книги из ГПНТБ / Дорожные условия и организация движения

При плотных потоках автомобилей все характеристики движе­ ния резко ухудшаются. Степень этого ухудшения зависит от степе­ ни равномерности движения потока автомобилей. Образованию за­ торов может способствовать резкое изменение скорости, обеспечи­ ваемой смежными участками дороги.

Таким образом, критерием возможности образования заторов может служить коэффициент безопасности — отношение скорости, обеспечиваемой тем или иным участком дороги, к возможной ско­ рости въезда. По тем же причинам нежелательно, чтобы пропуск­ ные способности смежных участков существенно различались. Пред­ варительный анализ распределения пропускной способности вдоль дорог показал, что величина соотношения пропускной способности соседних участков не должна превышать 1 ,2 .

В зависимости от загрузки дороги различают шесть состояний потоков автомобилей.

Характеризуя их уровнями загрузки — отношением фактической интенсивности движения по дороге N к ее пропускной способности Р, уровни загрузки типичных состояний транспортного потока обо­ значают буквами от А до Е (табл. 11). Скорость автомобилей vz и соответствующая интенсивность nz даны в таблице применительно к горизонтальному участку дороги с двумя полосами движения.

Для каждого из этих шести уровней загрузки дороги характер­ ны типичные режимы движения, обусловливаемые особенностями взаимодействия автомобилей [28].

60

2)

>.§ы 0,8

0,6

W

«СО

- sg 0,2

э-

я

5

0,1

Рис, 22. Относительное количество происшествий (а) и потери от одного происше­ ствия (б) при различной загрузке дорог с двумя полосами движения:

/ — при обгоне; 2 — при потере управляемости; 3 — при взаимном столкновении автомобилей

Изменение степени загрузки дорог движением меняет как тран­ спортно-эксплуатационные их характеристики, так и безопасность движения — количество дорожно-транспортных происшествий и их виды (рис. 22). Дорожно-транспортные происшествия, связанные только-с автомобилями, можно разделить на два основных вида:

содиночными автомобилями и с группами автомобилей.

Кпервому виду относятся опрокидывания, наезды на препятст­ вие или на стоящий автомобиль, съезды с земляного полотна, мос­ тов и путепроводов. Все эти происшествия бывают вызваны непра­ вильными действиями водителей, а в некоторых случаях порчей автомобиля. Основными их причинами являются превышение ско­ рости и невнимательность водителей.

Ко второму виду происшествий относятся столкновения автомо­ билей, двигавшихся в одном или встречных направлениях, боковые столкновения автомобилей. Часто они бывают связаны с непра­ вильными действиями группы водителей. Их причинами бывают не­ правильные обгоны, несоблюдение безопасного интервала между автомобилями, большая разность в скоростях движения отдельных

транспортных средств.

Частота появления каждого из перечисленных видов происшест­ вий зависит от уровня загрузки дороги движением.

В табл. 12, составленной на основе статистических данных поряду дорог, показано среднее распределение количества различных видов происшествий для отдельных уровней загрузки.

При уровне загрузки А имеют место свободные условия движе­ ния, когда ни один автомобиль не мешает другому и все водители беспрепятственно реализуют желаемые скорости. Большинство про­ исшествий возникает из-за превышения скорости. Почти в 80% слу­ чаев происходит опрокидывание автомобилей.

61

\

При уровне загрузки Б начинает проявляться взаимодействие между автомобилями. Образуются группы автомобилей. Наиболее часты происшествия, связанные с неправильным обгоном, преиму­ щественно столкновение встречных автомобилей.

При уровне В число обгонов сильно уменьшается. Большинство автомобилей движется группами. Основной частью происшествий являются столкновения автомобилей, в которых обычно участвует не более двух автомобилей, движущихся друг за другом. Встреча­ ются также происшествия, связанные с нарушением правил обгона.

При уровнях загрузки Г, Д, Е условия движения близки между собой. Почти все автомобили движутся в колонном режиме. Основ­ ным видом происшествий в этих условиях является столкновение групп автомобилей, движущихся друг за другом.

В результате на одних и тех же участках при разных интенсив­ ностях движения могут возникать различные виды происшествий, связанные с загрузкой дороги движением. Это требует учета прй разработке средств организации движения.

Загрузка движением каждого участка дороги меняется в тече­ ние суток. Соответственно меняется количество и вид дорожных происшествий. При их анализе для одной из дорог Московского уз­ ла выявилось, что наибольшее число столкновений наблюдалось в часы увеличенной интенсивности движения, наибольшее число оп­ рокидываний— в период снижения интенсивности.

На рис. 22, а показан пример изменения при различной загруз­ ке дорог относительного числа происшествий, вызванных непра­ вильным обгоном, столкновениями и потерей управляемости. Коли­ чество происшествий, вызванных столкновением, наиболее резко увеличивается при уровне загрузки, .превышающем 0,4. Примерно при этой же загрузке резко снижается количество происшествий, вызванных потерей управления. Наибольшее число происшествий, связанных с обгонами, бывает при уровне загрузки 0,5. Известно, что при этой загрузке обгоны наиболее часты.

Изменение вида происшествий в зависимости от уровня загруз­ ки дороги движением приводит и к изменению средней величины экономических потерь от каждого происшествия (рис. 22, б) и об­ щих потерь от происшествий. Суммарные потери непрерывно воз­ растают с ростом загрузки, так как увеличивается общее число ав­ томобилей, вовлекаемых в дорожно-транспортные происшествия. Наибольшие потери от одного происшествия соответствуют низким интенсивностям, когда водители превышают безопасные скорости движения.

С изменением уровня загрузки дороги меняются все характери­ стики движения потоков автомобилей. Для дорог с проезжей час­ тью на две полосы движения установлены следующие закономер­ ности. С увеличением загрузки дорог движением наблюдается значительное снижение скорости транспортных потоков (рис. 23). Наблюдения, проведенные В. В. Сильяновым [28], позволили выде­ лить три характерные зоны йзменения скорости движения, хорошо увязывающиеся с границами уровней загрузки дороги.

63

Зависимость «скорость — уровень загрузки» отражает влияние распределения автомобилей по направлениям. Наибольшие откло­ нения таких зависимостей отмечены при таком уровне загрузки, когда имеются обгоны. Наибольшие скорости соответствуют соот­ ношению интенсивностей движения по направлениям 10:90% и наименьшие — 50:50 %.

График «скорость — уровень загрузки» позволяет также сделать вывод о существовании трех зон изменения скорости быстродвижущихся автомобилей. Наиболее резкое падение скоростей наблюда­ ется при большом проценте грузовых автомобилей в транспортном потоке. Увеличение в составе движения количества грузовых авто­ мобилей с 5 до 60% вызывает в среднем снижение скорости быстродвижущихся автомобилей на 10 км/ч. При уровнях загрузки менее 0,2 это снижение не превышает 5 км/ч.

С ростом интенсивности движения увеличивается его плотность (рис. 24). При рассмотрении тенденции роста плотности движения видно, что плотность быстродвижущихся автомобилей и находя­ щихся в группах в ожидании возможности обгона непрерывно уве­ личивается. Цифры на кривых обозначают процент грузовых авто­ мобилей в составе потока движения.

Плотность быстрых автомобилей, находящихся в свободных ус­ ловиях движения, увеличивается лишь до определенного уровня загрузки, а затем начинает снижаться. Наиболее резко, увеличива­ ется число автомобилей в группах при уровне загрузки более 0,5. Зависимость числа автомобилей в группе от уровня загрузки явля­ ется криволинейной (рис. 25)

Затраты времени на проезд участка дороги важно учитывать при экономической оценке эффективности работы автомобильных

64

дорог. Затраты времени увеличиваются с ростом загрузки дороги движением (рис. 26). Наиболее резкое увеличение затрат времени быстродвижущимися автомобилями наблюдается при уровнях за­ грузки, превышающих 0,4. Учет специфических условий движения при каждом уровне загрузки дороги должен лежать в основе выбо­ ра средств и методов организации движения.

§ 14. Оптимальная загрузка дорог движением

В течение срока службы дороги загрузка ее все время меняет­ ся. При каждом уровне загрузки условия работы водителей и за­ траты на перевозку грузов неодинаковы. Загрузка дороги зависит от соответствия элементов дороги интенсивности движения и от правильности и эффективности выбранных средств организации движения. Поэтому важно осуществлять и выбор средств органи­ зации с учетом оптимальной загрузки дороги. Оптимальный уро­ вень загрузки может быть обоснован соображениями экономики [28, 42] и анализом дороги с позиции психофизиологических особен­ ностей работы водителей при разных интенсивностях движения.

Проектирование дорог и выбор средств организации движения с учетом оптимальной загрузки дорог дает возможность обеспечить наиболее выгодные условия работы автомобильного транспорта и максимальные удобства для водителей и пассажиров. Величина экономически целесообразного уровня загрузки может быть опре­ делена на основе анализа всех показателей, характеризующих эко­ номическую эффективность работы дороги.

В соответствии с действующей методикой технико-экономичес­ ких обоснований экономически целесообразный уровень загрузки

дороги может быть найден путем сопоставления суммарных при­ веденных затрат, определяемых по формуле

где Ко—’ Начальные капиталовложения, тыс. руб.; Кг — капита­ ловложения в году t при стадийном варианте строительства доро­ ги; Енп—-норматив для приведения затрат более поздних лет к те­ кущему периоду; L — протяженность участка дороги, км; vn — средняя скорость движения при интенсивности движения Nu км/ч; SRt+ S Tt+ Snt — среднее значение соответственно дорожной и тран­ спортной составляющих себестоимости перевозок и потерь от до­ рожно-транспортных происшествий, отнесенные на 1 маш-ч работы автомобиля, коп/авт-ч; Nt — расчетная среднегодовая суточная ин­ тенсивность движения на соответствующий год t, авт./сутки; Тсл — период суммирования затрат (срок службы дороги, элементов до­ роги или изменения интенсивности движения от одного уровня за­ грузки до следующего), лет.

Для оценки экономически целесообразного уровня загрузки до­ роги движением должны быть выявлены исходная интенсивность движения и закон изменения интенсивности по годам. С учетом этих показателей формула (11) должна быть исследована на ми­ нимум (рис. 27), т. е. должно быть найдено наименьшее значение приведенных затрат, отнесенных к сроку службы.

Вводимые в формулу (11) расчетные показатели должны да­ вать возможность учета конкретных дорожных условий [42]. В ка­ честве таких показателей рекомендуется использовать данные, при­ веденные в, гл. VI.

Проведенные кафедрой проектирования дорог МАДИ совместно с сотрудниками проектного отдела Гипродорнии детальные расчеты экономически целесообразного уровня загрузки по формуле (11) для нескольких автомобильных дорог Московского узла показали,

66

ки из условия работы водителей должен учитывать психофизиоло­ гические особенности их работы с точки зрения сложности дорож­ ных условий и обстановки движения.

Для установления оптимального уровня загрузки дороги из ус­ ловия работы водителей были проведены специальные исследова­ ния с помощью ходовой психофизиологической лаборатории (см. § 6) кафедры проектирования дорог МАДИ, в которых принял участие ряд водителей.

Оценка биопоказателей, характеризующих режим и эмоциональ­ ную напряженность работы водителя (в качестве таких показате­ лей использовались электрокардиограмма, кожно-гальваническая реакция и движение глаз), показала, что оптимальные их величины наблюдаются при уровне загрузки дороги движением 0,65—0,75.

Можно считать, что средняя величина уровня загрузки, при ко­ торой обеспечиваются оптимальные условия работы водителей, со­ ставляет 0,7. Таким образом, требованиям удобства и безопасности движения соответствует сравнительно высокий уровень загрузки дороги движением, при котором обгоны затруднительны. Это об­ стоятельство повышает обоснованность широкого применения средств организации при высоких интенсивностях движения, по­ скольку оптимальные значения нервно-психической напряженности водителей не будут значительно превзойдены.

Разработку мер организации движения на существующих доро­ гах в целях повышения транспортно-эксплуатационных характери­ стик и безопасности движения целесообразно предусматривать при уровнях загрузки 0,62 и более.

Использование понятия об оптимальном уровне загрузки дорог движением позволяет обоснованно решать следующие очень важ­ ные для эксплуатации дорог задачи:

определять оптимальные интенсивности движения для каждой конкретной дороги;

обосновывать необходимое число полос движения; определять ширину полосы отвода;

намечать необходимые мероприятия по ремонту и реконструк­ ции дороги;

выбирать средства организации движения.

Однако для надежности решения всех перечисленных задач не­ обходимо располагать точными данными о пропускной способности отдельных участков дороги.

§ 15. Принципы выбора средств и методов организации движения

Эффективность работы средств организации движения во мно­ гом зависит от того, насколько правильно были учтены условия, при которых эти средства должны применяться. Любое средство регу­ лирования позволяет снизить аварийность и улучшить режим дви­ жения, если оно выбрано с учетом особенностей восприятия его во­ дителем и влияния его на режим движения.

В одних и тех же дорожных условиях с изменением интенсивно­ сти движения резко меняются условия работы водителей, режим

движения всего потока автомобилей. Это приводит к изменению требований к средствам регулирования и выбору их типов.

Все средства регулирования по их воздействию на поток авто­ мобилей могут быть разделены на два вида: активные и пассивные. К активным средствам регулирования относятся средства, которые позволяют непосредственно изменять режим движения потока ав­ томобилей: светофоры, шлагбаумы, разделительные полосы, допол­ нительные полосы движения, островки безопасности, канализирова­ ние движения на пересечениях, трясущие полосы.

К пассивным средствам регулирования относятся средства, об­ легчающие ориентирование водителей при движении, указывающие направление движения и наиболее целесообразные режимы движе­ ния, помогающие водителю выбрать правильную траекторию дви­ жения и др. К таким средствам относятся: дорожные знаки и указа­ тели, разметка проезжей части, сигнальные устройства, предупреж­ дающие водителей о препятствиях на дороге, гололеде, тумане, световые табло с указанием рекомендуемых полос и скоростей дви­ жения; зеркала, позволяющие оценить обстановку движения в условияхограниченной видимости, направляющие столбики.

От правильности выбора таких средств регулирования, их фор­ мы и размера, расположения по отношению к проезжей части доро­ ги зависят режим движения и уровень аварийности на дороге. Поэ­ тому изменение по мере загрузки дороги движением количества происшествий, их вида и режима движения приводит к изменению требований к средствам регулирования.

Исследования показывают [28], что на дорогах может быть шесть уровней загрузки движением (см. § 14), для каждого характерны свои виды происшествий, устранение которых существенно повыша­ ет безопасность движения (табл. 13) [37, 38, 40].

При уровне загрузки А основными причинами происшествий яв­ ляются превышение скорости, потеря управления, невнимательность водителей. Движение осуществляется в свободных условиях с высо­ кими скоростями. Все это указывает на необходимость широкого применения средств регулирования, предупреждающих водителей об изменяющихся дорожных условиях. Такими средствами являют­ ся: разметка проезжей части (в первую очередь оси дороги и кром­ ки проезжей части на опасных участках); дорожные знаки, предуп­ реждающие водителей об опасных участках дорог или рекомендую­ щие безопасные скорости движения; направляющие столбики. При этом уровне загрузки видимость средств регулирования не ограни­ чивается наличием других автомобилей на проезжей части. Поэто­ му знаки могут быть расположены сбоку от дороги. В отдельных случаях эффективным может быть ограничение скорости.

При уровне загрузки Б основной причиной происшествий являет­ ся неправильный обгон. Поэтому в таких условиях наиболее эффек­ тивным средством регулирования является ограничение обгонов и организация их проведения правильными методами разметки, со­ вершенствованием способов информации об этом водителей. Эффек­ тивные средства, позволяющие регулировать маневры автомобилей,

68