Гаврилов Э.В., Гридчин А.М., Ряпухин В.Н. Системное проектирование автомобильных дорог (часть I)
Подождите немного. Документ загружается.
говорит о своем. В принятых нами обозначениях подобная ситуация
характеризуется увеличением коэффициента стохастичности K
c
на уровне слов и
фраз. Именно это условие порождает абсурдность коллизий, характерных для
сюжетов театра абсурда.
В некоторых случаях такой прием может служить средством сильных
художественных воздействий и философских обобщений. Его можно расценивать
как художественную гиперболизованную форму постановки проблемы
коммуникабельности человека в наш сложный и динамичный век. Однако
злоупотребление этим сценическим приемом, выражаемое условием K
c
→∞
,
приводит к тому, что зритель перестает понимать смысл происходящего на сцене
и, не улавливая взаимосвязи событий, теряет к нему интерес. Аналогичная
ситуация возникает в изобразительном искусстве в случае, если художник,
стремящийся к абстракционизму, перестает доносить до зрителя взаимосвязь
избранных им изобразительных средств, красок и форм.
На основе рассмотренных закономерностей можно сделать заключение, что
при K
c
→
0 поле восприятия водителя однообразно, не отличается
информационной выразительностью и не сопровождается положительными
эмоциональными реакциями при его восприятии. Такая дорожная обстановка
стимулирует развитие состояния монотонии. При K
c
→∞
непродолжительный
эмоциональный интерес сменяется развитием состояния утомления, которое
является следствием большого разнообразия связей между объектами поля
восприятия.
Существенным является и изменение коэффициентов стохастичности при
переходе с одного участка дороги на последующий. Если в процессе движения K
c
→
0, то такой процесс изменения величины K
с
можно назвать вырождением
эстетичности дороги. С другой стороны, при K
c
→∞
процесс изменения
величины K
с
можно назвать деградацией эстетичности дороги. Исследования
ХГАДТУ показали, что оптимальная величина коэффициента стохастичности
поля восприятия водителя равна 1.3 - 1.4, (таблица 2.11).
Таблица 2.11 - Градация среды движения по показателю информационной
выразительности
Коэффициент стохас-
тичности, К
с
, отн.ед.
Модальная модальная оценка среды
движения
< 0,9 неудовлетворительная
0,9 - 1,1 удовлетворительная
1,1 - 1,3 хорошая
1,3 - 1,4 отличная
1,4 - 1,5 хорошая
1,5 - 1,8 удовлетворительная
> 1,8 неудовлетворительная
Использование информационных характеристик дороги ( H
в
, Q
в
, H
m
) для
оценки ее эстетических свойств открывает широкие возможности для подбора
элементов дороги, которые обеспечат проявление положительных эмоций в
процессе их восприятия.
Действительно , поскольку
H
m
= H
в
+ Q
в
,
то
~
,Q
H
К
в
m
copt
=
+1
где
~
Q
в
- оптимальная абсолютная организация поля восприятия водителя;
Н
m
= m
2
;
m - число объектов, формирующих поле восприятия.
С учетом вышеизложенного
H
K
mmP Pm P P
m
copt
j
j
m
jjj
j
m
+
=+
∑
+− −
∑
==
1
11
2
1
22
1
~
log
~
()log(),
где
~
P
j
- оптимальная вероятность положительного эмоционального
реагирования на j-тый элемент дороги.
Решение последнего уравнения позволяет определить величину
~
P
j
,а с
учетом того, что
~~
PP
ji
≅−1
, по таблице 2.7 определить оптимальную физическую
или геометрическую характеристику объекта.
Задача обеспечения внешней гармонии дороги с окружающим ландшафтом
решается путем ее включения в окружающую местность без нарушения
закономерностей природного ландшафта. Методы количественной оценки
степени внешней гармонии не разработаны. При решении проектных задач
используются ряд принципов, полученных в результате практики проектирования
и эксплуатации дорог:
1. Согласование дороги с ландшафтом должно основываться на соответ-
ствии элементов дороги элементам ландшафта (рельефу, водным простра-нствам,
лесным массивам, сельскохозяйственным угодьям, населенным пунктам, ранее
построенным инженерным сооружениям и т.д.) и проложе-нии трассы с учетом
закономерностей их сочетания.
2. Дорога хорошо сочетается с ландшафтом, если она проложена по
граничной зоне его элементов (у подножия холмов, по опушкам лесов, по
террасах речных долин) или вдоль естественной (обычно искривленной) оси
ландшафта, например водотока, идущего по долине, без резких нарушений
сложившихся форм логически неоправданными пересечениями. При этом
необходимо ориентироваться на имеющиеся в каждом ландшафте основные
характеризующие его элементы. Дорога должна следовать крупным
определяющим линиям ландшафта, не считаясь со множеством малых и
мельчайших складок местности, пересечения которых могут быть сглажены
устройством пологих откосов земляного полотна.
3. Гармоническое сочетание дороги с горным ландшафтом достигается
контрастом между геометрически правильными элементами земляного полотна и
трассы дороги и бессистемной холмистостью горного ландшафта. Здесь большое
значение имеет оформление откосов и обнажений, получающихся при устройстве
земляного полотна на полке.
4. Земляное полотно во всех ландшафтах следует устраивать с пологими
поперечными откосами, плавно переходящими в поверхность окружающих
элементов рельефа. Вместо глубоких канав лучше устраивать широкие мелкие
лотки.
5. Для расчленения однообразного вида длинных выемок или прямых
горизонтальных участков автомобильных дорог целесообразно использовать
посадки декоративных групп деревьев и кустарников.
Решение задачи обеспечения стилевого единства архитектурных объектов и
композиционного построения всех элементов дорожной Среды включает:
1. Увязку масштаба ландшафта и масштаба дороги таким образом, чтобы
создать определенную композиционную гармонию.
2. Создание пространственных акцентов или зеленого "занавеса" или "фона"
при помощи зеленых насаждений.
3. Использование асимметричных композиций при проектировании зданий и
сооружений.
4. Использование дизайн-решений при проектировании обустройства до-
роги, автобусных павильонов и др.
5. Максимальное раскрытие пространства под искусственным сооружением и
"облегчение" вида пролетного строения, открывающегося снизу.
6. Архитектурная композиция знаков и указателей, их цветовое оформ-ление.
7. Выразительность и ограниченность размещения в дорожной среде па-
мятников, мемориальных сооружений.
8. Дифференцированный подход к архитектурно-ландшафтному решению.
9. Обеспечение единства художественного стиля при проектировании
инженерных сооружений.
В заключении следует отметить, что в результате эстетического
проектирования формируется художественный образ дороги. Дорога
превращается в своеобразное художественное произведение.
2.4.5 Оптимизация режимов движения
Условия движения по дороге существенно зависят от интенсивности
движения. С изменением интенсивности меняется степень удобства проезда по
дороге, легкость управления автомобилем, расход топлива, скорость движения и
т.п. Меняются основные характеристики режимов движения отдельных
автомобилей и транспортного потока в целом.
Загрузка дороги транспортом характеризуется при помощи коэффициента
загрузки Z, который представляет собой отношение фактической интенсивности
движения N
ф
к практической пропускной способности дороги N
п
, т.е.
Z = N
ф
/ N
п
.
Под пропускной способностью дороги понимается максимально возможное
количество транспортных средств, которое может пропустить поперечное сечение
дороги в единицу времени.
В зависимости от степени загрузки дороги транспортными средствами
различают несколько характерных режимов транспортных потоков:
свободный поток - одиночные автомобили, едущие по дороге на таком
расстоянии друг от друга, что они не оказывают взаимного влияния;
частично связанный поток - движение происходит в виде групп, состоящих из
нескольких автомобилей, которые отличаются по динамическим качествам и
следуют друг за другом на близком расстоянии;
связанный поток - движение происходит в виде больших групп автомобилей,
обгоны затруднены;
плотный, насыщенный поток - автомобили следуют друг за другом. Обгоны
невозможны. В местах ухудшения дорожных условий возможно возникновение
заторов.
Основными характеристиками режимов движения транспортных потоков
являются следующие статистические показатели: скорость движения; интервал во
времени между проходами следующих друг за другом автомобилей; плотность
транспортного потока.
Для характеристики скорости движения транспортных потоков используют
кривые распределения числа автомобилей по скорости и кумулятивные кривые.
?
Рис. 2.17
Кумулятивная кривая получается в результате интегрирования кривой
распределения числа автомобилей по скорости (кривой плотности
распределения).
Средняя часть кумулятивной кривой соответствует основной части потока.
Нижняя часть кривой примерно до 10-15% обеспеченности показывает, с какой
скоростью движутся наиболее медленные автомобили, формирующие основную
потребность в обгонах. Обеспеченность 50% выражает среднюю скорость
транспортного потока. Изгиб верхней части кривой, примерно от 85-95%
обеспеченности, выделяет наиболее быструю группу автомобилей, в число
которой входят и автомобили, нарушающие правила дорожного движения,
идущие на риск в опасных ситуациях. Скорость 85%-ной обеспеченности
используют в качестве расчетной при решении задач организации дорожного
движения. Данная скорость соответствует норме скорости движения водителя,
при которой удовлетворяется потребность в стохастичности взаимодействия со
средой движения. При этой скорости сила мотива свободы действий обращается в
нуль, вероятность удержания этой скорости в течение длительного времени, а
следовательно, и продуктивность деятельности водителя достигают максимума.
Данная скорость для отдельного водителя равна
V
85
= V
H2
,
где V
85
- скорость 85% - ной обеспеченности;
V
H2
- норма скорости для мотива свободы действий.
Интервалы во времени между проходами следующих друг за другом
автомобилей характеризуют также кривыми распределения. При малых
интенсивностях (до 200 авт/ч по одной полосе) распределение интервалов
описывается законом Пуассона, при высоких интенсивностях (до 650 авт/ч) -
описывается распределением Пирсона III типа.
Плотность транспортного потока - количество автомобилей, приходящееся на
единицу длины однородного по транспортным качествам участ-ка дороги, обычно
протяженностью 1 км:
q = N / v,
где q - плотность транспортного потока, авт/ч;
N - интенсивность движения, авт/ч;
v - скорость движения, км/ч.
Связь интенсивности движения с плотностью транспортного потока
описывается колоколообразной кривой, рис.2.18.
Рисунок 2.18 - Зависимость интенсивности движения от плотности
транспортного потока.
Максимум кривой соответствует пропускной способности участка дороги.
Поскольку условия движения по длине дороги меняются, то, естественно,
меняются плотность потока и пропускная способность различных участков.
Различают следующие виды пропускной способности как характеристики
дороги:
максимальная теоретическая пропускная способность, определяемая по
формулам теории движения транспортных потоков для идеализированного
колонного движения однотипных автомобилей на прямом горизонтальном
участке дороги с сухим шероховатым покрытием;
практическая пропускная способность, определяемая по результатам
наблюдений или теоретическим формулам, учитывающим фактические условия
движения.
Максимальную теоретическую пропускную способность участка дороги
определяют по формуле
N
v
L
п
=
1000
,
где v - скорость движения, км/ч;
L - длина участка, приходящегося на один автомобиль (динамический габарит
автомобиля).
Величина L определяется по формуле
L = S + l
4
,
где S - безопасное расстояние между автомобиля;
l
4
- длина автомобиля.
В свою очередь, безопасное расстояние S рассчитывается из условия
безопасной остановки заднего автомобиля в случае внезапной остановки
переднего
S
v
v кк
if
п
=+
−
±+
+
36 254
2
3
3
,
()
()
,
ϕ
l
где K
3
,K
п
- коэффициенты эксплуатационного состояния тормозов заднего и
переднего автомобилей;
l
3
- запас расстояния между остановившимися автомобилями
().
l
3
≈ 5м
.
C учетом изложенного
N
v
v
v кк
if
l
п
п
=
+
−
±+
++
1000
36 254
2
3
34
,
()
()
.
ϕ
l
Данная формула не отражает реальных условий движения по дороге
разнотипных автомобилей с разными скоростями и обгонами, создающими
помехи для движения во встречном направлении. Так, например, средняя
скорость движения смешанного транспортного потока на дорогах с двумя
полосами движения существенно зависит от интенсивности
v = v
0
- αΝ,
где v
0
- скорость движения одиночного автомобиля при отсутствии помех, км/ч;