АНАЛИЗ МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ

Рост автомобильного парка и объема перевозок ведет к увеличению интенсивности движения, что в условиях городов с исторически сложившейся застройкой приводит к возникновению транспортной проблемы. Особенно остро она проявляется в узловых пунктах улично-дорожной сети. Здесь увеличиваются транспортные задержки, образуются очереди и заторы, что вызывает снижение скорости сообщения, неоправданный перерасход топлива и повышенный износ узлов и агрегатов транспортных средств.

Переменный режим движения, частые остановки и скопления автомобилей на перекрестках являются причиной повышенного загрязнения воздушного бассейна города продуктами неполного сгорания топлива. Городское население постоянно подвержено воздействию транспортного шума и отработавших газов.

Рост интенсивности транспортных и пешеходных потоков непосредственно сказывается также на безопасности дорожного движения. Свыше 60% всех дорожно-транспортных происшествий приходится на города. При этом на перекрестках, занимающих незначительную часть территории города, концентрируется более 30% всех дорожно-транспортных происшествий.

Организация дорожного движения (ОДД) — это целый комплекс организационно-правовых, организационно-технических мероприятий и распорядительно-контрольных действий по управлению движением на дорогах, прилегающих территориях и дворах, главной целью которого является обеспечения безопасности дорожного движения, и улучшение ранее организованного движения, если в этом появляется необходимость.

Система мероприятий, направленных на наиболее эффективное передвижение транспортных средств по улицам и дорогам достигается применением прогрессивных средств регулирования движения (метод работы светофоров по системе "зелёная волна", использование резервных полос на улицах и дорогах, переключение некоторых проездов на одностороннее движение и т. п.), а также рациональным выбором маршрутов следования транспортных средств. При ОДД в часы пик стремятся разгрузить основные дорожные магистрали от скопления на них большого количества транспортных средств путем организации реверсивного движения или направить транспортные потоки в объезд участков, на которых создаются заторы. Большое значение для правильной ОДД имеет составление с помощью ЭВМ оптимальных графиков движения автобусов и троллейбусов, а также грузовых автомобилей, выполняющих массовые перевозки. Для повышения организованности движения устанавливаются средства двусторонней радиосвязи на автомобилях и автобусах, осуществляется дорожный контроль за выполнением графиков движения.

Рассмотрим некоторые мероприятия повышения эффективности организации дорожного движения.

1 Организация реверсивного движения.

Реверсивное движение применяется в основном на участках
автомобильных дорог со значительными суточными колебаниями транспортного потока в противоположных направлениях.Оно является одним из наиболее эффективных способов повышения пропускной способности существующих дорог.

Устройство реверсивного движения целесообразно в следующих
основных случаях:

1) При снижении средней скорости движения по автомобильной дороге, как минимум на 25% по сравнению с нормальной обычной скоростью или при существенном скоплении транспорта на регулируемых перекрестках, при котором автомобили пропускают один или боле интервалов зеленого сигнала светофора;

2) При прогнозировании высоких темпов роста интенсивности движения, при которых в недалеком будущем оно будет на пределе пропускной способности проектируемой дороги;

3) Когда согласно данным наблюдений транспортные заторы являются периодическими и предсказуемыми;

4) Когда разница в объеме транспортных потоках, двигающихся в противоположных направлениях, достигает, как минимум 2:1, а желательно 3:1;

5) При ограниченной полоса отвода или невозможности ее расширения для строительства дополнительных полос движения;

6) При недостаточной пропускной способности смежных автомобильных дорог, по которым транспортные потоки двигаются в направлениях, параллельных проектируемой автомобильной дороге.

2 Создание приоритетного движения для маршрутных транспортных средств (МТС).

Приоритетное движение МТС планируется и осуществляется в целях:

- уменьшения затрат времени пассажиров на поездки в МСТ;

- повышение эффективности использования подвижного состава МТС;

- формирование оптимальной структуры транспортного потока;

- повышение безопасности движения на маршрутах следования МТС.

Организационные мероприятия, связанные с созданием приоритетных условий движения МТС, должны быть направлены на разработку оптимальных схем организации движения при рациональном уровне трудовых и материальных затрат, на обеспечение безопасности дорожного движения в период внедрения и эксплуатации системы приоритетного движения МТС. Организационные мероприятия выполняются в три этапа: подготовительный, внедренческий и начальной эксплуатации.

На подготовительном этапе необходимо исполнить следующие основные мероприятия:

- выявить участки улично-дорожной сети, на которых необходимо создание приоритетных условий движения МТС;

- выбрать метод организации приоритетного движения МТС;

- провести обследование отобранных участков улично-дорожной сети с регистрацией требуемых характеристик транспортного, пассажирского, а при необходимости и пешеходного потока;

- выполнить анализ полученных при обследовании данных, произвести расчет ожидаемой эффективности от внедрения выбранных методов организации приоритетного движения МТС и принять решение;

- разработать схемы организации движения и проект строительных работ, согласовать их в установленном порядке.

3 Оптимизация длительности светофорных циклов на перекрестках.

Светофорное регулирование является одним из эффективных методов повышения безопасности дорожного движения и регулирования транспортных и пешеходных потоков. Светофорные объекты, использующие индивидуальные автоматические переключатели светофорных сигналов и работающие в одном или нескольких жестких режимах, проектируют на пересечения автомобильных дорог. При значительном взаимном удалении светофорных объектов друг от друга такой способ регулирования дает хорошие результаты. Необходимыми условиями для этого являются обоснованная установка светофора и оптимальное назначение режима его работы в зависимости от объемов транспортного и пешеходного движения и планировочной характеристики пересечения автомобильных дорог.

Оптимизация светофорного регулирования (OCP) – это выбор таких режимов работы светофоров, которые гарантируют минимально возможное ухудшение технико – экономических показателей дорожного движения, в сравнении со свободным движением с разрешенной скоростью.

Оптимизация светофорного регулирования (оптимизация режимов работы светофоров) возможна в условиях ненасыщенного движения, когда оптимизационный двигатель ищет – и может найти – максимальное приближение к беспрепятственному движению с постоянной скоростью на всех направлениях пересечения и подобрать максимально подходящие режимы работы светофоров. Понятно, что, зная транспортные запросы по каждому приближению к перекрестку, можно подобрать такое соотношение времен действия зеленого по конфликтным направлениям, которое обеспечит безостановочный пропуск ТС. Менее очевидно, что оптимизировать светофорное регулирование (то есть провести оптимизацию режимов работы светофоров) возможно и в условиях насыщенного движения, когда одновременно удовлетворить все конфликтующие транспортные запросы нельзя. Однако возможно найти такое соотношение времен действия зеленого по конфликтным направлениям, которое обеспечит минимальную совокупную задержку всех ТС, стремящихся пройти перекресток. В этом случае оптимизационный двигатель должен найти баланс между приоритизацией основных и предотвращением блокирования второстепенных направлений.

При полной оптимизации определяются наиболее выгодные значения длительностей всех фаз и цикла для каждого светофорного объекта. В случае локального адаптивного управления для каждой фазы определяется оптимальные значения минимальной и максимальной длительностей.

Оптимизация светофорного регулирования приводит к:

- увеличениюпропускной способности УДС;

- повышению скорости движения;

- снижениюзаторообразования;

- уменьшениюзадержек транспорта и пешеходов;

- сокращению расходов топлива и загрязнения воздуха;

- существенно улучшаете комфортность движения и экологию в городе.

4 Организация координированного светофорного регулирования (Зеленая волна).

Координированное регулирование (КР) – согласованноеуправление светофорными объектами (СФО) с целью уменьшения остановок и задержек транспорта – является одним изсамых эффективных методов организации ДД на нагруженных регулируемых перекрестках или магистральных улицах городов. Оно позволяет:

- в разы уменьшить экономические потери в дорожном движении за счет уменьшения задержек и остановок транспорта и снижения расхода топлива;

- уменьшить экологические потери в основном за счет значительного уменьшения выбросов в атмосферу;

- уменьшить аварийные потери в основном за счет упорядочения движения и сокращения числа перестроения;

- уменьшить социальные потери за счет снижения числа нарушений вследствие высокой заинтересованности водителей в выполнении предъявляемых им требований;

- увеличить, до 30 % и более, производительность нагруженных магистральных улиц или отдельных регулируемых перекрестков;

- не допускать перегрузки магистральных улиц или нагруженных направлений отдельных СФО, предотвращая возможный паралич транспортной системы целых районов города;

- быстро окупать вложенные средства – коэффициент эффективности капитальных вложений составляет от 4 до 100, что соответствует сроку окупаемости от 3 месяцев до 4 дней.

Зеленая волна - один из способов уменьшить количество остановок в ТП – организовать переключение сигналов так, чтобы наименьшим образом препятствовать транспортному потоку.

При умеренной интенсивности движения и относительнонебольших расстояниях между перекрестками (~500 метров) образуется групповая форма движения, обусловленная чередованием фаз светофорной сигнализации. Т.о. координированное управление формирует случайно возникающие группы ТС в динамически однородные группы автомобилей (пачки). Перекрестки становятся взаимозависимыми поуправлению. Возникает необходимость в координации сигналов путем использования периодического, группового характера ТП. Это увеличивает пропускную способность дорог, уменьшает шум и затраты энергии.

«Зеленая волна» рассчитывается на определённую среднюю скорость; между рядом светофоров устанавливается связь, обеспечивающая включение зелёных сигналов к моментам подхода компактных групп транспортных средств. Внедрение координированного регулирования по системе «Зеленая волна» создаёт ряд преимуществ по сравнению с индивидуальным регулированием на каждом перекрёстке: повышается скорость движения по магистрали, сокращаются остановки транспорта у перекрёстков, уменьшается число дорожно-транспортном происшествии и т.п. На всех перекрёстках магистрали, скоординированных по принципу «Зеленая волна», задаётся один и тот же цикл, как правило, в пределах 45—80 сек. Зелёный свет по направлению координируемой магистрали на разных перекрёстках включается не одновременно, а с заранее определённым сдвигом. Это позволяет применять зеленую волну при любых расстояниях между перекрёстками. Для повышения надёжности работы зеленая волна, помимо светофоров, используют специальные указатели расчётной и необходимой в данный момент скорости движения транспортных средств.

Вывод оптимальной функции координации происходит с помощью пространственно-временной диаграммы, представленной на рисунке 1.

Рисунок 1- Пространственно временная диаграмма, показывающая

зеленые волны

Техническая реализация «зеленой волны» не представляет больших трудностей. В такой системе имеются указатели величины расчетной скорости, гарантирующей безостановочный проезд всех перекрестков.

Дело в том, что, несмотря на применение указателей, выдерживание постоянной скорости для водителя является трудной задачей. Водитель, видя зеленый сигнал светофора, не знает, сколько еще времени остается до смены сигналов, и поэтому затрудняется в правильном выборе скорости. Предлагается вдоль магистрали устанавливать ленту из ламп или газоразрядных трубок, которые будут светиться зеленым или красным светом по участкам. Светящиеся участки должны перемещаться вдоль магистрали со скоростью, равной скорости «зеленой волны». Водителю достаточно выдерживать такую скорость, чтобы он находился в зеленой зоне. Принцип действия такой системы показан на рисунке 2.

Рисунок 2- Бегущая «зеленая волна» «нагоняет» автомобиль 1, водитель которого должен приготовиться к движению; автомобилю 2 необходимо увеличить скорость, чтобы догнать волну; автомобили 3 и 4 движутся в режиме зеленой волны; автомобилям 5 и 6 необходимо несколько снизить скорость.