Типы перекрестков. Анализ конфликтных точек

Перекрестком называется место пересечения или примыкания улиц или

дорог. В зависимости от формы различают следующие типы перекрестков:

· крестообразный четырехсторонний - одна улица пересекает другую под прямым углом или под углом, близким к прямому;

· Х-образный четырехсторонний - одна улица пересекает другую не под прямым углом;

· четырехсторонний смешенный - одна из улиц не имеет прямого продолжения, причем образуется как бы два трехсторонних перекрестка;

· Т-образный трехсторонний - одна улица примыкает к другой под прямым углом или близким к прямому;

· У-образный трехсторонний - две улицы сливаются в одну под острым углом;

· многосторонний - улицу пересекает бульвар самостоятельными проездами с обеих сторон (обычно с односторонним движением) или к перекрестку примыкает больше четырех проездов;

Площадью называется перекресток различной конфигурации, к которому обычно примыкают более четырех проездов и который выходит за габариты образующих ее улиц.

Помимо планировочных условий перекрестки различаются по другим признакам: по способу регулирования движения (регулируемый или не регулируемый), по степени сложности (с пересечением трамвайных путей, с поворотом трамвая и т.п.).

Согласно действующим техническим условиям регулирование движения на перекрестках вводится, когда сумма потоков, притекающих со всех направлений к перекрестку, составляет не менее 800 транспортных единиц в 1 ч, а суммарная интенсивность пешеходного движения – не менее 600 чел/ч.

Существуют три типа маневров транспортных средств на перекрестках: пересечение, слияние и разветвление потоков.

Анализ конфликтных точек. Исследования ДТП показали, что наибольшее их число происходит в так называемых конфликтных точках, т.е. в местах, где в одном уровне пересекаются траектории движения транспортных средств или транспортных средств и пешеходов, а также в местах отклонения или слияния транспортных потоков (рис. 5.1). Наиболее часто такое взаимодействие участников дорожного движения возникает на пересечениях дорог, где встречаются потоки различных направлений (рис. 5.2). Вместе с тем часть конфликтов происходит и на перегонах дорог при перестроениях автомобилей в рядах (маневрировании) и при переходе проезжей части пешеходами вне перекрестков.

Таким образом, возникает возможность оценивать потенциальную опасность тех или иных участков УДС по числу конфликтных точек. Их анализ позволяет также сравнивать между собой различные варианты схем организации движения при камеральной проработке.

В опубликованных отечественных и зарубежных работах приводятся различные подходы к количественной оценке каждой конфликтной точки и их совокупности. Простейшая методика пятибалльной системы оценки узла исходит из того, что точка отклонения оценивается одним условным баллом, слияния — тремя и пересечения — пятью баллами. Сложность (условная опасность) любого пересечения т = no + 3nc + 5nп, где no, nc и nп – число точек соответственно отклонения, слияния и пересечения.

Рассматриваемое типичное пересечение имеет условный показатель сложности 112 баллов. Принято считать узел (перекресток) малой сложности (простым) при т < 40, средней сложности при т = 40÷ 80, сложным при т = 80÷ 150 и очень сложным при т > 150.

На реальном нерегулируемом пересечении число конфликтных точек определяют с учетом числа полос движения по каждому направлению и разрешенных направлений движения. На четырехстороннем перекрестке дорог со всеми разрешенными маневрами для однорядных потоков транспортных средств встречного направления (см. рис. 5.2) можно выявить 32 типичные конфликтные точки, в числе которых 16 точек пересечения и по 8 отклонения и слияния.

Поясним физический смысл возникновения конфликтной точки при маневре отклонения (рис. 5.3 а).

Автомобили I и IV движутся в однорядном потоке с присущей потоку установившейся скоростью, что в правой части рисунка характеризуется прямыми I' и IV' с постоянным наклоном.

Потенциально опасная зона и условная конфликтная точка возникают между траекториями движения автомобиля II, проворачивающего направо, и автомобиля III, следующего за ним и намеревающегося продолжать движение по прямой. Выполнить поворот водитель автомобиля II может, только снизив скорость, начиная тормозить в сечении б–б. Это видно на кривой II'. Во избежание попутного столкновения водитель автомобиля III притормаживает свой автомобиль, начиная с сечения а–а. Задержка автомобиля III характеризуется на правой части рис. 5.3, а отклонением tΔ кривой III'. При этом на полосе движения возникает зона помехи и возможного столкновения протяженностью от сечения а–а до сечения в–в, в котором автомобиль II полностью освобождает полосу.

Очевидно, что протяженность этой зоны зависит от разности между скоростью потока, следующего в прямом направлении, и той, с которой может повернуть автомобиль II, а также от интенсивности его торможения.

Конфликтная точка отклонения становится особенно опасной, а задержка tΔ продолжительной, если маневрирующий автомобиль вынужден предварительно остановиться. Такая ситуация особенно часто возникает, когда совершается маневр поворота налево.

В отличие от маневра отклонения вправо слияние (рис. 5.3 б) не может быть выполнено в любой момент времени. Для этого необходимо, чтобы в потоке, с которым происходит слияние, образовался достаточный разрыв между транспортными средствами. При слиянии автомобиля II с общим потоком образуется зона помех и возможного столкновения (опасная зона). Она начинается в сечении а–а, удаленном от сечения б–б на расстояние остановочного пути автомобиля IV, и заканчивается в сечении в–в, где скорость автомобиля II достигает скорости потока.

В правой части на рис. 5.3б кривая I' показывает, что автомобиль I двигался на всем протяжении рассматриваемого отрезка с характерной для потока установившейся скоростью. Автомобиль II, приближавшийся к месту слияния (сечение б–б) с такой же скоростью, снизил ее в зоне поворота на криволинейном участке пути, а возможно и в связи с тем, что в момент приближения пересечение было занято автомобилем III. Водитель автомобиля II принял решение влиться в достаточный для безопасности маневра разрыв в потоке между III и IV автомобилями. Однако водитель автомобиля IV, опасаясь, что автомобиль II будет препятствовать его движению с прежней скоростью, начал несколько притормаживать уже в сечении а–а. Его задержка характеризуется отрезком tΔ на кривой IV ' в правой части рис. 5.3 б.

Протяженность опасной зоны зависит от снижения скорости автомобилем II в процессе выполнения маневра, быстроты его разгона после поворота, а также от скорости и тормозной динамики автомобиля IV.

При сравнении ситуаций на рис. 5.3 видно, что протяженность опасной зоны при слиянии существенно больше, чем в случае отклонения (при одинаковых динамических качествах транспортных средств). Заметим также, что столкновение автомобилей IV и II может произойти не только в сечении б–б, но и на всем протяжении участка б–в. Кроме того, при плотном потоке транспортных средств, в которые необходимо влиться водителю автомобиля II (рис. 5.3б), ему надо не только снизить скорость, но и остановиться, ожидая достаточного разрыва в потоке. Приемлемый временной интервал для вливания в транспортный поток при малой скорости движения на повороте для легковых автомобилей 5–7 с.

Взаимодействие транспортных средств на дорогах является сложным явлением, и упрощенные оценки соответствующих конфликтных точек дают возможность лишь приблизительно представить себе сложность того или иного транспортного узла. Реальная опасность конфликтующих потоков, условия видимости для водителей, состояние покрытия проезжей части дороги, траектория, по которой совершается маневр, и др.

Примером анализа степени опасности нерегулируемого пересечения с учетом интенсивности конфликтующих потоков является метод, предложенный в США. Для каждой конфликтной точки (без разделения их по типам) определяется максимально возможное число столкновений.

Оно равно меньшему из значений Na для двух конфликтующих потоков. Так, для пересечения, показанного на рис. 5.4, число конфликтов составляет в точке I– 100, II–50, III–50, 1V– 200, V– 50. Сумма, таким образом, составляет 450 возможных конфликтов в час. С помощью этой методики можно сравнивать условное изменение ситуации в узле при изменении разрешенных направлений, отводе части транспортного потока или его полном запрещении.

Десятибалльная система оценки конфликтных точек дает возможность более детально анализировать их на любом участке УДС, в частности, учитывать угол встречи при возможном конфликте и такой специфический случай, как встречное движение по одной полосе. Такая ситуация может возникнуть, например, при закрытии на ремонт одной половины двухполосной проезжей части дороги или моста.

При анализе степени опасности узла по десятибалльной системе конфликтные точки оцениваются следующими условными баллами (коэффициентами опасности):

Отклонения............…1. 90………………………………6;

Слияния..............…...2. 120……………………………..7;

Пересечения под углом, град: 150……………………………..9;

30……………………3; 180 (встречное движение по полосе).

60……………………4;

Для промежуточных значений углов пересечения значения коэффициентов опасности можно определять интерполяцией. Кроме названных трех наиболее характерных маневров, при рассмотрении схем и траекторий движения транспортных средств часто выделяют также маневр переплетения. Он характерен для перестроения в рядах движения, в частности, на развязках с круговым движением. По существу переплетение — это сочетание двух маневров: слияния и последующего отклонения потоков.

Существует несколько эмпирических формул для определения длины участка переплетения. Однако они не являются достаточно обоснованными. Исследования показали, что процесс переплетения для легкового автомобиля происходит со скоростью бокового перемещения автомобиля около 1, 0–1, 5 м/с, на основании чего можно вычислить длину зоны переплетения в зависимости от скорости движения, характерной для данного участка дороги.

Необходимо особенно подчеркнуть, что несмотря на несомненную опасность мест пересечения транспортных и пешеходных потоков в теории конфликтных точек до сих пор не разработана количественная оценка этой категории конфликтов. Тем не менее при выполнении конкретного анализа на реальном пересечении и составлении соответствующих схем эти точки должны быть обязательно обозначены.

Анализ конфликтов между автомобилями и пешеходами нашел развитие в исследованиях конфликтных ситуаций. Исследование конфликтных ситуаций. Многообразие факторов, реально влияющих на безопасность движения в условных конфликтных точках, не позволяет на основе их камерального анализа сделать исчерпывающие выводы о характере и степени опасности на конкретном объекте УДС и полностью обосновать возможное улучшение организации движения.

Исследования в ряде стран, направленные на выработку более объективных методов выявления опасных мест, привели к методике натурного изучения конфликтных ситуаций. Первые достаточно обширные исследования этого вопроса были проведены в США в 1967 г. Метод основывается на натурном наблюдении на объекте УДС, при котором наблюдатели фиксируют " предаварийные" события, т.е. ситуации, когда в результате нарушения нормального протекания процесса дорожного движения происходит такое сближение участников движения в пространстве и во времени, при котором только экстренные (аварийные) действия одного или обоих конфликтующих участников движения позволяют избежать ДТП.

Таких ситуаций происходит значительно больше, чем ДТП, особенно в условиях интенсивного городского движения. Это позволяет при тщательном наблюдении, не дожидаясь возникновения ДТП, намечать мероприятия по улучшению организации движения.

В 1977 г. в Норвегии состоялась первая международная Конференция по изучению конфликтных ситуаций (Traffic Conflickt). Последующие аналогичные конференции с участием европейских и американских специалистов состоялись во Франции в 1979 г. и в Нидерландах в 1982 г. Они позволили сделать некоторые обобщающие выводы и дать рекомендации.

Так, был обоснован перечень типичных конфликтных ситуаций и было предложено считать, что конфликтная ситуация связана с таким сближением участников движения, которое характеризуется запасом времени до столкновения всего 1, 0–1, 5 с. Было подчеркнуто, что успешное проведение таких исследований возможно лишь при специальной подготовке исполнителей работы.

Основными признаками конфликтной ситуации являются: резкое экстренное торможение одного или нескольких автомобилей, резкое ускорение или замедление движения пешехода (пешеходов) при переходе улицы вследствие угрозы наезда на него.

В 80-х годах исследование конфликтных ситуаций было начато в Вильнюсском инженерно-строительном и Московском автомобильно-дорожном институтах и дало положительные результаты.

Исследования проводятся не только в зоне пересечений на стационарных постах, но также с помощью ходовых лабораторий на перегонах с автоматизированной фиксацией параметров движения. Следует подчеркнуть, что методом анализа конфликтных ситуаций удается более подробно фиксировать такие ситуации, как конфликт " автомобиль — пешеход" и предпосылки к попутному столкновению, которые методом анализа конфликтных точек вообще не охватываются. Весьма существенное повышение эффективности этого обследования достигается при наличии телевизионной камеры на перекрестке и возможности телевизионного наблюдения за объектом, а еще в большей степени — при видеосъемке ситуаций. При этом возможен последующий комиссионный анализ обстановки группой специалистов в процессе демонстрации видеозаписи. При наличии видеозаписи ее демонстрация может повторяться для дополнительных обсуждений и измерения параметров движения автомобилей и пешеходов.

Результат наблюдений за конфликтными ситуациями может фиксироваться обобщенным показателем их числа на 1000 прошедших транспортных средств (или за единицу времени) для сравнения дорожно-транспортной обстановки с другим аналогичным объектом УДС.

При более детальных исследованиях самостоятельно могут быть выделены отдельные виды конфликтных ситуаций (угроза встречного, бокового, попутного, касательного столкновений, наезда на пешехода, переходящего проезжую часть вне перехода, на переходе и т.п.).

При исследованиях конфликтные ситуации классифицировались как показано на рис. 5.5: 1 – ранее реализованные в ДТП и подтвержденные при наблюдениях; 2 – ранее реализованные в ДТП и не подтвержденные наблюдением; 3 – выявленные только при наблюдении.

Метод обследования конфликтных ситуаций требует дальнейшего развития с учетом перспективы широкого применения видеотехники. Он особенно целесообразен при сравнительных обследованиях методом " до и после". Может быть рекомендован следующий порядок организации " конфликт-обследования":

1. Предварительное натурное обследование объекта на УДС с определением времени наблюдения и необходимого числа и расположения наблюдателей (или операторов видеосъемки).

2. Организация пробного 1–2 – часового наблюдения с последующим уточнением методики наблюдения и ведения протокола.

3. Проведение основного натурного обследования (видеосъемки), обработка и обсуждение результатов и составление заключения (отчета).

Организация дорожного движения решает следующие задачи:

- исследование транспортных, пешеходных потоков и ДТП;

- выявление мест повышенной опасности для движения транспортных средств и пешеходов и разработка мер по их ликвидации;

- выявление " узких" мест на улично-дорожной сети (мест возникновения задержек движения) и разработка мероприятий по повышению пропускной способности дорог;

- разработка рациональных схем движения и их корректировка в соответствии с изменением условий и потребностей в транспортных и пешеходных сообщениях;

- внедрение в эксплуатацию новых технических средств управления движением;

- оценка эффективности внедряемых мероприятий по организации и регулированию движения;

- прогнозирование развития дорожного движения.

На практике эти задачи связаны между собой. Разработка рациональных схем движения для транспортных и пешеходных сообщений способствует сокращению задержек и ДТП. Ликвидация мест повышенной опасности, как правило, одновременно способствует повышению скорости движения.

Корректировка схем организации движения в соответствии с изменениями обстановки повышает удобство движения и т.п. Понятие " удобство движения" прежде всего подразумевает возможность безопасно и с минимальной потерей времени передвигаться по дорогам. Оно имеет и более широкое содержание.

В понятие удобства входит легкость ориентировки водителей и пешеходов по нужным маршрутам, то есть наличие достаточной информации. Удобство пользования массовым пассажирским транспортом обеспечивается размещением остановок вблизи пассажирообразующих центров и удачным взаимным расположением в пересадочных узлах. Создание сети временных автостоянок является необходимым условием удобства пользования индивидуальными легковыми автомобилями и служит для разгрузки проезжей части.

Оперативные меры организации движения по ликвидации заторов могут дать эффект только в пределах определенной интенсивности движения, так как известные методы могут в оптимальных случаях обеспечить повышение пропускной способности полосы не более, чем на 20-30 %. Поэтому, если объем транспортного потока систематически превышает 1000 ед/ч на каждой полосе, необходимы меры по реконструкции и развитию улично-дорожной сети, в том числе строительство развязок в разных уровнях.

Под оперативной организацией дорожного движения подразумеваются такие инженерные мероприятия, которые могут быть выполнены на существующей улично-дорожной сети без ее капитального переустройства или строительства новых дорог (дорожных сооружений).

ЛЕКЦИЯ 10

⇐ Предыдущая 2 3 4 5 678 9 10 11 Следующая ⇒