CC BY
27
УДК 656.015
ВПЛИВ ПО1ЗДОК У ПРИМ1СЬКОМУ СПОЛУЧЕНН1 НА 1НТЕНСИВН1СТЬ РУХУ НА АВТОМОБ1ЛЬНИХ ДОРОГАХ ЗАГАЛЬНОГО КОРИСТУВАННЯ
П.Ф. Горбачов, проф., д.т.н., А.А. Кочина, асп., Харкчвський нацюнальний автомобшьно-дорожнш ун1верситет
Анотаця. Наведено результати до^дження законом1рностей змти ттенсивност1 руху ав-томобтьного транспорту в прим1ському сполученш на автомобшьних дорогах загального ко-ристування Украгни. Встановлено можлив1сть адекватного опису Штенсивност1 транспортних потоюв на м1жнародних автомобыьних дорогах загального користування в передм1стях великих м1ст залежно в1д в1дсташ дтянки до центру м1ста.
Ключов1 слова: ттенсивтсть руху, транспортний потт, автомобтьш дороги загального користування, прим1ське сполучення, регрестна залежмсть.
ВЛИЯНИЕ ПОЕЗДОК В ПРИГОРОДНОМ СООБЩЕНИИ НА ИНТЕНСИВНОСТЬ ДВИЖЕНИЯ НА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГАХ
ОБЩЕГО ПОЛЬЗОВАНИЯ
П.Ф. Горбачев, проф., д.т.н., А.А. Кочина, асп., Харьковский национальный автомобильно-дорожный университет
Аннотация. Приводятся результаты исследования закономерностей изменения интенсивности движения автомобильного транспорта в пригородном сообщении на автомобильных дорогах общего пользования Украины. Установлена возможность адекватного описания интенсивности транспортных потоков на международных автомобильных дорогах общего пользования в окрестностях крупных городов в зависимости от расстояния участка к центру города.
Ключевые слова: интенсивность движения, транспортный поток, автомобильные дороги общего пользования, пригородное сообщение, регрессионная зависимость.
IMPACT OF COMMUTER TRIPS ON THE TRAFFIC OF PUBLIC ROADS
P. Gorbachov, Prof., D. Sc. (Eng.), А. Kochina, P. G., Kharkiv National Automobile-Highway University
Abstract. The research results of traffic patterns on public roads in city neighborhoods are given. The possibility to adequately describe the intensity road traffic on international public roads depending on the distance to the downtown area is shown for big-city neighborhoods.
Key words: traffic, public roads, commuter, regressive dependence.
Вступ
Автомобшьш дороги (АД) загального користування е складовою частиною транспортно! системи кра!ни i задовольняють потреби в пасажирських та вантажних перевезеннях. Прогнозування штенсивносп руху (IP) на дшянках автомобшьних дор^ е дуже актуа-
льною справою, оскшьки саме на цш шфор-мацшнш пiдставi будуються плани розвитку та утримання автомобшьних дор^, розроб-ляються плани оргашзацп дорожнього руху.
Сучасний рiвень транспортного планування передбачае прогнозування транспортних по-тоюв (ТП) на пiдставi транспортного моде-
лювання об'екта дослiдження. Результати транспортного моделювання мережi мiжна-родних та нащональних АД Укра!ни показали, що точнiсть прогнозування iнтенсивностi ТП суттево знижуеться поблизу великих мют [1]. Це пояснюеться тим, що поблизу великих мют автомобшьш дороги зазнають пiд-вищеного транспортного навантаження, яке збiльшуеться залежно вщ наближення до межi мюта за рахунок пересувань автомобiлiв у примюькому сполученнi, яке е значно бшьш iнтенсивним, нiж мiжмiське сполучення.
Урахування таких змiн 1Р е можливим за рахунок складання спещально! транспортно! моделi для примюького сполучення, ключо-вим моментом яко! повинна бути модель потреб населення i пiдприемств мiста та його оточення у транспортних пересуваннях.
Аналiз публiкацiй
Вiдповiдно до розвитку сощально-еконо-мiчно! сфери, транспортно! шфраструктури й системи розселення збшьшуються взаемовп-лив та взаемозв'язок мюта з його оточенням, зростае дальнють трудових i культурно-банкових по!здок, виробничих та iнших зв'язкiв.
Автори роботи [2] справедливо стверджують, що величина 1Р ТП на головних дшянках примiських автомобiльних дорiг визначаеть-ся численними факторами i залежностями як внутршнього, так i зовшшнього характеру, основними з яких е:
а) роль i мiсце мюта в мiжнародних, держав-них i регiональних соцiально-економiчних, культурно-iсторичних та шших сферах;
б) характер i змют системи розселення населення i мiсць працi в зонi впливу мюта -центру i його оточення;
в) рiвень розвитку транспортно! шфраструк-тури взаемопов'язано! системи розселення;
г) природно-географiчнi особливостi району розселення;
д) рiвень автомобiлiзацi!' населення i його транспортна рухомiсть [2].
Однак ощнити всi перелiченi фактори можна лише розглядаючи окреме мюто або декiлька мiст. У процес побудови транспортно! моде-лi великих об'ектiв, таких як вся Укра!на, визначити для кожного мюта його точш па-раметри, яю не е частиною статистичних спостережень, е дуже складним завданням.
У робой [3] вщзначаеться, що на автомобь льних дорогах загального користування на тдходах до мiст рiзних категорiй транспорт-нi потоки формуються iз транзитного руху (перевезень вантажiв або пасажирiв на значнi вщсташ за межi областi або держави), мюце-вого руху (перевезень у межах 100 км вщ мюта) та маятникового.
Маятниковий рух пов'язаний iз щоденними по!здками в мюто i назад жителiв передмiсть, яю працюють або навчаються в мюп, а також жителiв мiста, яю проживають у дачних i ко-теджних селищах, розташованих у примюь-кiй зонi. У роботi також вщзначаеться, що чисельнють таких по!здок е дуже шдивщуа-льною для кожного мюта i залежить вщ чи-сельностi населення, економiчного розвитку мюта й област та економiчно! ситуацi! в кра!нi та регюш [3]. Крiм цього, мае значен-ня вибiр виду транспорту для таких по!здок. Такi по!здки виконуються маршрутними автобусами, також часто - маршрутними такс та шдивщуальними автомобiлями.
Вiдсоток маятникового руху в складi ТП на дiлянцi АД суттево залежить вщ вiдстанi до мюта. Згщно з [4] можна видшити три зони тяжiння щодо до мiста, якi враховують тру-довi зв'язки. У даному випадку дослщження закономiрностей формування попиту на пе-ревезення грунтуеться на дослщженш проце-сiв розселення та просторово! самоорганiза-цi! населення. При цьому у процеш визначення закономiрностей просторового розподшу трудових перемiщень враховуеться тшьки залежнiсть !х iнтенсивностi вiд даль-ностi перемiщення.
За аналогiею iз трудовими зв'язками можна дати ощнку й iншим зв'язкам населення. Пе-ремiщення на вiдстань до 20 км можна вва-жати умовно постшними, а на вiдстань понад 40 км - нерегулярними, випадковими [4]. Основна причина юнування тако! диференщ-ацi! зв'язкiв - вщносно висока щiльнiсть мiст - центрiв тяжiння населення. Вказана методика обмежуеться вщдаленютю транспортних дiлянок вщ обласного центру до 50 км, яка вважаеться зоною органiзацi! i значно! активностi примiського сполучення, хоча в окремих випадках ця зона впливу мо-же сягати навггь 100 км.
У свою чергу, величина транспортного потоку на головних дшянках АД е результатом
загальних обсяпв пасажирських i вантажних перевезень, як реалiзуються через щ дшян-ки, 1х розподiлу по системах суспшьного та iндивiдуального транспорту, за видами транспорту (залiзничний, повггряний, водний, автомобiльний). У наведених методиках вра-ховуються закономiрностi формування вели-чини 1Р ТП тшьки для маятникового руху, але не враховуються закономiрностi формування транзитного та мюцевого руху, який визначаеться загальними обсягами перевезень вантажiв та пасажирiв.
Мета 1 постановка завдання
1нтенсивнють ТП е випадковим за своею сутнютю показником, схильним до значних коливань протягом часу. Урахування штен-сивност руху можливе за рiзними перiодами часу - вщ внутрiшньогодинних до рiчних. Ращональним перiодом прогнозування е мь шмальний перiод, що забезпечуе достатню сталють iнтенсивностi руху. Таким перiодом у робот вважаеться добова 1Р, порiвняння яко! для рiзних днiв тижня та мюящв року е можливим на пiдставi вiдомих коефiцiентiв нерiвномiрностi ТП [6, 7].
Коливання штенсивност ТП на АД загально-го користування не можуть бути пояснен лише розвитком мережi автомобiльних дор^ та зростанням рiвня автомобшзацп населен-ня Укра1ни. Можна припустити, що на величину ТП суттево впливае розташування дшя-нки магiстралi вiдносно мiста й той факт, що частка кожного типу ТЗ суттево коливаеться залежно вщ дшянки мереж^ що зумовлено тiею роллю, яку вiдiграе конкретна дiлянка в мережi автомобiльних дорiг загального користування.
З урахуванням цього у робот необхщно фо-рмалiзувати закономiрностi впливу мiст на iнтенсивнiсть руху в примюькому сполученш на АД загального користування. Вихщними даними для формалiзацil процесу мають стати фактичш данi про iнтенсивнiсть руху на дшянках мiжнародних АД, якi отримаш внаслiдок багаторiчних статистичних спо-стережень.
Ощнка впливу прим1ських поУздок на 1Р на АД загального користування
Останшм роком масштабно! фiксацii ТП в Укра1ш став 2011, для якого було отримано значення середньодобово! 1Р для 761 дiлянки
мiжнародних, нацiональних та регiональних АД загального користування.
Фактичш значення штенсивност, отримаш за допомогою натурних обстежень, були на-даш Державним агентством автомобшьних дорiг Укра1ни. Склад транспортних потоюв на автомобiльних дорогах загального користування мютить 9 категорiй ТЗ: легков^ ван-тажнi легкi, вантажш середнi, вантажнi важ-кi, автобуси середш, автобуси важкi, тягачi, автопо!зди, мотоцикли та iн. Транспортнi потоки встановлювалися протягом доби на визначених мюцях автомобiльноi дороги вщ-повщно! категорii.
Вплив по!здок у примюькому сполученш на iнтенсивнiсть руху на автомобшьних дорогах добре прошюстровано на рис. 1 та 2, на яких вщображено загальну iнтенсивнiсть руху вшх категорiй автомобiлiв.
Рис. 1. Фактична штенсившсть руху на АД загального користування Укра1ни
Рис. 2. Коливання штенсивност руху на тра-сi М06
На рис. 1 та 2 можна спостер^ати рiзкi стриб-ки iнтенсивностi руху бшя мiст, в основному великих, що е обласними центрами. Цей феномен пояснюеться саме впливом руху транспорту в примюькому сполученш, який може тдвищувати штенсивнють руху в декшька разiв. Найбшьшу складнють у його формалi-
заци викликае випадковии характер попиту, який здебшьшого випадюв не може бути повнютю описаний обмеженою кшькютю фактор1в.
Тому завдання формал1зацИ' штенсивносп ТП слщ розумпи як пошук фактор1в, яю дозволять i3 достатшм ступенем точносп опи-сати наявш закономiрностi. Це не е простою справою, оскшьки об'еднання значень 1Р pi3-них АД призводить до дуже широкого роз-киду значень штенсивносп залежно вiд вщ-станi до мiста, що прошюстровано на прик-ладi мiжнародних АД Украши (М01 - М06) (рис. 3).
Рис. 3. Розподш 1Р ТП залежно вiд вiдстанi до мюта
На рис. 3 можна побачити деяку кореляцшну залежнiсть 1Р вiд вiдстанi до найближчого мюта, але кореляцшне поле е дуже нещшь-ним та нечiтко спрямованим, лшшний коефь цiент кореляцi! мае значення лише 0,32. Це приводить до необхщносп пошуку ефектив-них перетворень значень штенсивносп.
Результатом такого пошуку стало перетво-рення (1), яке дозволило отримати дуже яск-раво виражену гiперболiчну залежнiсть перетворено! 1Р вiд вiдстанi до центра мюта (рис. 4).
N ' = LogLN,
(1)
де L - вщстань вiд центру мiста до дшянки, на якiИ зафiксовано штенсивнють транспортних потокiв, км; N - добова штенсивнють на дшянщ автомобшьно! дороги загального користування, авт./доб.; N' - добова штенсивнють на дшянщ автомобшьно! дороги загального користування, авт./доб.
На тдсташ (1) було отримано регресшну за-лежнють (2) перетворено! штенсивносп тра-
нспортних потокiв вiд вщсташ ïï фiксацiï до мiста. Графiчно залежнiсть (2) вiдображено на рис. 4 безперервною лiнiею.
Рис. 4. Залежнють величини iнтенсивностi транспортних потоюв вiд вiдстанi до
мiста
N ' = 1,834 + 22,58 — .
L
(2)
Ощнка статистичноï значущостi моделi проведена з використанням критерда Фiшера [5], коефщента множинноï кореляцiï, середньоï помилки апроксимаци та iнших статистич-них показниюв (табл. 1 та 2).
Таблиця 1 Результати залежност штенсивносп руху в1д вщсташ до центру мюта
Показники Значення
Критерш Фшера: - табличний - розрахунковий 1,98 4306,67
Коефщент множинно! кореляци 0,98
Середня помилка апроксимаци, % 0,29
Кшьшсть спостережень, од. 113
Таблиця 2 Статистична характеристика коефвденпв модел1
Показники Константа Коефщь ент при фактор1
Значення коефщента 1,83 22,58
Стандартна похибка коефщента 0,03 0,34
Критерш Стьюдента 55,82 65,63
1мов1ршсть критерш 4,63Е-83 1,22Е-90
Статистичнi характеристики моделi (2) е дуже високими, що тдтверджуе вплив вщсташ вщ дшянки магiстралi до центру мiста на ш-тенсивнiсть ТП. Коефiцiент кореляци пере-вищуе 90 %, що свщчить про можливiсть ви-користання моделi для прогнозування iнтенсивностi ТП i транспортного попиту в цшому у примiському сполученнi. Це пщтве-
рджуеться високою шформацшною здатню-тю модели
З метою прогнозування безпосередньо штен-сивностi транспортних потокiв на дшянках мiжнародних автомобiльних дорiг загального користування, на пiдставi (1), залежшсть (2) приводиться до такого вигляду:
22 58 (1,834+—-— )■LnL
N = е L . (3)
Отримана модель вщображае тенденцiю зро-стання штенсивносп ТП пiд час наближення дшянки АД до населених пункпв та може бути використана для формування моделi попиту на пересування автомобшьним транспортом.
Висновки
Виявлено, що на iнтенсивнiсть транспортних потокiв на автомобшьних дорогах загального користування суттево впливае наявнiсть населених пункпв та вiдстань до них, але характер цього зв'язку е дуже випадковим та не може бути описаний без ефективного пере-творення змшних.
Найбiльш ефективним перетворенням штенсивносп ТП на тд'!здах до мюта виявилося логарифмiчне перетворення на основi вщ-сташ вiд центру мiста. Воно приводить до дуже щшьно! гiперболiчно! залежносн мiж перетвореною iнтенсивнiстю та вщстанню, що дозволило проводити регресiйний аналiз лише для однiе! незалежно! змшно!.
Статистичнi характеристики отримано! мо-делi е дуже високими, що дозволяе !! викори-стовувати для прогнозування штенсивносп ТП i транспортного попиту в цшому у примь ському сполученш.
Отриману модель побудовано на пiдставi iнтенсивностi ТП лише мапстральних АД загального користування, i вона потребуе розширення на весь спектр автомобшьних дорп\ Це вочевидь потребуватиме збшьшен-ня кiлькостi факторних ознак, що здшсню-ють вплив на величину ТП у примюькому сполученш. До них може належати чисель-
нють населення мiст, рiвень автомобшзацп населення регiону та iншi фактори, для вра-хування яких потрiбне проведення додатко-вих дослiджень.
Лггература
1. Розроблення методики прогнозування автотранспортних потокiв на автомобi-льних дорогах загального користування державного значення та розроблення вимог до даних, що використовуються при прогнозуванш, порядку !х збирання i обробки, вимоги до вихiдних даних прогнозiв для занесення до Сдино! шфо-рмацiйно! геобази даних автомобшьних дор^ Укра!ни: Звiт про ДКР (промiж-ний) / Державне агентство автомобшьних дор^ Укра!ни, ХНАДУ; № держ. ре-естрацi! 0114Ш04631. - Х., 2015. - 99 с.
2. Пассажирские автомобильные перевозки / Л.Л. Афанасьев, А.И. Воркут, А.Б. Дьяков и др. - М.: Транспорт, 1986. - 220 с.
3. Доля В.К. Дослщження транспортно! мережi регюну методом побудови функ-цп щiльностi населення / В.К. Доля, П.М. Грицюк, М.С. Кристопчук // Коммунальное хозяйство городов: научно-технический сборник. Серия: Технические науки и архитектура. - 2006. -Вып. 69. - С. 205-211.
4. Юшкявичюс П.В. Транспортное обслуживание сельского населения агропромышленного комплекса / П.В. Юшкяви-чюс. - М.: Транспорт, 1989. - 164 с.
5. Галушко В.Г. Вероятностно-статистические методы на автотранспорте / В.Г. Галушко. - К.: Вища школа, 1976. -232 с.
6. Методичш рекомендацп з визначення юнуючо! та прогнозування перспективно! штенсивносп руху: МР А.2.1-218-02070915-729. - К., 2008. - 25 с.
7. Методика економiчних вишукувань для проектування автомобшьних дорт М 218-05416892-409. - К., 2004. - 34 с.
Рецензент: С.В. Нагорний, професор, д.т.н., ХНАДУ.
Стаття надшшла до редакцп 15 березня 2016 р.
