Живоглядов В.Г. Теория движения транспортных и пешеходных потоков

Подождите немного. Документ загружается.

Следует отметить, что вычитаемая величина должна быть меньше, не-

жели уменьшаемое, поэтому на месте вычитаемого может оказаться

2jkh

Э .

В целях недопущения ошибок в выборе варианта с наименьшим выбро-

сом ОГ следует осуществлять этот поиск по предыдущей методологии, т.е.

по отношению выбросов оцениваемого f-варианта к сумме выбросов всех х-

вариантов:























    

        

    

        

k j

jkhfjkhx

k j

jkhfjkh

k j

jkhfjkh

ЭЭ

ЭЭЭЭ

1 1 1

...,,/,/

min

(11.10)

Выражение (11.10) рассматривает х-вариантов лишь по одному h-

перекрестку. При решении вопроса об объемах выбросов по магистрали, т.е.

множеству перекрестков, уравнение будет иметь несколько иной вид:







Нhm

ЭЭЭЭЭ

)...( .

(11.11)

Выражение (11.11) можно представить в раскрытом виде:

































































         

          

         

          

k j

jkHf

k j

jkHx

jkHf

k j

jkH

k j

jkHf

k j

jkH

k j

fjk

k j

xjk

fjk

k j

fjk

k j

fjk

k j

xjk

fjk

k j

fjk

k j

jkm

ЭЭЭЭЭЭ

ЭЭЭЭЭЭЭ

1 1 1 1

1 1

1 1 1 1

1 1

1 1 1 1 1

1 1

/,...,/,/

.../,...,/,/

/,...,/,/

(11.12)

Выбросы отработавших газов в населенном пункте определяются сле-

дующим образом:







MmУДС

ЭЭЭЭЭ

)...( .

(11.13)

941

Но поскольку велась многовариантная проработка выбросов отрабо-

тавших газов в аспекте минимизации, т.е. по разным схемам О и УДД то вы-

ражение (11.13) примет несколько иной вид:

 







MxMMxxУДС

ЭЭЭЭЭЭЭЭЭЭ

212222111211

),...,,min(...),...,,min(),...,,min(

Более достоверный расчет будет получен в случае определения выбро-

сов в гармоничном аспекте:

































)/,...,/,/min(...

)/,...,/,/min()/,...,/,/min(

222

221

112

111

MfMx

MfM

УДС

ЭЭЭЭЭЭ

ЭЭЭЭЭЭЭЭЭЭЭЭ

Из представленных здесь методов оценки размеров выбросов отрабо-

тавших газов, построенных на повариантной проработке видно, что повыше-

ние качества О и УДД по экологическому критерию возможно лишь за счет

улучшения многопараметрических дорожных условий и схем распределения

потоков в дифференцированном аспекте (наличие полос движения и их ши-

рина, соответствующая интенсивности и плотности потоков, уширение про-

езжих частей дорог подходах к перекресткам с целью их оборудования до-

полнительными накопительно - разгонными полосами (канализированными)

для беспрепятственного пропуска правоповоротных потоков под прикрытием

других потоков), исключение случаев использования полос проезжих частей

под стоянку ТС посредством предоставления оборудованных площадок в

информированных местах вне проезжих частей, изолирование пешеходных

потоков посредством самшитовых или других направляющих ограждений в

местах их скопления, применение методов расчета циклов светофорного ре-

гулирования, построенных на аналитической, а не на эмпирической базе, при

которых длительность разрешающих тактов должна быть равна временной

длине пропускаемых сформированных очередей, и длительность промтактов

(желтых сигналов) должна соответствовать времени занятости ТС при проез-

де перекрестка - геометрическим параметрам во времени. Вместе с этим бу-

дет способствовать повышению качества О и УДД рациональное использо-

вание нерегулируемых перекрестков с приоритетным движением в магист-

942

ральном и локальном управлении. Применение нерегулируемых перекрест-

ков в магистральном управлении возможно на уровне строгого чередования с

выбором такого применения не на ключевых направлениях и перекрестках.

Подсчет выбросов отработавших газов

Э на j-направлениях на k - поло-

се, h-перекрестка в f-существующем варианте

1jkh

Э О и УДД до совершенст-

вования – реконструкции дорожных условий, О и УДД, а также после ее со-

вершенствования

2jkh

Э в абсолютных величинах, что осуществляется по вы-

ражению (11.9). При этом должно существовать равенство в следующей ком-

бинации:

      

      



























k j

jkhfjkhf

k j

jkhf

ЭЭKЭ

1 1

11 1

Откуда функциональный критерий К определяется:

      

      















k j

jkhf

k j

jkhfjkhf

ЭЭЭK

1 1

11 1

1 1

Критерий K является гармонической величиной, показывающей, какую

долю можно отнести на совершенствование О и УДД :





11.4. Функциональный критерий оценки качества О и УДД по расстоянию транспортной

доступности

11.4.1. Определения

Расстояние транспортной доступности в минимизированном аспекте -

это один из пространственных критериев оценки качества О и УДД. Чем

меньше расстояние от места проживания приложения труда к месту тяготе-

ния в любых координатах, тем выше уровень качества О и УДД, а значит,

тем меньше запрещений присутствует на массивах оценки. Запретительная

тенденция, как правило, наносит ущерб О и УДД, вызванный удлинением

расстояний ездок и соответственно, удорожанием километра пути и часа езд-

ки, а также увеличением выбросов отработавших газов и т.п. Все эти отрица-

тельные факторы требуют применения функционального критерия оценки О

и УДД по минимальному расстоянию транспортной доступности.

943

Оптимальный коэффициент транспортной доступности - это отношение

фактического расстояния перевозки груза, пассажира от пункта погрузки, по-

садки пассажира до пункта его разгрузки (высадки) к минимальному рас-

стоянию, определяемому по воздушной линии. Этот достаточно емкий пока-

затель, оценивающий полноту и качество предоставленных дорожных

удобств для участников движения в количественном аспекте профессорами

МАДИ Г.И. Клинковштейном, М.Б. Афанасьевым [141], назван коэффициен-

том непрямолинейности. По нашему мнению, оптимальный коэффициент

расстояний транспортной доступности (непрямолинейности) находится в

пределах

41,10,1 

УДС

ЭТОТ КОЭФФИЦИЕНТ ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ ПО ФОРМУЛЕ:

41,11/ 

УДСвоздУДСфактУДС

lll

В случаях, когда 41,1

УДС

l , это расстояние удаления от пункта отправ-

ления равно расстоянию приближения к пункту прибытия. В других случаях

он несколько меньше. Зная расстояние удаления и приближения, можно най-

ти расстояние по воздушной линии. Сумма квадратов катетов равна квадрату

гипотенузе. Данный коэффициент определяется и методом замера при проб-

ном проезде по искомому маршруту или замером с помощью курвиметра на

масштабной карте населенного пункта, района, расстояний перевозок,

оформленных соответствующим актом компетентной комиссии.

На сети дорог (улиц) этот показатель (сетевой функциональный крите-

рий

УДС

l определяется посредством отношения суммы фактических расстоя-

ний

-маршрутов к сумме расстояний по воздушным линиям при этих же

маршрутах) равен:

 



УДСвоздУДСфактУДС

lll / ,

УДСSУДСSrУДС

lll / .

11.4.2. Принципы построения коэффициента расстояний транспортной

доступности

Допустим, что в населенном пункте имеется S маршрутов ездок (пере-

возка груза, пассажиров, ездка владельца ТС в личных или других целях и

944

соответственно протяженность каждого из них),

l . Суммарная длина всех

этих S маршрутов составит:





, где

l -суммарная длительность S-

маршрутов, имеющих место в населенном пункте, км;

l - средняя длина s-

маршрута, км; s- 1,2,…,S – номер маршрута.

Исходя из принципов подвижности населения, построенной на произ-

водственных, бытовых, социальных, культурных, личных и прочих связях,

маршруты перемещения могут быть индивидуальными, носящими нередко

случайный характер, и, как правило, стабильными, стационарными. Выбор

маршрута, время ездки -случайный, сама ездка - также случайная величина.

Так, школьник, студент перемещается от места жительства до школы, учеб-

ного заведения, библиотеки. Служащий, рабочий и прочий житель - от места

проживания до места приложения труда, с места работы до реализации слу-

жебного поручения или по производственно-хозяйственным мотивам. Пен-

сионер перемещается от места жительства до поликлиники, больницы, учре-

ждений соцобеспечения, к родственникам, друзьям по личным мотивам. Ро-

дители по уходу за детьми или с ограниченным рабочим днем - от места жи-

тельства до поликлиники, больницы, детских садов и т.п.

Число перемещений у индивидуума может быть или четным или нуле-

вым. Каждая семья, каждый ее член или индивидуум имеет свои маршруты

перемещения в различных целях. Каждое учреждение, предприятие, торговая

точка и т.п., подразумевая их сотрудников, также имеют свои маршруты сле-

дования в производственно-хозяйственных и прочих целях, а также связях с

другими уровнями, сферами общения на взаимовыгодных началах. Каждый

житель имеет множество персональных маршрутов следования, которыми он

пользуется в личных и производственных целях. Длина маршрута может из-

меняться от длины одного квартала до нескольких кварталов лишь в одном

направлении. В г. Краснодаре около 3000 кварталов. Если в среднем на квар-

тал приходится 224 жителя, то вне центра в среднем 30-50, в центре же их

945

500-800 чел. Поэтому максимальная плотность маршрутов будет сосредото-

чена в центральной части и к ней прилегающей территории.

Так, определив расстояния между возможными объектами по воздуш-

ной линии, которые измеряются мерной линейкой на масштабной карте го-

рода, умноженные в среднем на коэффициент расстояний транспортной дос-

тупности (непрямолинейности), равный 1,265, получаются усредненные рас-

стояния ездок между объектами корреспонденций:

 





воздs

lll

),265,1*(

где lвоздs – среднее расстояние по воздушной линии s-маршрута ездки; 1,265-

коэффициент расстояний транспортной доступности (непрямолинейности),

полученный с отношения суммы прямолинейных отрезков расстояний траек-

торий ездки к расстоянию по воздушной линии на s-маршруте.

Среднее расстояние (км) по воздушной линии между спросом на транс-

портные услуги и их реализацией, полученное в результате обработки тысячи

транспортных корреспонденций, определяется по формуле





100





воздs

Sll

где s=1,2,…,S – число замеров.

Средняя длина ездки из выборочных спросов владельцев личного

транспорта физических лиц и сопоставления с дислокацией мест спроса на

транспортные услуги и мест их реализации составляет в среднем от 3 до 21

км. На одну ездку в один конец, в оба конца от 6 до 42 км. Выборочное уточ-

нение расстояний по воздушной линии совпадает с опросным исследованием

этого параметра с погрешностью от 3 до 5 процентов.

При доставке пассажира от места жительства к месту работы, учебы,

лечения и т.п., а также обратно рассматривается проезд по кратчайшему

маршруту без пересадок, так что и этом случае следует учитывать расстояния

транспортной доступности. Расстояние поездки из опросных обследований в

среднем составляет, например в г. Краснодаре, 7 км. Но таких поездок осу-

ществляется в среднем 1,5 ездки, т.е. суммарно получается 22 км. каждый

946

день. Поскольку 200000 владельцев личного транспорта (физические лица)

редко пользуются услугами МПТ. Поэтому из 800000 жителей г. Краснодара

вычитается 200000, остается 600000 жителей. Здесь необходимо учесть, что

перевозится одновременно в среднем 10-16 чел., нами принимается в расче-

тах 14 чел.

Распределение плотности ТС по месту жительства их владельцев, как в

поперечном, так и в продольном сечениях, проходящих через центр, соответ-

ственно иллюстрируется на рис. 11.5

А) Б)

Рис. 11.5. Распределение плотности транспортных средств по месту проживания их вла-

дельцев в поперечном сечении через центр

В центральной части города плотность численности как населения, так и проживающих

владельцев ТС, по отношению к окраинной части в 4,6 раза выше. Следует отметить, что в

центральной части города, как правило, и плотность транспортных потоков значительно

выше нежели на его окраинах. Скорость же наоборот. Эти закономерности требуют разви-

тия транспортных сетей в аспекте минимизации расстояний транспортной доступности ко

всем местам тяготения как транспортных потенциалов, так и населения. Суточный пробег

при перевозке населения МПТ определяется





МПТsc ММП

Nll

где N-количество перевозочных транспортных средств, работающих на всех

маршрутах города (населенного пункта), ТЕ;

сМПТ

l - протяженность (факти-

ческая) s-маршрута, км.

На базе многовариантной проработки устанавливаются минимальные

расстояния ездок и определяются коэффициенты расстояний транспортной

доступности:

























)...(

,...,

)...(

min

2121

sjxsjsj

sjx

sjxsjsj

РТД

lll

11.5 Функциональный критерий оценки качества О и УДД по стоимости километра пути

и часа ездки

947

Без пятого функционального критерия оценки качества О и УДД по

стоимости километра пути и часа ездки, т.е. по сути без экономического кри-

терия, также не обойтись в качественном и количественном совершенствова-

нии дорожного движения. Этот критерий линейно связан с задержками,

«экологией», расстояниями транспортной доступности, и обратно пропор-

ционален скорости сообщения.

Главными параметрами в определении выгоды или ущерба, в виде стои-

мости километра пути и часа ездки, являются задержки ТС у стоп-линии СО

и перепробеги ТС, связанные с нерациональными расстояниями транспорт-

ной доступности. Формула определения экономии от сокращения перепробе-

га имеет следующий вид:









3,1

365**

jКМ

КОНП





365**

КОНП

КМ







 , руб.

где

КОНП

Э - годовая экономия, доллар;



- сокращение перепробега, км;

КМ

C -

средневзвешенная стоимость одного километра перепробега, руб;



- интен-

сивность движения в часы «ПИК», ТЕ/ч;



- коэффициент суточной неравно-

мерности движения.

Формулы для определения размеров задержек ТС см. раздел 11.2 и

подраздел 2.6.5.

Зная стоимость одного часа работы автомобиля, можно рассчитать раз-

мер ущерба Э

, вызванного задержками у стоп-линии перекрестков:



 



k j

jЧу

CЭ

,365*13**



































































КОНПx

КОНП

КМ

365**

,....,

365**

min













где из Э

конпf

вычитается ущерб Э

, ƒ=1,2…,F.

11.6 Функциональный критерий оценки качества О и УДД

по скорости сообщения

948

Шестой максимизирующий критерий оценки качества О и УДД по ско-

рости сообщения является достаточно емким, поскольку он обратно пропор-

ционален критериям задержек, экономическому и экологическому. И в это

же время у критерия скорости сообщения существует линейная зависимость

с использованием потенциалов полос движения перекрестков. Он является,

как выше сказано, шестым функциональным критерием, позволяющим оце-

нивать качество О и УДД в локальном, магистральном, сетевом и региональ-

ном управлениях. При повариантной проработке схем О и УДД в поиске по

каждому варианту оценивается наравне с другими критерий скорости сооб-

щения Кv – через отношение фиксированной при проезде

сфjkhf

V к исходной,

т.е. к той, которая замерялась в до опытных условиях,

jkhОCД

jkhОcДсфjkhV

VVK

/ ,

 

VXVVV

VVVK ,...,,max

 ,

где V

cфjkh1

сДОjkh

; V

cфjkh2

cДОjkh





jkhОсДсфjkhхjkhОсДсфjkhjkhОcДсфjkV

VVVVVVK

....2..

/,...,/,/max .

ЗДЕСЬ СКОРОСТЬ СООБЩЕНИЯ ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ ПОСРЕДСТВОМ ЗАМЕРОВ

ВАРИАНТОВ ПРОЕЗДА ПО ОПЫТНЫМ МАРШРУТАМ С ФИКСАЦИЙ НАЧАЛА И

КОНЦА ДВИЖЕНИЯ ВРЕМЕНИ, КИЛОМЕТРАЖА И НОМЕРА ВАРИАНТА. ВАРИ-

АНТ СХЕМ И О И УДД С МАКСИМАЛЬНОЙ СКОРОСТЬЮ СООБЩЕНИЯ, КАК ПРА-

ВИЛО, ИМЕЕТ МИНИМАЛЬНЫЕ ЗАДЕРЖКИ ТС, ВЫБРОСЫ ОТРАБОТАВШИХ ГА-

ЗОВ, СТОИМОСТИ КИЛОМЕТРА ПУТИ И ЧАСА ЕЗДКИ.

Можно по снятым при натурных наблюдениях параметрам f, т.е. вари-

антам маршрутов (ширина полосы движения на проезжей части, В

, интен-

сивность движения



, пространственный продольный интервал равный ди-

намическому продольному габариту,

L и ширина ТС, Ba) определить воз-

можную - допускаемую при этих дорожных условиях скорость свободного

движения, V

(см. формулы (7.14)-(7.17)). А по формуле [126]

))/(1/(*(

max00

qqVV

 , где

max

q и

q - плотность ТП, соответственно макси-

мальной и фактической, здесь q

max

соответствует условиям заторового со-

стояния). Рассчитывается скорость сообщения.

949

Посредством формулы





126

можно определить расчетным методом

скорость свободного движения V

, км/ч:

)/(*

maxmax0 Фc

qqqVV  .

11.7. Функциональный критерий оценки качества О и УДД по коэффициенту использова-

ния потенциалов полос движения на проезжих частях

Седьмым функциональным критерием является максимальная интен-

сивность дорожного движения, которая может иметь место на полосе проез-

жей части города дороги, - это и есть по сути пропускная способность одной

k - полосы движения фиксированной дороги. Пропускная способность одной

полосы проезжей части на перекрестке дорог в загородных условиях, там где

нет СР, определяется по формулам (см. главу 2)





85,94,92,91

jkjk



max

 , ТЕ/с;

jkjk



/3600

max

 , ТЕ/ч.

Представленные здесь равенства дают основание сделать вывод, что

между пропускной способностью – максимальной интенсивностью движения

- потенциалом k-полосы движения j-го направления

jkmax



и временным

интервалом между передними бамперами ТС



существует обратно про-

порциональная зависимость причем, величина временного интервала зависит

от множества факторов:

- потенциалов и технического состояния транспортных средств в осо-

бенности от их тормозной системы, рулевого управления, двигателя с систе-

мой питания, электрооборудования, приборов освещения (фар, подфарников

и т.п.), а также от степени износа протектора автошин;

- условий движения – изменение дороги в горизонтальной, вертикаль-

ной плоскостях, коэффициента сцепления, ширины полосы проезжей части,

граничных условий (близости пешеходных, велосипедных потоков к проез-

жей части и полос движения встречных транспортных протоков), расстояние

видимости, включая обзорность с места водителя;

- потенциалов водителей, в первую очередь от их мастерства управле-

ния транспортными средствами, сосредоточенности внимания и т.п., что и в

этом случае будет зависеть от степени усталости, часы работы, психического

950