Вопрос 8.(10) Пропускная способность полосы движения и проезжей части. Методы оценки безопасности движения и пропускной способности.

Количество автомобилей, которое может пройти по дороге за определенный отрезок времени, — пропускная способность — зависит от их скорости и от степени организованности движения. В связи с этим можно различать следующие виды пропускной способности как характеристики дороги: максимальную теоретическую способность, определяемую расчетом по формулам динамической задачи теории движения транспортных потоков для идеализированного колонного движения однотипных автомобилей в благоприятных дорожных условиях (прямой горизонтальный участок с сухим шероховатым покрытием);

практическую типичную пропускную способность — наибольшее число автомобилей, которое может быть пропущено участком дороги в благоприятных погодных условиях. (В нормах приводится для средних дорожных условий применительно к смешанному транспортному потоку в различных условиях рельефа и выражается в приведенном числе автомобилей).

Пропускная способность того или иного участка дороги, в условиях эксплуатации может меняться в широких пределах в зависимости от погодных условий, состава движения и предписанных мер по организации движения.

Для безопасности движения водители должны соблюдать некоторый запас расстояния между остановившимися автомобилями.

Значительное изменение пропускной способности при колебаниях величины коэффициента сцепления в связи с погодными условиями показывает, что интенсивность движения по дороге, при которой обеспечивается безопасность, изменяется в течение года. При неизменном состоянии покрытия, пропускная способность зависит от скорости движения транспортного потока, а поскольку эта скорость не одинакова на разных участках дороги, различна и их пропускная способность. Очевидно, что участок дороги с наименьшей пропускной способностью определяет пропускную способность всего перегона дороги между смежными населенными пунктами или примыканиями других дорог. Поэтому пропускную способность дорог как характеристику их работоспособности и транспортных качеств устанавливают для тех же стандартных условий — ровного, чистого, слегка увлажненного по­крытия, исходя из которых определяются требования к элементам дороги в плане.

В реальных условиях эксплуатации дорог автомобили в потоке движутся с различными скоростями, интер­валы между автомобилями непостоянны, и происходят обгоны, вносящие помехи в движение по встречной полосе проезжей части.

Интервалы между отдельными автомобилями в их группе зависят от скорости движения и обычно удовлетворяют требованиям безопасности и удобства вождения.

Пропускная способность одной полосы движения.

Типичная пропускная способность полосы движения характеризует максимальную интенсивность движения при частично связанном режиме транспортного потока, с некоторым снижением скорости по сравнению с одиночными автомобилями.

Дорога имеет возможность пропустить и большее количество авто­мобилей по сравнению со средними значениями, но о дальнейшим снижении скорости движения и возникновением заторов в местах ухудшения дорожных условий.

В зависимости от интенсивности движения по дороге изменяются количество помех для движения автомобилей и режимы их движения. Чем меньшая интенсивность по одной полосе проезжей части предусматривается при проектировании дороги, тем большие удобства будут обеспечены для пользующихся дорогой в период эксплуатации. Поэтому необходимо, чтобы типичная пропускная способность не была достигнута в пределах принятых при проектировании расчетных сроков экс­плуатации дороги. Всегда должен быть предусмотрен резерв пропускной способности на случай внеплановых интенсивных перевозок, а также для обеспечения удобства и безопасности перевозок в часы сезонных и суточных пиков интенсивности движения.

Режимы движения па дороге зависят от загрузки автомобилями полос движения, характеризуемой коэффициентом загрузки, который представляет собой отношение фактической интенсивности движения к практической типичной пропускной способности полосы движения. Расчетная загрузка дороги движением, предусматриваемая при ее проектировании, не должна превышать 0,45—0,55 от ее практичес­кой пропускной способности с тем, чтобы к моменту окончания расчетного срока и возникновения потребности в реконструкции используемая часть пропускной способности не превышала 0,65—0,75, т. е. на дороге не создавалось бы насыщенных транспортных полос. Соответственно этому назначают число полос движения на проезжей части.

3. Согласно “Руководству по оценке пропускной способности автомобильных дорог” Минавтодора РСФСР различные дороги имеют следующую максимальную пропускную способность (легковых авт/ч):

Двухполосные дороги	2000 в оба направления
Трехполосные дороги	4000 в оба направления
Автомобильные магистрали с 4 полосами движения	2000 по одной полосе
То же, с 6 полосами	2200 по одной полосе
То же, с 8 полосами	2300 по одной полосе

Методы оценки.

1. . Коэффициентами безопасности называют отношение максимальной скорости движения на участке к максимальной скорости въезда автомобилей на этот участок (начальная скорость движения).

Для определения коэффициентов безопасности при построении теоретического графика скоростей движения по дороге в обычную методику расчета скоростей вносят изменения, направленные на учет опасных ситуаций:

а) для реконструируемых дорог не принимают во внимание общие ограничения скорости движения Правилами дорожного движения и местные ограничения скорости (в населенных пунктах, на переездах железных дорог, на пересечениях с другими дорогами, на кривых малых радиусов, в зонах действия дорожных знаков и др.);

б) в случае резкого различия условий движения по дороге в разных направлениях (например, на затяжных подъемах горных дорог) график коэффициентов безопасности можно строить только для того направления, в котором может быть развита наибольшая скорость',

в) не учитывают участки постепенного снижения скорости, необходимые для безопасного въезда на кривые малых радиусов, на пересечения, узкие мосты, т. е. берут соотношение скорости, обеспечиваемой данным участком, и максимально возможной скорости в конце предшествующего участка.

Для построения графика коэффициентов безопасности в конце каждого участка определяют максимальную скорость, которую можно развить без учета условий движения на последующих участках.

Участки по опасности для движения оценивают исходя из значений коэффициента безопасности. В проектах новых дорог недопустимы участки с коэффициентами безопасности, меньшими 0,8. В проектах реконструкции и капитального ремонта коэффициенты безопасности принимаются по табл. 1.8. Начальные скорости и ускорения определяются наблюдениями или с помощью ходовых лабораторий.

Метод коэффициентов безопасности учитывает движения одиночного автомобиля, что характерно для условий движения на дорогах с малой интенсивностью или часов спада движения на более загруженных дорогах. Это не препятствует его использованию для дорог всех типов, поскольку при высокой интенсивности движения обгоны практически исключаются, а расчет на одиночный автомобиль направлен в сторону запаса безопасности.

2. Метод конфликтных ситуаций используется при разработке проектов реконструкции сложных участков дорог. Под конфликтной понимается дорожно-транспортная ситуация, возникающая между участниками дорожного движения или движущимся автомобилем и обстановкой дороги, при которой возникает опасность дорожно-транспортного происшествия, если в действиях участников движения не произойдет изменения и они будут продолжать движение. Для использования метода конфликтных ситуаций необходимы данные о режимах движения, получаемые при помощи автомобилей-лабораторий.

Показателем наличия конфликтной ситуации является изменение скорости или траектории движения автомобиля. Степень опасности этой ситуации характеризуется отрицательными продольными и поперечными ускорениями, возникающими при маневрах автомобилей.

3. Коэффициент аварийности представляет собой произведение частных коэффициентов, учитывающих влияние отдельных элементов плана и профиля,

,

где K_i — отношение количества ДТП на участке дорог с различными элементами плана и профиля к количеству ДТП на эталонном горизонтальном прямом участке дороги с проезжей частью шириной 7,5 м, шероховатым покрытием и укрепленными обочинами шириной 3,5 м.

Дорожные организации, осуществляя учет и анализ ДТП, могут устанавливать дополнительные коэффициенты, учитывающие местные условия, например частоту расположения кривых, наличие вблизи дороги аллейных насаждений, ирригационных каналов, неогражденных крутых склонов и т. д.

4. При оценке практической пропускной способности в конкретных дорожных условиях рекомендуется использовать уравнение:

,где В - итоговый коэффициент снижения пропускной способности, равный произведению частных коэффициентовb=b₁, b₂, b₃, … - b₁₅; Р_mах - максимальная практическая пропускная способность, легковых авт/ч.

При оценке практической пропускной способности в реальных дорожных условиях для целей организации движения следует пользоваться уравнением:

,

где w - коэффициент, зависящий от загрузки встречной полосы движения (w=1,3 при малой загрузке встречной полосы z£0,4; 

w=1 при равном распределении интенсивности по встречным полосам; 

w=0,99 при высокой загрузке встречной полосы z³0,4), 

a - коэффициент, зависящий от дорожных условий и типа дорог;

 v₀ - скорость движения в свободных условиях на рассматриваемом участке, км/ч; 

q_max=L/l - максимальная плотность движения на рассматриваемом участке, авт/км;

 L - длина участка; l - интервал между автомобилями.

Максимальную плотность смешанного транспортного потока устанавливают с учетом интервалов между автомобилями и их габаритов. Для удобства определения q_max следует ввести средний расчетный интервал l_расч, представляющий собой сумму дистанций между автомобилями и длину участка, занимаемого передним автомобилем.

При разнородном составе потока средний интервал следует определять с учетом возможного сочетания стоящих друг за другом автомобилей:

,

где р_л, р_г,. р_а - фактическая вероятность появления легкового, грузового автомобиля и автомобильного поезда (определяют по данным учета движения или задают составом движения); l_ла, l_лг, l_аг - интервалы между типами автомобилей с учетом их длины.