2. Методика определения уровня загрузки остановочных пунктов городского пассажирского транспорта г. Омска

2.1. При определении уровня загрузки ОП как отношения наибольшей интенсивности ГПТ к пропускной способности ОП, наибольшую трудность представляет определение последней.

Под пропускной способностью остановочного пункта понимается наибольшее число единиц подвижного состава, которое может быть обслужено остановочным пунктом в течение часа при равномерном прибытии транспортных средств /7/,

П_ОП = 3600/ t_ОП, (2.1)

где t_ОП – общая продолжительность нахождения одного транспортного средства в зоне ОП, с.

В свою очередь

t_ОП = t₁ + t₂ + t₃,

где t₁, t₂, t₃ – время, затрачиваемое соответственно на маневр заезда на ОП, на посадку-высадку пассажиров, на трогание с места и освобождение ОП, с.

Составляющие времени t_ОП определяются хронометражем. Они зависят не только от параметров автобусов (троллейбусов) и пассажиропотока, но также и от метеорологических условий. Зимой при снижении коэффициента сцепления значения t₁ и t₃ могут увеличиваться.

Для хозяйствующих организаций в области дорожного движения, работа которых связана с обеспечением нормального функционирования транспортной сети города, а также контролирующих и надзорных организаций необходимо иметь информацию о степени загрузки ОП. Эта проблема может быть решена при наличии возможности быстро рассчитать пропускную способность ОП и наличии данных по интенсивности движения ГПТ в районе ОП.

Для определения пропускной способности ОП необходимо иметь методику, позволяющую учитывать все основные факторы, влияющие на время нахождения ТС на ОП (t_ОП). Такая общепризнанная методика в настоящее время отсутствует.

Из опубликованных методик указанному требованию лучше других соответствует методика, разработанная в диссертации /1/. На основе анализа специальной литературы сделан вывод, что наиболее важными параметрами при расчете пропускной способности ОП являются время обслуживания пассажиров, время освобождения и влияние регулируемых пересечений на пропускную способность ОП.

В результате выполненных исследований и математического моделирования установлено влияние основных факторов на пропускную способность ОП с учетом особенностей организации пассажирских перевозок в городах РФ. Пропускную способность при прочих равных условиях определяет сумма времени освобождения ОП и времени обслуживания пассажиров, т.е. время нахождения ТС на ОП. Время освобождения зависит от вида (класса) ТС, интенсивности движения на крайней правой полосе и вероятности совершения маневра по обгону впереди стоящего ТС. На время обслуживания влияют пассажирообмен и интенсивность движения ГПТ, которые характеризуют удельный пассажирообмен ОП. На основании результатов статистического анализа утверждается, что влиянием регулируемого пересечения на ОП, расположенный на расстоянии более 800 м, можно пренебречь /1/.

Согласно методике /1/ пропускная способность ОП определяется в три этапа:

1. подготовка исходных данных и расчет основных параметров;

2. расчет пропускной способности и числа мест на ОП;

3. расчет геометрических параметров ОП.

В основе методики лежит математическая модель для расчета пропускной способности ОП

, (2.2)

где П_ОП – пропускная способность ОП, ед./ч;

n_eb – эффективное число мест на ОП (смысл параметра будет рассмотрен ниже);

П_ОПМ – пропускная способность одного остановочного места, ед./ч;

T_З – длительность горения зеленого сигнала для движения, с;

T_Ц – длительность цикла регулирования, с;

t_c – время освобождения (выезда) ОП, с;

t_d – время обслуживания пассажиров на ОП, с;

z_a – коэффициент вероятности отказа в заявке на обслуживание (смысл параметра будет рассмотрен ниже);

c_v – коэффициент вариации времени обслуживания пассажиров на ОП (смысл параметра будет рассмотрен ниже).

Заметим, что модель (2.2) заимствована из руководства Highway Capacity Manual (HCM) 2000 /9/ и доработана Зедгенизовым А.В. /1/ с учетом разнообразия эксплуатируемого подвижного состава в Российской Федерации.

Приведем формулу (2.2) к виду соответствующему формуле (2.1) умножив числитель и знаменатель на отношение T_Ц/ T_З

. (2.3)

Следовательно, здесь

, .

Время заезда на ОП t₁ определим как время торможения на пути равном габаритной длине ТС l_А /1/ при отсутствии кармана, и пути равном сумме l_А и расстояния въезда (заезда) в карман L_З, когда карман есть. Отсюда

,

где j_Т – замедление ТС при служебном торможении, м/c². Тогда пропускная способность ОП будет

. (2.4)

Рассмотрим подробнее значение параметров n_eb, T_З / T_Ц, z_a и c_v.

При увеличении количества остановочных мест на ОП значение пропускной способности не увеличивается пропорционально. Помехи из-за маневров автобусов при их въезде и выезде с остановочных мест, расположенных рядом, снижают эффективную пропускную способность последних. Для этого введен дополнительный параметр n_eb. Данные о снижении эффективности функционирования ОП в зависимости от количества расположенных на нем мест представлены в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Эффективное число мест на ОП

Число мест на ОП	На крайней правой полосе		В специальном кармане		Среднее число мест
	Эффективность, %	Общее число мест	Эффективность, %	Общее число мест
1	100	1,00	100	1,00	1,00
2	85	1,85	85	1,85	1,85
3	60	2,45	75	2,60	2,52
4	20	2,65	65	3,25	2,90
5	5	2,70	50	3,75	3,22

При линейной схеме функционирования ОП рекомендуется использовать не более 3-х, 4-х мест. В противном случае рекомендуется применять альтернативные схемы функционирования или разносить ОП по маршрутам, направлениям, классам ТС.

Отношение времени зелёного сигнала к общему времени цикла (T_З / T_Ц) учитывает наличие регулируемого пересечения перед ОП, т.е. вероятность образования «пачек» городского пассажирского транспорта непосредственно перед прибытием на ОП.

Вероятность образования очереди позади ОП оценивается коэффициентом вероятности отказа – z_a, который показывает вероятность того, что при прибытии автобуса к ОП все места для посадки-высадки будут заняты. Используемые величины коэффициента в зависимости от вероятности отказа приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2

Норма вероятности образования очереди

Вероятность образования очереди, %	za
1	2,330
2,5	1,960
5	1,645
7,5	1,440
10	1,280
15	1,040
20	0,840
25	0,675
30	0,525
50	0

Для деловых и культурных центров городов значения z_a рекомендуется принимать в диапазоне от 1,44 до 1,04, а для периферийных районов –1,96 /1/.

Поскольку время обслуживания пассажиров на ОП может колебаться в связи с воздействием различных факторов, то и пропускная способность ОП будет различна. Необходимо учитывать также случаи, когда при подъезде к ОП все места на нем заняты. Поэтому в данной модели применяется коэффициент вариации времени задержки автобуса на ОП c_v, который может быть определен как отношение стандартного отклонения к среднему значению времени обслуживания пассажиров. Если коэффициент вариации c_v равен нулю, то все рассмотренные случаи будут иметь одинаковые значения. В случае, если c_v равен единице, то это означает, что приблизительно каждый третий автобус будет иметь время обслуживания пассажиров в два раза больше чем среднее значение. По данным натурных обследований /1/ коэффициент вариации времени обслуживания пассажиров (dwell time) находится в пределах от 0,4 до 0,8. При отсутствии натурных обследований в работе /1/ рекомендуется значение c_v принимать равным 0,54.

На основании пропускной способности ОП определяется общая длина и геометрические характеристики его элементов. Необходимо предусмотреть наличие мест на ОП пропорционально доли, которую составляет вид (класс) ТС в общем потоке ГПТ, предварительно сгруппировав ТС по габаритным размерам. В работе /1/ рассматриваются только линейные схемы функционирования ОП, в виду того, что в России, они используются в подавляющем большинстве случаев.

Расстояние, необходимое для въезда (заезда) L_З и выезда L_В из кармана должны быть приняты по 20 – 30 м /11/.

Ширина (глубина) кармана B_К рекомендуется не менее 3 м. Такое же значение рекомендуется в работе /10/. Хотя в учебнике /7/ обосновывается большее значение B_К: «Чтобы устранить влияние стоящего на остановке автобуса (троллейбуса) на транспортный поток, он должен быть удален от правого края соседней полосы движения не менее чем на 1,5 м. Поэтому желательно делать заездные карманы на остановках шириной 4,2 м или общее уширение проезжей части на такую величину».

Расстояние безопасности L_Б (дистанция) между транспортными средствами в зоне ОП может быть принята /1/:

– на ровном участке – 3 м;

– на подъемах и спусках – 5 м.

Причем в местах, подверженных нестабильным метеорологическим условиям (туман, метель, гололед), вышеуказанные расстояния должны быть удвоены.

Заметим, что рекомендуемое расстояние безопасности L_Б = 3 м, меньше предписываемой ТУ /6/ (5 м) и с этим можно согласиться, т.к. тормозные свойства современных ТС заметно улучшились со времени выхода указанных ТУ (1973 г.).

Формула для вычисления длины прямой части кармана может быть выражена при помощи средневзвешенного значения /1/:

, (2.5)

где L_{М 1, 2…m} – длина остановочного места в соответствии с классом транспортного средства (равна l_А); n – число мест на остановочном пункте; k_1, 2…m – доля класса транспортных средств в общем потоке ГПТ; L_Б – расстояние безопасности между транспортными средствами на ОП; m – число классов ТС.

Длина кармана вычисляется по выражению:

L_К = L_З + L_В + L_ОСТ, (2.6)

где L_З – расстояние, необходимое для въезда (заезда) в карман; L_В – расстояние, необходимое для выезда из кармана.