Материалы X международной (тринадцатой екатеринбургской) научно-практической конференции 14 - 15 июня 2004 года

Нормирование пропускной способности
городских улиц и дорог

А.П. Захаров, Л.В. Булавина, Л.И. Рябоконь

При проектировании строительства или реконструкции участков УДС важное значение имеет определение необходимой ширины проезжей части, а также оценка уровня загрузки магистралей и узлов. Для этого проектировщику необходимо оценить пропускную способность полосы движения и проезжей части в целом.
С одной стороны, давно существуют различные модели и расчетные методики; с другой, различие методик и оценок пропускной способности, а также отсутствие конкретных нормативных требований затрудняет для проектировщика выполнение соответствующих расчетов. Краткий обзор норм проектирования транспортных систем городов и, в частности, нормирования пропускной способности проезжих частей магистральных улиц и дорог приведен в работе А.Б. Черепанова [1]. По его обзорным данным, расчетная пропускная способность полосы непрерывного движения колеблется от 1190 до 2900 авт/ч «и до фантастической цифры – 4800 авт/ч…». В развитие затронутых в этой работе вопросов пропускной способности в настоящей статье авторы дают краткий анализ проблемы в рамках действующих отечественных норм.
Для проектирования городских улиц и дорог в настоящее время действует только один нормативный документ федерального уровня – СНиП 2.07.01-89* [2]. Имеются также территориальные нормы, например московские городские строительные нормы МГСН 1.01-99 издания 2000 г. В 1980 г. ЦНИИПградостроительства было издано «Руководство по проектированию городских улиц и дорог» [3] в развитие норм СНиП II-60-75. В 1994 г. взамен [3] после введения СНиП 2.07.01, были выпущены «Рекомендации по проектированию улиц и дорог городов и сельских поселений». Новый нормативный документ по градостроительству – СНиП 30-01-00 пока не введен.
В действующих нормах [2] пропускная способность улиц и городских дорог не нормируется, что отмечено и в [1]. При этом в прим. 1 к табл. 8 [2], где приведены основные расчетные параметры улиц и дорог городов, указано, что ширина улиц и дорог определяется расчетом в зависимости от интенсивности движения транспорта и пешеходов и других факторов. Число полос магистральных улиц и дорог в зависимости от категории нормируется от 2 до 8 в обоих направлениях. Остается неясность: как этот расчет выполнять, по какой методике и на основе каких рекомендаций? В упомянутых «Рекомендациях» 1994 г. о расчете пропускной способности или хотя бы ориентировочных ее показателях также ничего не сказано. Такая же неясность оставлена и в проекте новых норм, где в части проектирования сети улиц и дорог ничего или почти ничего не изменено в сравнении с действующими нормами [2].
В разделе «Улично-дорожная сеть» МГСН 1.01-99 указывается, что «ширину улиц» (п. 9.1.5), «число полос движения на улицах» (п. 9.1.9) следует устанавливать по расчету в зависимости от расчетной интенсивности движения транспорта и пешеходов. «Пропускную способность одной полосы движения проезжей части улицы следует определять по расчету в зависимости от вида транспорта, расчетной скорости движения, продольного уклона, количества полос движения, интенсивности перемещения транспортных средств с одной полосы на другую в целях реализации правого или левого поворота» (п. 9.1.12). Для предварительных расчетов пропускную способность одной полосы проез-жей части следует принимать 1650-1850 приведенных авт/ч при пересечениях в разных уровнях, 750-850 – при пересечениях в одном уровне (в последнем случае – при отсутствии левоповоротного движения, иначе – пропорциональное снижение пропускной способности). Методики расчета пропускной способности и числа полос проезжей части здесь также отсутствуют. Проектировщику остается выбирать методики по своему усмотрению или принимать значения, рекомендуемые для предварительных расчетов без каких-либо последующих расчетов вообще. Впрочем, в СНиП методики и расчетные формулы обычно не приводятся, для этого издаются соответствующие «Пособия по проектированию» или другие руководящие документы с примерами расчетов. В качестве такого пособия могло бы служить «Руководство» [3], где приведен расчет пропускной способности проезжей части улиц и дорог непрерывного и регулируемого движения; однако анализ принятой в «Руководстве» методики вызывает, по нашему мнению, определенные сомнения в возможности ее применения на практике.
Динамический габарит по этой методике при расчете пропускной способности полосы проезжей части магистралей непрерывного движения определяется по формуле:

S = lо*e^(V/25,2) + lа (1)
где: lо – дистанция безопасности между остановившимися транспортными средствами, м;
lа – длина расчетного транспортного средства, м;
V – скорость потока, км/ч.
Для сравнения приведем формулу определения динамического габарита по одной из известных моделей [4]:
L (S) = lо + (V + I*V2) + lа (2)
Обозначения те же, что и в формуле (1); I – параметр, зависящий от тормозных путей переднего и заднего автомобилей, в т.ч., продольного уклона проезжей части.
Отмечая в целом несомненные достоинства и полноту [3], можно выделить, на наш взгляд, следующие недостатки этой работы в части расчетов пропускной способности.
1. Принятая для расчета динамического габарита формула (1) не самая удачная: потерян физический смысл этого габарита, поскольку, в отличие от выражения (2), дистанция безопасности lо умножается на параметр, зависящий от скорости; даже незначительные изменения lо существенно влияют на величину S; фор-мула (1) занижает динамический габарит, особенно при значениях lо, близких к реальным 1,5-2 м, тем самым завышая пропускную способность полосы в сравнении с формулой (2) и фактическими условиями движения автомобилей при обеспечении требуемой безопасности. Это приводит к переоценке пропускной способности и, как следствие, перегрузке проезжих частей.
2. Рекомендуемые значения lо почему-то в сильной степе-ни зависят от категории улиц и дорог, а также полосы движения и изменяются от 1,8 до 4 м, а в стесненных условиях – до 6м. Дистанция безопасности между остановившимися автомобилями - более 2 м - явно преувеличена и, очевидно, указанные значения подобраны искусственно для предполагаемой сходимости с реально ожидаемыми значениями пропускной способности. Например, при изменении lо от 6 до 2 м пропускная способность
3.Расчеты с использованием формулы (1) и рекомендаций [3] дают значения пропускной способности полосы в пределах (от 1-й до 4-й в одном направлении): для скоростных дорог (V= 80 км/ч) – 1345-1684, в среднем на полосу 1515, для магистралей непрерывного движения (V= 60 км/ч) – 1418-1905, в среднем 1662 прив. ед/ч. В то же время, для предварительных расчетов рекомендуется принимать наоборот: большие значения для скоростных дорог – 1200-1500, меньшие - для улиц непрерывного движения – 1000-1200 легковых авт/ч. Т.е. в методике заложено определенное противоречие.
1. Для улиц с регулируемым движением пропускная спо-собность в перегоне совсем не определяется. Понятно, что в се-чении линии «стоп» пропускная способность всегда меньше, но перед перекрестками могут быть предусмотрены дополнительные полосы уширения проезжей части, такты светофорного регулирования для поворотных направлений. Кроме того, на пропускную способность в перегоне влияет частота регулируемых перекрестков и режимы регулирования. В ряде случаев в перегоне может быть целесообразно предусмотреть меньшее число полос, чем перед перекрестком, особенно при длинных перегонах. Отказ от определения необходимого числа полос в перегоне улиц и дорог с регулируемым движением представляется неоправданным.
5. Пропускная способность улиц и дорог местного значения вообще не рассматривается, хотя по СНиП и МГСН для части этих улиц и дорог нормируется от 2 до 4 полос в двух направлениях.
6. При определении пропускной способности улиц и дорог регулируемого движения в сечениях стоп-линий используются потоки насыщения и фазовые коэффициенты, определяемые в условиях фактической перегрузки перекрестков. В учебной литературе имеется более корректная методика расчета пропускной способности регулируемых узлов.
7. При расчете пропускной способности магистралей непрерывного движения, так и улиц регулируемого движения никак не учитывается продольный уклон проезжей части, «интенсивность перемещения транспортных средств» по полосам, учет которых декларируется в МГСН. При расчетах по формуле (2) такой учет вполне возможен.
В нормах проектирования автомобильных дорог общего пользования (или общей сети - вне населенных мест) СНиП 2.05.02 пропускная способность вообще не указывается. Но там все вполне конкретно и определенно, поскольку многополосная проезжая часть в одном направлении (от 2 до 4 полос) предусмотрена только для дорог I категории, а число полос зависит от интенсивности движения транспорта (авт/сут). Например, дороги I категории могут назначаться в соответствии с наибольшей перспективной часовой интенсивностью свыше 2400 прив. ед. (в обоих направлениях). По этой цифре можно косвенно оценить принимаемую пропускную способность полосы практически непрерывного движения примерно в 1200 прив. ед/ч, т.к. при меньшей интенсивности назначаются II-IV категории автомобильных дорог, для которых нормируется по одной полосе в каждом направлении.
С учетом изложенного представляется необходимым подготовить Пособие по проектированию городских улиц и дорог, включив в него определенные методики расчета пропускной способности проезжей части для улиц и дорог непрерывного и регулируемого движения. На наш взгляд, более приемлемыми были бы известные методики, приведенные во многих монографиях и учебных пособиях [4] , свободные от перечисленных недостатков. В частности, для определения динамического габарита и пропускной способности в перегоне может быть использована формула (2) с уточнением при необходимости параметров, зависящих от условий торможения (коэффициента сцепления и др.). Для скоростных дорог и улиц с непрерывным движением, возможно, лучше принять нормирование числа полос непосредственно в зависимости от расчетной часовой интенсивности движения без каких-либо расчетов пропускной способности по аналогии со СНиП 2.05.02.
Рекомендуемое Пособие может быть подготовлено и издано как на федеральном уровне, так и на уровне субъектов РФ. К сожалению, например, в Свердловской области территориальных строительных норм пока нет, а Пособия издаются, как правило, в развитие действующих норм. Поэтому одна из задач - разработка и введение ТСН по планировке и застройке и населенных мест ряда регионов, в частности, Свердловской области.

Литература

1. А.Б. Черепанов. Краткое историческое обозрение норм проектирования транспортных систем городов. Ч. 1. Улично-дорожная сеть.// Социально-экономические проблемы развития транспортных систем городов и зон их влияния/ материалы IХ международной науч.-практ. конф. Екатеринбург: изд-во АМБ, 2003, с 148-157.
2. СНиП 2.07.01-89*. Градостроительство. Планировка и застрой-ка городских и сельских поселений/ Госстрой России. - М.:ГП ЦПП, 1994.-44 с.
3. Руководство по проектированию городских улиц и дорог/ Центр. н-и и проектный ин-т по градостроительству Госгражданстроя. М.: Стройиздат, 1980.-222 с.
4. М.С. Фишельсон. Городские пути сообщения: Учеб. пособие для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. школа, 1980, с 169-193.


© S.Waksman, 2002.