ТЭК / Lektsia_6

Транспортно-эксплуатационные качества дорог и городских улиц

Лекция 6

Пропускная способность автомобильных дорог и улиц

§1 Пропускная способность, факторы, влияющие на пропускную способность

Пропускная способность автомобильной дороги – максимальное количество автомобилей, которое может пропустить данный участок дороги или дорога в целом в единицу времени; обычно измеряется в автомобилях в час (авт/ч).

Методика расчета пропускной способности основана на использовании коэффициентов ее снижения. Такой подход к учету влияния дорожных условий на пропускную способность является очень удобным в практической работе. Для определения пропускной способности используют результаты измерения скоростей движения одиночных автомобилей и максимальной плотности

где ω – коэффициент, учитывающий загрузку движением встречной полосы; ω = 1,0 при равномерном распределении; ω = 1,3 при свободной встречной полосе (N < 100 авт/ч); ω = 0,99 при загруженной встречной полосе движения;

α – коэффициент, зависящий от дорожных условий (α = 0,18÷0,23, в среднем принимают α = 0,19);

v — скорость движения одиночных автомобилей на рассматриваемом элементе дороги;

q_max – максимальная плотность, авт/км.

Значения коэффициентов снижения пропускной способности определяют как отношение пропускной способности рассматриваемого элемента дороги Р к пропускной способности дороги с особо благоприятными условиями движения Р_mах, т.е.

Максимальная пропускная способность Р_mах соответствует следующим дорожным условиям и составу потока автомобилей: прямолинейный горизонтальный участок большого протяжения без пересечений; ширина полосы движения 3,75 м, укрепленные обочины шириной 3,0 м; сухое покрытие с высокой ровностью и шероховатостью; транспортный поток состоит только из легковых автомобилей; отсутствуют какие-либо препятствия на обочинах, вызывающие снижение скорости; погодные условия благоприятные.

Пропускная способность в конкретных дорожных условиях (легковых автомобилей в час)

где В — итоговый коэффициент снижения пропускной способности.

При расчете рекомендуется исходить из следующих значений максимальной пропускной способности Ртах:

двухполосные дороги — 2200 авт/ч (в оба направления);

трехполосные дороги — 4000 авт/ч (в оба направления);

дороги, имеющие 4 полосы движения и более — 1800 авт/ч (на одной полосе).

Приведенные значения максимальной пропускной способности являются средними для указанных дорог. В отдельных случаях на дорогах с двумя полосами движения была зафиксирована пропускная способность до 2800 авт/ч. Основной причиной снижения максимальной пропускной способности является недостаточное протяжение участка с особо благоприятными условиями.

Итоговый коэффициент снижения пропускной способности зависит от множества факторов, таких как

• ширина полосы движения;

• расстояние видимости;

• радиус кривой в плане;

• доля грузовых автомобилей в потоке;

• продольный уклон;

• расстояние до боковых препятствий;

• скорость движения потока;

• наличие пересечений на одном уровне;

• состояние обочин;

• типа покрытия;

• вида разметки проезжей части;

• типа и ровности покрытия;

• вида дорожных знаков;

• освещенности проезжей части и др.

§2 Средства регулирования и скорости движения

Установка на дорогах средств информации водителей и организации движения вызывает изменение скоростного режима движения потока автомобилей.

Наиболее детальные исследования влияния дорожных знаков на режим движения были проведены С. К. Кашкиным. Было исследовано влияние двух основных групп дорожных знаков: предупреждающих и запрещающих (табл. 1).

Большое внимание во всех странах мира уделяется ограничению скоростей движения. Основная цель этого ограничения – снизить аварийность. В 1973 г. в США было введено общее по стране ограничение скорости движения до 88 км/ч как мероприятие, направленное на снижение расхода топлива в условиях энергетического кризиса. Установлено, что предел скорости движения 88 км/ч водителями нарушался в 65% случаев на внегородских дорогах и в 48% на городских дорогах. В 1973 г. 54% водителей превышало скорость движения 104 км/ч, в 1974 г. 6%.

Таблица 1

Знаки	Скорость, км/ч, при обеспеченности, %
	15	50	85	95	100
До установки знаков	51,0	63,5	78,5	85,0	100
«Опасный поворот»	50,0	60,0	77,0	84,0	90
«Извилистая дорога»	55,0	61,0	76,0	86,0	100
«Опасный поворот» и «Прочие опасности»	49,0	56,0	71,5	81,0	100
«Опасный поворот» и «Ограничение скорости до 60 км/ч»	51,5	58,0	69,0	78,0	90
«Прочие опасности» и «Опасный поворот» в 100 м друг от друга	41,0	53,5	67,0	77,0	100

В Швейцарии максимальная скорость движения была ограничена 100 км/ч. Такое ограничение оказало отрицательное воздействие на движение потока автомобилей. Оно привело к трудностям совершения обгонов легковыми автомобилями грузовых автомобилей и автопоездов, превышающих скорость 80 км/ч.

В ФРГ при ограничении скоростей до 100 км/ч скорость движения в рабочие дни снизилась у 70-80% автомобилей, а при ограничении до 130 км/ч – у 20-30%. Было установлено, что ограничение скорости приводит к уменьшению разности скоростей автомобилей, к уменьшению числа обгонов и снижению уровня шума. Анализ пропускной способности показал, что на автомагистралях ФРГ максимальная интенсивность движения наблюдается при скоростях 60-80 км/ч. Однако не рекомендовано в качестве критерия ограничения скорости принимать пропускную способность. При опросе 64% водителей высказались о целесообразности введения ограничения скорости до 100 км/ч.

Введение ограничения скорости на одной из автомагистралей ФРГ позволило повысить интенсивность движения с 20300 до 22600 авт/16 ч. Допускалась максимальная скорость 130 км/ч, минимальная 80 км/ч.

Установка знака ограничения скорости 80 км/ч на автомагистрали M1 в Англии показала, что средняя скорость движения снизилась на 16 км/ч, минимальный интервал между автомобилями составил 1,5 м. Отмечено, что основным недостатком ограничения скорости 80 км/ч является небольшая разница скоростей между автомобилями различных типов.

В Финляндии ограничение скорости до 60, 80 и 120 км/ч привело к снижению средних скоростей и среднего квадратического отклонения их. Ограничение скорости до 120 км/ч привело к снижению средней скорости на 2,3 км/ч (максимально на 5,6 км/ч), значение среднего квадратического отклонения уменьшилось на 3,2 км/ч.

В СССР были проведены эксперименты по ограничению скорости на больших участках дорог Москва-Рязань и Москва-Тула. Были установлены скорости 80 и 70 км/ч. Анализ показал, что средняя скорость движения не изменилась. Снизились максимальные скорости движения.

Большое влияние на скорости оказывает разметка проезжей части и прежде всего размер штрихов и разрывов, оптимальное соотношение которых должно быть не менее 1:3.

Таблица 2

Дорожные условий	Снижение скорости, км/ч, при различной обеспеченности			Среднее квадратическое отклонение скорости 50 %-ной обеспеченности, км/ч
	50 %	85 %	95 %	до разметки	после разметки
Прямая в плане и профиле	5,5	8,1	7,2	7,1	5,9
Кривая в плане радиусом 800 м	5,0	7,8	8,5	6,7	5,8
То же, 300 м	6,2	10,1	14,2	6,9	5,1
Населенный пункт	5,1	7,0	7,1	4,8	4,1
Спуск 35% протяженностью 570 м	5,3	8,2	11,3	7,6	5,7

Сплошная осевая разметка в сочетании с краевой разметкой на дорогах с шириной проезжей части 6,0 м приводит к значительному снижению скорости (табл. 2). Наблюдения показали, что наиболее существенно снизились скорости быстроходной группы легковых и легковых грузовых автомобилей. Скорости основной массы грузовых автомобилей уменьшились всего на 2-4 км/ч, т, е. на 3-7%. Особенно эффективным действием разметки было на кривых в плане с шириной проезжей части 6 м. После нанесения разметки скорости снизились на 12-18 км/ч.

Наблюдения показали, что при высоких интенсивностях на дорогах с шириной проезжей части 7 м разметка способствует устранению помех для движения и повышает скорость потоков.

Большой эффект даст организация с помощью разметки реверсивной полосы на трехполосных дорогах. Среднее время сообщения уменьшается на 12-13%, значительно упорядочивается движение. Средняя скорость движения увеличивается на 4,75 км/ч, скорость движения в направлении с наибольшей интенсивностью возрастает на 12,3 км/ч.

Таким образом, различные средства организации движения позволяют устанавливать желаемый и оптимальный режим движения на дороге.

4

Л екция 6