоков.
Схема расположения конфликтных точек на пересечении проспекта Обуховской обороны и Рыбацкого проспекта(рис.1).
Рис. 1 Схема расположения конфликтных точек
X Международная научно-практическая конференция
Далее представлена схема расположения конфликтных точек на рассматриваемом перекрестке с учетом нарушений ПДД водителями (рис.2).
Рис. 2 Схема расположения конфликтных точек с учетом нарушений ПДД водителями
С целью получения информации о количестве автомобилей, находящихся на рассматриваемом пересечении, проводилась видеофиксация из трех точек перекрестка, обеспечивающих наилучшую обзорность. По результатам данных измерений был произведен расчет интенсивностей движения ТС и относительной нагрузки для каждого из маршрутов[3].
Для того, чтобы оценить влияние несоблюдения ПДД водителями на параметры узла улично-дорожной сети, необходимо построить 2 имитационные модели рассматриваемого пересечения: модель «как есть» и модель со всеми нарушениями ПДД, которые
«Научные исследования и инновации» наиболее часто совершаются водителями на перекрестке. Далее, при варьировании количества данных нарушений произвести сравнения с моделью-оригиналом, а также между вариантами модели с нарушениями.
При построении имитационной модели «как есть» было сделано следующее допущение - движение ОТ не учитывалось. Для движения трамваев на данном участке выделена отдельная полоса, они не пересекаются с автомобилями. Автобусы ходят крайне редко, поэтому учитывать их движение не имеет смысла[3].
Представлена имитационная модель пересечения пр. Обуховской обороны - Рыбацкий проспект (рис.3).
Рис. 3 Имитационная модель пересечения пр. Обуховской обороны - Рыбацкий пр.
X Международная научно-практическая конференция Полученная модель с нарушениями была разделена на несколько вариантов-комбинаций для проведения сравнительного анализа. Данные комбинации нарушений ПДД были рассмотрены. Представлены нарушения, отличающие варианты модели друг от друга (рис.4).
а) поворот налево из крайнего левого ряда (1 комбинация); б) проезд на красный сигнал светофора (2 комбинация); в) некорректная парковка (3 комбинация); г) движение в 4 ряда на пр. Обуховской обороны (4 комбинация); д) поворот налево из крайнего левого ряда при движении в 4 ряда (5 комбинация); е) некорректная парковка при движении в 4 ряда (6 комбинация)
Рис. 4 Нарушения ПДД
В результате проведенных экспериментов с различными комбинациями нарушений ПДД, были определены длины заторов на
«Научные исследования и инновации» Рыбацком проспекте и проспекте Обуховской обороны, а также среднее время в пути при повороте направо с Рыбацкого пр., при повороте налево и развороте с пр. Обуховской обороны.
Стоит отметить, что при повышении количества ТС, поворачивающих налево из крайнего левого ряда, от 5% до 10% длина затора осталась неизменной.
В связи с нарушением рядности на Рыбацком проспекте, а именно - движением в 2 ряда, затор на рассматриваемом участке исчез. Остальные нарушения не влияют на образование пробки в данном случае.
Длина затора на проспекте Обуховской обороны меняется следующим образом:
1. В модели «как есть» образуется затор длиной 52,43 м при фактической интенсивности движения и 66,96 м - при прогнозируемой;
2. В результате проезда на Рыбацкий пр. через крайний левый ряд 5-10% автомобилей, ситуация значительно улучшается, затор становится меньше. Это связано с тем, что за счет данного нарушения количество автомобилей в среднем ряду, движущихся налево, значительно сокращается. Чем больше процент нарушителей, тем меньше затор.
3. С учетом 10% несоблюдения светофоров и агрессивной езды на пр. Обуховской обороны затор незначительно увеличивается.
4. С появлением некорректно припаркованных автомобилей на проспекте Обуховской обороны и на Рыбацком проспекте затор увеличивается.
5. Нарушение рядности на пр. Обуховской обороны (движение в 4 ряда) при фактической интенсивности движения сокращает затор практически до нуля, длина очереди при прогнозируемой интенсивности составляет 1,34 м. Значительное улучшение ситуации
X Международная научно-практическая конференция связано со своевременным разъездом автомобилей в нужных направлениях из средней части дороги.
6. В результате проезда на Рыбацкий пр. через крайний левый ряд 10% автомобилей, затор полностью исчезает. Это происходит за счет распределения поворачивающих налево между двумя рядами. 5%-ого проезда подобных нарушителей при фактической интенсивности движения недостаточно для снижения затора до нуля, а несоблюдение светофоров и агрессивное вождение играют негативную роль в данном случае и повышают длину затора до 1,99 м.
7. С учетом фактической пропускной способности появление некорректно припаркованных автомобилей не оказывает влияния на образование затора. В случае проезда 10% автомобилей налево из крайнего левого ряда пр. Обуховской обороны при интенсивности, превышающей фактическую на 15%, появление некорректно припаркованных автомобилей также не влияет на возникновение пробки. Во втором случае (5% ТС, поворачивающих налево при прогнозируемой интенсивности) - пробка увеличивается до 2,45 м из-за нарушителей правил парковки.
Сравнительный анализ результатов экспериментов, проведенных при фактической и прогнозируемой интенсивностях на построенных моделях с нарушениями ПДД (при варьировании их количества) и без них, показал следующее:
- существующий вариант ОДД на пересечении проспекта Обуховской обороны и Рыбацкого проспекта не является оптимальным, замедляет время реализации корреспонденций и приводит к возникновению заторовых явлений на перекрестке;
- нарушение рядности движения на обоих проспектах оказывает положительное влияние на снижение длин заторов и сокращает время в пути ТС;
«Научные исследования и инновации»
- остальные нарушения оказывают негативное влияние на параметры УДС либо не влияют на них.
Следовательно, был сделан вывод о необходимости легализации нарушений рядности и предложен вариант совершенствования ОДД, при котором движение на проспекте Обуховской обороны будет осуществляться в 4 ряда, а на Рыбацком - в 2. Негативное влияние нарушений правил проезда на светофор и агрессивного вождения можно снизить путем установки технических средств автоматической фотовидеофиксации на участке УДС. Чтобы максимально сократить количество нарушителей, поворачивающих на Рыбацкий проспект из крайнего левого ряда проспекта Обуховской обороны, необходимо заблаговременно установить знаки и нанести соответствующую разметку, указывающую направления движения. Для ликвидации некорректно припаркованных автомобилей необходима организация парковок.
Разработанный вариант ОДД снизит количество нарушений ПДД, т. к. не будет побуждать водителей на их совершение, а, значит, снизится вероятность возникновения ДТП и повысится безопасность дорожного движения на рассматриваемом пересечении.
Библиографический список:
1. Строева, О. А. Теоретические аспекты понятия «агрессивное вождение» и предупреждение опасных дорожно-транспортных происшествий [Текст] / О. А. Строева // Научно-методический электронный журнал Концепт. 2016. Т. 15. - С. 2441-2445.
2. Организация и безопасность дорожного движения [Текст]: учебник для вузов / А. Н. Галкин и др.; под редакцией К. В. Костина. -2-е изд., перераб. и доп. - М.: Изд-во Юрайт, 2019; Омск: Изд-во ОмГТУ. - 229 с.
X Международная научно-практическая конференция 3. PTV Vissim: [Электронный ресурс] - URL: https://ptvvision.ru/produkty/vissim_11 (дата обращения 13.05.2021).
© А.А.Морозова, Д.В. Орлова 2021
