Область наук:
  • Будівництво та архітектура
  • Рік видавництва: 2005
    Журнал: Вісник Харківського національного автомобільно-дорожнього університету
    Наукова стаття на тему 'Аналіз організації дорожнього руху в центральній частині міста Харкова'

    Текст наукової роботи на тему «Аналіз організації дорожнього руху в центральній частині міста Харкова»

    ?УДК 625.72: 656.11

    АНАЛІЗ ОРГАНІЗАЦІЇ ДОРОЖНЬОГО РУХУ В ЦЕНТРАЛЬНІЙ ЧАСТИНІ МІСТА ХАРКОВА

    Є.Б. Решетніков, професор, к.т.н., Л.С. Абрамова, доцент, к.т.н., Н.С. Чернобаев, асистент, В.В. Ширін, асистент, ХНАДУ

    Анотація. Розглядаються питання організації дорожнього руху в центральній частині міста Харкова за основними параметрами функціонування транспортних систем. За отриманими результатами сформульовані перспективні напрямки досліджень по збільшенню пропускної спроможності і зниження аварійності на об'єкті дослідження.

    Ключові слова: організація дорожнього руху, транспортний потік, інтенсивність, пропускна здатність, центральний діловий район, дорожньо-транспортні пригоди.

    Вступ

    Містобудування являє собою складну сукупність принципів і прийомів планувальної структури міста, яка є основою транспортної системи.

    Соціальні та демографічні характеристики міст, а також використання територій впливають на рухливість міського населення і потреба в транспортному обслуговуванні. Сучасні міста характеризуються безперервним і швидким зростанням чисельності населення і зростанням рівня автомобілізації населення.

    Особливу увагу привертає центральний діловий район (ЦДР) міста, який представляє собою центр міської агломерації. Характерним тут є історично сформована тісний суцільна забудова вузьких вулиць, не зовсім правильної форми квартали, які поєднуються з повною невідповідністю міської вулично-дорожньої мережі (УДС) вимогам сучасного міського транспорту. Ці особливості змушують постійно зростаючий транспортний потік рухатися не тільки в невільному режимі, а й зазнавати предзаторовие і заторові ситуації.

    Отже, до принципів організації дорожнього руху в таких умовах повинні висуватися додаткові вимоги, які дозволять забезпечити нормальне функціонування транспортної системи міста.

    Мета і постановка задачі

    Об'єктом дослідження була обрана центральна частина Київського та Дзержинського районів

    міста, обмежена вулицею Пушкінською і вулицею Сумською, а також вулицею Весніна та площею Конституції (рис. 1).

    В результаті аналізу транспортної планування об'єкта були виявлені основні його параметри і особливості, до яких відносяться:

    - розташування на його території центрів максимальної щільності населення. При цьому він займає територію ~ 2,5-3 км2. Приблизно половина всієї території ЦДР зайнята під вулиці та автомобільні парковки;

    - половина всього обсягу дорожнього руху в годину пік проходить через центр;

    - відсутність реалізації стоянкового режиму на його території.

    У Харкові ЦДР має змішану структуру, але в основному прямоугольно-діагональну. При цьому щільність вулично-дорожньої мережі розглянутого ділянки дорівнює 9,93 км / км2 (максимальна щільність УДС = 10 км / км2 [1]), а середні внутрірайонні відстані рівні 0,977 км. Очевидно, що занадто висока щільність мережі, хоча і забезпечує мінімальну довжину пішохідних підходів до магістральних лініях, але також знижує швидкість повідомлення транспорту в слідстві частих перетинів.

    Рішення задачі

    На першому етапі для досліджень і оцінки безпеки руху (БД) ми провели якісний аналіз дорожньо-транспортних пригод (ДТП) на об'єкті, який дозволяє виявити недоліки організації дорожнього руху (ОДР).

    Мал. 1. Схема об'єкта дослідження

    ДТП характеризує порушення, що відбуваються в сфері взаємодії водія, дороги, дорожнього руху і умов навколишнього середовища.

    При дослідженні безпеки дорожнього руху (БДР) ми застосували параметри статистичних причин, таких як фактори ризику [2]. Під цим розуміється, що фактори показують ймовірність події або поранення. Такі фактори не слід розуміти як необхідні або достатні для виникнення подій.

    Пропонується оцінити безпеку дорожнього руху (БДР) по 2-м параметрам [2]:

    - ризик безпеки руху. Як очікувана кількість пригод, тобто середня кількість подій, на одиницю часу, яке, в кінцевому рахунку, станеться при незмінній інтенсивності і умов руху

    ДТП (среднее_колічество)

    ріск_БД = -. (1)

    едініца_времені

    - ризик здоров'я населення. Він пов'язаний з пораненнями в дорожньому русі, тобто визначається як кількість поранених на 100000 жителів на рік:

    кол-во_погібш. (поранений.) в_год

    ріск_здор. = -. (2)

    100000 жителів

    При цьому виявлено, що кількість поранених і загиблих в ДТП є наслідком інтенсивності руху, кількості ДТП і ступеня їх тяжкості.

    Цей показник є загальним, оскільки він є кінцевою ланкою в ланцюзі причин, але ризик здоров'я є більш загальною мірою ризику, ніж ризик БД, оскільки враховує також обсяг пересування населення.

    До способів скорочення кількості поранених відносяться:

    - скорочення пересування населення і обсягу перевезень;

    - регулювання обсягу транспортного потоку;

    - зменшення ризику ДТП, тобто зменшення ймовірності виникнення ДТП на кожен проїжджає кілометр;

    - зменшення ймовірності поранень при подію.

    Під причиною дорожньо-транспортних пригод часто розуміють необхідне або доста-

    точне умова того, щоб сталася пригода. Таке поняття причини вважають детерміністичним, оскільки воно передбачає логічну однозначну зв'язок між причиною і впливом. Але ДТП є наслідком унікального ряду причин. При цьому не всі фактори зустрічаються так часто, як деякі фактори, які зустрічаються частіше інших і є при цьому вирішальними. Таким чином, необхідно отримати відомості про цілий ряд факторів, які зустрічаються частіше, ніж інші, в зв'язку з ДТП. Це можуть бути фактори, що відносяться до проектування доріг, погодних та дорожніх умов, транспортному потоку або до учасників дорожнього руху.

    Фактори, що впливають на кількість пригод, можна розділити на чотири групи по їх керованості:

    1. Дані рушійних сил - це те, чим можна керувати за працею: ціна на нафту, бензин, кількість населення.

    2. Громадські умови. На них можна впливати в обмеженій мірі; це - дохід населення, зайнятість, розвиток економіки.

    3. Фактори транспортного сектора, які впливають на інтенсивність: наявність водійських посвідчень, розмір і склад автомобільного парку, дорожні норми, ціни на бензин. На ці чинники можна впливати через транспортно - політичні заходи.

    4. Фактори, що впливають на рівень ризику при даній інтенсивності руху.

    Як видно, на одні можна впливати, на інші - з працею. При цьому виявлено, що інтенсивність руху є найважливішим фактором для пояснення кількості ДТП.

    Очікувана кількість пригод не можна спостерігати, його необхідно розраховувати. Найбільш часто вживаним методом розрахунку є вивчення об'єктів (ділянки дороги, водії, транспортні засоби), властивості яких впливають на кількість ДТП. При аналізі безпеки руху в досліджуваному районі нами були отримані статистичні дані про ДТП в органах ДАІ міста Харкова (табл. 1). У таблиці відображені відомості про загальну кількість ДТП, а також кількість загиблих і поранених в них.

    На рис. 2 і 3 наведені сегментні діаграми ДТП по порівнюваним періодів (2001 і 2003 рр.).

    На діаграмах наочно представлений порівняльний аналіз зміни розподілу ДТП на об'єкті дослідження.

    При аналізі ДТП розрізняють систематичні і випадкові ДТП.

    Відомо, що систематичні зміни кількості ДТП має більше значення, ніж випадок-

    ні зміни. На випадкові ДТП впливають такі чинники: кліматичні умови, психофізичний стан водія, несправність технічних засобів регулювання ДД. На систематичні зміни кількості пригод впливають інтенсивність руху і фактори ризику.

    Випадкова зміна кількості пригод можна розрахувати на підставі загальної кількості ДТП. Це означає, що виконання довільного збільшення кількості ДТП розраховується у відсотках від загальної кількості ДТП, і воно буде тим менше, чим більше кількість. Наприклад: для ДТП 2001

    року: 747 = 6,85, тобто 14%; для ДТП 2003 року: ->/ 58 = 7,6, тобто 13%.

    Для точного визначення випадкових ДТП необхідно застосовувати імовірнісні методи аналізу і враховувати область випадкових змін ДТП, яка визначається довірчим інтервалом з ймовірністю Р = 0,96 або 96% і становить від 55,7 до 60,32 ДТП за 2003 рік.

    Згідно обраним параметрам оцінки безпеки руху, розраховуємо ризик безпеки руху і ризик здоров'я для об'єкта досліджень.

    На 2001 року:

    ріск_БД = - = 0,1287 «0,13, 365

    5

    ризик здоров'я = - = 0,00005.

    100000

    Для 2003 року:

    58

    ріск_БД = - = 0,1589 «0,16,

    365

    ризик здоров'я = -10- = 0,0001. 100000

    Очевидно, що величина ризиків зростає, що свідчить про збільшення інтенсивності транспортного потоку і невідповідність йому умов руху.

    Основним параметром транспортної мережі, який пов'язаний з інтенсивністю транспортного потоку, є пропускна здатність доріг. Отже, на наступному етапі аналізу ОДР в ЦДР м.Харкова ми визначили пропускну здатність елементів УДС.

    Таблиця 1 Вихідні дані параметри об'єкта дослідження

    Місце ДТП Статистика ДТП

    2001 2003 г.

    вул. Сумська - вул. Римарська 3 - 0 - 0 6 - 0 - 2

    вул. Сумська - майдан Свободи 6 - 0 - 0 4 - 0 - 1

    вул. Сумська - пр Правди 7 - 0 - 0 5 - 0 - 0

    вул. Сумська 75,77 7 - 0 - 2 4 - 0 - 2

    вул. Артема - вул. Весніна 6 - 0 - 1 6 - 0 - 1

    вул. Артема - вул. Іванова 5 - 0 - 2 5 - 0 - 1

    вул. Артема - вул. Гіршмана 2 - 0 - 0 2 - 0 - 0

    вул. Гіршмана - вул. Пушкінська 3 - 0 - 0 3 - 0 - 0

    вул. Пушкінська - площа Конституції 3 - 0 - 0 5 - 0 - 0

    вул. Пушкінська - вул. Весніна 5 - 0 - 0 5 - 0 - 1

    вул. Міроносіцская - вул. Каразіна до 2003 року не було 5 - 0 - 0

    вул. Пушкінська - вул. Студентська 4 - 0 - 0

    вул. Чернишевського - вул. Гончара 4 - 0 - 2

    Загальна 47 - 0 - 5 58 - 0 - 10

    Петровського

    Іванова 7%

    Маяковского1

    3%

    Гармати! 10%

    пл. Конституції 7%

    Сумська

    Чернишевског

    5% Мироносицька 7%

    Мал. 2. Сегментування Д ТП вулицями досліджуваного району за 2001 рік

    ? Гіршмана? Петровського 1%

    ? Весніна 2%

    ? Пушкінська 22%

    ? кон

    ] Артё: 2%

    про

    4%

    ? Мироносицька 4%

    ? Сумська 54%

    Мал. 3. Сегментування ДТП вулицями досліджуваного району за 2003 рік

    Пропускна здатність дороги по суті є показником обслуговування транспортного потоку, на величину якого впливають параметри проїжджої частини дороги, тип і якість управління, а також кількість технічних засобів регулювання.

    Ідеальними умовами руху вважаються наступні:

    - безперервний потік транспортних засобів вільний від бічних перешкод;

    - в потоці рухаються тільки легкові автомобілі;

    - ширина смуги руху - 3,6 м. На відстані 1,8 м від краю проїжджої частини відсутні нерухомі предмети.

    Але всі умови, необхідні для підтримки інтенсивності руху на рівні, рівному пропускної здатності дороги, зазвичай не реалізуються і найчастіше доводиться визначати пропускну здатність, коли «ідеальних» умов немає. З пропускною спроможністю пов'язаний такий параметр, як рівень обслуговування транспортного потоку, під яким розуміється якісний стан потоку автомобілів, який визначає характерні умови праці водіїв. За існуючими граничним характеристикам рівнів обслуговування [3], наприклад, на вулиці Артема, ми маємо рівень Е (1,57), хоча якщо коефіцієнт умови обслуговування більше 1 - цей параметр не має сенсу. Даний рівень обслуговування характеризує такі умови функціонування дороги: при цьому транспортний потік не вільний, щільність руху перевищує 43-47 авт / км, а в короткі проміжки часу швидкість АТС може падати до нуля, тобто потік знаходиться в умовах обмеженого простору.

    автомобіля, м; <0- безпечна дистанція, м; / Сумарне час від моменту подачі сигналу гальмування їхав попереду до повного включення гальмівної системи автомобіля, наступного ззаду.

    З цієї моделі нами була розрахована реальна і можлива пропускна здатність елементів вулично-дорожньої мережі досліджуваної центральній частині міста. Наводимо фрагменти розрахунків для окремих ділянок в табл. 2.

    Таблиця 2 Пропускна здатність вулиць ЦДР міста

    показники Вулиця

    Іванова Петровського Артема Чернишевського

    Р реальна, авт. / Год 1049 1049 1199 1199

    Р можлива, авт. / Год 2428 2428 2158 2158

    Урасч, км / год 15

    За отриманими даними, можна зробити висновок, що реальна пропускна здатність становить 43-55% можливої, що знижує швидкість руху до 15 км / год.

    При цьому вивчено вплив наявності стоянок на збільшення пропускної здатності УДС. Ця величина складає в середньому 30-35%. Відомо [2], що заборона парковок на УДС здійснюється за таких умов:

    - при інтенсивності 600 авт / год на 2 смуги і більше на всьому протязі вулиці;

    - на відстані 45 метрів до і після перехрестя при інтенсивності 500 авт / год на 2 смуги і більше.

    Згідно, проведеним аналізом методів визначення пропускної здатності, нами була обрана модель [4], яка найбільш повно враховує параметри впливають на зміну пропускної здатності в місті

    N = -

    3600-у-К

    а-У1

    '| + * - Урасч + 1а + <0

    (3)

    де

    У = 2 1г ° + й0

    розр *

    -со8у;

    у = - атссоБх 3

    х-. =; у - коефіцієнт зниження

    2-Л1а- (1а + <0)

    пропускної здатності, орієнтовно враховує сумарний вплив руху по зустрічній смузі, стоянок автомобілів; а - коефіцієнт гальмування; 1а - середня довжина ав-

    Отже, буде виправданим рішення про заборону парковок на УДС ЦДР.

    Наведені результати свідчать про необхідність організації стоянкового режиму в ЦДР м.Харкова.

    Виявлене зменшення пропускної здатності на вулицях центральної частини пов'язано з тим, що по одній смузі руху в кожному напрямку зайняті під парковку, а на вулицях з одностороннім рухом (вул. Артема) - по дві смуги.

    Таким чином, наведений аналіз організації дорожнього руху на об'єкті показав необхідність проведення подальших досліджень щодо вдосконалення умов дорожнього руху. У зв'язку з цим, нами пропонуються наступні напрямки досліджень:

    1

    - розташування стоянок (за принципами організації стоянок в ЦДР);

    - моделювання пропускної спроможності з метою визначення оптимальних значень, параметрів, що впливають на її зміну;

    - імітаційне моделювання мережевого керування транспортними потоками в ЦДР м.Харкова.

    Розробка стоянкового режиму в ЦДР пов'язана з розташуванням центрів тяжіння, які знаходяться на об'єкті дослідження.

    Згідно з принципами організації автомобільних стоянок [1], існує норма для резервування площ і проектування стоянок, рівна 0,33-0,5 зупиночних місць на кожного працівника.

    Пропонуємо наступні умови фінансування програм по організації мережі стоянок:

    - за рахунок бюджету на утримання міського господарства, який передбачає погляд на організацію стоянок як на державну систему внеулічних стоянок, подібну вуличної мережі;

    - за рахунок доходів від експлуатації стоянок, плюс суми виручки паркометр, плюс штрафи за порушення правил стоянки;

    - податок на стоянку з підприємств за діючими нормативами.

    Подальші дослідження моделювання пропускної спроможності можуть привести до визначення граничних значень параметрів, що впливають на її зміну, таких як склад транспортного потоку і його інтенсивність. Саме це і визначає практичну значимість досліджень.

    Розробка мережевих методів управління, на наш погляд, передбачає розробку імітаційних моделей поведінки транспортного потоку (ТП), як найбільш адекватних моделей досліджуваного об'єкта, що має складний імовірнісний і динамічний характер. Реалізувати їх на практиці можливо тільки методом комп'ютерного моделювання [5].

    Отже, найбільш ефективним способом керування транспортними потоками є розробка автоматизованої системи управління дорожнім рухом (АСКДР) міста [6]. Але ці розробки пов'язані з певними труднощами адміністративного, фінансового та

    технічного характеру. В даний час тільки 63 світлофорних об'єкти міста підключені до центрального пункту управління ДД міста.

    Також існуюча елементна база технічних засобів регулювання і управління транспортними потоками не дозволяє організувати адаптивні алгоритми управління.

    висновок

    Проведений аналіз організації дорожнього руху центрального ділового району міста Харкова, дозволили виявити проблеми функціонування існуючої транспортної системи. Однією з основних є невідповідність пропускної спроможності транспортної мережі інтенсивності транспортних потоків, і як наслідок цього, підвищення рівня аварійності. З метою поліпшення стану організації дорожнього руху нами пропонується проведення досліджень у напрямку моделювання параметрів транспортних потоків мережі центрального ділового району, а також планування стоянкового режиму на об'єкті дослідження. Рішення поставлених завдань дозволить ліквідувати предзаторовие і заторові ситуації на вулично-дорожньої мережі міста.

    література

    1. Фішельсон М.С. транспортна планування

    міста. - М .: Вища школа, 1985. - 239с.

    2. Довідник з безпеки руху. - Нор-

    вегія, 2000. - 589с.

    3. Клинковштейн Г.І., Афанасьєв М.Б. органи-

    зация дорожнього руху. - М .: Транспорт, 2001. - 247с.

    4. Михайленко В.І., Четверухин Б.М. управле-

    ня рухом на автомобільних дорогах. - К .: Урожай, 1991. - 195 с.

    5. Гультяев А. К. Matlab 5.3 Імітаційне моді-

    лирование в середовищі Windows. - СПб .: Корона принт, 2001. - 400с.

    6. Решетшков? .Б., Абрамова Л. науково-

    техшчне забезпечення автоматизованого систем управлшня дорожшм рухом // Вюнік Національного техшчного ушверсітету "ХПТ. Збiрник наукових праць. Тематичний випуск: Новi ршення в СУЧАСНИХ техно-лопях. - Харшв: НТУ" ХПГ, 2004. - №47 -147 с., С. 79-82.

    Рецензент: М.А. Подригало, професор, д.т.н., ХНАДУ.

    Стаття надійшла до редакції 18 січня 2005 р.


    Ключові слова: організація дорожнього руху / транспортний потік / інтенсивність / пропускна здатність / центральний діловий район / дорожньо-транспортні пригоди

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити