Характеристики дорожного движения

Рис. 5.15. Схема простого обгона:

1 - обгоняемый автомобиль; 2 - обгоняющий автомобиль; 3 ,4 - автомобили встреч­ ного потока; Г , 2', 4' - положения автомобилей в момент окончания обгона; Т34и

534 - интервалы времени и расстояния во встречном потоке; /оп и Sou - время и путь опережаемого автомобиля, когда обгоняющий автомобиль находится на полосе встречного движения

Выехав на встречную полосу и опередив автомобиль 1, автомо­ биль 2 немедленно возвращается на свою полосу, поскольку интер­ вал 2 '-4 ' быстро приближается к нулю и возникает реальная угроза столкновения. Очевидно, описанный маневр ближе всего подходит к 4-му виду (ускоренный выход - принудительный возврат) и со­

вершается в условиях повы­ шенного риска.

Минимальная величина при­ емлемого интервала во встреч­ ном потоке определяется по формуле

130

Разные авторы дают различную трактовку момента выезда авто­ мобиля 2 на полосу встречного движения и момента его возвраще­ ния на свою полосу. Если допустить, что автомобиль 2 выходит на встречную полосу и возвращается на свою полосу, когда рас­ стояние между ним и обгоняемым автомобилем равно дистанции безопасности, т.е. примерно половине расстояния в метрах, равно­ го скорости обгоняющего автомобиля в километрах в час, можно записать

ще/а1- длина обгоняемого автомобиля, м, в расчетах принято 4i = 7 м; Vj - скорость обгоняемого автомобиля, м/с.

131

Т а б л и ц а 5,1

Некоторые параметры обгона [7]

При разности скоростей порядка 25...30 км/ч обгон продолжает­ ся около 8 - 10 с и требует около 300...600 м свободной полосы встречного движения. Эта разность скоростей признается опти­ мальной. Хотя при большей разности скоростей обгон и быстрее,я короче, однако, начинают появляться трудности, связанные с попе­ речным расположением автомобилей. Дело в том, что чем больше разность скоростей, тем большее поперечное расстояние (боковой интервал) должно быть между автомобилями, что не всегда воз­ можно при имеющейся ширине проезжей части и положении на ней обгоняемого автомобиля. В результате на узких дорогах резко воз­ растает вероятность съезда обгоняющего автомобиля на левую обо­ чину. Имеется и еще одна особенность, связанная с поведением во­ дителей тихоходного транспорта: двигаясь на малой скорости, они часто делают довольно резкие и неожиданные маневры, в том числе

132

и левые повороты. При очень большой разности скоростей обго-. няющий не в состоянии адекватно отреагировать на эти маневры,/и конфликт неизбежен. Именно поэтому обгоняющий хотел бы иметь возможно больший боковой интервал, а если ширина проезжей час­ ти не позволяет этого, то желательно несколько снижать скорость.

Поскольку обгон требует больших интервалов во встречном по­ токе, а вероятность их появления резко уменьшается с ростом ин­ тенсивности, не все желающие могут выполнить обгон, особенно

Обгон является, пожалуй, одним из самых опасных маневров, что объясняется несколькими причинами.

1. Так как скорости автомобилей складываются, то последствия столкновений - очень тяжелые, сопоставимые с наездом на пеше­ хода и столкновением на железнодорожных переездах.

2. Обгоняющие водители допускают очень много ошибок в оп­ ределении величины и достаточности интервала во встречном дви­ жении. Объективно трудно определить расстояние до встречного автомобиля и его скорость. Известно, что расстояние в этом случае определяется по сопоставлению видимых размеров поперечного сечения встречного автомобиля с некими эталонами, хранящимися в памяти водителя, а скорость движения встречного ТС определяет­ ся по темпу увеличения этих размеров, также хранящемуся в памя­ ти. Поскольку автомобиль находится далеко, а на зрительное вос­ приятие влияют цвет машины и ее форма, погодно-климатические условия, положение солнца, наличие ярких, заметных объектов в

133

конусе зрения, в том числе, элементов обустройства дороги и авто­ мобилей попутного направления, ошибки весьма возможны. Если учесть еще и дефицит времени, состояние здоровья водителя, необ­ ходимость оценить скорость обгоняемого автомобиля, свою скорость и возможное предельное ее увеличение, становится ясным, что при обгоне ошибка водителя даже более вероятна, чем ее отсутствие.

3.При всем этом обгоняющий еще и плохо видит перед собой доро­ гу, которая частично закрывается обгоняемым. Это не исключает слу­ чаев, когда обгоняемый уже в процессе обгона принимает левее, объ­ езжая, например, стоящие автомобили или посторонний предмет на проезжей части. В таких случаях неизбежен очень опасный конфликт.

4.Возможен «незапланированный выезд» встречного автомоби­ ля из бокового проезда или второстепенной дороги.

5.Осознав свою ошибку и убедившись, что не успевает сделать обгон, обгоняющий может допустить еще одну ошибку при выборе способа выхода из создавшейся ситуации, так как оказывается пе­ ред выбором: тормозить и возвращаться в свою полосу, до предела ускориться и успеть-таки закончить обгон, вплотную прижаться к обгоняемому и попытаться разъехаться трем машинам на этой ши­ рине дороги либо полностью уходить с дороги в левую сторону, предпочитая опрокидывание встречному столкновению с практиче­ ски неизбежным смертельным исходом.

6.Иногда водители обгоняемых машин препятствуют соверше­ нию маневра, сознательно ускоряясь или принимая влево. Как пред­ ставляется, такие действия подлежат уголовному преследованию. Получило также распространение ослепление обгоняющего водите­ ля, допускающего ошибку, дальним светом фар встречного автомо­ биля, вследствие чего ситуация еще более осложняется и вероят­ ность аварии резко возрастает. Представляется, что подобные дей­ ствия являются следствием элементарной неграмотности, т.к. в слу­ чае аварии пострадают все участники, в том числе и мешающие со­ вершать обгон. Здесь существует большое поле деятельности для просвещения и правоохраны.

5.3. Пропускная способность

Понятие «пропускная способность» - одно из самых употреби­ тельных в дорожном движении, однако разные авторы дают ему

134

различающиеся определения. Мы будем рассматривать пропускную способность (ПРС) как наибольшую интенсивность движения при заданной совокупности условий. Поскольку в эту совокупность вхо­ дят линейная безопасность (соблюдение дистанции безопасности), скорость и удобство движения, уровень потерь и т.д., что удовле­ творительно описывается уровнем обслуживания, то под пропуск­ ной способностью будем понимать наибольшую интенсивность движения при заданном уровне обслуживания.

Обычно рассматривается уровень обслуживания D. Однако в не­ которых случаях, например, для скоростных дорог, рассматривается уровень обслуживания С или даже В, поскольку низкие скорости (которые при уровне D находятся в пределах 70 км/ч) несовмести­ мы со статусом скоростной дороги.

Пропускная способность является характеристикой участка УДС, достаточно долговременной (не менее 1 часа), «тяжеловесной», учитывающей некие усредненные условия движения (в частности, мокрое покрытие). Этим она отличается от максимальной интен­ сивности, которая является характеристикой транспортного потока, более «легкой», кратковременной и учитывающей, как правило, хо­ рошие условия движения. Максимальная интенсивность движения всегда выше пропускной способности по меньшей мере на 10 - 15 %.

Различают ПРС полосы движения (как элемента улично-дорож­ ной сети) и ПРС объекта, состоящего из нескольких элементов. На­ пример, ПРС объекта - двухлолосной дороги с двухсторонним дви­ жением - составляет всего лишь около 2200 авт/ч (табл. 5.2), в то время как ПРС каждой полосы (элемента) достигает 1800 авт/ч. Де­ ло в том, что при высокой интенсивности движения из-за невоз­ можности обгона в одном или в обоих потоках перед тихоходными ТС образуются большие интервалы, которые физически невозмож­ но заполнить.

Пропускная способность полосы рассматривается для эталон­ ных и фактических условий. Эталонные условия во всем мире при­ мерно одинаковые и формулируются следующим образом [26]:

1)участок - прямолинейный горизонтальный;

2)расстояние между пересечениями - более 5 км;

3)число полос движения (в одном направлении) - 2 и более;

4)ширина полосы - 3,75 м;

5)расстояние видимости - более 350 м;

135

6)покрытие - сухое, ровное и шероховатое;

7)ТП состоит из легковых автомобилей;

8)отсутствуют препятствия на обочинах, вызывающие снижение скорости;

9)погодные условия - благоприятные.

Вработе [1] дается следующий перечень:

1)непрерывный поток ТС свободен от боковых помех;

2)в потоке движутся только легковые автомобили;

3)ширина полосы движения - 3,6 м;

4)дорога имеет твердые обочины;

5)на расстоянии 1,8 м от кромки ПЧ отсутствуют неподвижные предметы;

6)видимость не ограничена;

7)геометрические элементы дороги обеспечивают безопасное движение со скоростями более 113 км/ч.

Для этих условий авторы дают численные значения ПРС, приве­ денные в табл. 5.2.

Изменение эталонных условий вызывает соответствующее изме­ нение (как правило, уменьшение) величины ПРС. В основном, все условия, влияющие на ПРС, группируются вокруг 3 параметров - скорость, плотность и состав транспортного потока, - причем меж­ ду ними также существуют известные взаимозависимости.

136

Скорость ТП - интегральный фактор, вбирающий в себя многие другие показатели - геометрию, ровность, видимость, препятствия на обочинах и т.д. В ряде случаев, особенно в условиях скользкой проезжей части или плохой видимости, скорость движения может задаваться исходя из соображений безопасности. В других случаях ее можно ориентировочно рассчитать, используя приводимые в ли­ тературе зависимости.

Плотность потока (имеется в виду ее верхний предел) зависит от скользкости покрытия, скорости движения и состава ТП. Известны зависимости между плотностью, скоростью и коэффициентом сцеп­ ления ф.

Влияние состава транспортного потока, в принципе, однозначно: тем «тяжелее» поток, т.е. чем больше в его составе большегрузных, крупногабаритных и тихоходных транспортных средств, тем мень­ ше ПРС. Однако, когда речь заходит о количественной оценке этого влияния, мнения разных авторов весьма отличаются. Дело в том, что это влияние существенно различно в различных условиях и за­ висит от скорости, геометрии, условий маневрирования, угла и про­ тяженности подъема и т.д. В данной работе для этих целей исполь­ зуется коэффициент приведения Кпн и учет влияния состава транс­ портного потока производится простым делением величины ПРС на коэффициент К т.

Существует несколько расчетных формул для определения ПРС полосы движения, основанных на различных подходах, например, [26]. Приведем одну из простейших формул, построенную на пред­ положении о равномерном движении транспортного потока с ин­ тервалом между ТС, равным динамическому габариту. Согласно этому подходу, ПРС полосы

/r„„-[<p(v + 7)+0,015v2]

где v (м/с) и ф определяют совокупность условий г.

На рис. 5.19 показана зависимость Q'c = / (v, ф) при значении

КПн = 1. Видно, что ПРС увеличивается с 1470 авт /ч при ф = 0,2 до 2030 авт /ч при ф = 0,7. Одновременно VQC увеличивается с 35 км/ч

137

при ф = 0,2 до 65 км/ч при <р = 0,7. Заштрихованная зона между кри­ выми ф ~ 0,3 и ф ~ 0,5 примерно соответствует движению по мок­ рому асфальтобетонному покрытию удовлетворительного качества и может быть принята в качестве расчетной для реальных погодных

условий ( Q’c ~ 1800 авт/ч).

Пропускная способность

верждать, что фактическая пропускная способность в обычных усло­ виях ниже эталонной до 30 %.

Пропускная способность маневровых участков (примыканий, участков кольцевых и нерегулируемых перекрестков) есть сумма интенсивности движения главного направления и ПРС второсте­ пенного направления:

Q c = Q \ + Q d -

Если второстепенный транспортный поток движется по одной полосе, задача сводится к определению ПРС полосы второстепен­

ного направления (2с2 • Если же второстепенный транспортный по­ ток движется по нескольким полосам или направлениям, необходи­ мо определить ПРС второстепенного направления Q&. В простей­ шем случае можно записать

Q c i = t d i -

1

138

Следует отметить, что кроме рассмотренных ниже подходов и расчетных формул существуют и другие, которые с неменьшим успехом могут применяться для решения подобных задач.

Участки примыкания. Рассмотрим простейший случай, когда маневр слияния производится с одной второстепенной полосы в

полосу главного направления. ПРС второстепенной полосы (2с2

определяется исходя из предельной интенсивности движения на правой полосе главного направления сразу же после примыкания:

O il = Q c~Q l->

ще (2с - предельная ИД на полосе слияния сразу после примыкания (ПРС примыкания), авт/ч;

<2i - ИД на полосе слияния до примыкания, авт/ч.

Значения Qc для магистралей непрерывного движения, оборудо­ ванных примыканием под небольшим углом и разгонной полосой достаточной длины, взяты из работы [1] и приведены в табл. 5.3.

Т а б л и ц а 5.3

Предельная интенсивность движения на полосе слияния (ПРС примыкания) для магистралей непрерывного движения [1]

Если принять, что достижение ПРС примыкания не потребует снижения скорости движения на магистрали ниже 64 км/ч, а уро­ вень обслуживания второстепенного потока не опустится ниже уровня D (рис. 5.20), то для таких примыканий можно записать:

QC2 ~ 1700 - Q\ , авт/ч.

139