Повышение эффективности организации дорожного движения на регулируемых пересечениях
А.Г. Левашев, А.Ю Михайлов
Рост автомобильного парка сопровождается насыщением городов средствами регулирования дорожного движения. Например, в Иркутске при населении 600 тыс. чел. количество светофорных объектов составило 70, а в городе Юджин (штат Орегон, США) при населении 140 тыс.– 180 тыс. Таким образом, насыщение городов средствами регулирования дорожного движения (ДД) может достичь и даже превышать уровень в один светофорный объект на 1000 жителей (http://www.ci.eugene.or.us/).
Одним из путей повышения качества проектирования таких объектов и режимов регулирования является уточнение расчетных характеристик потоков и использование рациональных методик. Проектирование регулируемых пересечений можно представить в виде схемы на рис. 1.
Рис.1. Процесс проектирования регулируемых пересечений
Как известно, для
расчета цикла регулирования широко применяется формула
Ф. Вебстера [11]:
, (1)
где С – длительность цикла регулирования, с; L – общее потерянное время за цикл (как правило, 2 – 3 с, умноженные на количество фаз в цикле регулирования), с; Yc = Σvci/sci –сумма фазовых коэффициентов; vci – интенсивность прибытия транспортных средств к регулируемому пересечению в критической группе движения в фазе (максимальное значение интенсивности в конкретной фазе регулирования), прив.ед/ч; sci – поток насыщения в критической группе движения в фазе, прив.ед/ч.
Для определения средней задержки в Highway Capacity Manual 2000 [8] принята модель (2):
,
(2)
где d – транспортная задержка в
группе движения, с; T –
длительность периода обследования, ч; С
– длительность цикла регулирования, с; g – длительность зеленого времени в фазе, с; k – коэффициент, учитывающий тип светофорного регулирования (для случая
жесткого регулирования принимается равным 0,5); I – коэффициент, учитывающий влияние предыдущего по ходу движения регулируемого
пересечения на рассматриваемый (для изолированных пересечений
принимается равным 1,0); X = v/c – отношение интенсивности прибытия транспортных средств к регулируемому
пересечению к пропускной способности полос группы движения;
с=sg/C – пропускная способность группы
движения, прив.ед/ч.
Анализ формул
(1,2) свидетельствует, что основными параметрами транспортного
потока, влияющими на расчеты, являются интенсивность прибытия
транспортных средств к регулируемому пересечению, а также
поток насыщения, характеризующий интенсивность разъезда
очереди транспортных средств после включения зеленого
сигнала без потерь времени в начале и конце фазы регулирования.
Расчет цикла
регулирования, а также величины задержки требует использования
величины интенсивности прибытия
v, приведенной
к интенсивности движения легковых автомобилей, т.е. в
прив.ед./ч. В соответствии с этим интенсивность прибытия
определяется по формуле:
,
(3)
где ki – коэффициент приведения ТС i-го типа к
легковому автомобилю, а Ni – кол-во автомобилей i-го типа в очереди.
В нашей стране коэффициенты
приведения к легковому автомобилю принимаются согласно
классификации, представленной в СНиП 2.05.02-85 “Автомобильные
дороги” [4]. При этом СНиП не рассматривает дифференцированно
различные условия движения и предлагает постоянные коэффициенты
приведения как для перегонов улиц, так и для различного
рода пересечений.
|
Рис.
2. Коэффициенты приведения к легковому автомобилю
на регулируемом перекрестке и стартовая задержка |
Вместе с тем, специалисты разных стран признают,
что для регулируемых пересечений необходимо использовать
специальные коэффициенты приведения. Например, величины
коэффициентов приведения, полученные Ю.А. Врубелем [2]
и представленные
в [4] отличаются на 30-80%.
Очевидно, что меньшие
значения коэффициентов приведения приводят к снижению
длительностей циклов регулирования на пересечениях тем
самым, снижая величину транспортной задержки.
Анализ
работ [5, 9] показал, что полученные коэффициенты приведения
для прямонаправленного движения почти не отличаются от
коэффициентов приведения при движении автомобилей налево
или направо, по сравнению с отличием их от коэффициентов
приведения по СНиП.
Тем
не менее, авторы считают, что дальнейшие исследования
должны быть направлены на определение ряда коэффициентов,
которые учитывали бы пропускную способность элементов
регулируемых пересечений в зависимости от состава транспортного
потока, радиуса поворота, типа полосы движения и т.д.,
как это сделано в ряде зарубежных руководствах [7, 8,
10].
1.
Афанасьев
М.Б. и др. Условия введения различных режимов регулирования
дорожного движения. – М.: Изд-во ВНИИ БД МВД СССР, 1976.
– 319 с.
2.
Врубель
Ю.А. О потоке насыщения. Белорус. политех. ин-т. Минск,1988.
– 7 с. – Рук. деп. в ЦБНТИ Минавтотранса РСФСР, № 663
– ат 89.
3.
Кременец
Ю. А., Печерский М.П. Инженерные расчеты в регулировании
движением. – М.: Высшая школа, 1977. – 110 с.
4.
СНИП
2.05.02 – 85 “Автомобильные дороги”// Минстрой России.
– М.:ГУПЦПП, 1977. – 55 с.
5.
Ahn Manfred. Veraenderung der Leistungsfaehigkeit staedtischer Hauptverkehrsstrassen
ueber die Tageszeit. // Shriftenreihe, Lerstuhl fuer Verkerswesen
Ruhr-Universitaet Bochum, HEFT 4, 1987, 143 p.
7.
Handbuch fuer die Bemessung von Strassenverkehrsanlagen (HBS 2001). - Forshungsgesellschaft
fuer Strassen und Verkehrswesen, Koeln, Januar 2002.
8.
Highway Capacity Manual. // TRB, Washington, DC, 2000. – 1134 p.
9.
Kockelman K.M. and Raheel A.S. Effect of vehicle
type on the capacity of signalized intersections.–The
University of Texas at Austin, 1999.- 23 p. http://www.ce.utexas.edu/prof/kockelman/public.html/ASCELDTShabih.pdf
10.
Teply S., Allingham D., Richardson D., Stephenson B. Second Edition of
the Canadian Capacity Guide for Signalized Intersections.//
Institute of Transportation Engineers, District 7, Canada,
1995. – 115 p.
11.
Webster F.V., Cobbe B.M. Traffic Signals | Road Research Technical Paper
N56, HMSQ, London, 1966 – 111 p