Характеристики дорожного движения

Gv = — , 1/с.

К

Оказалось, что градиент скорости в дополнение к шуму ускорения довольно хорошо реагирует на задержку движения и вполне удовле­ творительно оценивает качество движения как на загородных доро­ гах, так и на городских улицах. Разработана классификация, согласно которой по величине Gv условия движения делятся на 3 категории:

Gv < 0,05 1/с - благоприятные;

Gv - 0,05 - 0,1 1/с - удовлетворительные; Gv > 0,1 1/с - сложные.

Однако и градиент скорости обладает рядом недостатков, важней­ шим из которых является то, что он не различает, при какой абсолют­ ной скорости происходят ее изменения, что очень сильно сказывается на безопасности и состоянии водите­ ля. Скажем, исследуемые участки со­ стоят из двух отрезков: один - с низ­ кой, другой - с высокой скоростью.

Значения (Уа и G„ для обоих участков одинаковы. Однако на одном участке основной вклад в <Уа вносит малоско-

Ясно, что условия движения на втором участке намного хуже и опаснее, хотя градиент скорости на это не реагирует.

Чтобы устранить этот недостаток, предложен еще один оценоч­ ный критерий - градиент энергии:

GF = — ,м/с2,

где ое - шум энергии,

100

ство и темп изменения скорости, абсолютную величину скорости, на которой происходит ее изменение, продолжительность задержек и т. д., а также позволяют не только оценивать качество движения в целом, но и выделить из него составляющие, определяемые харак­ теристикой дороги или характеристиками данного водителя. Одна­ ко энергетические критерии не получили пока широкого распро­ странения в практике организации дорожного движения, что объяс­ няется, по-видимому, недостаточной проработкой классификации и относительной трудностью получения исходных данных.

Уровень обслуживания, предложенный Д. Дрю [9], на сего­ дняшний день является самым универсальным показателем качест­ ва движения. Под уровнем обслуживания понимают качественное состояние транспортного потока, при котором устанавливаются ха­ рактерные условия движения. С ним связаны такие факторы, как скорость движения и продолжительность поездки, прерывание по­ тока, свобода маневра, безопасность движения, комфорт и удобство вождения, затраты на поездку и т. д.

Как видно из приведенного перечня, уровень обслуживания яв­ ляется комплексным показателем, а удобство движения (вождения) - лишь одним из многих факторов. Поэтому попытки переименовать уровень обслуживания в уровень удобства [26] являются неправо­ мерными и неудачными.

Как уже указывалось, предложена классификация качества дви­ жения, состоящая из шести уровней обслуживания: А, В, С, D, Е, F.

При определении каждого уровня обслуживания следовало бы учитывать все перечисленные факторы, однако на сегодняшний день для этого нет достаточных данных. Поэтому уровни обслуживания определяются только по трем основным показателям: плотности по­

тока р, нормированной скорости v° и нормированной интенсивности

<2°. Происхождение границ между уровнями обслуживания и числен­ ные значения показателей рассмотрены ранее. Хотелось бы отметить, что приведенные границы не являются категоричными, весьма ус­ ловны, и вблизи них состояние потока может в равной мере принад­ лежать и одному и другому уровню (см. рис. 3.21).

Приведем краткую характеристику уровней обслуживания. Уровень обслуживания А характеризует движение свободного

потока автомобилей, где практически отсутствуют взаимные поме­

102

хи и обгоны и нет движения плотных пачек автомобилей. Скорость движения практически не ограничена (у° > 0,91) и выбирается по желанию водителя, разумеется, в пределах общепринятых ограни­ чений. Такой уровень обслуживания характерен для загородных дорог при отсутствии сколько-нибудь значительной нагрузки, на­ пример, ранним утром. Заметим, что поскольку плотность потока очень мала (не превышает 6 - 7 авт/км), то, несмотря на высокую

скорость, величина транспортной работы также невелика (Q < 0,35) и суммарные народнохозяйственные затраты на поддержание этого уровня оказываются высокими. Кроме того, из-за очень высокой скорости возможны аварии с тяжелыми последствиями.

Уровень обслуживания В характеризует движение стабильного транспортного потока, где, однако, наблюдается значительное ко­ личество обгонов и скорость иногда приходится ограничивать (0,91 > v° > 0,83). Плотность движения увеличивается до 12 авт /км, появляются отдельные пачки автомобилей, возникают первые, пока еще незначительные ограничения при маневрировании. Такой уро­ вень обслуживания можно считать типичным для загородных дорог высокого класса, а затраты на его поддержание остаются довольно

высокими (0,55 >Q°> 0,35).

Уровень обслуживания С все еще характеризуется стабильным потоком, но интенсивность движения и плотность таковы, что прак­ тически все вынуждены ограничивать скорость (0,83 > v > 0,75). Плотность увеличивается до 20 авт/км, возникают многочисленные пачки автомобилей, заметно ограничивается свобода маневрирова­ ния. Этот уровень признается удовлетворительным для проектиро­ вания загородных дорог, поскольку более высокие уровни, особен­ но в часы высокой нагрузки, могут оказываться экономически не­ целесообразными (0,75 > Q° > 0,55). Для городских магистралей этот уровень признается удовлетворительным большинством води­ телей, хотя аварийность довольно высокая.

Уровень обслуживания D характеризуется потоком автомобилей, который приближается к нестабильному. Скорость движения харак­ теризуется на приемлемом уровне (0,75 > v > 0,67), но иногда вне­ запно и резко меняется. Свобода маневрирования и возможность нормальной езды находятся на низком уровне, поскольку движение

103

происходит в довольно плотных и протяженных пачках, где плот­ ность достигает 30 авт /км. Хотя чисто экономически этот уровень обслуживания является наиболее выгодным (0,89 > $ > 0,75), ава­ рийность при этом очень высока и почти все водители признают его неудовлетворительным, хотя и приемлемым для городских условий.

Уровень обслуживания Е делится на два подуровня - Е \ иЕ2.

Верхний подуровень Е1 - это пропускная способность дороги (0,89 < Q° < 1,00). Движение нестабильно, скорость постоянно ме­ няется. Небольшое увеличение нагрузки сопровождается значи­ тельным снижением скорости (0,67 > v° > 0,5), что приводит к обра­ зованию очень плотных пачек и практически полностью ограничи­ вает возможности маневра. Плотность потока достигает 37 авт/км, внутри пачек возникают частые конфликты, и аварийность также достигает максимальных значений. Все водители испытывают зна­ чительные трудности в управлении автомобилем.

Нижний подуровень Е2 - это переход от неустойчивого потока к напряженному. Плотность движения возрастает до 45 авт/км, появляются заторы, скорость движения еще более уменьшается (0,33 < v° < 0,5), снижается производительность. Такое плотное движение долго не может продолжаться и переходит либо в поду­ ровень Е\, либо к заторовым ситуациям (уровень F).

Уровень обслуживания F характеризует функционирование ма­ гистрали при напряженном транспортном потоке, в котором плот­ ность превышает 45 авт/км, скорость и интенсивность часто падают до нуля (0,33 > v > 0) - заторовые ситуации. Движение периодиче­ ски возобновляется и через некоторое время снова прекращается. Такой уровень обслуживания характерен при перегрузке магистра­ ли и наблюдается в часы пик на подходах к перегруженным свето­ форным объектам или на въездах на магистрали. Часто его можно наблюдать на въездах в город при переходе загородной дороги в городскую улицу или перед первым светофорным объектом.

Необходимо отметить, что имеются и другие классификации ка­ чества ТП, например, по уровню удобства движения [26], которые, однако, не вносят ничего принципиально нового и в ряде случаев со­ держат неточности и ошибки [7]. Поэтому в дальнейшем будем поль­ зоваться приведенной выше терминологией и классификацией.

104

4. ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЕШЕХОДНЫХ ПОТОКОВ

Пешеходные потоки формируются объектами тяготения пеше­ ходов, которыми являются здания и сооружения, транспортно-пе­ шеходные узлы, остановочные пункты МПТ, пешеходные перехо­ ды, торговые точки, зоны отдыха и т.д. Формирование людских по­

скоростями движения, массой и габаритами автомобилей, уровнем подготовки к движению, последствиями столкновений и т.д. Вместе с тем между ними существует и принципиальное сходство, обу­ словленное кроме общих физических закономерностей еще и тем, что элементарными частями обоих потоков управляют люди. По­ этому многие процессы, связанные с мотивацией и психофизиоло­ гическими возможностями человека, практически аналогичны, что предопределяет аналогичные подходы при изучении обоих потоков.

Ниже будут рассмотрены основные параметры пешеходного по­ тока - интенсивность, скорость, плотность, а также зависимости между ними и состояние потока.

Интенсивность движения определяется как количество пеше­ ходов, прошедших через поперечное сечение пешеходного пути в единицу времени:

Qn = N n/ t , чел/ч; qn = Nn/ t , чел/с,

105

где Qn ,q n ~ интенсивность пешеходного движения; Nn - количество пешеходов, чел;

t - время измерения, ч, с.

По аналогии с ТП рассматривается интенсивность движения на полосе, при этом ширина полосы принимается равной от 0,75 до 1 м.

Интенсивность движения пешеходов - случайная величина, ко­ торая изменяется в пространстве и во времени. Неравномерность в пространстве определяется мощностью и расположением объектов тяготения пешеходов, наличием и характеристикой пешеходных путей и изображается с помощью картограммы или цифрограммы интенсивности.

В зависимости от интенсивности движения пешеходов имеются раз­ личные классификации улиц, одна из которых приведена в табл. 4.1.

Временная неравномерность зависит от многих факторов, в пер­ вую очередь от количества, мощности и специфики объектов тяго­ тения пешеходов, времени года, периода суток и т.д.

На рис. 4.2 показано типичное распределение ИД по часам суток.

106

Fn = 1 / рп = F n/ N a, м2/чел.

Если учитывать, что ширина полосы пешеходного пути прибли­ зительно равна 1 м (0,75 < Вп ^ I), плотность можно выразить отно­ шением числа людей, приходящихся на 1 погонный метр пешеход­ ного пути:

Рп = N n/Ln, чел/м; f n = Ln/ N„, м/чел,

гдеЬп- длина полосы, на которой измерено Nn, м.

Плотность имеет широкий диапазон распределения, при этом ус­ тановлено, что это распределение подчиняется нормальному закону (рис. 4.3). Верхним пределом считается плотность: рп „ < 3,4 чел/м2. Нормальная плотность находится в пределах: рп = 0,5 чел/м2 или fa= 2 м2/чел. Если принять, что ширина полосы пешеходного пути равна 1 м, то можно записать: рп = 0,5 чел/м или / п = 2 м/чел. От­ сюда следует, что при нормальном движении интервал между пе­ шеходами примерно равен (несколько больше) 2 м. Изменение плотности во времени аналогично изменению интенсивности.

Состав потока. В пешеходном движении состав потока играет определенную роль, хотя и не имеет такого значения, как в транс­ портном потоке. Состав пешеходного потока различается по двум характеристикам - размерам занимаемой площади и возрасту. Пер­ выйиз факторов оказывает влияние на характеристики плотности, - в частности, на ширину полосы пешеходного пути. Ясно, что взрос­

107

лый, тепло одетый человек с двумя чемоданами занимает намного большую площадь, чем, например, подросток. Этот фактор необхо­ димо учитывать при Ърганизации пешеходного движения в районе вокзалов, рынков, хозяйственных магазинов и т.д.

Рис. 4.3. Распределение плотности (а) и скорости (б) пешеходных потоков [22]

Второй фактор оказывает влияние на возможные средние скоро­ сти движения пешеходов. Ясно, что пожилые люди, инвалиды и дети имеют меньшую скорость движения, чем, например, молодые муж­ чины и женщины, и их возможности, особенно при переходе улицы, существенно различны. Этот фактор необходимо учитывать при ор­ ганизации пешеходных переходов, в том числе и при определении продолжительности горения зеленого сигнала для пешеходов.

В табл. 4.2 даны средние размеры пешеходов в плане.

Т а б л и ц а 4.2

Расчетные средние размеры пешехода [4]

П рим ечание. В табл. 4.2 формой горизонтальной проекции принят эллипс с диаметрами «толщина» и «ширина».

108

На рис. 4.4 и 4.5 показана зависимость скорости движения от возраста пешеходов и от пути движения.

Рис. 4.4. Зависимость СД пеш еходов от ИД [12]:

возраст пешеходов: 1-16...25; 2 -25 ...45; 3-старш е 45; б - пути движения

Рис. 4.5. Зависимость СД пеш еходов от возраста [4, 12]:

а - способы движения: 1 - спокойный шаг; 2 - быстрый шаг; 3 - спокойный бег; 4 - быстрый бег;--------мужчины; ... -женщ ины [12]; б - по данным К. Раймера:

1 - женщины с маленькими детьми [4]

Необходимо отметить, что учет состава пешеходного потока производится только в специальных задачах на основе процентного содержания тех или иных групп. Какие-либо коэффициенты приве­ дения состава потока не применяются.

109