Оптимизация скоростного режима движения

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 4Следующая ⇒

Под оптимизацией скоростного режима следует понимать воздействие на скорости транспортных средств в потоке для повышения безопасности движения или пропускной способности. Таким образом, в зависимости от конкретных условий задача оптимизации может заключаться в снижении или повышении существующего скоростного режима.

Равномерность скорости движения каждого отдельного автомобиля и транспортного потока в целом сокращает внутренние помехи в нем, является важным условием безопасности движения и, таким образом, входит в задачу оптимизации скоростного режима. В городах эта задача в значительной степени решается путем координации светофорного регулирования и, в частности, внедрения АСУД. Оптимизация скорости в определенной степени обеспечивается при выравнивании состава потока на дороге или полосе движения. Это еще раз подтверждает, что многие методические направления организации движения тесно связаны друг с другом.

В зависимости от сложившихся условий движения для повышения пропускной способности дороги может быть необходимо как ограничение, так и повышение скорости, что вытекает из закономерности, описываемой основной диаграммой транспортного потока. Наибольшее значение пропускной способности дороги достигается при скоростях 50 – 55 км/ч. Очевидно, что когда состояние дороги не позволяет обеспечить такую скорость (например, на железнодорожном переезде из-за неисправности настила), мерой ее оптимизации будет устранение этого недостатка. Аналогичным примером является ликвидация гололедицы на дороге, при которой скорость резко падает и снижается пропускная способность. Повышение скорости транспортного потока может быть также достигнуто увеличением ширины проезжей части и обочины до оптимальных размеров (на суженных участках).

Противоположные меры могут потребоваться на скоростной дороге при наступлении часа пик, когда обычная скорость для этой дороги 100–120 км/ч не может обеспечить желаемой пропускной способности. В этом случае принудительное временное ограничение скорости до 60–70 км/ч позволяет заметно повысить пропускную способность дороги за счет безопасного повышения плотности транспортного потока.

Таким образом, задачи регламентации скорости с целью повышения безопасности движения могут быть разделены на два направления. Первое, получившее в организации движения широкое практическое распространение, – это ограничение скорости в наиболее опасных для движения местах или для определенных типов транспортных средств; второе – регулирование скоростного режима для сокращения разности скоростей транспортных средств в потоке.

Ограничения скорости могут быть постоянными и повсеместными или временными и местными. Постоянные и повсеместные ограничения устанавливаются во всех странах правилами дорожного движения (табл. 4.1). Примером является ограничение почти во всех странах скоростей в населенных пунктах и городах (на застроенной местности) до 50–60 км/ч. Эти пределы установлены в связи с тем, что на застроенной местности условия движения наиболее сложны из-за высокой концентрации пешеходных и транспортных потоков, частых пересечений и обычно недостаточной видимости на них. Как следует из данных табл. 4.1, в большинстве стран установлено ограничение скорости 50 км/ч, что является определенным компромиссом между стремлением снизить вероятность смертельного исхода в случае наезда на пешехода и желанием сохранить приемлемый темп движения и пропускную способность УДС. На рис. 4.6 представлена зависимость, полученная на основании анализа конкретных ДТП, которая подтверждает связь скорости в момент наезда на пешехода с вероятностью наступления летального исхода. (При скорости наезда на пешехода 50 км/ч погибает 40 % пострадавших, а при скорости 70 км/ч – 80%.)

Таблица 4.1

Страна	Ограничение скорости, км/ч, для различных категорий транспортных средств
Все категории (в населенных пунктах)	B*	C*	D*
Автомагистрали	Прочие дороги	Автомагистрали	Прочие дороги	Автомагистрали	Прочие дороги
Австрия	50	130	100	80	70	100	80
Бельгия	50	120	90	90-120***	60-90**	90	75
Болгария	50	120	90	100	80	100	80
Великобритания	48	122	97	97-112**	64-80**	97-112**	80
Венгрия	50	100	80	80	70	80	70
Германия	50	130	100	80	60-80**	80	80
Дания	50	110	80	70	70	70	70
Италия	50	130	90	100-130**	80-90**	110-130**	80-90**
Норвегия	50	80	80	80	80	80	80
Польша	60	130	90	80	70	80	70
Россия	60	110	90	90-110**	70-90**	90	70
США	24-64	88***	88***	88***	88***	88***	88***
Турция	50	90	90	80	80	80	80
Финляндия	50	120	80	80	80	100	80
Франция	50	130	90	90-110**	80	90	90
Швеция	50	110	70	90	70	90	70
Швейцария	50	120	80	80	80	100	80

* Скорость указана для транспортных средств без прицепов. При наличии прицепов разрешенные скорости на 10–20 км/ч ниже.

* В зависимости от разрешенной максимальной массы транспортного средства.

*** Любой штат может установить ограничение скорости 104 км/ч

Рис. 4.6. Вероятность смертельного исхода для пешехода при наезде на него автомобиля с различной скоростью.

Кроме абсолютного ограничения скорости для застроенной местности, Правила дорожного движения регламентируют также различную максимальную скорость.

Большие различия в нормировании пределов скоростей, установленных в разных странах для однотипных транспортных средств на внегородских дорогах, свидетельствуют об отсутствии в международном масштабе достаточно обоснованных критериев выбора этих пределов, а также большом влиянии региональной специфики.

Правила дорожного движения РФ так же, как и правила ряда других стран, предусматривают возможность дополнительного ограничения максимальной скорости отдельных видов транспортных средств. Это ограничение обозначается на заднем борту специальным знаком, аналогичным запрещающему знаку 3.24 " Ограничение максимальной скорости".

Местные и обычно временные ограничения устанавливают на участках дорог с опасными условиями (см. подраздел 3.1) до устранения этих условий, когда не удается сделать это сразу.

При установлении местных ограничений скорости часто основываются на 85 %-ном значении мгновенной скорости (v₈₅) в качестве допустимого предела для опасного участка (см. рис. 3.6) исходя из того, что примерно 15% водителей не умеют или не желают правильно оценивать условия движения и выбирать соответствующую скорость. Устанавливая таким образом местное ограничение скорости, ориентируются на опыт подавляющего большинства участников движения, принуждая любителей чрезмерно быстрой езды подчиниться общей дисциплине и двигаться с допустимой по условиям безопасности скоростью. Однако значение скорости v₈₅ может быть низким и не удовлетворять требованиям эффективности автомобильных перевозок. Поэтому такое ограничение должно рассматриваться как временная мера обеспечения безопасности и сопровождаться одновременным принятием мер для устранения причин, вызывающих необходимость такого нецелесообразного снижения скорости.

Регулирование скорости направлено на снижение вероятности ДТП, которая тем выше, чем больше скорость данного автомобиля отличается от средней скорости транспортного потока. Это подтверждается зависимостью (рис. 4.7), которая получена американскими специалистами. Характерно, что наиболее безопасным по этим данным является движение со скоростью, которая больше средней для транспортного потока на 6–8 км/ч. Статистика наблюдений свидетельствует, что выравнивание скоростей в транспортном потоке весьма важно для сокращения ДТП. Выравниванию скоростного режима могут способствовать как ограничение верхнего предела скорости на дороге, так и установление минимально допустимой скорости.

Для этого предусматривается не только запрещающий знак 3.24 " Ограничение максимальной скорости", но и знак 4.7 " Ограничение минимальной скорости". Кроме того, ПДД устанавливают также, что на автомагистралях (т.е. дорогах, обозначенных знаком 5.1) не допускается движение транспортных средств, скорость которых меньше 40 км/ч, что также является примером регламентации нижнего предела скорости на дороге. Опыт организации движения показывает, что в ряде случаев воздействовать на скоростной режим следует не путем обязательных ограничений верхнего или нижнего предела, но с помощью рекомендательной информации, а именно применением знака 5.18 " Рекомендуемая скорость". Одним из примеров может служить указание такой скорости на магистралях с координированным светофорным регулированием.

В последние годы в связи с появлением все большего числа высокоскоростных автомобилей на дорогах специалисты стали отмечать, что часто причиной ДТП является неспособность рядового водителя справиться с управлением автомобилем в случае возникновения опасной обстановки при скоростях свыше 120–130 км/ч. Это объясняется тем, что движение при таких скоростях вызывает психическое перенапряжение, связанное с опасностью срыва, а также опасностью экстренного торможения при такой скорости из-за возможной потери устойчивости автомобиля. Одной из мер борьбы с этим явлением стало абсолютное ограничение верхнего предела скорости, что дало положительные результаты в ряде стран. Так, начиная с 1974 г., в США с целью экономии бензина было введено законодательное ограничение верхнего предела скорости на всех дорогах 88 км/ч*. Последующий анализ показал, что эта мера способствовала также значительному сокращению числа и тяжести ДТП в этой стране.

Рис. 4.7. Влияние отклонения скорости автомобиля ∆ v_а на вероятность P вовлечения в ДТП:

1 – днем; 2 – ночью

При существующем уровне организации движения скоростной режим ограничивают установкой соответствующих дорожных знаков. Применение стационарных знаков имеет весьма существенный недостаток, заключающийся в том, что уровень ограничения не может гибко изменяться. В результате для одних условий (например, дневное время и сухая дорога) ограничение становится неоправданно жестким, а для других (например, ночь и мокрое покрытие) недостаточным. Назначение ограничения по наиболее тяжелым условиям нельзя считать удовлетворительным, так как эти условия в большинстве районов по времени значительно менее продолжительны, чем благоприятные. Следовательно, такое решение при его выполнении водителями вызывает значительные неоправданные потери времени при перевозках. Необходимо отметить, что недопустимо вообще введение чрезмерно низких ограничений (ниже 40 км/ч). Такое ограничение может быть допущено только на короткое время в отдельном месте при действительно опасной обстановке (например, при повреждении моста) или временно на участке дороги (например, при проведении поверхностной обработки покрытия для придания ему шероховатости, а также в местах очень интенсивного движения пешеходов). При введении ограничения скорости на каком-либо участке необходимо учитывать существующий уровень скорости на подходах к нему, помня о том, что резкий перепад скоростей обязательно создает потенциальную опасность ДТП.

На основании исследований отечественных и зарубежных ученых предельным допустимым значением снижения скорости на участке дороги следует считать 25–30 % относительно скорости на предыдущем участке движения. Так, на городской магистрали, где разрешенная скорость не выше 60 км/ч, допустимым первичным ограничением является 40 км/ч.

На автомобильной дороге, где действует общее ограничение v₈₅ = 90 км/ч, первое ограничение не должно быть ниже 70 км/ч. Если же на такой дороге необходимо ввести ограничение до более низкого уровня (например, до 50 км/ч), то это должно быть сделано ступенчатым способом, т.е. установкой последовательно на определенном расстоянии сначала знака ограничения 70 км/ч, а затем 50 км/ч. Расстояние между этими знаками должно быть рассчитано с учетом возможности для водителей выполнить данное предписание путем плавного (служебного) торможения с замедлением не более 1 м/с².

Большой ущерб организации движения наносят неоправданные и не соответствующие обстановке ограничения скорости, которые непонятны водителям и поэтому большинством из них не выполняются. Особое значение в связи с этим имеют четкость и своевременность информации водителей. В частности, при введении местного ограничения скорости вместе со знаком 3.24 надо установить соответствующий предупреждающий знак, показывающий, в связи с какой опасностью введено данное ограничение (например, сужение дорог, кривая малого радиуса, повышенная скользкость, ремонтные работы, неровная дорога и т.д.).

Для повышения скоростей сообщения по магистральным улицам городов в отдельных случаях может быть установлен предел скорости движения выше 60 км/ч, если магистраль имеет соответствующие параметры и обустройство. Введение повышенного скоростного режима на городской магистрали допустимо только при хорошем инженерном обустройстве. Для введения повышенного скоростного режима должно быть упорядочено пешеходное движение, введено его обязательное регулирование на переходах или устроены переходы в разных уровнях. Необходимо обеспечить достаточную шероховатость покрытия, разметку движения и наружное освещение. Также не должны быть исключены нерегулируемые развороты и повороты налево.

Имеются примеры, когда на разных полосах проезжей части применяют различный уровень ограничения скорости, что чаще связано со " специализацией" полос по типам транспортных средств. Однако на многополосной проезжей части при однородном составе потока увеличенный скоростной режим может назначаться только при отсутствии нерегулируемых пешеходных переходов. Дело в том, что если, например, по крайней левой полосе увеличить разрешенную скорость до 80 км/ч, то большинство водителей будут стремится ее использовать и будут перестраиваться на эту полосу. Плотность движения здесь становится настолько высокой, что пешеходам невозможно перейти улицу без остановки транспортного потока. В связи с этим резко возникает опасность наезда на пешеходов, переходящих проезжую часть.

Перспектива эффективной оптимизации скоростного режима особенно на городских магистралях и автомобильных дорогах с высоким уровнем загрузки тесно связана с возможностью применения многопозиционных управляемых дорожных знаков. С их помощью можно изменять предел ограничения в зависимости от уровня загрузки и метеорологических условий.

Как показывает международный опыт, требованиям правил движения и в том числе знаков, ограничивающих скорость, не подчиняется значительная часть водителей, увлекающихся неоправданно быстрой ездой. Это особенно опасно в жилых районах и на въездах в населенные пункты. В связи с этим в большинстве европейских стран специалистами по организации движения разработаны, внедрены и экспериментально частично учтены в нормативных документах методы так называемого " успокоения движения" (рис. 4.8). Они дополняют средства знаковой информации об ограничении скорости. Наиболее широко применяются физические преграды, препятствующие движению со скоростью 20–30 км/ч и выше. К ним прежде всего относятся так называемые искусственные неровности, располагаемые поперек проезжей части. Размеры их зависят от разрешенной на данном участке скорости движения. Необходимо подчеркнуть, что искусственные неровности, показанные на рис. 4, а–в, допустимо применять только на проездах местного значения в зоне жилой застройки и где нет движения маршрутных автобусов и троллейбусов. Причем обязательна предупредительная информация соответствующим предупреждающим знаком.

Рис. 4.8. Способы " успокоения движения":

а, б– искусственная неровность («лежачий полицейский») и ее продольное сечение; в – искусственная неровность на всем перекрестке, подходах к пересечению; г – местное сужение проезжей части в зоне пешеходного перехода; д – искусственные препятствия для изменения траектории движения; е – поперечная разметка с уменьшающимися интервалами

На местных проездах используют сужение проезжей части и искусственные препятствия, расположение которых принуждает водителей к зигзагообразной траектории движения автомобилей. Есть примеры оптического воздействия на водителя с помощью поперечной разметки проезжей части с переменным шагом на подходе к опасному месту. Это создает иллюзию ускорения движения, что способствует невольному притормаживанию водителей в такой зоне (рис. 4.8, г–е).

Одной из главных причин задержек движения (снижения скорости сообщения) является перенасыщение магистралей транспортными и пешеходными потоками. Поэтому особенно в условиях городов и пригородных зон повышение скорости может быть эффективно достигнуто снижением уровня загрузки дороги. Эта задача решается по двум направлениям: снижением интенсивности потоков или увеличением пропускной способности дороги. В ряде случаев приходится действовать по обоим направлениям одновременно (см. гл. 6).
^

4.6. Методы оценки эффективности (качества) организации дорожного движения

При рассмотрении основного содержания инженерной деятельности по организации дорожного движения (см. подразд. 1.2) была отмечена необходимость оценивать количественными показателями результаты внедряемых мероприятий. При этом отмечалась особая важность применения метода сравнения показателей " до и после". Это вызвано разнообразием конкретных условий движения, в связи с чем невозможно установить абсолютные значения оценочных критериев и следует анализировать изменения показателей, происходящие в результате совершенствования организации движения внедрением отдельных и комплексных мероприятий на данном участке УДС или в соответствующем регионе.

В принципе почти все характеристики, рассмотренные в предыдущих главах учебника, могут быть использованы для такого анализа. Однако научные исследования и практика показывают, что могут быть выделены наиболее информативные и удобные для использования критерии. Очевидно, что каждый из них должен позволять оценить те требования, которые выдвигаются практическими задачами или специфическими исследовательскими целями. Наиболее важное значение для оценки эффективности внедряемых мероприятий имеют критерии, которые должны отвечать на вопрос, в какой степени достигнуты положительные результаты в обеспечении безопасности движения, быстроты автомобильных перевозок и их экономичности.

Оценка уровня безопасности базируется в основном на показателях статистики ДТП и на характеристике конфликтных точек и конфликтных ситуаций на рассматриваемых элементах УДС. Главы 2 и 3 содержат достаточно подробные сведения для анализа по этому направлению. Надо лишь дополнить следующее. Совершенствование применяемых методов и аппаратуры способствует появлению новых методических приемов, а также приборного обеспечения оценки внедренных решений. Однако в отечественной практике эта заключительная часть деятельности по улучшению организации движения является пока самой слабой и редко выполняемой. Поэтому внедрение излагаемых далее методов является одной из важнейших перспективных задач для достижения более высокого уровня организации движения.

Для оценки скоростных показателей транспортного потока могут быть использованы такие критерии, как мгновенная скорость в характерном сечении дороги, скорость сообщения на определенном участке маршрута, частота и продолжительность задержек транспортных средств, степень равномерности скоростного режима. Наиболее показательной характеристикой является скорость сообщения, которая обратно пропорциональна затратам времени на передвижение транспортных средств по УДС. Средние затраты времени на движение (темп движения Т_Д) измеряют в минутах, затраченных на проезд 1 км изучаемого маршрута.

Весьма трудно установить универсальные нормы скорости v_c, которые должны быть обеспечены в городах при удовлетворительной организации движения. На основе исследований можно ориентировочно отметить, что в периоды средней интенсивности движения на магистралях с пересечениями в одном уровне может быть достигнута v_c = 40 км/ч для легковых автомобилей и v_c = 20 км/ч для наземного МПТ, следующего с остановками через 300 – 500 м. Однако с учетом значительных отличий конкретных условий движения по различным улицам (профиль дороги, состояние покрытия, частота пересечений, режимы регулирования, условия движения МПТ) эти цифры можно принять в качестве ориентировочных, но не оценочных критериев.

При оценке конкретных улиц и маршрутов по скоростному режиму следует воспользоваться относительной оценкой, сравнивая скорость v_c, достигаемую фактически на разных участках магистрали. На рис. 4.9 показана пространственная диаграмма усредненной для каждого перегона скорости сообщения, полученная при исследовании на семи перегонах разной длины городской магистрали. Скоростной режим определялся с помощью ходовой лаборатории в пиковые периоды движения. " Узкими" участками являются 3-й и 7-й перегоны, где скорость v_cупала соответственно до 15 и 12, 5 км/ч. Задачей организаторов движения является анализ причин резкого падения скорости в " узких" местах и принятие мер для их устранения. Для сравнительной оценки обеспечиваемого эксплуатационного скоростного режима может быть рекомендован показатель уровня обеспечиваемой скорости K_v (коэффициент использования скоростного режима). В общем виде

где v_c и v_p – соответственно реализуемая при движении скорость сообщения и разрешенная на данной дороге (участке) скорость, км/ч.

Рис. 4.9. Результаты измерения скорости сообщения ходовой лабораторией на городской магистрали:

I, II и III – соответственно разрешенная, максимальная реализованная и средняя скорости на участках; IV – " узкие" места

Многие работы отечественных и зарубежных исследователей показывают, что условия безопасности, а также расход топлива в значительной мере зависят от стабильности скоростного режима на протяжении маршрута. Чем больше частота и диапазон колебаний (дисперсия) скорости автомобилей при проезде по магистрали, тем ниже относительный уровень безопасности движения и топливная экономичность. Это положение подтверждает и развивает сказанное ранее об исследованиях, на основании которых получен график на рис. 4.9. Представляется возможным в качестве объективного метода для оперативной оценки эффективности организации движения использовать анализ пространственно-временной характеристики скоростного режима, полученной ходовыми лабораториями. Наличие пространственно-временной характеристики скоростного режима позволяет определить математический шум ускорения (среднее квадратическое отклонение ускорения) на исследуемом участке:

где ^ Т – время движения по исследуемому участку, с; a_i – мгновенные значения ускорения, м/с²; dt – промежуток времени, принятый для фиксации ускорения при анализе непрерывной записи скорости движения автомобиля в потоке, с.

Показатель шума ускорения может быть успешно применен для характеристики стабильности скоростного режима на перегоне при безостановочном движении. Однако он не чувствителен к наличию полных перерывов движения (остановок). Поэтому для объективной оценки, особенно городских магистралей с регулируемыми пересечениями, следует применять показатель колебаний скорости (градиент скорости) G_v. Он является отношением шума ускорения к скорости сообщения на протяжении исследуемого участка: G_v = σ _a/v_c.

Исследования показали, что на магистрали с регулируемым движением при шаге обработки записи скоростного режима (см. рис. 3.7) ∆ v = 1 км/ч, а ∆ t = 1 с и длине перегона 500–600 м G_vдостигает при высокой плотности потоков 0, 2 с^-1. Это свидетельствует о большой нестабильности скоростного режима. При эффективной координации светофорного регулирования показатель колебания скорости не превышает 0, 1с^-1.

Частным транспортно-эксплуатационным критерием, который может быть применен для косвенной оценки эффективности организации дорожного движения, является удельный расход топлива автомобилем (например, на 1 км пробега по маршруту). Достижение снижения расхода топлива на конкретных маршрутах при одинаковой интенсивности транспортных потоков за счет улучшения организации движения может служить весомым доказательством эффективности проводимых мероприятий. Так, исследованиями, проведенными в МАДИ, установлено, что введение координированного регулирования обеспечивает снижение расхода бензина не менее 0, 008 л на 1 км пробега условного автомобиля, масса которого 1 т. Это, например, означает, что для магистрали длиной 10 км с интенсивностью движения 10 000 авт/сут экономия топлива транспортным потоком за 1 сутки составит около 800 л.

Особенно большое влияние на расход топлива автомобилями оказывают остановки, требующие последующего разгона. Исследованиями в условиях движения в городах установлено, что современные отечественные автомобили с карбюраторными двигателями расходуют на каждый цикл разгона с места до скорости 60 км/ч около 0, 1 л бензина на каждую тонну полной массы. Поэтому важными показателями качества организации движения являются колебание скоростного режима и число остановок на 1 км пробега.

Расход топлива представляет значительный интерес не только по экономическим соображениям, но и в связи с тем, что позволяет приближенно оценить степень загрязнения атмосферного воздуха на обследуемом участке УДС. В табл. 4.2 приведены экспериментальные данные о расходе топлива, л/км, и вредных выбросах, г/км, в городских условиях движения для автомобилей различных категорий (см. табл. 2.2) с бензиновыми двигателями.

Таблица 4.2

Категория ТС	Топливо	СО	NO_x	С_xH_x
M_l	0, 092	12, 4	1, 8	2, 0
М₂	0, 191	40, 19	1, 2	3, 1
M₃	0, 543	139, 9	12, 7	8, 2
N₁	0, 135	39.6	3, 0	4, 0
N₂	0, 367	118, 4	10, 0	10, 6
N₃	0, 673	113, 8	16, 3	7, 1

Кроме уже упомянутых шума ускорения и градиента скорости, можно назвать такие распространенные параметры, как шум энергии и градиент энергии.

Чтобы пояснить значение энергетических критериев, следует подчеркнуть, что физический смысл их применения заключается в возможности оценить потери энергии в транспортном потоке вследствие неблагоприятных условий движения (неоднородности потока, перенасыщения дороги потоком, некачественной координации светофорного регулирования и т.д.).

Применение критериев шум энергии σ _Е и градиент энергии G_Eоправдано при более глубоких исследованиях характеристик транспортных потоков. При анализе скоростных режимов на городских магистралях было установлено, что с увеличением скорости движения и продолжением движения в этом режиме уменьшаются мгновенные и средние значения ускорений. В результате при высокой скорости не учитывается одно из основных противоречий дорожного движения " скорость – опасность". Однако данным обстоятельством обычно пренебрегают при определении оптимальных скоростных режимов по шуму ускорения.

Поэтому дальнейшее направление развития оценочных критериев связано с разработкой критерия, сформированного на основе оценки среднего квадратического отклонения мгновенных значений а_i и v_i от среднего значения . Этот критерий назван шумом энергии:

где а_i и v_i – мгновенные значения соответственно ускорения, м/с², и скорости, м/с, в одной и той же точке; – среднее значение произведения скорости на ускорение на исследуемом участке, м²/с³; n – число измерений скорости и ускорения.

Рассмотрим обоснованность такого названия критерия. Кинетическая энергия движения автомобиля

где m – масса автомобиля

Производная энергия по времени характеризует процесс изменения кинетической энергии движущегося автомобиля:

Поскольку за промежуток времени dt между двумя замерами (2–3 с) масса автомобиля не изменяется, можно считать, что изменение энергии характеризуется произведением ускорения на скорость.

В отличие от ускорения произведение возрастает с увеличением скорости при неравномерном движении, а в случае приближения к устойчивому режиму движения остается на одном уровне при скорости выше 40–45 км/ч. Это принципиальное различие позволяет получать более точную оценку режима движения, характеризуемого относительно высокой скоростью.

Шум энергии сравнительно редко используется при оценке условий движения. По имеющимся данным можно считать условия движения сложными при шуме энергии выше 4 – 5 м²/с³. Градиент энергии G_E является более универсальным критерием. Расчетная формула для его определения получается при преобразовании шума энергии: _.

Экспериментальные исследования, проведенные проф. В. В. Зыряновым, показали, что наиболее существенное влияние на градиент энергии оказывают длительность задержек и неравномерность движения. Степень взаимосвязи этих факторов с градиентом энергии примерно одинакова. Такие свойства позволяют успешно применять градиент энергии для оценки эффективности методов организации дорожного движения на регулируемой светофорами транспортной сети.

В результате этих исследований установлены следующие зависимости между градиентом энергии и основными характеристиками транспортных потоков:

с увеличением интенсивности движения градиент энергии возрастает, т.е. критерий отражает те качественные изменения состояния транспортного потока, которые происходят при изменении уровня загрузки дороги (рис. 4.10, а);
увеличение скорости сообщения и снижение задержек приводят к уменьшению градиента энергии (рис. 4.10, б);
повышение стабильности скоростного режима способствует снижению градиента энергии;
разнородность состава транспортного потока приводит к увеличению градиента энергии.

Дорожно-транспортные условия движения можно ориентировочно охарактеризовать в соответствии со следующими значениями градиента энергии, м/с²:

Благоприятные	менее 0, 3
Удовлетворительные	0, 3–0, 55
Сложные (неудовлетворительная организация дорожного движения)	более 0, 55

При проведении исследований с целью оценки условий движения по энергетическим критериям необходимо измерять мгновенные значения скорости v_i и ускорения а_i через определенные интервалы времени. При выборе дискретности отсчетов надо учитывать, что при малых интервалах регистрации данных увеличивается трудоемкость обработки эксперимента, а при больших интервалах возможен пропуск существенной информации об изменении режима движения. На основе проведенных в МАДИ исследований показателя G_Eрекомендуется регистрация параметров через каждые 2с с помощью автоматизированной аппаратуры и микропроцессора для обработки данных.

Следует отметить, что при оценке состояния дорожного движения специалистами ГИБДД или дорожно-эксплуатационной службы далеко не всегда возможно и целесообразно применение точных экспериментальных методов. Приходится использовать простейшие способы, ограничиваясь данными о ДТП и измерениями скоростей и задержек движения. Тем не менее специалисты по ОДД должны знать об этих методах, а в необходимых случаях прибегать к помощи исследовательских лабораторий.

Рис. 4.10. Зависимость градиента энергии:

а – от уровня загрузки Z на городской магистрали; б – от средней продолжительности Δ t задержек на маршруте

Таблица 4.3

Категория условия движения	КоэффициентZ	q, авт/км	v_с	Состояние транспортного потока
А	До 0, 3	До 6	До 113	Свободный
В	0, 5	" 13	" 90	Стабильный
С	0, 7	" 19	" 80	Ограниченно стабильный
D	0, 9	" 31	" 64	Приближен к нестабильному
Е	" 1, 0	" 43 (начало затора)	" 48	На уровне пропускной способности, переходит в нестабильный
F	Более 1, 0	Более 4, 7 до 93 (затор)	" 0	Стесненный, неустойчивый, переходит к состоянию затора

В заключение следует отметить, что с точки зрения потребителей, т.е. водителей ТС (профессионалов и любителей) первостепенным показателем остается средняя скорость движения (скорость сообщения), отражающая затрату времени на проезд по тому или иному маршруту. В связи с этим в дополнение к уже сказанному в отношении оценки скоростного режима следует остановиться на оценке условий движения показателем уровня обслуживания (уровнем удобства движения) на дороге, разработанным в США и достаточно широко признанным специалистами многих стран. Этот показатель практически определяется скоростью сообщения, которая может быть реализована на конкретной дороге. При этом исходят из того, что удобство и качество обслуживания определяются степенью напряженности (психической и физической нагрузки) труда водителя в транспортном потоке.

⇐ Предыдущая 1 234 Следующая ⇒