36 34 30 41

Рисунок 2.3 - Пример оформления протокола измерений динамического

габарита между ТС в городских условиях

При определенных значениях динамического габарита и известной скорости на конкретном участке магистрали можно вычислить временной интервал t_и между транспортными средствами и, далее, через выделенное для данного направления эффективное время T_эф определить пропускную способность элемента магистрали (рис. 2.4).

Таблица 2.3 - Рекомендуемые значения динамического габарита при

определении ПрС

Скорость ТС, км/ч	Доля легковых автомобилей в транспортном потоке, %
	40	50	60	70	80	90	100
15-19	20,3-22,5	19,4-21,5	18,5-20,5	17,6-19,5	16,7-18,5	15,8-17,5	14,9-16,5
20-24	23,1-25,5	22,0-24,3	21,0-23,2	20,0-22,1	19,0-21,0	18,0-19,8	17,0-18,7
25-29	26,1-28,7	24,9-27,4	23,8-26,2	22,6-24,9	21,5-23,6	20,3-22,4	19,2-21,1
30-34	29,4-32,2	28,1-30,8	26,8-29,4	25,5-28,0	24,2-26,5	22,9-25,1	21,6-23,7
35-39	32,2-36,0	31,5-34,4	30,0-32,8	28,6-31,2	27,1-29,6	25,7-28,0	24,2-26,5
40-44	36,8-40,0	35,2-38,3	33,5-36,5	31,7-34,7	30,3-33,0	28,7-31,2	27,0-29,4
45-49	40,9-44,3	39,1-42,4	37,2-40,4	35,5-38,5	33,7-36,5	31,9-34,5	30,0-32,6
50-54	45,2-48,9	43,2-46,8	41,2-44,6	39,2-42,4	37,2-40,3	35,2-38,1	33,3-36,0
55-59	49,8-53,7	47,6-51,4	45,4-49,0	43,2-46,6	41,0-44,2	38,8-41,9	36,6-39,5
60-65	54,7-59,9	52,3-57,2	49,9-54,6	47,5-52,0	45,1-49,3	42,7-46,7	40,2-44,0

Рисунок 2.4. - Зависимость значений динамического габарита от скорости движения при различном составе ТП

Таким образом, принятая методика на основе модели (2.5) позволяет учитывать наиболее значимые дорожные факторы при определении скорости движения по перегону.

2.10. Определение среднего интервала движения между автомобилями на элементах УДС со светофорным регулированием.

Для расчета ПрС полосы на регулируемом перекрестке используют выражение:

(2.9)

где Р_ТП – ПрС полосы движения на транспортном пересечении, ед./ч;

Т_пр - время, предоставляемое для пропуска ТС в i-том направлении, с;

t_и –интервал движения между ТС, с;

- доля длительности разрешающего сигнала в часе.

Время, предоставляемое для пропуска ТС в данном направлении Т_пр, определяется из условий движения конфликтующих потоков, t_и представляет собой среднестатистическую величину для конкретных направлений проезда перекрестка (при отсутствии помех для движения).

ПрС специализированной полосы ПЧ на регулируемом перекрестке определяется:

а) при движении в прямом направлении:

(2.10)

б) при движении направо без пропуска пешеходов:

(2.11)

в) при движении направо с пропуском пешеходов:

(2.12)

г) при движении налево без пропуска пешеходов и встречного потока (специальная фаза):

(2.13)

д) при движении налево с пропуском пешеходов и встречных ТС:

(2.14)

где t_з – время, предоставляемое для пропуска ТС, с;

- длительность переходного сигнала, с;

t_вст – время, предоставляемое для пропуска встречного направления, с;

n_ц – количество циклов за час;

t_n – время, предоставляемое для пропуска пешеходов, с;

V_n – скорость пешеходов, м/с;

B_пч – ширина проезжей части, пересекаемая пешеходом, м;

t_и,пр, t_и,нп, t_и,нл – средний интервал движения между ТС в направлении, прямо, направо, налево, соответственно, с;

N_вст – интенсивность движения встречного потока, ед./ч.

Средний интервал движения между автомобилями фактически является интегральным показателем, характеризующим движение ТС с учетом воздействия на ПрС различных факторов (практически всего комплекса «В-А-Д-С»).

Результаты экспериментальных исследований свидетельствуют о том, что диапазон изменение интервалов движения со стоп-линии незначителен, и в городских условиях не зависит существенно ни от интенсивности ТС, ни от состава потока. Значительное влияние на величину временного интервала оказывают: ширина полосы движения, длительность разрешающего сигнала и схема разрешенных направлений следования по полосам перекрестка.

Поскольку одномерные зависимости, полученные в результате обработки массива экспериментальных данных, оказались нелинейными, то был применён метод построения многомерных эмпирических зависимостей. На основе опытных данных был составлен алгоритм определения интервала движения между ТС t_и с учетом длительности разрешающего такта и ширины полосы движения:

(2.15)

где R(w)- зависимость интервала движения между ТС от ширины полосы движения w;

Q(z) - зависимость интервала движения между ТС от длительности разрешающего такта z.

2.11 При расчетах ПрС на элементах УДС со светофорным регулированием под t_и следует понимать период времени, соответствующий проходу ТС через сечение линии «стоп».

При построении модели были включены в рассмотрение все возможные направления проезда перекрестка. Это связано с тем, что средний интервал движения ТС, как показали экспериментальные исследования, в значительной степени зависит от схемы разрешенных направлений движения по полосе. Установлено, что минимальное значение интервала движения ТС (t_и = 1,0c) соответствует прямому направлению движения. В результате выполненных теоретических и экспериментальных исследований были получены эмпирические формулы, соответствующие всем возможным направлениям движения (2.16 – 2.23) через перекресток:

- движение по полосе ПЧ разрешено только «прямо»

(2.16)

- движение по полосе ПЧ разрешено только «направо»

(2.17)

- движение по полосе ПЧ разрешено в направлении «прямо и направо»

(2.18)

- движение по полосе ПЧ разрешено только «налево»

(2.19)

- движение по полосе ПЧ разрешено в направлении «прямо и налево»

(2.20)

- движение по полосе ПЧ разрешено в направлении «налево и направо»

(2.21)

- движение по полосе ПЧ разрешено «во всех направлениях»

(2.22)

Параметр Q, описывающий зависимость интервала движения ТС от длительности разрешающего такта, для всех направлений следования определяется по уравнению:

(2.23)

В таблице 2.4 представлены численные значения степеней для уравнений (2.17-2.23), выбираемые с учетом разрешенных направлений следования по полосе движения на перекрестке. Границы применения модели (2.15) были установлены экспериментальным путем и представлены в таблице 2. 5.

Определив интервал движения между ТС по выражению (2.15) и используя уравнения (2.10-2.14), можно определить величину ПрС любой полосы на перекрестке.

Для упрощения расчетов ПрС можно использовать графические зависимости ПрС от рассмотренных выше параметров, пример определения ПрС при движении в прямом направлении (разрешенном по полосе) и длительности цикла 45с, 60 и 90с при различной ширине полос движения представлен на рисунке 2.4.

Таблица 2.4 - Параметры модели определения среднего интервала движения

ТС на регулируемом транспортном пересечении

Разрешенные направления движения по полосе	Величина параметров
	E	P
Прямо	0,79	0,21
Направо	0,69	0,31
Прямо и направо*	0,61	0,39
Налево	0,58	0,42
Прямо и налево*	0,48	0,52
Налево и направо*	0,56	0,44
Прямо, налево, направо	0,47	0,53
Примечание: * - соотношение поворачивающих потоков 50/50.

Таблица 2.5 - Границы применения модели среднего интервала движения ТС

на регулируемом транспортном пересечении

Параметр	Обозначение	Диапазон изменения параметра
Ширина полосы движения ПЧ	w	от 2,25 до 4,0 м
Длительность горения разрешающего такта	z	от 15 до 45 с

15 20 25 30 35 40 45

Длительность разрешающего такта, с

50%

22%

Рисунок 2.5 - ПрС участков УДС со светофорным регулированием

Снижение ПрС (до 50%) наблюдается при увеличении длительности цикла от 45 до 90с, что вызвано увеличением суммарно времени запрещающего сигнала в часе, но при увеличении ширины полосы движения с 3,0 м до 3,75 м ПрС может быть повышена до 20%.

Представленная многомерная зависимость (2.5) позволяет:

- спрогнозировать возникновение критических условий движения на перекрестке;

- определить оптимальную величину светофорного цикла, при которой будет обеспечиваться минимальная задержка ТС и максимальная ПС в заданных условиях;

- оценить эффективность реконструктивных мероприятий, планируемых на транспортном пересечении;

- составить рекомендации по изменению схем организации движения на локальном транспортном пересечении (ограничение движения в каком-то направлении и др.).

Представленный подход для определения ПрС элементов УДС при решении практических задач достаточно полно учитывает условия движения по элементам дорожно-транспортной сети.

Таблица 2.6 - Результаты обследования характеристик перегонов с парковками
Элемент УДС	Нумерация полос в одном направлении			Ширина полосы движения w, м	Интенсивность движения по полосе n, ед./ч		Процент легковых ТС в потоке s, %	Наличие помех на участке обследования		Характеристика помех
1	2			3	4		5	6		7
пр. К.Маркса 26	1			3,5	Занята парковкой		-	парковка ТС		h=2,8м; l = 35 м
	2				978		92
	3				570		87
пр. К.Маркса 34	1			3,5	Занята парковкой		-	парковка ТС		h=2,5м; l = 22 м
	2				1008		95
	3				810		84
ул. Дианова 7	1			3,3	606		89	парковка ТС		h= 2,0м; l = 15 м
	2				636		94	ПП		х =394м
								ООТ		у =517м
пр. Мира 52	1			3,5	642		84	парковка ТС		h=2,0 м; l = 25 м
	2			3,0	670		96
пр. Мира 70	1			3,0	Занята парковкой		-	парковка ТС		h=2,4 м; l = 18 м
	2			3,0	732		95	ООТ		у =460
								ПП		х = 352
ул. Нефтезаводская 11	1			3,5	432		87	парковка ТС		h=2,0 м; l = 30 м
	2			3,5	584		93	ООТ		у =421 м
ул. 22 Апреля 50		1	4,0		410	92			парковка ТС		h=2,2м; l = 42 м
									ООТ		у =739 м
									ПП		х =284 м

Продолжение таблицы 2.6

1	2	3	4	5	6	7
ул. Коммунальная 8	1	3,0	512	83	парковка ТС	h=0,7 м; l = 12 м
Характеристика перегонов без парковки на ПЧ
ул. Герцена, 68	1	3,5	716	92	-	-
	2		638	92
ул. Лукашевича, 23	1	3,5	832	79	ООТ	у = 349 м
	2		786	82
	3		714	84
ул. Ленина, 14	1	3,3	606	89	ПП	х =430 м
	2		636	94
ул. Красный путь, 155/2	1	3,8	742	79	-	-
	2	3,5	870	85
	3	3,5	698	89
ул. Ватутина, 6	1	3,0	546	93	ООТ	у =337 м
	2	3,0	678	96	ПП	х = 378 м
ул. 33-я Северная, 28	1	3,5	532	87	ООТ	у =451 м
Примечание: 1) во втором столбце под соответствующим номером полосы следует понимать: 1 – крайняя правая полоса для движения; 2- средняя полоса для движения; 3- крайняя левая полоса для движения (формулировка приведена в п.п. 2.1); 2) в столбце 4 под выражением «Занятая ТС» следует понимать, что на данном участке все стоящие ТС блокировали проезд по данной полосе движения; 3) при обследовании перегонов, где парковка отсутствует, протяженность контрольных участков составила 45 м.

Таблица 2.7 - Характеристики обследуемых участков маршрутов ГПТ

Характеристика участков – регулируемые транспортные пересечения
Транспортное Пересечение	Номер подхода/обследуемой полосы (номер потока)	Ширина обследуемой полосы движения w, м	Длительность цикла, с	Длительность горения разрешающего сигнала, с	Разрешенные направления движения по обследуемой полосе
ул. Герцена – ул. Рабиновича	3/1(N7)	3,0	60	20	«направо»
ул. Герцена – ул. 7-я Северная	4/1 (N10, N11)	3,5	74	36	«прямо и направо»
ул. Менделеева – ул. Заозерная	4/3 (N12)	3,0	58	30	«налево»
Ул. Дианова – ул. Лукашевича – ул. Ватутина	1/2 (N2, N3)	3,0	76	22	«прямо и налево»
ул. 21 Амурская- ул. 33-я Северная	1/1 (N1, N2, N3)	3,2	81	25	«прямо, направо, налево»
ул. Дергачева – ул. Дианова	3/2 (N8)	3,25	48	15	«прямо»
пр. Комарова – бульвар Архитекторов	1/1 (N1, N3)	3,7	52	18	«налево и направо»
Примечание: 1) нумерация подходов указана с учетом ориентации перекрестков на север, 1) под соответствующим номером полосы следует понимать: 1 – крайняя правая полоса для движения; 2- средняя полоса для движения; 3- крайняя левая полоса для движения (формулировка приведена в п.п. 2.1);

Расчет величин расхождения теоретических и экспериментальных данных (для данной генеральной совокупности) был выполнен по формуле :

(2.24)

где С – величина расхождения экспериментальных данных с теоретическими, %;

Т_, Э - результаты теоретических и экспериментальных исследований, соответственно, ед./ч.

2.12. Полученные в ходе эксперимента результаты были сопоставлены с результатами аналитических расчетов по предложенным зависимостям. Результаты сравнительного анализа экспериментальных и расчетных данных интервалов движения между автомобилями с линии «стоп» и скорости движения на перегонах приведены в таблицах 2.8 - 2.9, соответственно.

Анализ результатов теоретического и экспериментального исследования скорости и интервалов между ТС показал, что максимальное расхождение между ними не превышает 10%.

Таблица 2.8 - Сопоставление расчетных и экспериментальных результатов определения интервалов между ТС

№ п/п	Элемент УДС	Разрешенные направления движения по полосе	Интервал движения, с		Расхождение С, %
			Расчетное значение	Экспериментальное Значение
1	ул. Герцена – ул. Рабиновича		1,47	1,45	1,4
2	ул. Герцена – ул. 7-я Северная		1,26	1,3	3,2
3	ул. Менделеева – ул. Заозерная		1,41	1,4	0,7
4	Ул. Дианова – ул. Лукашевича – ул. Ватутина		1,56	1,5	3,8
5	ул. 21 Амурская- ул. 33-я Северная		1,49	1,56	4,7
6	ул. Дергачева – ул. Дианова		1,35	1,37	1,5
7	пр. Комарова – бул. Архитекторов		1,50	1,53	2,0

Таблица 2.9 - Сравнительный анализ экспериментального и расчетного определения скорости движения по перегону

№ п/п	Элемент УДС	Скорость движения, км/ч										Расхождение С, %
		теоретическая					Экспериментальная
	Номер полосы движения	1		2		3	1	2		3		1		2		3
Перегоны, где наблюдается парковка ТС на ПЧ
1	пр. К.Маркса 26	43,1		49,9		48,2	41,7	50,5		45,0		3,2		1,2		6,6
2	пр. К.Маркса 34	44,1		50,7		48,1	42,4	48,5		47,3		3,8		4,3		1,7
3	ул. Дианова 7	40,3		-		44,2	39,4	-		45,3		2,2		-		2,5
4	пр. Мира 52	45,9		-		51,0	47,3	-		48,7		3,1		-		4,5
5	пр. Мира 70	40,3		-		43,4	43,3	-		42,0		7,4		-		3,2
6	ул. Нефтезаводская 11	43,1		-		46,8	43,5	-		48,0		0,9		-		2,6
7	ул. 22 Апреля 50	40,4		-		-	41,5	-		-		2,7		-		-
8	ул. Коммунальная 8	47,8		-		-	50,2	-		-		5,0		-		-
Перегоны, где парковка ТС отсутствует
1	ул. Герцена, 68	46,7	-		56,9		47,5		-		54,2	1,7	-		4,7
2	ул. Лукашевича, 23	40,0	42,4		48,7		40,5		41,6		51,4	1,3	1,9		5,5
3	ул. Ленина, 14	44,4	-		54,1		42,3		-		49,3	4,7	-		8,9
4	ул. Красный путь, 155/2	45,2	55,5		55,1		44,2		55,8		54,5	2,2	0,5		1,1
5	ул. Ватутина, 6	40,9	-		49,4		42,3		-		51,7	3,4	-		4,7
Примечание: под соответствующим номером полосы следует понимать: 1 – крайняя правая полоса для движения; 2- средняя полоса для движения; 3- крайняя левая полоса для движения (формулировка приведена в п.п. 2.1);

Полученные многомерные зависимости, как показала их экспериментальная проверка на магистралях, с удовлетворительной точностью отражают реальные скорость ТП на перегонах и средний интервал между автомобилями при движении через линию «стоп» на различных участках городской транспортной сети.

По результатам проверки предлагаемых моделей были сделаны следующие выводы:

- сравнение полученных результатов, при определении V_ф и t_и, показали, что расхождение между экспериментальными и расчетными значениями является допустимым, поэтому использование предлагаемых методик приемлемо для практического использования;

- составленные многомерные зависимости могут быть использованы при практических расчетах ПрС и уровня загрузки элементов УДС.

2.13. Рекомендации по применению методики расчета коэффициента загрузки элементов УДС

Определения коэффициента загрузки УДС K_z необходимо для оценки транспортной ситуации как на существующей сети, так и на проектируемой (для недопущения заторовых ситуаций или для снижения их количества).

Приближение численного значения коэффициента загрузки к 0,8 свидетельствует о высокой стесненности движения и необходимости подготовки мероприятий для устранения помех движению или отвода части транспортных средств на дублирующие маршруты [4].