Глава VI

Закономерности движения транспортных потоков

§ VI.1. Режимы движения автомобилей

Рассмотренные в гл. V требования к элементам дороги обеспечивают возможность движения с расчетной скоростью одиночных автомоби­лей, водителям которых ничто не препятствует избирать 'Наиболее при­емлемый для них режим движения и реализовать динамические воз­можности автомобилей.

Фактически по дорогам происходит одновременное движение боль­шого числа автомобилей разных типов с разной степенью загрузки и в разном техническом состоянии. Ими управляют водители разной квалификации, обладающие индивидуальными особенностями вожде­ния и различной продолжительностью реакции на изменение обста­новки движения. Поэтому все проектные решения, принимаемые на основе нормативов, разработанных применительно к движению оди­ночного автомобиля, должны анализироваться с точки зрения удовлет­ворения ими требований движения транспортных потоков.

Следуя из разных мест отправления в разные места назначения, автомобили образуют на дороге транспортные потоки, движущиеся навстречу друг другу. В каждом транспортном потоке осуществляется взаимодействие автомобилей. Между автомобилями устанавливаются интервалы, величина которых зависит от скорости движения и инди­видуальных особенностей водителей, стремящихся выдержать расстоя- 100 ние от идущего впереди автомобиля, которое им кажется безопасным. Изменение дорожных условий вызывает соответа вующее изменение рас­стояний между автомобилями (сгущение или растягивание транспорт­ного потока). Различие в условиях движения, которые кажутся раз­ным водителям оптимальными, приводит к возникновению в каж­дом транспортном потоке внутренних помех. Происходят обгоны мед­ленных автомобилей более быстрыми. На дорогах с проезжей частью для двух полос движения обгоны связаны с выездом обгоняющих ав­томобилей на смежные полосы встречного движения, что создает по­мехи для встречного транспортного потока.

Изучение закономерностей движения транспортных потоков яв­ляется предметом развивающейся в последние годы теории транспорт­ных потоков — науки, описывающей закономерности движения авто­мобилей в различных дорожных условиях с учетом их динамических качеств'и психофизиологических особенностей водителей. Она основа­на на положениях теории автомобиля, инженерной психологии и теории вероятностей.

Условия движения по дороге существенно меняются с увеличени­ем интенсивности движения. На степень удобства проезда по дороге, легкость управления автомобилем, эффективность использования ав­томобильного транспорта и расход топлива непосредственное влияние оказывает загрузка дороги движением. В зависимости от степени за­грузки дороги автомобилями различают несколько характерных режимов транспортных потоков, связывая с ними понятие об уровнях удобства движения:

свободный поток (уровень удобства движения А) — одиночные ав­томобили, едущие по дороге на таком расстоянии друг за другом, что они не оказывают взаимного влияния на условия движения (рис. VI. 1, а). Проезд по дороге неутомителен для водителей и пасса­жиров. Из этого случая исходили ранее при обосновании требований к отдельным элементам дорог;

частично связанный поток (уровень удобства движения Б)—дви­жение происходит в виде групп, состоящих из нескольких автомо­билей, которые отличаются по динамическим качествам и следуют на близком расстоянии друг за другом (рис. VI. 1, б). Обычно это вызы­вается гем, что передний автомобиль, движущийся более медленно, задерживает задние. Водители их вынуждены ехать медленнее, чем хотели бы, ожидая удобного момента для совершения обгона с выездом на соседнюю полосу, после чего получают, возможность про­должать движение с.режимом одиночного автомобиля, пока не нагонят следующую группу. Средние скорости потока снижаются, управление автомобилем осложняется. Если движение на близком расстоянии друг от друга предписано группе водителей, едущих в одно место, мы имеем случай организованного колонного движения;

связанный поток (уровень удобства движения В) — движение про­исходи! в виде больших групп автомобилей (рис. VI. 1, в). Все автомо­били оказывают взаимное влияние и сразу после обгона одиночного ав­томобиля или пачки скорость автомобиля начинает вновь определяться движением едущего перед ним автомобиля. Обгоны осуществляются

с тем большей трудностью, чем выше интенсивность движения. Ком­фортабельность поездок существенно ухудшается. От водителей тре­буется повышенная внимательность;

плотный, или насыщенный поток (уровень удобства движения Г)— автомобили следуют дру! за другом (рис. VI. 1, г). Обгоны стано­вятся практически невозможными. Скорость движения резко снижает­ся. В местах ухудшения дорожных условий возможно возникновение заторов.

В связи с колебаниями интенсивности движения в разные дни и часы суток на одном и том же участке дороги режимы движения изменяют­ся.

Поскольку условия движения автомобилей для каждого из указан­ных режимов различны, они описываются различными закономернос­тями теории транспортных потоков. 102

§ У1.2. ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕЖИМОВ ДВИЖЕНИЯ ПОТОКОВ АВТОМОБИЛЕЙ

Движение по дороге потока автомобилей представляет собой свое­образный неустановившийся процесс, в котором взаимное расположе­ние и скорости автомобилей все время меняются случайным образом. Поэтому режим движения потока может быть охарактеризован только средними статистическими показателями.

Измерения на каком-либо участке дороги скоростей движения ав­томобилей показывает, что они меняются в сравнительно широком интервале, но для основной массы автомобилей располагаются вблизи некоторого среднего значения. Чем плотнее транспортный поток, тем меньше в нем различие в скоростях отдельных автомобилей. При ин­тенсивности движения, соответ­ствующей устойчивому транспорт­ному потоку, кривые распределе­ния числа автомобилей по скоро­сти движения (рис. V 1.2) имеют колоколообразное очертание, ха­рактерное для нормальной кривой распределения.

Скорости и режимы движения транспортных потоков характер'.!» зуют также кумулятивными кри­выми, показывающими, какой про­цент из общего количества авто­мобилей движется со скоростями, меньшими заданной (рис. VI.2, б). Средняя часть кривой соответст­вует основной части потока. Ниж­няя часть кривой примерно до 15% обеспеченности показывает, с ка­кой скоростью движутся наиболее медленные автомобили, вызываю­щие основную потребность в обго­нах. Обеспеченность 50% выра­жает среднюю скорость транспорт­ного потока.

70 ВС/ Спорость, км/ч Рнс. VI.2. Закономерности распреде­ления движения между автомобиля­ми в транспортном потоке: а — кривая распределения скоростей для однородного транспортного потока: б — ку­мулятивная кривая; /.— наиболее характерная (модальная) ско­рость 2 — скорость 85% ной обеспеченно­сти; 3 — средняя скорость; 4 — скорость 15%-иой обеспеченности Ее принимают за в основную характеристику режима движения транспортного потока. Изгиб верх­ней части кривой, примерно от 80— 90%-ной обеспеченности, выделяет наиболее быструю группу автомо­билей, в число которой входят и автомобили, нарушающие требо­вания безопасности движения. По­этому за наибольшую скорость движения автомобилей, для кото-		г\
		' \
	/	\	1
Г		2	М	1
/	\ / V^1	'' Л	>\ ч.