Определение пропускной способности дороги

Расчетное определение. Теоретическое (расчетное) определение про­пускной способности дороги основано на использовании различных ма­тематических моделей, интерпретирующих транспортный поток. При расчете пропускной способности полосы на перегоне Р_п можно исхо­дить из условия колонного движения автомобилей, т. е. движения с минимальной дистанцией, которая может быть допущена по условиям безопасности для заданной скорости потока. При этом пренебрегают неизбежной на практике неравномерностью интенсивности.

Таким образом, простейший метод расчета Р_п основан на упрощен­ной динамической модели, рассматривающей поток как равномерно распределенную на протяжении полосы движения колонну однотип­ных легковых автомобилей.

Если исходить из 3-го подхода к определению динамического габарита L_д (см. подраздел 2.3), то дистанция безопасности

,

Если принять время реакции водителя (включая время запаздывания срабатывания гидравлического тормозного при­вода) равным 1 с, а разность максимальных замедлений на сухом ас­фальтобетонном покрытии при экстренном торможении однотипных легковых автомобилей с учетом эксплуатационного состояния тормоз­ной системы в допустимых нормативами пределах около 2 м/с², то ди­намический габарит

,

(2.5)

С учетом данных современных исследований системы ВАДС изло­женный метод приемлем для ограниченных, и прежде всего по составу и скорости транспортного потока, условий. Расчет по формуле (2.3) с учетом выражения (2.5) для непрерывного потока типичных легковых автомобилей дает расчетное значение Р_п = 1960 авт/ч при скорости v_a около 55 км/ч.

Безопасное движение в такой плотной колонне с точки зрения пси­хофизиологического состояния водителя возможно лишь при ограничен­ных скоростях. Для легковых автомобилей при скоростях движения бо­лее 80 км/ч время реакции водителя увеличивается и должно быть при­нято равным не 1 с, а существенно большим (до 2 с). Кроме того, из-за несовершенства тормозных систем автомобилей, а также неоднородной характеристики эксплуатационного состояния шин на разных колесах даже на дорогах с высоким коэффициентом сцепления (φ = 0,7 ÷ 0,8) при экстренном торможении автомобилей не гарантировано сохранение их устойчивого прямолинейного движения. Поэтому расчеты по формуле (2.5) могут быть рекомендованы для скоростей не выше 80 км/ч.

Приведенный расчет должен рассматриваться как предназначенный для приближенного определения пропускной способности полосы при колонном движении легковых автомобилей с умеренными скоростями.

Для смешанного потока следует использовать упомянутые ранее коэффициенты приведения.

Соответствие расчетов с использованием формулы (2.5) реальным условиям дорожного движения с ограниченными скоростями подтвер­ждается практическим опытом. На его основе во многих публикациях по безопасности дорожного движения содержится рекомендация о том, что безопасная дистанция (в метрах) должна быть равна примерно по­ловине величины скорости (в километрах в час).

Заметим, что если в формулу (2.3) подставить значение динамичес­кого габарита (в метрах), равное половине значения скорости (в кило­метрах в час), то получится значение Р_п, равное примерно 2000 авт/ч. При расчете фактической пропускной способности реальной дороги можно воспользоваться системой поправочных коэффициентов, учи­тывающих эксплуатационные условия. Такой метод применяется аме­риканскими специалистами.

В общем виде формула для расчета по этой методике имеет вид:

,

где Р_T – расчетная пропускная способность при идеальных условиях (теоре­тическая); k₁, k₂, ... , k_n – коэффициенты, учитывающие условия движения (ши­рину полосы движения, состав потока автомобилей, величину и протяженность подъемов, наличие пересечений и т. д.).

Пропускная способность многополосных дорог и пересечений. Иссле­дования на многополосных дорогах показали, что их пропускная способность увеличивается не строго пропорционально числу полос. Это явление объясняется тем, что на многополосной дороге при наличии пересечений в одном уровне автомобили маневрируют для поворотов налево и направо, разворотов на пересечениях, подъезда к краю проез­жей части для остановки. Кроме того, даже при отсутствии указанных перестроений параллельные насыщенные потоки автомобилей созда­ют стеснение движения из-за относительно небольших и непостоян­ных боковых интервалов, так как водители не в состоянии обеспечить постоянное движение, идеально совпадающее с воображаемой осью размеченной полосы дороги.

При расчете пропускной способности многополосной дороги Р_мн это явление необходимо учитывать коэффициентом многополосности К_мн. Пропускную способность Р_мн рекомендуется определять умноже­нием значения Р_п на коэффициент многополосности, который прини­мается для 2-полосной дороги одного направления 1,9, для 3-полос­ной – 2,7, а для 4-полосной – 3,5.

При наличии на дороге пересечений в одном уровне на перекрест­ках с интенсивным движением приходится прерывать потоки транс­портных средств для пропуска их по пересекающим направлениям с помощью светофорного или ручного регулирования. В этом случае для движения транспортного потока данного направления через перекрес­ток используется лишь часть расчетного времени, так как остальная часть отводится для пересекающего потока. В общем виде пропускная способность многополосной дороги с учетом влияния регулируемого пересечения

,

где α – коэффициент, учитывающий влияние регулируемого пересечения; α < 1.

Коэффициент α зависит от интенсивности пересекающих потоков и оптимальности режима регулирования. При близких по удельной интенсивности пересекающихся потоках этот коэффициент колеблет­ся в пределах 0,4 – 0,6.

Пропускная способность пешеходных путей.

Под пропускной спо­собностью тротуара или перехода, предназначенного для пешеходов, следует понимать максимальное число людей, которые могут пройти через его поперечное сечение за расчетный период времени при обес­печении удобства и безопасности пешеходного движения. Пропускную способность пешеходных путей можно также оценивать как приведен­ную к одной полосе движения пешеходов шириной В = 0,75 ÷ 1,0 м.

Для обеспечения свободного движения пешеходов на значительные расстояния (т.е. вдоль тротуара) необходимо, чтобы дистанция между пешеходами была около 2 м (при ширине полосы 1 м плотность q_пеш = 0,5 чел/м²). Таким образом, теоретическая пропускная способность полосы с учетом того, что скорость движения пешеходов при указанной плотности потока на тротуаре составит около 1 м/с, равна примерно 1600 чел/ч, фактическая – ниже в связи с нерав­номерностью пешеходного потока и помехами из-за встречного и поперечного движения пешеходов по тротуарам.

На пешеходных переходах скорость пешеходов увеличивается, поэтому теоретическая пропускная способность для полосы пеше­ходного перехода шириной 1 м может быть принята (для летних ус­ловий) до 2000 чел/ч. Норматив пропускной способности более уз­кой полосы (0,75 м) равен 1000 – 1200 чел/ч с учетом неизбежной не­равномерности пешеходного потока и уже упомянутых помех при движении вдоль тротуаров.

Пропускную способность пешеходных путей необходимо проверять для наиболее стесненного участка пешеходного пути. Так, если на пе­шеходном пути встречаются лестницы, пандусы или участки со значи­тельным уклоном (более 2 %), эти места будут ограничивать пропуск­ную способность пути. Значения Р_пеш полосы движения горизонталь­ного тротуара, пандуса с уклоном 1:10 и лестницы характеризуются примерно соотношением 1,0; 0,85; 0,5.