Интенсивностью движения (J ) (автомоб./час, автомоб/сут., автомоб/год) называют количество транспортных средств А дв , проходящих через поперечное сечение дороги или полосы движения в единицу времени t :

Интенсивность движения, приходящуюся на полосу, называют удельной интенсивностью движения. Промежуток времени (ч, сутки, год), за который определяется интенсивность движения, зависит от целей ее исследования. Интенсивность движения характеризуется весьма большими колебаниями во времени (по часам, дням недели и т.д.),

В транспортных расчетах наиболее часто интенсивность движения характеризуют часовым значением в час наибольшей нагрузки транспортной сети (максимальный час пик), так как в эти часы возникают наиболее сложные задачи организации движения.

Неравномерность движения транспортных средств во времени и городском пространстве характеризуют коэффициентами временной (внутри часовой, часовой, суточной, месячной, годовой) и пространственной (по зонам города, районам, магистралям и направлениям движения). Неравномерности транспортных потоков, определяют отношением интенсивности движения в рассматриваемой временной интервал к средней за расчетный период. Или интенсивности движения в том или другом районе или направлении движения к соответствующей средней.

Временной интервал t и – величина, обратная интенсивности движения на полосе движения с запрещенным обгоном транспортных средств. Он определяет промежуток времени между транспортными средствами в секундах. Тогда как интенсивность движения определяется за часовой промежуток времени. Временной интервал (с) определяется по отношению:

где 3600 - количество секунд в часе

Путевой интервал илидинамическим габарит l и – путь, проходимый транспортным средством за временной интервал t и , (м):

где V - скорость транспортного потока (движения транспортных средств), м/с.

Динамический габарит l и определяют как минимальное расстояние между подвижными единицами (ПЕ) (рис. 21,), при котором водитель второй ПЕ способен затормозить на безопасном расстоянии от первой ПЕ (впереди идущей) при её внезапной остановке.

Рис. 21 Динамическая модель транспортного потока

Он складывается из отрезка пути l Р, проходимого поездом за «время реакции водителя» - отрезок времени, в течение которого водитель способен оценить транспортную ситуацию, т. е. осознать, что ПЕ - лидер остановился, и включить торможение; тормозного пути l Т ; минимально необходимого зазора безопасности l б и длины впереди идущей ПЕ l п

Большое влияние на интенсивность движения, временной интервал и динамический габарит оказывает состав транспортного потока, так как разные транспортные средства (легковые и грузовые автомобили, автобусы, троллейбусы) имеют разные размеры и динамические характеристики (ускорения при разгоне (пуске), замедление при торможении, установившуюся скорость движения и др.). При разнородном потоке тихоходные и маломаневренные транспортные средства лимитируют скорость всего потока. Громоздкие машины ухудшают обзорность дороги, что заставляет некоторых ПЕ увеличивать разрыв между ними. Для учета разнородности транспортного потока используют метод его приведения к однородному транспортному потоку коэффициентами приведения. Обычно основную массу дорожного движения составляют легковые автомобили. Поэтому транспортный поток приводят к условному легковому автомобилю сравнением динамических габаритов различных транспортных средств с динамическим габаритом легкового автомобиля.

Линейная плотность движения n l – количество автомобилей приходящихся на один километр протяженности (км.) дороги или полосы.

Поверхностная плотность движения n F – количество автомобилей приходящихся на один километр поверхности (м 2 .) дороги или полосы.

Понятие передвижения и поездки ,

Перемещения людей в городском пространстве, связанные с их производственными и культурно-бытовыми нуждами начинаются в местах проживания (спальные районы) и заканчиваются в местах приложения труда, учебы, отдыха, в местах социальной потребности и в других объектах жизненного обеспечения населения. Все эти объекты называют центрами тяготения или центрами транспортного тяготения. Перемещения людей между центрами транспортного тяготения можно представить в общем случае в виде суммы передвижений совершаемых внутри центров тяготения. Передвижения от двери пункта отправления (ПО) до двери пункта назначения (ПН), например проходной завода, и передвижения от двери ПН до цели передвижения, например рабочего места у станка, стола и т. д.

В теории городских пассажирских перевозок (ГПП) обычно рассматривают перемещения людей от двери ПО до двери ПН. Основными понятиями, характеризующими перемещения людей в городском пространстве, являются понятия передвижения и поездки.

Передвижением (корреспонденцией) называют перемещения людей от двери ПО к двери ПН. Без посещения попутно каких-либо других промежуточных центров тяготения, где передвижение замещается действиями, составляющими его цель. Передвижения могут быть простыми, сложными, пешеходными, транспортными и составлять цепочки передвижений.

Простыми называют передвижения от двери ПО к двери ПН, осуществляемые пешком (без посещения других центров тяготения) или в виде беспересадочной транспортной поездки на том или другом виде транспорта, например легковом автомобиле от двери ПО к двери ПН.

Сложными или составными называют передвижения от двери ПО к двери ПН (без посещения других центров тяготения), состоящие из пешеходных и транспортных или только транспортных, но с пересадками.

Транспортными называют передвижения с использованием различных видов ГПТ - ГМПТ или ИПТ. Простое транспортное передвижение, рассматриваемое как цикл от момента входа пассажира в транспортное средство на каком-либо остановочном пункте до момента выхода из него на другом остановочном пункте, называют маршрутной поездкой . Маршрутная поездка характеризуется, таким образом, несменяемостью подвижного состава (поезда), в котором она совершается. Транспортное пе редвижение между ПО и ПН состоящее из одной, или нескольких маршрутных поездок, одного или разных видов ГПТ (трамвая и троллейбуса, метрополитена и автобуса и др.) называют сетевой поездкой.

Рис. 22 Схемы простых и сложных передвижений

Таким образом, сетевая поездка, может быть, простой и сложной. Сложные сетевые поездки отличаются от простых пересадочностыо , т. е.- наличием пересадок из одного транспортного средства в другое в пересадочных узлах. При этом неважно, осуществляются ли они в подвижном составе разных маршрутов одного или разных видов ГПТ. Смена одного подвижного состава на другой (пересадка) означает всегда конец одной маршрутной поездки и начало другой.

Следует отметить, что это важно для понимания разницы между маршрутной и сетевой поездкой в транспортных расчетах. Такое понимание разницы необходимо для правильного определения объемов пассажирских перевозок. При принятых системах тарифов (оплаты проезда) объем пассажироперевозок уличных видов ГПТ определяют как количество освоенных именно маршрутных поездок.Цепочкой передвижений называют совокупность нескольких последовательно совершаемых передвижений. Каждое перемещение заканчивается посещением, какого - либо ПН, который затем становится началом ПО следующего передвижения.

Цепочки передвижений между «к»- ми пунктами отправления и назначения состоят из «к» простых или сложных передвижений, которые могут быть пешеходными, транспортными и смешанными.

Примеры простых и сложных передвижений показаны на рис. 22, а, б, в. Они осуществляются между ПО и ПН без посещения промежуточных ПН. Поэтому каждое из них представляет собой одну сетевую поездку. На рис. 22, г показана цепочка из трех передвижений: пешеходного между ПО и ПН Х и двух транспортных между ПН 1 и ПН 2 и ПН 2 и ПО. В этом случае одно передвижение отделяет от другого посещение ПН. Основными характеристиками передвижений являются протяженность (длина), скорость сообщения и затраты времени на передвижение. Наиболее общая характеристика передвижения - затраты времени на передвижение t 0 , которые определяются длиной передвижения l 0 и скоростью сообщения в передвижении:

Затраты времени на передвижение называют трудностью сообщения. Однако трудность сообщения определяется не только затратами времени в передвижении. Иногда трудность сообщения зависит: от удобства передвижений, определяющих транспортную утомляемость, пересадочности, частоты и регулярности движения, удельного веса пешеходных затрат времени и ожидания транспорта в общих затратах времени на передвижения и др. Однако количественного выражения трудности сообщения в таком понимании в настоящее время еще не найдено. Поэтому в дальнейшем будем рассматривать трудность сообщения как затраты времени на передвижения. Максимальные затраты времени на передвижения Т мак.с ограничиваются допустимым пределом транспортной утомляемости, который устанавливается с учетом психофизиологических возможностей организма человека, экономических, социальных и других факторов. Затраты времени на передвижение определяются в соответствии с пунктом 6.2 действующих строительных норм и правил (СН и П 2.07.01–89.). В городах на передвижения от мест проживания до мест работы для 90% трудящихся (в один конец) не должны превышать (для городов с населением, тыс. чел., мин): 2000 – 45, 1000 – 40, 500 – 37, 250 – 35, 100 и менее – 30. В соответствии с этим ограничением при проектировании транспортных систем выбирают виды ГПТ и необходимые характеристики их транспортных сетей и маршрутных систем. Трудность сообщения в передвижениях составляет (см. рис.22):

t 0 = 2t пеш + t ож + t тр

В среднем удельный вес отдельных транспортных составляющих t 0 ориентировочнопринимается: t тр – 50%, t ож – 20%, 2t пеш .– 30%.

Время подхода к остановочному пункту. Транспортные передвижения начинаются и заканчиваются у остановочных пунктов, которые являются центрами тяготения транспортных линий ГМПТ. Зона пешеходной доступности остановочного пункта оценивается принятым максимально допустимым временем подхода к остановочному пункту t п.д.макс. , или расстоянием l п.д. макс , проходимым пешеходом за это время. Если доступность некоторой точки t пд < t п.д.макс. , то она лежит в зоне пешеходной доступности остановочного пункта, если же t пд > t п.д.макс , то - вне этой зоны. Конфигурация зоны переходной доступности остановочных пунктов определяется планировочной структурой прилегающей к ним территории. В предположении изотропности городского пространства она представляет собой окружность радиуса R п.д. . макс с центром в остановочном пункте ОП (рис. 23, а). При длине перегона l п >2R п д макс зоны влияния соседних остановочных пунктов ОП не перекрываются. Если принять, что точки зарождения передвижений к ОП расположены внутри его зоны пешеходной доступности равноплотно, то средний радиус ее (среднюю пешеходную доступность ОП) можно определить как радиус инерции:

Рис. 23 Модели формирования зон пешеходной доступности остановочных пунктов (ОП) транспортных линий

Реальное городское пространство всегда анизотропное. Если учесть фактическую не прямолинейность подхода к остановочному пункту коэффициентом не прямолинейности k н.п. , то среднее расстояние и время подхода к нему будут:

;

Средняя величина зоны пешеходной доступности транспортных линий l п.д.ср определяется плотностью транспортной сети. В конкретных планировочных условиях она может быть найдена расчетом, а в общем случае определяется по эмпирической формуле А. X. Зилъберталя:

где δ – плотность транспортной сети.

Дальность пешеходных подходов до ближайшей остановки общественного пассажирского транспорта следует принимать не более 500 м. (СН и П.2.07.01–89). Это расстояние следует уменьшить в некоторых климатических зонах до 300 – 400. В общегородском центре дальность пешеходных подходов до ближайшей остановки общественного пассажирского транспорта от объектов массового посещения должна быть не более 250 м. В производственных и коммунально-складских зонах – не более 400 м. от проходных предприятий. В зонах массового отдыха и спорта – не более 800 м. В районах индивидуальной усадебной застройки дальность пешеходных подходов до ближайшей остановки общественного пассажирского транспорта может быть увеличена в больших, крупных и крупнейших городах до 600 м., в малых и средних – до 800 м.

Расстояние между остановочными пунктами (ОП) на линиях общественного пассажирского транспорта в пределах территории поселений следует принимать: для автобусов, троллейбусов и трамваев 400-600 м., экспресс-автобусов и скоростных трамваев – 800 – 1200 м., метрополитена 1000 – 2000 м., а электрифицированных железных дорог 1500 – 2000 м.

Время ожидания автобуса. Время ожидания пассажиром очередного автобуса на остановочном пункте ГПТ является функцией интервала t и между автобусами. Очевидно, что t ож.макс. = t и когда пассажир подходит к остановке в момент подхода очередногоавтобуса, но не входит в него, и t ож.мин. = 0 когда он подходит к остановке в момент отхода поезда и входит в него без потери времени на ожидание. Следовательно, среднее время ожидани J м1 я пассажирами поезда на остановке:

t ож. = 0,5t и

Если пассажир ожидает автобус одного определенного маршрута, то в (16) t и - маршрутный интервал этого маршрута. Если же пассажир может воспользоваться автобусами всех маршрутов, проходящих по транспортной линии в рассматриваемой точке, то t и - сетевой интервал, или интервал между двумя следующими один за другим автобусами независимо от их распределения по маршрутам. На участке линии, по которой проходит s маршрутов, интенсивность движения:

J с = J м1 + J м2 + J м3 +…..+ J м s =

J с - интенсивность движения на i- м маршруте.

Маршрутный интервал - величина, обратная интенсивности движения автобусов, поэтому с учетом (16) сетевой интервал t с может быть найден из выражения:

На величину времени ожидания пассажиром автобуса на остановочном пункте влияет фактическое наполнение автобусов. При подходе к остановочному пункту переполненного автобуса посадка может не состояться. В расчетах полагают, что отказ пассажиру в посадке происходит во всех случаях подхода к остановочному пункту автобуса с наполнением, превышающим принятое максимальное расчетное. Фактически пассажир может уехать в переполненном автобусе и время его ожидания на остановочном пункте будет меньше принятого по расчету вероятности переполнения поездов. Но условия его проезда не будут соответствовать необходимым по требованиям транспортной комфортабельности, а транспортная утомляемость за счет сокращения времени передвижения не только не уменьшится, а возможно и увеличится по сравнению с той, которая будет при некотором увеличении времени передвижения, но в нормальных условиях проезда.

Наполнение автобусов пассажирами: т р

т р = т с + αF ст,

где т с - количество мест для сидящих пассажиров в пассажирском салоне поезда; α - коэффициент наполнения прохода - принятая норма или фактическое заполнение площади F ст стоящими пассажирами (количество пассажиров на 1 м 2 свободной площади пола); F ст - свободная площадь пола пассажирского салона, предназначенная для размещения стоящих пассажиров. В соответствии с действующими ГОСТ нормальным считают наполнение поездов тогда, когда заняты все места для сидящих пассажиров и свободная площадь пола пассажирского салона при α = 5 чел/м 2 ; максимальным, допускаемым в часы пик, - когда заняты все места для сидящих пассажиров и свободная площадь пола пассажирского салона при α = 8 чел/м 2 .

Фактическое наполнение поездов в часы максимальной нагрузки нередко превышает α = 8 чел/м 2 и достигает 10. Поэтому при расчетах подвижного состава на прочность принимают α = 10 чел/м 2 . При расчетах городских транспортных систем ГМПТ требующееся количество подвижного состава для освоения пассажироперевозок в генеральном плане определяют из расчета нормального наполнения при α = 3 чел/м 2 и максимального в часы пик
α = 5 чел/м 2 .

При нерегулярном движении и переполнении поездов затраты времени на ожидание пассажирами посадки на остановочных пунктах увеличиваются весьма значительно - на 70% – 80%, т. е. почти в два раза. Основное влияние на увеличение времени ожидания пассажирами автобусов оказывают отклонения интервалов от заданных расписанием движения.

Учитывая, что доля времени ожидания автобусов в общей трудности передвижений довольно значительна (составляет примерно 20%), все эти факторы приходится тщательно изучать. Снижение времени ожидания t ож. является резервом не только уменьшения трудности передвижений, но и роста доли передвижений, осваиваемых ГМПТ, так как при большом t ож часть пассажиров с малой длиной поездки на транспорте предпочитает транспорту пешеходное передвижение. Математическое ожидание передвижений, предъявляемых на транспорт (осваиваемых ГПТ), определяется соотношением затрат времени Т пеш в пешеходном и Т тр в транспортном передвижении между ПО и ПН. Передвижение будет транспортным при условии:

Т пеш > Т тр =2t пеш. + t ож. +t тр,

причем нужно учитывать, что в общем случае пути пешеходного и транспортного передвижений между ПО и ПН могут быть различными.

Транспортное время – затраты времени в маршрутной поездке. Транспортное время определяются длиной маршрутной поездки l мп и скоростью сообщения V c того вида ГПТ, на котором поездка совершается:

Время на пересадку Т пер Затраты времени, связанные с пересадками в сетевых поездках, складываются из затрат времени t пер . на пешеходное передвижение между остановочными пунктами конца предыдущей i -й и начала следующей j -й маршрутной поездки (если эти остановочные пункты совмещены, то t пер = 0) и t ож на ожидание автобуса j -гo направления:

Т пер = t пер . + t ож

Затраты времени t пер . определяются условиями размещения остановочных пунктов в узлах пересадки и удобством передвижения между ними. В практике проектирования стремятся свести t пер . к нулю методом совмещения остановочных пунктов разных маршрутов одного и разных видов транспорта. Затраты времени t ож на ожидание транспорта при пересадке не отличаются от затрат времени на ожидание транспорта в начале передвижения, но при больших интервалах между автобусами их следует сокращать путем, согласования расписаний движения подвижного состава i- го и j -го направлений, как это делается в практике железнодорожных перевозках.

В соответствии с пунктом 6.31 СН и П.2.07.01–89 в пересадочных узлах независимо от величины расчетных пассажиропотоков время передвижения t пер (перехода) на пересадку пассажиров не должно превышать 3 мин., без учета времени ожидания транспорта.

Пересадочность в транспортных передвижениях (сетевых поездках) оценивают коэффициентом пересадочности k пер, определяемым как отношение общего количества маршрутных поездок А м населения за определенный расчетный период времени к общему количеству передвижений за то же время с использованием транспорта (сетевых поездок) А с .

Очевидно, что в обычных транспортных системах А м >А С и k пер >1. Фактическая пересадочность на ГПТ зависит от территориальных размеров и населенности города, его планировочной структуры, развития и удачности построения транспортной сети и маршрутной системы (соответствия выбора направлений маршрутов ожидаемым направлениям пассажиропотоков), принятых систем организации движения ГПТ. Величина коэффициента пересадочности k пер для различных групп поселений ориентировочно может быть принята: в городах с населением 50-100 тыс. человек примерно 1,05 с колебаниями от 1 до 1,2,

в городах с населением 50-100 тыс. человек примерно 1,05 с колебаниями от 1 до 1,2, в городах с населением от 250 до 500 тыс. человек - 1,15 с колебаниями от 1,1 до 1,2, в городах с населением 500 тыс. - 1 млн. человек- примерно 1,25 с колебаниями от 1,15 до 1,3 и в городах с населением более 1 млн. человек - примерно 1,3 с колебаниями от 1,2 до 1,4. Наибольшая пересадочность наблюдается в трудовых передвижениях, где она может достигать величины 1,5 и более. Столь высокая пересадочность указывает обычно на недостатки маршрутной системы и необходимость ее корректировки.

Рост пересадочности в крупнейших и крупных городах объясняется не только увеличением количества транспортных передвижений в связи с большими территориальными размерами города, но и соответствующим развитием транспортной сети. В небольших городах перевозки обслуживают обычно несколько маршрутов ГПТ, иногда один - два, а в крупных городах - десятки и сотни, что расширяет возможности населения пользоваться транспортом и повышает пересадочность.

Основные количественные измерители пассажироперевозок

Основными количественными измерителями пассажироперевозок являются объем пассажироперевозок Q, пассажиропоток F, объем транспортной работы (пассажирооборот) P, средняя длина поездки l cp , удельная годовая нагрузка транспортной сети пассажирами ΔQ, удельный пассажирооборот ΔP.

Пусть в результате, например, прямых натурных обследований пассажироперевозок на некоторой транспортной сети, или маршруте определены количества Q ij корреспонденций. Маршрутных поездок между всеми ее остановочными пунктами отправления i и прибытия j за произвольный период наблюдения Т. В обозначении А ч первый из индексов i будем считать индексом пункта отправления, второй.j - индексом пункта прибытия. Соответственно под Q ij будем понимать количество поездок из i в j за период наблюдения Т, а под Q ji - количество поездок из j в i за то же время.

Объемом пассажирcких перевозок Q называют количество пассажиров, перевезенных на маршруте, участке сети, на всей сети рассматриваемого вида ГПТ или на всех сетях ГПТ за единицу времени (час, сутки, месяц, квартал, год). Количество пассажиров, перевезенных за период наблюдения Т, очевидно, равнозначно количеству выполненных за это время маршрутных поездок. Следовательно:

Количество корреспонденции Q ij из i в j, очевидно, равно количеству посадок, совершенных в пункте i на направление j, или высадок в пункте j с направления i. Поэтому объем пассажироперевозок Q (пасс/ч, пасс/сут., пасс/год и т. д.) может быть определен как сумма пассажиров, вошедших в транспортные средства в пунктах посадки (Q вх) или сошедших в пунктах высадки (Q сх) за единицу времени (час, сутки, месяц, квартал, год):

В транспортных расчетах за единицу времени чаще всего принимают час, сутки или год

Объемом транспортной работы P , или пассажирооборот, – количество выполненных транспортом пассажиро-километров (пасс-км). Определяют пассажирооборот на маршруте, участке сети, на всей сети рассматриваемого вида ГПТ или на всех сетях ГПТ за единицу времени (пасс-км/ч, пасс-км/сут., пасс-км/год и т. д.). Иначе говоря, сумму длин всех пассажирских корреспонденций (поездок) за рассматриваемую единицу времени. Если l ij - расстояние пассажирской корреспонденции Q по транспортной сети, то

Удельной годовой нагрузкой транспортной сети пассажирами ΔQ называют отношение годового объема пассажироперевозок Q к длине транспортной сети L c или, иначе говоря, годовой объем пассажироперевозок, приходящийся на 1 км длины транспортной сети (пасс. год /км)

Удельным пассажирооборотом (ΔP) (пасс-км год-км) называют объем транспортной работы Р за год, приходящийся на 1 км длины транспортной сети L c :

Специфической характеристикой пассажироперевозок , оценивающей их напряженность и направление в отдельных точках (сечениях) транспортной сети, является пассажиропоток.

Пассажиропотоком F называют напряженность потока пассажиров в сечениях транспортной сети за единицу времени (час, сутки, год) в том или другом направлении движения или количество пассажиров, перевезенных через поперечное сечение сети в заданном направлении (или обоих направлениях) в единицу времени. Очевидно, что во всех сечениях одного перегона транспортной сети пассажиропоток неизменен (так как в период езды по перегону количество пассажиров в поездах изменяться не может) и равен количеству пассажиров, перевозимых по нему в принятую единицу времени. Поэтому обычно имеют в виду не пассажиропоток в сечении сети, а пассажиропоток перегона или участка сети, во всех сечениях которых пассажиропоток одинаков.

Пассажиропоток перегона - количество пассажиров, проезжающих по перегону (правильнее говорить - в сечении перегона) в единицу времени. Пассажиропоток участка сети - количество пассажиров, проезжающих соответственно по участку сети (в сечениях участка сети) в единицу времени. Нужно иметь в виду некоторую условность этих понятий (хотя их везде применяют в транспортных расчетах), так как по определению пассажиропоток относят к сечению, а не протяженному участку сети.

Важно также различать понятия пассажиропотока и объема пассажироперевозок, тем более, что единица измерения пассажиропотока по определению (количество пассажиров в единицу времени) совпадает с размерностью объема пассажироперевозок. Пассажиропоток и объем пассажироперевозок различны и по смыслу, и по числовым величинам.

Средняя длина поездки l ср , является весьма важной характеристикой перевозок пассажиров. Её можно определить как средняя величина длины всех пассажирских корреспонденций на рассматриваемом маршруте или по сети в целом:

где п - общее количество поездок (маршрутных или сетевых).

Однако расчет средней длины поездки по (25) трудоемок. Величину средней длины поездок можно определять из соотношения Р = Q l с Р, откуда:

Из последнего выражения следует, что средняя длина поездок оказывает прямое влияние на показатели работы предприятий ГПТ: при том же объеме пассажироперевозок Q и разной средней длине поездок l cp объем транспортной работы предприятия (пассажирооборот) может быть существенно раз различным. Основные факторы, определяющие среднюю длину поездки пасажира, - территориальные размеры города, трассировка транспортной сети, маршрутная система и планировочная структура города, т. е. взаимное размещение в нем жилых зон, промышленных районов (мест приложения труда) и культурно-бытовых центров. Средняя длина поездки растет с увеличением территориальных размеров города. Поэтому в крупных городах (особенно при удлиненной планировке города) она больше, чем в небольших городах. Повышает среднюю длину поездки неудачная трассировка транспортной сети и неправильный выбор маршрутной системы.

При смешанной планировке города, когда промышленные районы и культурно-бытовые центры равномерно распределены между жилыми районами средняя длина поездки существенно меньше, чем в случае вынесения промышленных зон за пределы города, например, по санитарно-гигиеническим соображениям В последнем случае при той же численности населения города будут больше и объем пассажироперевозок и объем транспортной работы за счет увеличения доли населения, вынужденного пользоваться транспортом, в то время как в городах со смешанной планировкой значительная доля передвижений будет осуществляться пешком. Несмотря на меньший объем пассажироперевозок, экономические показатели работы предприятий ГПТ в городах со смешанной планировкой могут быть существенно выше, чем в городах с выделенными промышленными зонами в связи с уменьшением удельной доли транспортной работы, приходящейся на одного пассажира.

Таким образом, распределение поездок по длине (дальности) определяется большим количеством факторов и поэтому имеет различный характер в каждом городе.

Среднюю дальность lср (км) транспортных передвижений (сетевых поездок) определяют анкетными методами натурных обследований пассажироперевозок и расчетом по эмпирической формуле Зильберталя:

где F C ЕЛ - селитебная площадь города, км 2 ; а = 1,3 и b = 0,3 - коэффициенты, величины которых установлены в результате натурного обследования пассажироперевозок.

Кроме средней дальности передвижений в транспортных расчетах часто приходится ориентироваться на максимальную дальность передвижений l макс. , которую определяют по (27), но с другими значениями коэффициентов а и b. Для расчета максимальной дальности сетевых поездок рекомендуют: а =1,3 и b =0,72. Однако (27) дает удовлетворительные результаты расчета только для сравнительно небольших городов, в которых максимальная фактическая трудность сообщения меньше предельно допустимой Т ткс. В больших городах средняя дальность сетевых поездок определяется главным образом не размерами территории, а скоростью сообщения V c , обеспечиваемой ГПТ, поэтому (27) в этих условиях неприменима.

Средняя дальность пассажиропоездки l cp как показатель пассажироперевозок может характеризовать планировочную структуру города (удачность взаимного размещения жилых и промышленных районов, связей районов с городским центром), а также оценивать правильность организации маршрутной системы города и его отдельных районов. Систематическое повышение средней дальности передвижений связано, например, с массовым жилищным строительством и переселением трудящихся в новые районы, удаленные от мест приложения труда и общегородских центров тяготения населения.

Повышение средней дальности поездок может указывать на усиление тенденции превращения того или другого вида ГПТ в основной вид, а уменьшение ее - на усиление тенденции превращения его во вспомогательный подвозящий транспорт. Кроме того, показатель средней дальности поездки используют для определения объема транспортной работы и других производственно-эксплуатационных показателей ГПТ, поэтому средняя дальность поездок - один из важных элементов исследования при натурных обследованиях пассажироперевозок.

Интенсивность движения

К первичным показателям относятся суммарная интенсивность движения транспортных средств и пешеходов за относительно длительный отрезок времени и состав транспортного потока. Некоторые авторы называют этот показатель объемом движения. Именно этот показатель определяется размерами осуществляемых по тому или иному направлению автомобильных перевозок. Все остальные показатели можно считать производными, так как они будут в основном определяться этим первичным параметром и совокупностью условий дорожного движения. К наиболее часто применяемым для характеристики дорожного движения показателям относятся, интенсивность движения; состав транспортного потока; плотность потока транспортных средств, скорость движения; продолжительность задержек движения.

Интенсивность движения Na - это количество транспортных средств, проходящих через сечение дороги за единицу времени. В качестве расчетного периода времени для определения интенсивности движения принимают год, месяц, сутки, час и более короткие промежутки времени (минуты, секунды) в зависимости от доставленной задачи наблюдения. На дорожно-уличной сети можно выделить отдельные участки и зоны, где движение достигает максимальных размеров, в то время как на других участках оно в несколько раз меньше. Такая пространственная неравномерность отражает прежде всего неравномерность размещения грузо- и пассажирообразующих пунктов и их функционирования.

На рис. 1 показан пример картограммы, характеризующей интенсивность транспортных потоков на магистральных улицах города с радиально-кольцевой схемой улично-дорожной сети. Важнейшее значение в проблеме организации движения имеет неравномерность движения в течение года, месяца, суток и даже часа.

Рис. 1. Картограмма интенсивности транспортных потоков

Типичная кривая распределения интенсивности движения в течение суток на городской магистрали показана на рис. 2. Примерно такая же картина наблюдается и на автомобильных дорогах. Кривая (см. рис. 2) позволяет выделить так называемые пиковые часы или периоды, в которые возникают наиболее сложные задачи организации и регулирования движения.

Название часа пик является условным и вызвано лишь тем, что час является основной единицей измерения времени. Продолжительность наибольшей интенсивности движения может быть соответственно больше и меньше часа. Поэтому наиболее точным будет понятие пиковый период, под которым подразумевают продолжительность времени, в течение которого интенсивность, измеренная по малым отрезкам времени (например, по пятиминутным или пятнадцатиминутным наблюдениям), значительно превышает среднюю интенсивность периода наиболее оживленного движения. Периодом наиболее оживленного движения обычно является 16-часовой отрезок времени в течение суток (примерно с 6 до 22 ч).

Техническая классификация автомобильных дорог и разделение их по категориям производится по величине интенсивности движения автомобилей. Количественно данный показатель характеризуют числом автомобилей, проходящих по дороге и ее участку в конкретном поперечнике за единицу времени в обоих направлениях.

Интенсивность движения автомобилей разделяют на следующие виды и составляющие с целью определения расчетных параметров дороги, ее элементов и конструкций:

1. Среднегодовая суточная интенсивность движения используется только для экономических расчетов при сравнении вариантов трассы и при определении капитальных вложений.

Среднегодовую суточную интенсивность движения устанавливают на основе данных о размерах грузонапряженности и структуре автомобильного потока, выявленных в результате изысканий:

где Q – грузонапряженность перегона, т · км/км; К – коэффициент, учитывающий в составе потока автомобили, не перевозящие грузы, ориентировочно принимаемый равным 1,15-1,25; Д – число дней в году; q ср – средняя грузоподъемность автомобилей, т; β – коэффициент использования пробега; γ – коэффициент использования грузоподъемности; q ср βγ – производительность автомобиля на 1 км пробега в год. В среднем составляет 3,7 т/км.

Для проекта нового строительства дороги N c является величиной прогнозируемой, ожидаемой. А для проекта реконструкции N 0 ее устанавливают путем измерения фактического состава потока на постах наблюдения за интенсивностью движения.

2. Расчетная перспективная интенсивность движения N 20 (авт/сут) служит для назначения категории автомобильной дороги, определения ее геометрических параметров.

Для расчета дорожных одежд используется также расчетная перспективная интенсивность движения. но уже в зависимости от срока службы дорожной одежды (N 10 , N 15 и т.д.). Расчетную перспективную интенсивность движения при новом строительстве определяют по формуле

N 20 = N c · К общ,

где N c – среднегодовая суточная интенсивность движения, авт/сут; К общ – обобщенный коэффициент, учитывающий среднюю грузоподъемность грузовых автомобилей и их долю в транспортном потоке, неравномерность движения по сезонам года и часам; на перспективу значения К общ находится в пределах от 1,5 до 1,6.

При реконструкции N 20 рек рассчитывают на основе известной исходной (на начало реконструкции) фактической интенсивности N 0 , получаемой на постах учета движения. Формулы для определения перспективной расчетной интенсивности движения имеют следующий вид в зависимости от категории реконструируемой дороги и целей прогноза:

а) при изменении интенсивности по закону прямой

N 20 рек = N 0 + ∆Nt, (1.1)

где N 0 – фактическая интенсивность движения на год начала реконструкции, авт/сут; ∆N – средний ежегодный прирост интенсивности движения за предыдущий период наблюдений, авт/сут; t – период перспективы прогноза, t=20 лет (для дорожных одежд t=10, t=15 и т.д.);

б) при изменении интенсивности по закону геометрической прогрессии

N 20 рек = N 0 (1 + р/100) (t -1) , (1.2)

где р – средний ежегодный процент прироста интенсивности по данным учета движения за период не менее 10 лет, %;

в) для автомобильных дорог высоких категорий приемлема формула с убывающими темпами прироста интенсивности движения

N 20 рек = N 0 (1.3)

где К 1 и К 2 – эмпирические коэффициенты, зависящие от начального прироста интенсивности (табл. 1.1).

Начальные коэффициенты прироста интенсивности принимают:

В размере 1,1…1,12 для реконструкции дорог с твердым покрытием и высокой интенсивностью движения в районах, где сеть дорог обеспечена (более 200 км на 1000 км 2);

В размере 1,14…1,16 для реконструкции дорог низких категорий при повышении их на две или три категории в районах со средней развитостью дорог (от 200 до 50 км на 1000 км 2);

В размере 1.18…1,20 для фактически нового строительства дорог по направлениям, где имеются грунтовые дороги и дороги с низкими транспортно-эксплуатационными качествами, в районах, где сеть дорог не обеспечена (менее 50 км на 1000 км 2).

Формулы (1.1) и (1.2) применяются при расчете интенсивности движения на дорогах IV и V категорий. Для дорог II и III категорий данные формулы применимы для краткосрочного прогноза (до 10 лет) в целях проработки вопросов организации движения. Формула (1.3) применяется для дорог высоких категорий при их реконструкции.

Значения коэффициента увеличения начальной интенсивности N 0 для различных сроков ее прогнозирования приведены в табл. 1.2.

3. Часовая интенсивность движения N ч, приведенная к легковому автомобилю, используется как для назначения категории дороги, так и числа полос, оценки пропускной способности и безопасности движения.

Расчетная часовая интенсивность движения определяется по формуле

N ч = N c α ч,

где N c – среднегодовая суточная интенсивность движения, авт/сут; α ч – доля всех автомобилей, прошедших за 1 час «пик», от общего суточного числа автомобилей, α ч = 0,076.

4. Состав потока. По дороге движутся автомобили различных марок и разного назначения – грузовые, легковые, автобусы, специальные, которые определяют неоднородность потока. Всякая интенсивность может быть охарактеризована как в натуральных единицах транспорта. Так и в приведенной к легковому автомобилю.

Состав потока начальной интенсивности N 0 ,полученный по результатам учета движения, известен. Состав потока на перспективу N 20 рек и других следует принимать по табл. 1.3.

Приведение интенсивности в натуральных единицах к легковому автомобилю производится с использованием коэффициентов, приведенных в табл. 1.2 СниП 2.05.02-85.

В случае если перспективная интенсивность была завышена, то завышенными окажутся и параметры автомобильной дороги. Тогда она длительное время будет использоваться не в полной мере, хотя капитальные начальные вложения в дорогу оказались значительными, и срок окупаемости будет превышен.

В случае занижения перспективной интенсивности движения заниженной окажется и категория дороги. В результате этого, автомобильная дорога за короткий промежуток времени, который будет меньше срока службы, окажется перегружена движением, что потребует преждевременной ее реконструкции. Данное положение в полной мере проявилось на Московской кольцевой автомобильной дороге, когда через 10-15 лет после окончания ее строительства потребовалось устройство дополнительных полос движения.

3.1 Выявление опасных мест методом коэффициентов аварийности

3.2 Определение коэффициентов безопасности

3.3 Определение пропускной способности дороги и коэффициента загрузки движением

3.4 Мероприятия

Приложение А

1. Назначение технической категории

Автомобильные дороги по транспортно-эксплуатационным качествам и потребительским свойствам разделяются на категории в зависимости от следующих параметров:

– количества и ширины полос движения;

– наличия центральной разделительной полосы на проезжей части;

– типа пересечений с автомобильными, железными дорогами, трамвайными путями, велосипедными и пешеходными дорожками;

– условий доступа на дорогу с примыканий в одном уровне.

Интенсивность движения N т – количество автомобилей, проходящее через некоторое сечение автомобильной дороги за единицу времени (час, сутки). В зависимости от интенсивности движения устанавливается категория дороги, выбираются сроки выполнения ремонта и мероприятия по организации движения.

Интенсивность движения со временем растет. Закономерность изменения интенсивности движения во времени может быть представлена уравнением сложных процентов (геометрической прогрессией):

N T = N 0 (1 + q) T - 1 ,

где N 0 – начальная (исходная) интенсивность движения; q – ежегодный темп прироста движения; Т – год.

Чем выше интенсивность движения, тем более совершенными проектируют дороги. Это связано с тем, что если для пропуска движения большей интенсивности построить дорогу с относительно крутыми уклонами и малой шириной проезжей части, то, хотя она и будет стоить дешевле, автомобили на ней не смогут двигаться с высокими скоростями. На такой дороге в течение всего периода эксплуатации автомобильный транспорт будет нести очень большие расходы.

Автомобильные дороги на всем протяжении или на отдельных участках подразделяются на категории в зависимости от интенсивности движения согласно табл.1.

В курсовом задании задается перспективная интенсивность движения на 20-й год (авт/сут). Для того чтобы определить категорию дороги, мы должны перевести перспективную интенсивность движения в расчетную приведенную к легковому автомобилю интенсивность движения (ед/сут). Приведение транспортного потока к расчетному легковому автомобилю производят по формуле

N пр = S N i × К пр i .(1.1)

Коэффициенты приведения выбираем из таблицы коэффициентов приведения в зависимости от типа транспортных средств (табл.2) и производим расчет приведенного в табл.3.

Таблица 1

Назначение автомобильной дороги	Категория дороги	Расчетная интенсивность движения, прив. ед/сут
Магистральные федеральные дороги (для связи столицы Российской Федерации со столицами независимых государств, столицами республик в составе Российской Федерации, административными центрами краев и областей, а также обеспечивающие международные автотранспортные связи)	I-а (автомагистраль)	св. 14 000
I-б (скоростная дорога)	св. 14 000
II	св. 6000
Прочие федеральные дороги (для связи между собой столиц республик в составе Российской Федерации, административных центров краев и областей, а также этих городов с ближайшими административными центрами автономных образований)	I-б (скоростная дорога)	св. 14 000
II	св. 6000
III	св. 2000 до 6000
Республиканские, краевые, областные дороги и дороги автономных образований	II	св. 6000 до 14 000
III	св. 2000 до 6000
IV	св. 200 до 2000
Дороги местного значения	IV	св. 200 до 2000
V	до 200

Таблица 2

Коэффициенты приведения

Пример: необходимо определить техническую категорию дороги, задана перспективная интенсивность движения N = 2900 авт/сут.

Таблица 3

Расчет приведенной интенсивности движения

Приведенная интенсивность движения N T = 5582 ед/сут соответствует II категории дороги. Назначается расчетная скорость 100 км/ч.

2. Расчеты и обоснование технических нормативов

Расчетной скоростью считается наибольшая возможная (по условиям устойчивости и безопасности) скорость движения одиночных автомобилей при нормальных условиях погоды и сцепления шин автомобилей с поверхностью проезжей части, которой на наиболее неблагоприятных участках трассы соответствуют предельно допустимые значения элементов дороги. На эту скорость проектируют все геометрические элементы автомобильных дорог – план и продольный профиль.

Расчетные скорости движения для проектирования элементов плана, продольного и поперечного профилей, а также других элементов, зависящих от скорости движения, следует принимать по табл.4.

Расчетные скорости, установленные в табл.4 для трудных участков пересеченной и горной местностей, допускается принимать только при соответствующем технико-экономическом обосновании с учетом местных условий для каждого конкретного участка проектируемой дороги.

Расчетные скорости на смежных участках автомобильных дорог не должны отличаться более чем на 20 %.

Таблица 4

Расчетные скорости

Категория дороги	Расчетные скорости, км/ч
основные	допускаемые на трудных участках местности
		Пересеченной	Горной
I-а
I-б
II
III
IV
V

В соответствии с перспективной интенсивностью движения на 20- летний период, указанной в задании, устанавливаем техническую категорию дороги.

· Определение допустимого радиуса горизонтальных кривых в плане.

Наименьший допустимый радиус горизонтальных кривых в плане без

устройства виража вычисляем расчетом при заданной скорости движения V Р по формуле

м

где µ - коэффициент поперечной силы; из условия обеспечения удобства езды пассажиров за расчетное значение можно принять µ= 0,15, i non - поперечный уклон проезжей части, i non - 0,020.

· Определение радиуса кривой при устройстве виража.

Для повышения безопасности и удобства движения на горизонтальных кривых в плане при радиусе R ≤ 3000 м для дорог I технической категории и при радиусе R ≤ 2000 м для дорог II-V технический категорий обычно предусматривают устройство виража, тогда минимальный радиус кривой находится по формуле

, (2)

м

где i в – поперечный уклон проезжей части на вираже, для расчета можно принять i в = 0,06

· Определение наименьшего расчетного расстояния видимости.

Наименьшее расчетное расстояние видимости вычисляется по двум схемам:

а) Поверхности дороги – это расстояние S 1 , на котором водитель может остановить автомобиль перед препятствием на горизонтальном (i пр = 0) участке дороги, м:

, (3)

где V р – расчетная скорость движения, км/ч; К Э – коэффициент эксплуатационного состояния тормозов, К Э = 1,2; l З – расстояние безопасности, l 3 = 5 – 10 м; j – коэффициент продольного сцепления шины, зависит от состояния покрытия, в расчетах принято j = 0,5 для случая

влажного покрытия; i пр – продольный уклон участка дороги; t – время

реакции водителя, t= 1 – 2 с.

б) Встречного автомобиля – расстояние видимости S2, складывается из суммы остановочных путей двух автомобилей, м:

S 2 = 2S 1 , (4)

S 2 = 2 99,5=199 м

· Радиусы вертикальных кривых

а) радиусы выпуклых кривых – из условия обеспечения видимости дороги по формуле

, (5)

м

где h 1 – возвышение глаза водителя над поверхностью дороги, h 1 = 1,2 м.

б) Радиусы вогнутых кривых – из условия ограничения величины центробежной силы, допустимой по условиям самочувствия пассажиров и перегрузки рессор:

= 1538 м

где в – величина нарастания центробежного ускорения; при разработке норм на проектирование вертикальных кривых в России принимают в = 0,5 – 0,7 м/с 2 .

Основные параметры и нормы

Таблица 5

Показатели	Получено расчетом	Рекомендует СНиП 2.05.02.-85 *	Принято в проекте
1. Перспективная среднесуточная интенсивность движения, авт/сут Приведенная инт. движения, ед/сут		- 2000-6000
2. Расчетная скорость движения авто, км/ч	-
3. Число полос движения, м	-
4. Ширина полосы движения, м	-	3,75	3,75
5. Ширина земляного полотна, м	-
6. Ширина проезжей части, м	-
7. Ширина обочин, м	-	2,5	2,5
8. Наименьшая ширина укрепленной полосы обочины, м	-	0,5	0,5
9. Наибольший продольный уклон, ‰	-
10. Наименьшая расчетная видимость: а) поверхности дороги S 1 , м б) встречного автомобиля S 2 , м	99,5
11. Наименьший радиус кривых в плане: а) без устройства виража, м б) с устройством виража, м	605,7	≥2000 ≤2000	≥2000 ≤2000
12. Наименьшие радиусы вертикальных кривых: а) выпуклых R вып, м б) вогнутых R вог, м

3. Оценка относительной опасности участков дороги

Безопасность движения по дорогам может быть достигнута только при условии одновременного проведения комплекса мероприятий: совершенствования конструкции автомобилей и других транспортных средств; содержания транспортных средств в надлежащем техническом состоянии; строгого соблюдения водителями и пешеходами правил дорожного движения; обеспечения планом и продольным профилем дорог возможности движения автомобилей с высокими скоростями; поддержания дорожно-эксплуатационной службой транспортных качеств дорог путем обеспечения необходимой прочности, ровности, коэффициента сцепления покрытий, необходимых расстояний видимости и т.д.

Основными показателями безопасности дороги для движения являются отсутствие на дороге мест, на которых происходит резкое изменение скорости движения транспортного потока на коротком участке пути, а также малый перепад скоростей на таких участках.

Наиболее опасными местами на дорогах являются:

1) участки резкого уменьшения на коротком протяжении дороги допускаемых скоростей, обеспечиваемых элементами плана и продольного профиля с недостаточной видимостью и малыми радиусами;

2) участки резкого несоответствия одного из элементов дороги скоростям движения, обеспечиваемым другими элементами (скользкое покрытие на кривой большого радиуса, узкий малый мост на длинном горизонтальном прямом участке, кривая малого радиуса среди затяжного спуска и др.);