книги из ГПНТБ / Дорожные условия и организация движения

ков, различающихся по наклону. Наименьший-наклон имеют участ­ ки свободного движения и насыщенного потока. Участок устойчи­ вого транспортного потока имеет наибольшую крутизну. Практиче­ ски, однако, с весьма малой погрешностью всю кривую зависимости средней скорости транспортного потока от интенсивности движения заменяют одной прямой.

Дальнейшее насыщение транспортного потока, возможное, на­ пример, при въезде на узкий мост или на ремонтируемый участок дороги с ограниченной шириной проезжей части, приводит к «зато­ ру движения», характеризуемому тем, что движение потока приоб­ ретает прерывистый характер. На подходе к месту затора создается очередь, нарастающая за счет подъезжающих автомобилей. Про­ пускная способность дороги снижается. Одновременно уменьшает­ ся и количество дорожно-транспортных происшествий, причем резко снижается их тяжесть. Особенности взаимодействия между авто­ мобилями в зависимости от загрузки дороги движением рассмот­ рены в § 13.

Предыдущие рассуждения относились к случаям, когда началь­ ная скорость движения одиночного автомобиля при свободном ре­ жиме не ограничивалась дорожными условиями. В действительно­ сти дороги состоят из участков, различающихся по обеспечиваемым скоростям движения. Скорость движения может ограничиваться недостаточной шириной проезжей части, влиянием опор пересекаю­ щих дорогу путепроводов, продольными уклонами, кривыми малых радиусов и т. д. Все эти факторы отражаются на режимах движе­ ния транспортного потока.

Следует различать случаи, когда изменение режима связано с особенностями восприятия водителями дорожных условий и когда

•оно зависит от различия в динамических качествах автомобилей транспортного потока. Водители снижают скорость движения на уз­ кой проезжей части, в местах скопления людей на обочинах, на пе­ ресечениях в одном уровне, на кривых малого радиуса и т. д. Во всех этих случаях причиной снижения скорости является трудность для водителя вести автомобиль с высокой скоростью в осложнив­ шихся условиях и боязнь дорожно-транспортного происшествия.

Причиной снижения скорости транспортного потока на сложных участках дороги является уменьшение скорости водителями отдель­ ных автомобилей. Хотя у едущих сзади и возникает потребность об­ гона, они его в этих условиях осуществить не могут. Поэтому можно считать, что снижение средней скорости транспортного потока в не­ благоприятных дорожных условиях соответствует уменьшению ско­ рости одиночных автомобилей в тех же условиях. Очевидно, что в этом случае пути повышения скоростей движения транспортного потока нужно искать в коренном улучшении дорожных условий, устраняя причины, вынуждающие водителей снижать скорость.

Иные пути решения проблемы необходимы, когда нарушение од­ нородности транспортного потока связано с низким динамическим фактором части автомобилей, например при движении на подъемы. Резкое снижение скорости грузовых автомобилей и особенно авто­

20

поездов на крутых подъемах вызывает потребность их обгона прак­ тически всеми автомобилями.

На коротких подъемах, в конце которых часто бывает недоста­ точная видимость, обгоны создают повышенную опасность дорож­ но-транспортных происшествий. На длинных затяжных подъемах, ■которые для легковых автомобилей с большим запасом силы тяги можно приравнять по условиям движения к прямым участкам, из-за большого числа обгонов возможность их осуществления будет исчерпана даже при сравнительно небольшой интенсивности дви­ жения.

В этом случае повысить среднюю скорость движения можно только путем выделения из транспортного потока его наиболее мед­ ленной части, переводимой на специально устраиваемую дополни­ тельную полосу для движения на подъем.

§ 4. Организация движения как м етод повышения эффективности использования дорог, повышения их пропускной способности

и безопасности движения

Движение на современных дорогах складывается стихийно. Каж­ дый водитель избирает удобный для себя режим движения, не счи­ таясь с его влиянием на другие автомобили. Неизбежно проявляет­ ся также и различие в динамических качествах различных марок ав­ томобилей. Чем выше интенсивность движения, тем значительнее становятся взаимные помехи автомобилей.

До сих пор дорожные организации практически не вмешивались в использование дороги автомобилистами. Установка дорожных

.знаков предусматривала цель повышения безопасности движения, а не увеличения пропускной способности, причем инициатива в их размещении принадлежала, как правило, органам ГАИ. Дорожники привлекались только для производства работ по их установке.

При предстоящем возрастании интенсивности движения работ­ ники дорожной службы не могут оставаться безразличными к тому, как дорога будет справляться с пропуском движения. В процессе эксплуатации необходимо будет принимать меры, чтобы на ней складывались оптимальные режимы движения, гарантирующие без­ опасность, удобство и достаточно высокую пропускную способность.

Организация движения должна заключаться в максимальном ис­ пользовании возможностей, предоставляемых геометрическими эле­ ментами дорог, и одновременно в установлении на сложных участ-

-ках режимов движения, в наибольшей мере сочетающих требования безопасности и удобства движения с высокой пропускной способ­ ностью.

Режимы движения по дороге можно характеризовать кривыми распределения скоростей движения на отдельных створах и эпю­ рой изменения скоростей движения (средних или 85% обеспеченно­ сти)- по протяжению дороги.

Наилучшие условия движения без взаимных помех автомобилей соответствуют малому интервалу колебания величин скоростей ав­

21

томобилей в каждом створе и постоянству или плавному изменению средних скоростей по длине дороги. Методика коэффициентов без­ опасности показывает, что можно допускать снижение скорости ав­ томобилей при въезде на следующий участок дороги не более чем

на 80%.

Принципы организации движения сводятся к правильному на­ правлению транспортных потоков, разделению их в случае необхо­ димости на группы, следующие с разными скоростями, к установле­ нию рациональных скоростей для каждого из участков дороги и в своевременной информации водителей о маршрутах и особенностях дорожных условий.

Выравнивание скоростей движения в каждом отдельном створе может быть достигнуто:

устройством переходно-скоростных полос для поворачивающих или включающихся в транспортный поток с примыкающей дороги автомобилей;

постройкой дополнительных полос для медленно едущих автомо­ билей на подъемах;

принудительным ограничением скоростей движения наиболее быстрых автомобилей;

запрещением движения по дороге тихоходных транспортных средств и сельскохозяйственных машин или ограничением нижнего предела допустимой скорости движения;

запрещением обгонов на отдельных участках; снятием с дороги движения пешеходов и велосипедистов.

Назначение правильных режимов движения требует анализа возможной скорости автомобилей на разных участках дороги, фак­ тической видимости, состояния покрытия и т. д. [9, 10].

В связи с влиянием сезонных колебаний интенсивности движе­ ния и изменения характеристик покрытия в разное -время года мо­ жет потребоваться разработка нескольких схем организации дви­ жения.

Важным элементом организации и безопасности движения яв­ ляется своевременная информация водителей. Как уже говорилось,, наиболее идеальным источником информации должна быть сама дорога, подсказывающая всей своей трассой, сочетанием с ланд­ шафтом и средствами зрительного ориентирования направление и режимы движения. Специальные средства информации должны только дополнять то, что не может подсказать сама дорога, напри­ мер, куда ведет тот или иной съезд.

§ 5. Возможность использования графика скоростей движения для обоснования мероприятий по улучшению организации движения

Безопасность движения и пропускная способность дороги непо­ средственно зависят от скорости транспортного потока. Изменения скорости, связанные с проложением дороги в плане и профиле и с особенностями восприятия водителями дорожных условий и обста-

22

новки движения, немедленно отража­ ются на указанных характеристиках движения.

Участки снижения скорости на эпю­ ре скорости движения по дороге ха­ рактеризуют места, не удовлетворяю­ щие требованиям движения из-за не- -достаточной пропускной способности или опасности возникновения дорожнотранспортных происшествий.

Любое мероприятие по улучшению условий движения, проводимое дорож­ ной службой, немедленно проявляется в повышении скорости движения транспортного потока. Поэтому график скорости движения по дороге, на кото­ ром отмечены места дорожно-транс­ портных происшествий за последние годы, является объективной характе­ ристикой транспортно-эксплуатацион­ ных качеств дороги и может служить основным исходным материалом для выявления участков дороги,, нуждаю­ щихся в перестройке.

Места понижений на эпюрах скоро­ стей движения по дорогам могут вы­ зываться разными причинами (рис. 6):

а) общей сложностью рельефа и ситуации местности, когда эпюра ско­

рости практически на всем протяжении располагается ниже рас­ четной скорости для данной категории дороги, но диапазон колеба­ ния скоростей на разных участках сравнительно невелик. В таких случаях приведение трассы дороги в соответствие с современной расчетной скоростью фактически потребовало бы полной ее пере­ стройки с практическим отказом от использования существующей дороги (рис. 6, а) ;

б) отдельными местами пониженной скорости, которые вызваны легко поддающимися перестройке неблагоприятными участками плана или профиля (кривые малых радиусов, участки ограниченной видимости, узкие мосты и т. д.). В процессе капитальных ремонтов дороги или ее реконструкции эти участки должны быть перестроены с выравниванием эпюры скорости (рис. 6, б);

в) трудными и неоднородными условиями рельефа и ситуация­ ми, обусловливающими эпюру скоростей, в которой участки высокой скорости сочетаются со значительными по протяжению местами сни­ жения скорости и местными провалами.

Полная перестройка участков, на которых происходит снижение скоростей, с доведением скорости дорасчетной или с существенным ее повышением потребовала бы значительных затрат и выполнения

23

весьма больших объемов работ. В большинстве случаев техникоэкономический анализ подтверждает малую эффективность пере­ стройки участков, проезжаемых с пониженной скоростью. При этом сохраняется, однако, обязательность повышения безопасности дви­ жения. Она обеспечивается, как известно, при коэффициентах безо­ пасности движения, превышающих 0,8. Программа минимально не­ обходимого объема работ по реконструкции дороги в третьем слу­ чае определяется перестройкой отдельных участков таким образом, чтобы повысить скорости только на тех участках, где это, необходи­ мо для выравнивания эпюры скоростей (рис. 6, в). При этом ско­ рость на разных участках дороги останется неодинаковой. Однако достигнутая плавность ее изменения будет удовлетворять требова­ ниям безопасности и удобства движения. Технико-экономические показатели эксплуатации автомобилей также повысятся, хотя и в меньшей степени, чем если бы скорость увеличилась на всем протя­ жении дороги.

Эпюра скоростей движения является и важным показателем эф­ фективности намечаемых мероприятий по изменению условий дви­ жения. Повышение скоростей движения на одном участке дороги без учета его влияния на условия движения на смежных участках может приводить к повышению аварийности. В литературе уже не­ однократно отмечались случаи возрастания количества происшест­ вий на дорогах, на которых усовершенствованное покрытие уклады­ вали без исправления плана и продольного профиля дороги.

Регулирование скоростей движения на смежных участках дороги может быть осуществлено рядом способов:

а) перестройкой в процессе реконструкции дороги участков, вы­ зывающих снижение скорости (увеличение радиусов кривых в пла­ не и продольном профиле, доведение видимости до необходимых значений, смягчение коротких крутых подъемов, замена узких ма­ лых мостов трубами и др.);

б) ограничением скоростей движения на участках, где высокие скорости угрожают опасностью дорожно-транспортных происше­ ствий, путем установки знаков;

в) противодействием движению автомобилей с высокими скоро­ стями путем устройства на дороге трясущих («шумовых») полос из крупнозернистой поверхностной обработки [36]. При наезде на них с большой скоростью возникают неожиданные для водителя шум и тряска автомобиля, которые вынуждают его снизить скорость;

г) обеспечением правильного использования водителями поло­ сы движения на проезжей части путем нанесения разметки, а в не­ которых случаях и устройства разделительных островков на кривых

ипересечениях в одном уровне.

График скоростей движения на дороге может быть также ис­ пользован при составлении проекта организации движения. Сов­ местный анализ графика скоростей движения и графиков коэффи­ циентов аварийности или коэффициентов безопасности движения позволяет обоснованно наметить места установки дорожных

знаков и ограждений и типы разметки проезжей части (см. § 28).

24

Обоснованное назначение на дороге мест, где необходима уста­ новка предупреждающих дорожных знаков, является очень трудной задачей. Официальные документы, относящиеся к размещению зна­ ков на дороге, недостаточно конкретны. В них отсутствуют точные указания, при каких значениях элементов плана и профиля следует устанавливать разные знаки на дорогах различных категорий. В ре­ зультате этого на многих дорогах имеется очень много знаков, эф­ фективность которых низка, так как водители, заметившие необос­ нованность расстановки нескольких знаков, теряют доверие к ос­ тальным и перестают руководствоваться их указаниями.

Из определения понятия о коэффициентах безопасности следует, что величина того или иного геометрического элемента дороги сама по себе еще не характеризует опасности возникновения дорожнотранспортных происшествий. Имеет значение отношение скоростей приближения к тому или иному месту и его проезда.

Сопоставление мест концентрации дорожных происшествий с изменениями скорости на графике скоростей движения, как прави­ ло, дает возможность выявить наиболее опасные места.

Несколько сложнее использование графика скоростей движения для назначения мест установки ограждений на участках, где съезд автомобиля с дороги может послужить причиной аварии с тяжелы­ ми последствиями. График коэффициентов безопасности не может служить в этом случае единственным указателем опасных мест. Резкое снижение скорости движения и в этом случае косвенно ука­ зывает на наличие опасности, но необходим одновременный допол­ нительный анализ состояния придорожной полосы.

На кривой малого радиуса, расположенной в невысокой насыпи с пологими откосами и мелкимц боковыми лотками, при ровной по­ верхности придорожной полосы съезд автомобиля с дороги менее опасен, чем удар при наезде на железобетонное ограждение балоч­ ного типа. В то же время для высокой пойменной насыпи с широки­ ми укрепленными обочинами, где движение происходит с высокими скоростями, ограждение необходимо, хотя коэффициент безопасно­ сти движения для такого участка имеет высокое значение. Поэтому ограждения автомобильных дорог необходимы на всех участках, где вызванный отказом рулевого управления или желанием пре­ дотвратить аварию съезд автомобиля с дороги представляет значи­ тельную опасность для едущих.

Пока еще отсутствуют данные, которые позволили бы оценить относительную опасность мест, на которых следует устанавливать ограждения. В первую очередь должны ограждаться массивные предметы, удары о которые разрушают автомобиль и угрржают гибелью его пассажирам, а также участки дороги, где автомобилю грозит падение с большой высоты.

График скоростей движения может явиться также основанием для разработки проекта нанесения линий разметки, которая дает возможность в наибольшей мере учесть удобства движения для во­ дителей и одновременно наиболее эффективно устранить места опасных нарушений режим'а движения. Разметка проезжей части, в

25

первую очередь, необходима на участках дорог, где водители испы­ тывают затруднения в выборе направления и безопасного режима движения и где у них из-за несоответствия этого режима динамиче­ ским возможностям автомобиля может появляться желание нару­ шить правила движения. Такие места обычно бывают видны и на

опасному участку намечать правильную траекторию движения ав­ томобиля, предоставляя водителю достаточно времени для ориенти­ ровки и осуществления маневра. Поэтому протяженность переход­ ных участков должна зависеть от скорости движения по дороге.

При назначении средств организации движения необходима строгая увязка их рекомендаций. В частности, должны быть строго увязаны между собой разметка проезжей части и расположение указательных знаков, которые на практике часто противоречат друг другу, например при установке знака запрещения обгона на участ­ ке с пунктирной осевой разметкой.

График скоростей движения может явиться основным исходным материалом для назначения ограничений скоростей движения, по­ скольку он дает точные указания о местах, где автомобили могут развивать опасные высокие скорости. Это имеет особенное значение для участков дорог, где не планируется перестройка участков, вызы­ вающих снижение скоростей движения.

§ 6. Роль человеческого фактора а организации движения

Безопасность движения на дорогах зависит от безотказной рабо­ ты всех звеньев комплекса автомобиль — водитель — дорога. И если знания, накопленные в результате многолетних исследований, позво­ ляют в настоящее время достаточно точно прогнозировать работу автомобиля как технической системы в различных дорожных усло­ виях и его воздействие на дорогу, то надежность работы водителя, определяющую в конечном итоге надежность всего комплекса, рас­ считать пока еще невозможно.

Надежность любой комплексной системы зависит от степени со­ вершенства каждой из ее частей. Надежность комплекса автомо­ биль — водитель — дорога Рк в общем виде может быть представле­ на как произведение вероятностей безотказной работы автомобиля Ра, водителя Рв и дороги Рд

Повышение надежности автомобиля и дороги — задача чисто техническая, и пути ее решения в принципе известны. При сегод­ няшнем уровне развития науки о дороге и автомобиле надежность этих звеньев комплекса может быть доведена практически до 1.

Наиболее важное и ответственное звено комплекса — водитель. Его психофизиологические возможности изучены еще1недостаточно,

26

ипоэтому надежность водителя можно оценивать лишь ориентиро­ вочно, используя опыт изучения фундаментальных основ психоло­ гии и физиологии человека и результаты исследований надежности

•операторов в условиях, сходных с условиями труда водителей. Высшая нервная деятельность человека проходит по строгим психофизиологическим законам и определяется информацией, поступающей через органы чувств. Поскольку скорость и объем поступления информации носят вероятностный характер, различные психофизиологические показатели работы человека можно оцени­ вать через законы распределения. Это обстоятельство особенно важно для инженерной психологии, так как позволяет целый ряд практических задач решать эмпирически с помощью массовых об­ следований. При этом, учитывая различие в применяемых методах

исредствах исследований, необходимо использование единой клас­

сификации психофизиологической информации, методик ее сбора и обобщения.

Численные значения многих психофизиологических характерис­ тик, влияющих на надежность водителя, изучены еще очень мало. Так, например, для одной из важнейших характеристик надежно­ сти — пропускной способности органов чувств — еще не установлено численной величины. Разные исследователи получали для зритель­ ного информационного канала при различных видах информации пропускную способность от 4 бит/сек (при переработке сложной ин­ формации) до 50—70 (при приеме элементарной информации).

В реальных условиях движения по дороге водителю приходится иметь дело с информацией самых разных видов. Поэтому структур­ ный анализ его деятельности, затрат времени на выполнение разных операций с определением закономерных связей между поступившим количеством информации и временем для ее приема, переработки и формирования ответного действия, имеет особую ценность.

Под надежностью водителя обычно понимают его способность выполнять требуемые функции с заданной точностью в течение за­ данного времени в конкретных условиях. Надежность определяется тремя группами факторов — квалификацией водителя, его индиви­ дуальными качествами, характеристиками восприятия информации и изменением их.во времени и под влиянием окружающей среды.

Квалификация водителя определяется стажем работы, опытом, уровнем профессиональных знаний. Проводившиеся в СССР и за рубежом исследования показали, что с возрастом водителей сни­ жается не только количество дорожно-транспортных происшествий, но и травм при обслуживании автомобиля. Здесь играет роль не только повышение профессионального уровня, но и происходящая с возрастом замена юношеской опрометчивости и импульсивности чувством ответственности, рассудительности и сдержанности.

Зарубежные [12] и отечественные исследования последних лет по­ казали, что надежность водителя характеризуется его личными ка­ чествами и, в частности, продолжительностью простой и сложной реакции, устойчивостью внимания и скоростью восприятия и пере­ работки информации. Водители, имеющие более высокие психофи­

27

зиологические показатели,, реже попадали в дорожно-транспортные происшествия.

Водители, не имеющие дорожно-транспортных происшествий, характеризуются дисциплинированностью, уравновешенностью, бо­ лее широким кругозором. Анализ данных отечественной статисти­ ки показывает также, что водители, склонные к антиобществен­ ным поступкам, чаще других совершают дорожно-транспортные происшествия.

Повышение надежности водителя может достигаться путем тех­ нической учебы и тренировок для совершенствования его профес­ сиональных навыков. Это является задачей организации профотбо­ ра и профобучения. Однако, учитывая, что при интенсивной автомо­ билизации общества, когда право на вождение автомобиля может получить любой человек, возможности этого весьма ограничены. Следовательно, особое значение приобретает организующая роль дороги. Сама дорога своими геометрическими элементами и проложением в плане должна создавать условия, исключающие воз­ можность нарушений правил движения или возникновения аварий­ ных ситуаций. Так, например, дисциплина движения на пересече­ ниях может быть достигнута за счет канализирования движения, безопасность обгонов на дороге с тремя полосами движения — при обеспечении видимости и соответствующей разметке проезжей час­ ти, а в некоторых случаях и сигнализации и др.

Характеристиками восприятия информации водителями являют­ ся пороги восприятия (минимальная воспринимаемая величина раздражителя), продолжительность восприятия единицы информа­ ции (пропускная способность органов чувств), продолжительность переработки информации и формирование ответного действия. Чем меньше величина порога восприятия, тем раньше водитель замеча­ ет опасность и тем выше надежность его работы. Пороги восприятия изменяются в течение рабочего дня (табл. 3).

Все три -группы факторов, влияющих на надежность водителя, имеют одинаково важное значение в решении проблемы безопасно­ сти движения. Однако при проектировании дорог и организации движения возможности автомобиля пока еще учитываются значи­ тельно глубже и детальнее, чем возможности водителя. Продоль­ ный профиль и план трассы проектируют на основе положений тео­ рии автомобиля, чем, кстати, и обеспечивается высокая надежность дороги и автомобиля в общем комплексе. Дорожные условия часто диктуют водителю очень высокий или очень низкий (что одинаково опасно) темп работы. При этом из-за тяжелых последствий он не имеет права на ошибку.

Психофизиологические возможности водителя в приеме и пере­ работке информации велики, но не безграничны. Отказы в его ра­ боте могут появляться как вследствие превышения этих возможно­ стей, так и при развитии утомления. Поскол'ьку в любой момент можно ожидать пропуск водителем какой-либо информации, среди которой может оказаться и жизненно важная, движение в автомо­ биле всегда связано с риском. Этот риск тем выше, чем больше ско-

28

рость движения и интенсивнее информационный поток. Задача ин­ женеров, проектирующих дорогу и занимающихся организацией движения, — свести опасность такого риска к минимуму.

Задача рациональной организации движения—создание при проектировании дорог и в процессе их эксплуатации условий, при которых водитель получает достаточное для прогнозирования транспортных ситуаций количество информации и располагает временем для ее переработки и принятия решения.

Ошибки водителя, вызванные дорожными условиями и опреде­ ляющие надежность всего дорожно-транспортного комплекса, мо­ гут быть предотвращены при выполнении следующих требований.

Дорога не должна ставить перед водителем необходимости вы­ бора сразу нескольких решений. Возникновение каждой задачи не должно быть неожиданным и должно подготавливаться самой логи­ кой развития дорожно-транспортной ситуации. Время, предостав­ ляемое при этом водителю, должно быть достаточным для приема и переработки информации в установившемся на данном участке дороги темпе, формировании и реализации ответного действия.

Для выполнения данных требований необходимо при проектиро­ вании дорог и организации движения учитывать не только количе­ ственные показатели работы водителя, но и психофизиологические особенности восприятия им дорожной обстановки.

Таким образом, надежность водителя,— это не одиночный пока­ затель, характеризующий его личные качества, а в конечном итоге показатель работы всего дорожно-транспортного комплекса. По­ скольку отдельные факторы, влияющие на этот показатель, могут меняться в зависимости от дорожных условий, знание закономер­ ности этих изменений и психофизиологических особенностей восприятия водителем дорожной обстановки позволит инженеру при проектировании дорог и выборе методов и средств организации дви­ жения устранить опасные и трудные для ориентировки водителя участки и создать условия движения, при которых характеристики восприятия водителя будут оптимальны, а работа комплекса авто­ мобиль— водитель — дорога надежна.

29