23.2. Определение предельной пропускной способности дороги и коэффициента загрузки движением
Для определения пропускной способности автомобильных дорог, пересечений в одном и разных уровнях, железнодорожных переездов используют методику, приведенную в Руководстве по оценке пропускной способности автомобильных дорог Минавтодора РСФСР.
Практическая пропускная способность - максимальное количество автомобилей, которое может пропустить участок с конкретными дорожными условиями в единицу времени:
где
(23.1)
Рmax - максимальная практическая пропускная способность эталонного участка: горизонтального, прямолинейного в плане, с проезжей частью, имеющей не менее двух полос движения шириной по 3,75 м, с сухим шероховатым покрытием, с расстоянием видимости не менее 800 м для транспортного потока, состоящего только из легковых автомобилей;
п - количество типов автомобилей в составе транспортного потока;
Knpi - коэффициент приведения автомобиля i-го типа к легковому автомобилю (значения Knpi принимают в соответствии с рекомендациями СНиП 2.05.02-85 в зависимости от типа транспортных средств и их грузоподъемности;
hi - доля автомобилей i-го типа в составе транспортного потока;
bитог - итоговый коэффициент снижения пропускной способности, равный произведению частных коэффициентов, определяемых по табл. 23.1-23.15 в зависимости от характеристик дорожных условий и состава транспортного потока;
Таблица 23.1.
Коэффициент b1
|
Ширина полосы движения, м |
Значения b1 для проезжей части |
|
|
Многополосной |
Двухполосной |
|
|
< 3 |
0,9 |
0,85 |
|
3,5 |
0,96 |
0,9 |
|
> 3,75 |
1,0 |
1,0 |
Таблица 23.2.
Коэффициент b2
|
Ширина обочины, м |
Значение b2 |
Ширина обочины, м |
Значение b2 |
|
3,75 |
1,0 |
2,0 |
0,8 |
|
3,00 |
0,97 |
1,5 |
0,7 |
|
2,50 |
0,92 |
|
|
Таблица 23.3.
Коэффициент b3
|
Расстояние от кромки проезжей части до бокового препятствия, м |
Боковые помехи с одной стороны |
Боковые помехи с обеих сторон |
||||
|
Значение b3 при ширине полосы движения, м |
||||||
|
3,75 |
3,5 |
3,0 |
3,75 |
3,5 |
3,0 |
|
|
2,5 |
1,0 |
1,0 |
0,98 |
1,0 |
0,98 |
0,96 |
|
2,0 |
0,99 |
0,99 |
0,95 |
0,98 |
0,97 |
0,93 |
|
1,5 |
0,97 |
0,95 |
0,94 |
0,96 |
0,93 |
0,91 |
|
1,0 |
0,95 |
0,90 |
0,87 |
0,91 |
0,88 |
0,85 |
|
0,5 |
0,92 |
0,83 |
0,80 |
0,88 |
0,78 |
0,75 |
|
0 |
0,85 |
0,78 |
0,75 |
0,82 |
0,73 |
0,7 |
Таблица 23.4.
Коэффициент b4
|
Количество автопоездов в потоке, % |
Значение b4 при доле легких и средних грузовых автомобилей, % |
||||
|
10 |
20 |
50 |
60 |
70 |
|
|
1 |
0,99 |
0,98 |
0,94 |
0,90 |
0,86 |
|
5 |
0,97 |
0,96 |
0,91 |
0,88 |
0,84 |
|
10 |
0,95 |
0,93 |
0,88 |
0,85 |
0,81 |
|
15 |
0,92 |
0,90 |
0,85 |
0,82 |
0,78 |
|
20 |
0,90 |
0,87 |
0,82 |
0,79 |
0,76 |
|
25 |
0,87 |
0,84 |
0,79 |
0,76 |
0,73 |
|
30 |
0,84 |
0,81 |
0,76 |
0,72 |
0,70 |
Таблица 23.5.
Коэффициент b5
|
Продольный уклон, % |
Длина подъема, м |
Значение b5 при доле автопоездов, % |
|||
|
2 |
5 |
10 |
15 |
||
|
|
200 |
0,98 |
0,97 |
0,94 |
0,89 |
|
2 |
500 |
0,97 |
0,94 |
0,92 |
0,87 |
|
|
800 |
0,96 |
0,92 |
0,90 |
0,84 |
|
|
200 |
0,96 |
0,95 |
0,93 |
0,86 |
|
3 |
500 |
0,95 |
0,93 |
0,91 |
0,83 |
|
|
800 |
0,93 |
0,90 |
0,88, |
0,80 |
|
|
200 |
0,93 |
0,90 |
0,86 |
0,80 |
|
4 |
500 |
0,91 |
0,88 |
0,83 |
0,76 |
|
|
800 |
0,88 |
0,85 |
0,80 |
0,72 |
|
|
200 |
0,90 |
0,85 |
0,80 |
0,74 |
|
5 |
500 |
0,86 |
0,80 |
0,75 |
0,70 |
|
|
800 |
0,82 |
0,76 |
0,71 |
0,64 |
|
|
200 |
0,83 |
0,77 |
0,70 |
0,63 |
|
6 |
500 |
0,77 |
0,71 |
0,64 |
0,55 |
|
|
800 |
0,70 |
0,63 |
0,53 |
0,47 |
|
|
200 |
0,75 |
0,68 |
0,60 |
0,55 |
|
7 |
300 |
0,63 |
0,55 |
0,48 |
0,41 |
Таблица 23.6.
Коэффициент b6
|
Расстояние видимости, м |
Значение b6 |
Расстояние видимости, м |
Значение b6 |
|
<50 |
0,69 |
150-250 |
0,90 |
|
50-100 |
0,73 |
250-350 |
0,98 |
|
100-150 |
0,74 |
>350 |
1,0 |
Таблица 23.7.
Коэффициент b7
|
Радиус кривой в плане, м |
Значение b7 |
Радиус кривой в плане, м |
Значение b7 |
|
< 100 |
0,85 |
450-600 |
0,99 |
|
100-250 |
0,90 |
>600 |
1,0 |
|
250-450 |
0,96 |
|
|
Таблица 23.8.
Коэффициент b8
|
Ограничение скорости движения, км/ч |
Значение b8 |
Ограничение скорости движения, км/ч |
Значение b8 |
|
10 |
0,44 |
40 |
0,96 |
|
20 |
0,76 |
50 |
0.98 |
|
30 |
0,88 |
60 |
1,0 |
Таблица 23.9.
Коэффициент b9
|
Доля левоповоротного движения, % |
Примыкания |
Пересечения |
||||
|
Значения b9 при ширине проезжей части основной дороги, м |
||||||
|
7,0 |
7,5 |
10,5 |
7,0 |
7,5 |
10,5 |
|
|
|
Необорудованные |
|||||
|
0 |
0,97 |
0,98 |
1,0 |
0,94 |
0,95 |
0,98 |
|
20 |
0,85 |
0,87 |
0,92 |
0,82 |
0,83 |
0,9! |
|
40 |
0,73 |
0,75 |
0,83 |
0,70 |
0,71 |
0,82 |
|
60 |
0,60 |
0,62 |
0,75 |
0,57 |
0,58 |
0,73 |
|
80 |
0,45 |
0,47 |
0,72 |
0,41 |
0,41 |
0,70 |
|
|
Частично канализированные с островками безопасности без переходно-скоростных полос |
|||||
|
0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
0,98 |
0,99 |
1,0 |
|
20 |
0,97 |
0,98 |
1,0 |
0,97 |
0,98 |
0,99 |
|
40 |
0,93 |
0,94 |
0,97 |
0,91 |
0,92 |
0,97 |
|
60 |
0,87 |
0,88 |
0,93 |
0,84 |
0,85 |
0,93 |
|
80 |
0,87 |
0,88 |
0,92 |
0,84 |
0,85 |
0,92 |
|
|
Полностью канализированные |
|||||
|
0-60 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
|
80 |
0,90 |
0,98 |
0,99 |
0,95 |
0,97 |
0,98 |
Таблица 23.10.
Коэффициент b10
|
Тип укрепления и состояние обочин |
Значения b10 |
|
Усовершенствованное покрытие |
1,0 |
|
Укрепление шебнем |
0,99 |
|
Дерновый газон |
0,95 |
|
Сухие неукрепленные |
0,90 |
|
Мокрые грязные |
0,45 |
Таблица 23.11.
Коэффициент b11
|
Тип покрытия |
Значения b11 |
|
Шероховатое асфальтобетонное, черное щебеночное |
1,0 |
|
Гладкое асфальтобетонное |
0,9-1,0 |
|
Сборное бетонное |
0.86 |
|
Булыжная мостовая |
0,42 |
|
Грунтовая дорога в хорошем состоянии |
0.90 |
|
Грунтовая дорога размокшая |
0.1-0.3 |
Таблица 23.12.
Коэффициент b12
|
Способ отделения от основной проезжей части площадок отдыха, стоянок автомобилей, автозаправочных станций |
Значения b12 |
|
Полное отделение, специальные полосы для въезда |
1,0 |
|
Полное отделение, имеется отгон ширины |
0,98 |
|
Полное отделение, без полос и отгона |
0,80 |
|
Без отделения |
0,64 |
Таблица 23.13.
Коэффициент b13
|
Средства организации движения |
Значения b13 |
|
Осевая разметка |
1,02 |
|
Осевая и краевая разметка |
1,05 |
|
Двойная осевая разметка |
1,12 |
Таблица 23.14.
Коэффициент b14
|
Средства организации движения |
Значения b14 |
|
Указатели полос движения |
1,10 |
|
Знак ограничения максимальной скорости движения |
учтены коэффициентом b8 |
Таблица 23.15.
Коэффициент b15
|
Доля автобусов в потоке, % |
Значения b15 при доле легковых автомобилей в потоке, % |
|||||
|
70 |
50 |
40 |
30 |
20 |
10 |
|
|
1 |
0,82 |
0,76 |
0,74 |
0,72 |
0,70 |
0,68 |
|
5 |
0,80 |
0,75 |
0,72 |
0,71 |
0,69 |
0,68 |
|
10 |
0,77 |
0,73 |
0,71 |
0,69 |
0,65 |
0,65 |
|
15 |
0,75 |
0,71 |
0,69 |
0,67 |
0,66 |
0,64 |
|
20 |
0,73 |
0,69 |
0,68 |
0,66 |
0,64 |
0,62 |
|
30 |
0,70 |
0,66 |
0,64 |
0,63 |
0,61 |
0,60 |
Максимальную пропускную способность Рmax принимают: для двухполосных дорог 2000 авт./ч, для трехполосных дорог - 4000 авт./ч. Для многополосных автомобильных дорог, у которых движение по полосам распределяется неравномерно, Рmax определяют как сумму пропускных способностей отдельных полос:
где (23.2)
п - количество полос движения в каждом направлении;
Рj - пропускная способность j-й полосы движения:
bk - коэффициент, учитывающий влияние радиусов кривых а плане, принимаемый равным 0,85 при радиусах менее 1000 мм 1,0 - при больших значениях радиусов (учитывается только при определении пропускной способности левой полосы движения на кривой);
bn - коэффициент, учитывающий влияние пересечений в разных уровнях и определяемый по табл. 23.16;
b - ширина полосы движения, м;
Таблица 23.16.
Коэффициент bn
|
Тип переходно-скоростных полос |
Интенсивность движения на съезде, % от интенсивности движения по автомагистрали |
Значения bn для полосы |
|
|
Левой |
правой |
||
|
Отделенные разделительной полосой от основной проезжей части |
10-25 25-40 |
0,95 0,90 |
1,0 0,95 |
|
Обычного типа |
10-25 25-40 |
0,88 0,83 |
0,95 0,90 |
|
Без переходно-скоростных полос |
10-25 25-40 |
0,80 0,75 |
0,90 0,80 |
jmi - доля тяжелых грузовых автомобилей и автобусов, %;
i - продольный уклон, ‰\
jij - доля автомобилей i-го типа в составе потока по j-й полосе движения, доли ед.
Данные о распределении интенсивностей и состава движения по отдельным полосам могут быть в первом приближении взяты из табл. 23.17.
Коэффициент загрузки дороги движением рассчитывают по формуле:
z = Nч/P, где (23.3)
Nч - расчетная часовая интенсивность движения, авт./ч;
Nч = 0,076N, (23.4)
N - среднегодовая суточная интенсивность движения, авт./ч.
При разработке проектов автомобильных дорог целесообразно, чтобы значения коэффициента загрузки движением находились в пределах 0,2-0,65 при новом строительстве и 0,5-0,75 при реконструкции существующих дорог.
Таблица 23.17.
Состав транспортного потока по отдельным полосам
|
Доля легковых автомобилей в потоке, % |
Доля автомобилей на правой полосе, % |
Доля автомобилей на левой полосе, % |
||
|
легковых |
грузовых |
легковых |
Грузовых |
|
|
20 |
7-10 |
90-93 |
30-35 |
65-70 |
|
40 |
24-30 |
70-76 |
50-55 |
45-50 |
|
60 |
38-45 |
55-62 |
65-70 |
30-35 |
|
80 |
74-84 |
16-26 |
80-85 |
15-20 |
В Рекомендациях по обеспечению безопасности движения на автомобильных дорогах: ОДМ Минтранса России предлагается определять пропускную способность дорог по формуле:
P = Pnnknерkn, где (23.5)
Р - пропускная способность многополосной проезжей части дороги;
Pn - пропускная способность одной полосы движения;
п - количество полос движения;
knер - коэффициент, учитывающий долю перестраивающихся автомобилей в транспортном потоке, определяемый по табл. 23.18:
Таблица 23.18.
Коэффициент knер
|
Доля перестраивающихся автомобилей в транспортном потоке, % |
до 10 |
20 |
30 |
40 |
|
knер |
1 |
0,88 |
0,80 |
0,70 |
kn - коэффициент многополосности, определяемый по табл. 23.19.
Таблица 23.19.
Коэффициент многополосности kn
|
Количество полос движения в одном направлении |
Расстояния между соседними точками входа на дорогу и выхода с дороги, м |
|||||
|
до 500 |
1000 |
2000 |
3000 |
4000 |
5000 |
|
|
Коэффициент многополосности kn |
||||||
|
2 |
0,95 |
0,98 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
3 |
0,83 |
0,85 |
0,88 |
0,95 |
1 |
1 |
|
4 |
0,80 |
0.82 |
0,85 |
0,91 |
0,98 |
1 |
|
5 |
0,76 |
0,78 |
0,82 |
0.87 |
0,97 |
1 |
|
6 |
0,72 |
0,75 |
0,79 |
0,85 |
0,95 |
0,99 |
|
7 |
0,68 |
0,72 |
0,76 |
0,84 |
0,93 |
0,98 |
|
8 |
0,63 |
0,68 |
0,72 |
0,81 |
0,92 |
0,97 |
Пропускную способность одной полосы движения можно рассчитать по формуле:
Pn = (1 - Y)P0, где (23.6)
Y - итоговый коэффициент снижения пропускной способности полосы движения, определяемый по табл. 23.20-23.25:
Y = f1 + f2 + f3 ... fj,
P0 - максимальная пропускная способность одной полосы движения, в приведенных авт./ч;
fj - частный коэффициент снижения пропускной способности, учитывающий влияние конкретного фактора, определяемый по табл. 23.20-23.25:
Таблица 23.20.
Значения частного коэффициента f1
|
Ширина полосы движения двухполосной дороги, м |
2,5 |
3,0 |
3,5 и более |
|
f1 |
0,15 |
0,05 |
0 |
Таблица 23.21.
Значения частного коэффициента f2
|
Ровность покрытия потолчкомеру, см/км |
800 |
700 |
500 |
|
f2 |
0,10 |
0,05 |
0 |
Таблица 23.22.
Значения частного коэффициента f3
|
Продольный уклон, ‰ (при длине подъема более 100 м) |
30 и менее |
40 |
50 |
60 и более |
|
f3 |
0 |
0,05 |
0,8 |
0,15 |
Таблица 23.23.
Значения частного коэффициента f4
|
Запрещение обгонов |
f4 |
|
Двухполосные дороги |
0,20 |
|
Трехполосные дороги |
0,25 |
|
Четырехполосные дороги |
0,40 |
Таблица 23.24.
Значения частного коэффициента f5
|
Ограничение скорости движения, км/ч |
20 |
40 |
60 и более |
|
f5 |
0,15 |
0,10 |
0 |
Таблица 23.25.
Значения частного коэффициента f6
|
Фазовый коэффициент (отношение продолжительности зеленого сигнала к длительности цикла) |
0,2 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
1,0 |
|
Коэффициент снижения пропускной способности дороги при светофорном регулировании, f6 |
0,8 |
0,60 |
0,40 |
0,2 |
0 |
Максимальная пропускная способность одной полосы движения автомобильных дорог принимается: двухполосных - 1200 приведенных авт./ч, трехполосных - 1800 приведенных авт./ч,
четырехполосных без разделительной полосы - 2000 приведенных авт./ч, то же, с разделительной полосой - 2200 приведенных авт./ч, шестиполосных с разделительной полосой - 2300 приведенных авт./ч.
Значения частных коэффициентов снижения пропускной способности принимают в зависимости от количественной характеристики влияющего фактора. Для промежуточных значений влияющего фактора значения коэффициентов принимают по интерполяции:
При одновременном действии сразу несколько факторов, снижающих пропускную способность дороги, некоторые из них имеют настолько сильное влияние, что при их действии другие факторы (или часть факторов) становятся малозначимыми и их в расчете не учитывают. Формула (23.5) должна содержать только те показатели, которые соответствуют значимым для пропускной способности конкретного участка факторам.
Светофорное регулирование движения на пересечениях с другими дорогами или на пешеходных переходах делает малозначимыми все другие факторы.
Пропускная способность пересечений в одном уровне зависит от соотношения интенсивностей движения на пересекающихся дорогах. Если на пересечении нет светофорного регулирования, пропускную способность по главной дороге определяют по формуле (23.5).
Пропускная способность второстепенной дороги на нерегулируемом пересечении двухполосных дорог в одном уровне зависит от интенсивности движения по главной дороге (табл. 23.26 )
Таблица 23.26.
Пропускная способность второстепенной дороги на нерегулируемом пересечении в одном уровне
|
Суммарная интенсивность движения по главной дороге, авт./ч |
100 |
200 |
300 |
400 |
600 |
800 |
1000 |
2000 |
|
Направление движения по второстепенной дороге: |
Максимальная пропускная способность одного направления второстепенной дороги, авт./ч1 |
|||||||
|
правый поворот2 |
900 |
800 |
700 |
600 |
500 |
400 |
250 |
50 |
|
левый поворот на примыкании |
850 |
600 |
500 |
370 |
200 |
120 |
60 |
10 |
|
прямое пересечение и левый поворот в сумме на пересечении3 |
400 |
280 |
260 |
280 |
150 |
100 |
50 |
10 |
|
Пропускная способность одного направления второстепенной дороги необорудованного пересечения3 |
900 |
750 |
600 |
400 |
200 |
50 |
10 |
10 |
|
Коэффициент снижения пропускной способности второстепенной дороги |
0,25 |
0,37 |
0,5 |
0,7 |
0,85 |
0,95 |
0,98 |
0,99 |
Примечания:
1 Максимальная пропускная способность второстепенной дороги на подходе к пересечению определяется по формуле (23.5). В таблице приведены пропускные способности направлений движения на пересечении при наличии дополнительных полос для поворачивающих потоков.
2 С отдельной полосы второстепенной дороги.
3 При доле левоповоротного движения с второстепенной дороги до 20 %.
Вследствие изменения дорожных условий по длине дороги происходит также изменение пропускной способности дороги. Для ее характеристики целесообразно строить линейный график изменения пропускной способности дороги и коэффициента загрузки движением (рис. 23.1).
Рис. 23.1. График пропускной способности дороги и коэффициента загрузки движением
График строят в следующей последовательности:
выделяют отдельные элементы дороги с учетом зоны их влияния, протяжение которых принимают по табл. 23.27;
выписывают значения частных коэффициентов снижения пропускной способности;
разбивают дорогу на всем исследуемом протяжении на однородные участки, в пределах каждого из которых сохраняют постоянными значения всех частных коэффициентов снижения пропускной способности;
для каждого из однородных участков по формуле (23.1) или (23.5) вычисляют пропускную способность, а по формуле (23.3) - коэффициент загрузки движением;
строят график изменения пропускной способности и коэффициента загрузки вдоль дороги;
на графике выделяют участки, где коэффициент загрузки превышает допустимые значения;
Таблица 23.27.
Влияние элементов дороги и окружающей обстановки на пропускную способность
|
Элементы, оказывающие влияние |
Протяженность зоны влияния, м |
|
Населенные пункты |
300 |
|
Участки подъемов длиной до 200 м |
350 |
|
Участки подъемов длиной более 200 м |
650 |
|
Кривые в плане радиусом более 600 м |
100 |
|
Кривые в плане радиусом менее 600 м |
250 |
|
Участки с видимостью меньше 100 м |
150 |
|
Участки с видимостью 100 - 350 м |
100 |
|
Участки с видимостью 350 - 600 м |
50 |
|
Пересечения в одном уровне |
600 |
для решения вопросов о целесообразных способах корректировки проектного решения на участках с недостаточной пропускной способностью следует анализировать график изменения пропускной способности совместно с графиками коэффициентов аварийности и безопасности.