Снижение аварийности в переходном интервале на регулируемом перекрестке проспекта Победы и улицы Кирова г. Гомеля

Размещено на http://www.allbest.ru

ВВЕДЕНИЕ

Рост автомобильного парка и объема перевозок ведет к увеличению интенсивности движения, что в условиях городов приводит к возникновению транспортной проблемы. Она заключается в увеличении транспортных задержек, образовании заторов, что вызывает снижение скорости сообщения, неоправданный перерасход топлива и повышенное изнашивание транспортных средств. Одновременно растет и количество дорожно-транспортных происшествий (ДТП), в которых гибнут и получают ранения миллионы людей во всем мире, повреждаются и выходят из строя дорогостоящая техника и грузы. При этом на перекрестках, занимающих незначительную часть территории города, концентрируется более 20% всех ДТП [3].

Обеспечение быстрого и безопасного движения в современных городах требует применения комплекса мероприятий архитектурно-планировочного и организационного характера. К числу архитектурно-планировочных мероприятий относятся строительство новых и реконструкция существующих улиц, строительство транспортных пересечений в разных уровнях, пешеходных тоннелей, объездных дорог вокруг городов для отвода транзитных транспортных потоков и т.д.

При реализации мероприятий по организации дорожного движения особая роль принадлежит внедрению технических средств: дорожных знаков и дорожной разметки, средств светофорного регулирования, дорожных ограждений и направляющих устройств. При этом светофорное регулирование является одним из основных средств обеспечения безопасности движения на перекрестках.

Сложная обстановка с аварийностью во многом определяется постоянно возрастающей мобильностью населения при имеющимся перераспределении перевозок от общественного транспорта к личному, увеличивающейся диспропорцией между приростом числа автомобилей и приростом протяженности улично-дорожной сети, не рассчитанной на современные транспортные потоки. Так, существующая дорожно-транспортная инфраструктура в городах фактически соответствует уровню 60-100 автомобилей на 1 тыс. жителей, в то время как современный уровень обеспечения автомобилями уже превысил 300 автомобилей на 1 тыс. жителей [13]. Следствием такого положения дел являются ухудшение условий дорожного движения, нарушение экологической обстановки, увеличение количества заторов, расходов топлива, а также рост количества ДТП.

Чтобы добиться снижения социального и экономического ущерба от дорожной аварийности в переходных интервалах в условиях постоянного роста автомобилизации, необходимо повсеместное внедрение мероприятий, связанных с оптимизацией движения транспортных средств (далее - ТС) в переходном интервале.

Цель дипломного проекта - снижение аварийности в переходном интервале на регулируемом перекрестке проспекта Победы и улицы Кирова г. Гомеля.

Задача дипломного проекта - исследование движения ТС в переходном интервале на объекте, выявление конфликтных точек и зон на нем, анализ оптимальности светофорного регулирования, разработка мероприятий по снижению количества и тяжести ДТП на перекрестке.

Современное состояние обеспечения безопасности дорожного движения (БДД) в рассматриваемом аспекте характеризуется наличием ряда проблем. Прежде всего, следует констатировать отсутствие должной системности в решении различных задач обеспечения БДД, в частности, требуемой взаимосвязи между введением какого-либо мероприятия и осуществлением контроля за его соблюдением, что существенно снижает эффективность всего процесса БДД. Причиной ДТП могут быть как слишком сложные, так и слишком простые условия движения. В первом случае водитель может не справиться с требованиями обстановки из-за того, что они превышают его возможности. Во втором случае слишком простые условия движения ведут к снижению внимательности и сосредоточенности водителя и, как следствие, к повышению вероятности его отвлечения от управления автомобилем. транспортный движение светофорный перекресток

Надежность водителя определяется его способностью управлять автомобилем, обеспечивая при этом максимально возможную безопасность, как для себя, так и для других участников движения. Эта способность предопределена не каким-то одним фактором, например, дисциплинированностью или хорошим здоровьем, а целым комплексом. К наиболее важным из них относятся уровень профессионального мастерства, психофизиологические и личностные качества человека, уровень профессионального здоровья, функциональные состояния.

Причины, отрицательно влияющие на «надежность» водителя, можно классифицировать следующим образом:

Ш водитель не может безопасно управлять автомобилем вследствие низких психофизиологические качеств, психических нарушений, наличия заболеваний, при которых противопоказано управление автомобилем, чрезмерного утомления;

Ш водитель не знает, как безопасно управлять автомобилем из-за пробелов в знаниях Правил дорожного движения (ПДД), основ безопасности движения и т.п., необходимых для безопасного управления автомобилем в разных условиях движения, неточных, неполных или неверных знаний;

Ш водитель не умеет безопасно управлять автомобилем вследствие недостаточно или неправильно сформированных навыков и умения, необходимых для безопасного управления автомобилем, потери навыков.

Важное значение приобретает не только использование отечественного опыта, но и изучение, обобщение, использование зарубежных материалов в сфере предотвращения ДТП в переходном интервале. Отмеченные обстоятельства обусловили выбор темы дипломного исследования.



1. МЕЖДУНАРОДНЫЙ ОПЫТ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗОНЫ ДИЛЕММЫ

Несмотря на то, что столкновения с ударом сзади занимают далеко не первое место по числу погибших и раненых, однако с экономической точки зрения, на этот вид аварий приходятся одни из наибольших материальных потерь. Из-за большого количества (в России ежегодно порядка 33 %, в США примерно 30 %, по данным исследований в г. Гомеле, Республика Беларусь-40%) данный вид стоит на одном из первых мест по причиняемому материальному ущербу. Сегодня проблема причинности и прогнозирования столкновений с ударом сзади недостаточно исследована. Требуется дополнительное внимание уделить углубленному изучению, расширению и развитию подходящего аналитического метода исследования столкновений с ударом сзади. Все современные методы исследования столкновений с ударом сзади можно свести к пяти основным: очаговый анализ, вероятностное моделирование движения лидирующего и ведомого автомобилей, динамические модели, теория следования за лидером и метод зоны дилеммы. Однако наилучшим методом был выбран метод зоны дилеммы, так как он оптимальнее других подходит для изучения механизма столкновений с ударом сзади. Все имеющиеся на данный момент трактовки данного метода - и зарубежные (США), и отечественные - содержат в себе неточности и обобщенности [21].

В общем виде зона дилеммы - это отрезок дороги, попадая на который водитель должен сделать выбор - либо ускориться и проехать перекресток, либо резко затормозить и остановиться перед стоп-линией. Зона дилеммы наиболее часто возникает у водителя, когда он, находясь на некотором расстоянии от регулируемого перекрестка (РПК), видит, что для него загорается желтый сигнал (ЖС). Если в зону дилеммы попадает одновременно несколько водителей, то принимаемые ими решения могут оказаться различными. В том случае, если водитель лидирующего автомобиля примет решение остановиться, то водитель ведомого автомобиля в любом случае, независимо от того, какое решение принял он до того, также будет вынужден остановиться. При этом из-за потери времени на перемену своего решения, малых интервалов времени между движущимися автомобилями и резкого торможения лидирующего автомобиля вероятность столкновения с ударом сзади многократно увеличивается.

Обобщенно местоположение зоны дилеммы зарубежными авторами определяется тремя способами (рисунок 1.1). Зона дилеммы определяется как расстояние между двумя точками. Первая точка характеризуется тем, что в ней при загорающемся ЖС 90 % всех водителей останавливаются перед стоп-линией, а вторая - тем, что 90 % всех водителей проезжают перекресток схода (соответственно только 10 % водителей останавливаются). Начало зоны дилеммы характеризуется тем, что 85 % всех водителей останавливаются перед стоп-линией в том случае, если у них в распоряжении есть 5 с и более до стоп-линии. Конец зоны дилеммы характеризуется точкой, в которой 85 % всех водителей проезжают перекресток, при этом в их распоряжении менее 2 с до стоп-линии. Другие исследователи при определении начала зоны дилеммы базируются на соблюдении безопасной остановочной дистанции, которая главным образом зависит от скорости подхода автомобиля к перекрестку. Для наглядности местоположение зоны дилеммы, согласно приведенным выше способам, возможно отразить на рисунке 1.1.



Рисунок 1.1 - Определение местоположения начала и конца зоны дилеммы [21]

Визуально по графику можно сравнить имеющиеся способы определения местоположения зоны дилеммы и получить ее среднестатистическое местонахождение. Границы зоны, основанные на безопасной остановочной дистанции, обычно имеют экспоненциальную зависимость. Границы, основанные на времени подъезда к перекрестку, имеют линейную зависимость. Проанализировав рисунок можно сделать вывод, что зона дилеммы имеет примерные границы 5,5 и 2,5 с до стоп-линии. В источнике [25] данные времена приравниваются приблизительно к 90 % и 10 % водителей соответственно. Однако все приведенные выше способы не содержат какой-либо основополагающей методики для определения ее местоположения и являются весьма приблизительными. В зарубежной работе используется понятие «физической» зоны дилеммы. Применяется модель: автомобиль приближается к РПК со скоростью v и находится на расстоянии - в этот момент загорается ЖС. Водитель располагает возможностями: снизить скорость и остановиться у стоп-линии или ускориться и проехать РПК на ЖС. В зависимости от расстояния до стоп-линии и скорости движения у водителя нет уверенности в том, что он сможет безопасно остановиться или же проехать РПК до того, как на него войдет транспортный поток (ТП) другой фазы. Если водитель выберет остановку, то он начнет замедляться спустя некоторое время (время реакции водителя). Расстояние, которое пройдет автомобиль, будет включать: расстояние, пройденное за время реакции водителя и расстояние - за время замедления. Чтобы гарантировать безопасную и комфортную остановку должно выполняться неравенство [25]:

, (1.1)

где - расстояние до стоп-линии в тот момент, когда загорается ЖС, м;

v - скорость автомобиля на подходе к перекрестку, м/с;

- время реакции водителя, с;

- служебное замедление автомобиля, м/с².

Последнее неравенство может использоваться также для определения минимального расстояния до стоп-линии (S_min), при котором еще возможна остановка при загорающемся ЖС:

, (1.2)

где - аварийное замедление автомобиля, м/с².

Поэтому, если автомобиль находится на расстоянии меньшем от стоп-линии, чем расстояние при загорающемся ЖС, то водитель будет не в состоянии остановиться безопасно. Следовательно, область дороги от стоп-линии до - это область, попав в которую при загоревшемся ЖС, водитель не сможет безопасно остановиться (рисунок 1.2).

Рисунок 1.2 - Изображение областей и (физическая зона дилеммы) [21]

Если водитель решит ускориться и проехать перекресток, то определение расстояния «очистки» будет базироваться на следующем уравнении, общий вид которого выглядит как:

, (1.3)

где - расстояние «очистки» или максимальное расстояние до стоп-линии, при котором автомобиль может проехать перекресток в течение действия переходного интервала, м;

а - ускорение автомобиля, м/с².

Для того чтобы водитель имел возможность безопасно проехать перекресток должно соблюдаться неравенство [25]:

, (1.4)

где B - ширина перекрестка, м;

- длина автомобиля, м;

- продолжительность переходного интервала, с;

(B+l)- корректировка по расстоянию, чтобы после проезда перекрестка задняя часть автомобиля находилась вне него, м.

В случае если водитель находится на расстоянии большем от стоп-линии, чем расстояние при загорающемся ЖС, то он не сможет проехать перекресток за время действия переходного интервала. Поэтому в ситуации, когда водитель находится в области, где он не сможет проехать перекресток без риска попасть в столкновение под прямым углом с ТП, начинающим движение. В данной модели определения местоположения физической зоны дилеммы присутствует следующий ряд недостатков:

Ш в формуле 1.4 используется параметр В, обозначающий ширину РПК. Таким образом, когда загорается красный сигнал (КС), автомобиль должен находиться в положении, показанном на рисунке1.3. Однако данное утверждение представляется не совсем правильным, так как в данный параметр должно входить всё расстояние от стоп-линии до конца второго удаленного пешеходного перехода, то есть данный параметр (В) будет состоять из нескольких составляющих (рисунок 1.3).

Рисунок 1.3 - Механизм определения общего параметра B: [21]

L_отн.пп - величина отнесения первого пешеходного перехода, м;

B_пп1 - ширина первого пешеходного перехода, м;

L₁ - расстояние от первого пешеходного перехода до границы пересекающей проезжей части, м;

B_пк - ширина РПК, м;

L₂ - расстояние от границы пересекающей проезжей части до второго пешеходного перехода, м;

B_пп2 - ширина второго пешеходного перехода, м;

(L_отн.пп + B_пп1 + L₁ + B_пк+ L₂ + B_пп2 + l) - корректировка по расстоянию, чтобы после проезда перекрестка задняя часть автомобиля находилась вне его, м.

Ш модель задана исключительно критическими расстояниями, что не совсем верно, так как отсутствует расстояние, характеризующее движение автомобилей при среднестатистических величинах параметров ТП.

Вывод по разделу

По данным исследований столкновения с ударом сзади стоят на одном из первых мест по причиняемому материальному ущербу. Все современные методы исследования столкновений с ударом сзади сведены к пяти основным: очаговый анализ, вероятностное моделирование движения лидирующего и ведомого автомобилей, динамические модели, теория следования за лидером и метод зоны дилеммы. Однако наилучшим методом был выбран метод зоны дилеммы, так как он оптимальнее других подходит для изучения механизма столкновений с ударом сзади. Было рассмотрено основное понятие зоны дилеммы. Она определяется как расстояние между двумя точками. Первая точка характеризуется тем, что в ней при загорающемся ЖС 90 % всех водителей останавливаются перед стоп-линией, а вторая - тем, что 90 % всех водителей проезжают перекресток схода (соответственно только 10 % водителей останавливаются). Начало зоны дилеммы характеризуется тем, что 85 % всех водителей останавливаются перед стоп-линией в том случае, если у них в распоряжении есть 5 с и более до стоп-линии. Конец зоны дилеммы характеризуется точкой, в которой 85 % всех водителей проезжают перекресток, при этом в их распоряжении менее 2 с до стоп-линии. Рассмотрены некоторые варианты поведения водителей при проезде перекрестка, а также недостатки при определении местоположения физической зоны дилеммы.



2. ИССЛЕДОВАНИЕ ОРГАНИЗАЦИИ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ НА ВЫБРАННОМ ОБЪЕКТЕ (ПЕРЕКРЕСТОК ПРОСПЕКТ ПОБЕДЫ И УЛИЦА КИРОВА Г. ГОМЕЛЯ)

2.1 Характеристика объекта исследования

Исследованию подвергается регулируемый перекресток, находящийся в городе Гомеле, на пересечении проспекта Победы и улицы Кирова (масштабный план перекрестка приведен в приложении 2).

Улица Кирова - одна из главных улиц г. Гомеля. Расположена в центральной части города. Протяжённость около 3600 м. Начинается у площади Труда, заканчивается у перекрёстка Советская - Малайчука. На данной улице расположены Белорусский государственный университет транспорта, ПТУ № 30 Речного флота, Медицинское училище. Белорусский государственный университет транспорта находится в самом центре очага аварийности, и с этим связана большая интенсивность пешеходного потока в будние дни.

Улица Победы - улица в центре г. Гомеля. Протяжённость около 1000 м. Расположена в Центральном и Железнодорожном районах. Начинается от площади Восстания и заканчивается у Привокзальной площади. На данной улице расположена Администрация Железнодорожного района, магазины, аптеки, детская поликлиника.

Пересечение улиц Кирова - Победы является наиболее проблемным перекрестком в г. Гомеле. Здесь совершаются преимущественно столкновения с ударом сзади, боковые и поворотные столкновения. Данный перекресток нагружен транспортным потоком, т.к. по улице Кирова проходят грузовые автомобили, которым запрещено двигаться по параллельной улице Советской. Также здесь проходят многочисленные маршрутные транспортные средства (включая крупногабаритные), которые затрудняют движение на перекрестке.

Характеристика перекрестка:

- главная дорога - улица Кирова (обозначена дорожным знаком 2.1 «Главная дорога»), второстепенная - проспект Победы (обозначен дорожным знаком 2.5 «STOP»);

- на главной дороге имеется по две полосы движения в каждом направлении, а проспект Победы состоит из двух проезжих частей, разделенных аллеей. Каждая из проезжих частей имеет по три полосы движения;

- по проспекту Победы движение грузовых автомобилей запрещено, ширина одной полосы движения - 3,5 м, а ширина проезжей части - 10,5 м. По улице Кирова движение грузовых автомобилей разрешено, ширина крайней левой полосы составляет 3,5 м, крайней правой - 3,75 м, а ширина проезжей части - 14,5 м;

- на всем перекрестке движение автомобилей регулируется транспортными светофорами Т.1 (10 светофоров), а передвижение пешеходов - пешеходными светофорами П.1 (8 светофоров). Дублеры светофоров имеются, видимость их достаточная. Зеленые насаждения и аллея на проспекте Победы закрывают пешеходные светофоры, но сигналы достаточно различимы. Состояние светофоров хорошее, линзы чистые, не разбиты. Автомобили останавливаются в ожидании разрешающего сигнала светофора непосредственно перед стоп-линией, но при этом дистанция между ТС и пешеходами достаточно мала. Это связано с движением пешеходов за границами перехода для сокращения пути и удобного подхода к объектам тяготения. Пешеходы идут строго на зеленый сигнал, в редких случаях заканчивают переходить проезжую часть на запрещающий сигнал;

- на каждом из входов с проспекта Победы установлены знаки 2.5 «STOP»;

- переход проезжей части со всех входов осуществляется с помощью наземных пешеходных переходов, обозначенных дорожными знаками 5.16.1 и 5.16.2 «Пешеходный переход», а также разметкой - 1.14.3;

- на переходах через ул. Победы есть выделенные разметкой зоны безопасности. Данные зоны имеют достаточную длину и ширину для безопасного расположения на нем пешеходов, ей пользуются пешеходы, которые не успели перейти проезжую часть на зеленый сигнал светофора;

- пересечений с трамвайными путями нет;

- подвеска контактной сети троллейбусов находится в хорошем состоянии, в период обследования не наблюдалось случаев отказов в их работе;

- из-за близкого расположения зданий к проезжей части со входа В накопительные площадки имеют недостаточно места для размещения пешеходов. Особенно это наблюдается в часы-пик;

- видимость снижают крупногабаритный маршрутный транспорт, отъезжающий от остановочного пункта, зеленые насаждения, закрывающие светофор и дорожные знаки, аллея на проспекте Победы. Видимость сигналов светофора, знаков приоритета, запрещающих и иных дорожных знаков по СТБ 1300 - 2007 достаточна, за исключением вышеописанных случаев;

- на перекрестке имеются три транзитные полосы (одна из них на проспекте Победы, другие - на улице Кирова);

- направление движения на перекрестке показано с помощью разметки 1.7;

- пешеходные ограждения на разделительной полосе по ул. Победы выполняют функциональную роль, длина их достаточна для недопущения перехода проезжей части в неположенном месте, проходов, разломов в них нет;

- освещение перекрестка осуществляется с помощью ламп, которые держаться на опорах линии электропередач;

- состояние и достаточность дорожных знаков хорошее. Видимость дорожных знаков хорошая, за исключением знаков, расположенных по ул. Победы со стороны вокзала из-за зеленых насаждений;

- обследование перекрестка проводилось в ясный день, состояние проезжей части хорошее, без скользкостей, наносов грязи, песка, застоя воды. Повреждений проезжей части, таких как выбоины, крупные трещины, просадки, неправильное сопряжение профилей пересекающихся улиц, выступающие или утопающие люки, решетки, вентиляционные трубы на период обследования не имеется. Посторонних предметов на проезжей части - строительных материалов, деталей автомобилей, а также воды, грязи, мусора - в период обследования не имеется. Световых помех - слепящих источников света, световой движущейся рекламы, низко расположенных светильников не имеется. На входе D при движении от ул. Кирова к ж/д вокзалу разрешена стоянка ТС, обозначенная дорожным знаком 5.15 «Место стоянки» с табличкой 7.6.1 «Способ постановки ТС». Стоянка необходима для удобного подъезда к магазинам, аптекам, поликлинике. Раскопок, неубранных строительных материалов, обрывов контактного провода или растяжек не имеется;

- наличие остановочного пункта (ОП) в непосредственной близости от перекрестка без выделенных заездных карманов вынуждают водителя, во избежание перестроения, изначально двигаться только по второй полосе, тем самым увеличивая неравномерность загрузки полос и в целом уменьшая пропускную способность перекрестка. ОП оснащен павильоном, имеются мусорные баки, скамейки, а так же торговые киоски. Пассажиры, в ожидании общественного транспорта скапливаются на остановочном пункте, что мешает проходу пешеходов и затрудняет их движение;

- пешеходные переходы и подходы к нему находятся в хорошем состоянии (не наблюдается мусора, грязи, луж и иных помех), за исключением подхода возле университета. Пешеходные переходы в вечернее и ночное время достаточно освещены;

- основными пунктами тяготения являются Белорусский государственный университет транспорта, магазин продовольственных товаров «Ассорти», аптека, а также три жилых пятиэтажных дома.

2.2 Исследование особенностей светофорного регулирования на перекрестке проспект Победы - улица Кирова

2.2.1 Понятие светофорного регулирования

Для количественной и качественной характеристики работы светофорного объекта существуют понятия такта, фазы и цикла регулирования.

Такт - это период действия определенной комбинации светофорных сигналов. Бывают основные и промежуточные такты. Основной такт - это время работы зеленого сигнала (ЗС) или КС, промежуточный - это время работы ЖС (КС и ЖС). Во время промежуточного такта въезд на перекресток запрещен.

Фаза - это совокупность основного и следующего за ним промежуточного такта.

Цикл - это периодически повторяющаяся совокупность всех фаз.

Режим светофорного регулирования - это длительность цикла, а также число, порядок чередования составляющих цикл тактов и фаз.

Согласно ПДД во время включения ЖС светофора въезд на перекресток запрещен. То есть, за время включения ЖС перекресток покидают те транспортные средства, которые въехали на ЗС светофора. Очевидно, что времени промежуточного такта (3-4 с.) не всегда достаточно для того, чтобы перекресток покинули все транспортные средства. В таких случаях ЖС светофора включают не одновременно в обоих направлениях, а с некоторой задержкой. Это явление получило название переходного интервала - это время между выключением ЗС в предыдущем направлении и включением ЗС в последующем направлении. Конечно же, в простейшем случае переходной интервал реализуется в виде ЖС, который одновременно включается и выключается в обоих направлениях. На практике в зависимости от конкретной дорожной ситуации, включение ЖС в другом направлении может быть сдвинуто на 1, 2, 3 и более секунд [12].

Исходными данными для расчета длительности цикла являются планировочные и транспортные характеристики перекрестка, а именно [24]:

- ширина проезжей части;

- число и ширина полос в каждом направлении движения;

- ширина разделительной полосы;

- продольный уклон на подходах к перекрестку;

- состав транспортных потоков;

- интенсивность транспортных и пешеходных потоков;

- скорость движения ТС на подходе в зоне перекрестка и др.

После сбора и подготовки исходных данных необходимо определить поток насыщения. Поток насыщения - это максимальная интенсивность движения ТС, которые могут пройти через перекресток в определенном направлении. Поток насыщения может быть определен методом натурных наблюдений или аналитическим способом.

После определения потоков насыщения определяются фазовые коэффициенты для каждого направления движения в данной фазе, как отношение интенсивности к потоку насыщения данного направления данной фазы регулирования. Затем определяется продолжительность промежуточного такта. Она должна быть такой, чтобы автомобиль, подходящий к перекрестку на зеленый сигнал со скоростью свободного движения, при смене сигнала с зеленого на желтый смог либо остановиться у стоп-линии, либо покинуть границы перекрестка.

По соображениям безопасности движения длительность цикла больше 120ссчитается недопустимой, так как водители при продолжительном ожидании разрешающего сигнала могут посчитать светофор неисправным и начать движение на запрещающий сигнал. Если расчетное число превышает 120 с, то необходимо добиться снижения длительности цикла путем увеличения числа полос движения на подходе к перекрестку, запрещения отдельных маневров, снижения числа фаз регулирования, организации пропуска интенсивных потоков в течение двух фаз и более. По тем же соображениям целесообразно принимать длительность цикла менее 25 с [10].

После расчета длительности светофорного цикла определяются основные такты (зеленые сигналы) всех фаз. По соображениям безопасности длительность основных тактов должна быть не менее 7 с, т. к. повышается вероятность цепных ДТП при разъезде очереди на разрешающий сигнал светофора. Поэтому, если длительность основного такта получается менее 7 с, ее следует увеличить до минимально допустимой [1].

После определения длительности и структуры светофорного регулирования необходимо построить график режима светофорной сигнализации. Из-за суточных колебаний интенсивности движения меняются фазовые коэффициенты, а следовательно, и цикл. С точки зрения оптимальности управления, каждому значению интенсивности должна соответствовать своя программа управления светофорным объектом. При этом исходят из того, что отклонение фактической длительности цикла от оптимальной на 25 % не приводит к значительному увеличению задержек.

2.2.2 Организация светофорного регулирования на исследуемом объекте (перекресток проспект Победы - улица Кирова г. Гомеля)

На всем перекрестке движение регулируется транспортными и пешеходными светофорами Т.1 и П.1. Схема размещения светофоров на перекрестке приведена на рисунке 2.1.



Рисунок 2.1 - Схема размещения светофоров на исследуемом перекрестке

Цикл светофорного регулирования составляет С = 91 с. Режим работы светофорной сигнализации приведен на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 - Диаграмма светофорного регулирования



2.2.3 Понятие пофазного разъезда транспортных средств

Фаза - совокупность основного и следующего за ним промежуточного такта. Пофазный разъезд обеспечивает разделение конфликтующих потоков во времени. Число фаз, а следовательно, и выделение групп транспортных и пешеходных потоков, зависит от характера конфликтных точек на перекрестке и интенсивности движения в каждом направлении [1].

С точки зрения безопасности движения, число фаз должно быть таким, чтобы не было ни одной конфликтной точки, вместе с тем увеличение числа фаз ведет к увеличению длительности цикла и, что особенно важно, его непроизводительных составляющих. В процессе пофазного разъезда каждый участник дорожного движения получает право на пересечение «стоп-линии», как правило, лишь в одной фазе. С увеличением числа фаз время ожидания права проезда для каждого участника дорожного движения увеличивается, в результате чего увеличиваются задержки ТС. Кроме того, каждой фазе должна соответствовать минимум одна своя полоса движения на подходах к перекрестку, в противном случае реализовать пофазный разъезд невозможно. Выделение для каждой фазы своей полосы приводит к недоиспользованию пропускной способности полосы движения. Таким образом, определение оптимального числа фаз регулирования является решением компромиссным. В интересах высокой пропускной способности всегда надо стремиться к минимальному числу фаз движения, но на столько, на сколько это позволяют условия безопасности. Минимальное число фаз регулирования равно двум.

Количество фаз светофорного регулирования может быть увеличено в следующих случаях [24]:

Ш при интенсивности левоповоротного потока более 120 авт./ч;

Ш правоповоротного транспортного потока более 120 авт./ч, и конфликтующего с ним пешеходного потока более 900 чел./ч;

Ш левоповоротного и конфликтующего с ним правоповоротного транспортного потока более 400 авт./ч.

Появление третьей фазы дает возможность для различных вариантов организации ДД.

Четырехфазное регулирование является следствием сочетания неблагоприятных условий, а именно:

Ш сложные перекрестки с интенсивным движением ТС и пешеходов;

Ш интенсивные транспортные потоки, конфликтующие с травмайным движением;

Ш узкая проезжая часть на подходах к перекрестку, в сочетании с невозможностью запрещения поворотов и др.

Таким образом, можно сформулировать следующие основные принципы пофазного разъезда [1]:

Ш стремиться к минимальному количеству фаз;

Ш учитывать, что допускается совмещать в одной фазе левоповоротный поток, конфликтующий со встречным потоком прямого направления, если левоповоротный поток не более 120 авт./ч;

Ш допускается совмещать пешеходные и транспортные потоки, если пешеходный поток не более 900 чел./ч, и поворотные потоки не более 120 авт./ч;

Ш не выпускать из одной и той же полосы ТС, движение которых предусмотрено в разных фазах;

Ш стремиться к равномерной загрузке полос движения.

2.2.4 Схемы пофазного разъезда на пересечении проспекта Победы - улицы Кирова

Регулирование движения на перекрестке проспект Победы - улица Кирова осуществляется в 2 фазы (рисунок 2.3)



а)

б)

Рисунок 2.3 - Схемы пофазного разъезда на перекрестке: а) фаза 1; б) фаза 2



2.3 Исследование особенностей маневрирования на перекрестке проспект Победы - улица Кирова

2.3.1 Понятие маневра и его классификация

Маневром называется существенное изменение скорости и (или) направления движения ТС (например, торможение, остановка, трогание, разгон, поворот, разворот, объезд, смена полосы (перестроение), обгон, отклонение, слияние, пересечение, переплетение, парковка и т. д.).

Обгон - опережение одного либо нескольких ТС, связанное с выездом на полосу, предназначенную для встречного движения, и последующим возвращением на ранее занимаемую полосу. Прежде, чем начать обгон, водитель обязан убедиться в том, что полоса движения, на которую он собирается выехать, свободна на достаточном для обгона расстоянии и в процессе обгона он не создаст опасности для движения и помех другим участникам дорожного движения (ДД).

Водителю запрещается выполнять обгон в случаях, если [2]:

Ш ТС, движущееся впереди, производит обгон или объезд препятствия;

Ш ТС, движущееся впереди по той же полосе, подало сигнал поворота налево;

Ш следующее за ним ТС начало обгон;

Ш по завершении обгона он не сможет, не создавая опасности для движения и помех обгоняемому ТС, вернуться на ранее занимаемую полосу.

Водителю обгоняемого ТС запрещается препятствовать обгону посредством повышения скорости движения или иными действиями. Обгон запрещен [2]:

Ш на РПК, а также на нерегулируемых перекрестках при движении по дороге, не являющейся главной;

Ш на пешеходных переходах при наличии на них пешеходов;

Ш на железнодорожных переездах и ближе чем за 100м перед ними;

Ш на мостах, путепроводах, эстакадах и под ними, а также в тоннелях;

Ш в конце подъема, на опасных поворотах и на других участках с ограниченной видимостью.

Опережение - движение ТС со скоростью, превышающей скорость попутного ТС, движущегося рядом по смежной полосе.

Перестроение - это изменение полосы движения ТС на смежную полосу, как в попутном, так и во встречном направлении. При перестроении водитель должен уступить дорогу ТС, движущимся попутно, без изменения их направления движения. Перестроение ТС не должно приводить к резкому торможению ТС, движущихся по полосе дороги, на которую осуществляется перестроение [2].

При одновременном перестроении ТС, движущихся попутно, водитель должен уступить дорогу ТС, находящемуся справа.

Перестроение ТС на перекрестке запрещается кроме перекрестка, на котором организовано круговое движение.

Перестраиваться на соседнюю полосу движения на дороге с двумя и более полосами движения в одном направлении, обозначенными горизонтальной дорожной разметкой, когда эти полосы равномерно заняты движущимися ТС, разрешается только для поворота налево или направо, разворота, остановки или объезда препятствия.

Если на дороге, имеющей две и более полосы движения в одном направлении, из-за препятствия на одной из них образовался затор, водитель каждого ТС, движущегося по соседней полосе движения, должен дать возможность перестроиться на его полосу одному из стоящих в заторе ТС.

Начало движения осуществляется либо от края проезжей части, либо с мест стоянки ТС. Его не нужно путать с продолжением (возобновлением) движения после того, как ТС остановилось на запрещающий сигнал светофора или регулировщика, а также, для того чтобы уступить дорогу. Перед тем как начать движение водитель обязан подать предупредительный сигнал с помощью световых указателей поворота. При отсутствии или неисправной световой сигнализации, а также в тех случаях, когда водитель не уверен, что другие участники движения правильно воспримут его сигнал, он может предупреждать их о своих намерениях, подавая сигнал рукой.

Остановка - прекращение движения ТС на время до 5 мин, или большее, если это необходимо для посадки (высадки) пассажиров, погрузки (разгрузки) груза, выполнения требований ПДД (предоставления преимущества в движении, выполнения требований регулировщика, сигналов светофора и т.п.). Следовательно, если водитель прекратил движение по любой причине на время до 5 минут, независимо от того, вышел он из автомобиля, либо нет, это будет «остановка».

Стоянка - прекращение движения ТС на время большее, чем 5 мин, по причинам, не связанным с необходимостью выполнения требований ПДД, посадкой (высадкой) пассажиров, погрузкой (разгрузкой) груза.

В первую очередь важно убедиться, что маневр не помешает ДД, т.е будет безопасным. А также необходимо информировать окружающих о своих действиях, т.е. каждый маневр обозначать включением указателей поворотов. Начиная движение необходимо уступить дорогу тем ТС, которые уже движутся, так как они имеют преимущество.

В зависимости от темпа изменения скорости или направления маневры подразделяются на служебные (темп - невысокий или умеренный) и экстренные (темп - высокий или предельный). В зависимости от характера взаимодействия с другими участниками движения маневры подразделяются на следующие категории опасности [1]:

Ш бесконфликтный - выполняется свободно, без видимого взаимодействия с другими участниками, когда ближайший главный конфликтующий участник прибудет (или уже убыл) в конфликтную точку не ранее чем через 3 с после оставления ее второстепенным конфликтующим участником;

Ш конфликтный - когда для избежания коллизии главный конфликтующий участник вынужден предпринять служебные уклончивые действия: сбросить газ, притормозить, слегка отвернуть и т.д., либо когда второстепенный конфликтующий участник вынужден экстренно отказываться от намеченного маневра;

Ш опасный - как правило, вызывающий конфликтную ситуацию и имеющий место тогда, когда участники независимо от приоритета для избежания коллизии вынуждены предпринимать экстренные уклончивые действия.

2.3.2 Исследование маневрирования на перекрестке проспект Победы - улица Кирова г. Гомеля

Обследование перекрестка проводилось в будний день с 16.30 до 18.30 часов дня. Подсчет маневров (торможение, остановка, трогание с места, разгон, опережение, поворот, отклонение и смена полосы) велся с каждого входа. За время нахождения на данном участке опасных маневров не наблюдалось.

Эскизный план перекрестка приведен в приложении 2.

Результаты измерений сведены в таблицу 2.1.

Изобразим общий график распределения маневров по степени опасности (рисунок 2.4).

Рисунок 2.4 - Распределение маневров по степени опасности

Были исследованы виды маневров, присущие исследуемому перекрестку проспект Победы - ул. Кирова. Как показывает построенная диаграмма, преобладают бесконфликтные маневры, однако определенная доля конфликтных маневров все же присутствует и самые значимые из них - это торможение, остановка, трогание с места. На входе А доля бесконфликтных маневров составляет 0,854, конфликтных - 0,146; на входе В: бесконфликтных - 0,906, конфликтных - 0,094; на входе С: бесконфликтных - 0,856, конфликтных - 0,144; на входе D: бесконфликтных - 0,876, конфликтных - 0,124.

2.4 Исследование особенностей очагового анализа на перекрестке проспект Победы - улица Кирова

2.4.1 Понятие очагового анализа

Очаговый анализ является разновидностью топографического и заключается в нанесении возможно большего количества информации об аварии на масштабную схему участка. Очаг аварийности - место концентрации не менее трех аварий в год.

На масштабный план очага аварийности наносят дислокацию аварий по возможности с минимальным отклонением от реальной. Звездочкой отмечают ориентировочное место аварии, стрелками - траектории движения конфликтующих участников, при этом сплошной стрелкой - предполагаемую траекторию движения ТС, а пунктирной стрелкой - пешеходов. В конце стрелки, принадлежащей, предположительно, виновному участнику, ставится кружок, в котором указывается номер аварии по спецификации, прилагаемой к дислокации аварий. Кружок одновременно указывает и тяжесть последствий аварии: полностью заштрихован (залит) или окрашен в черный цвет - смертельный исход; наполовину заштрихован (залит) или окрашен в черный цвет - ранение; не заштрихован - материальный ущерб. Если в аварии пострадало более одного человека, то кружок делается большего размера и над ним указывается число пострадавших, при этом число погибших выделяется большей по размеру и более жирной цифрой. При повторяющихся однотипных (или типовых) авариях к уже нанесенному кружку сзади по ходу движения добавляется следующий кружок и т.д.

Если в аварии участвовало более двух ТС или более одного пешехода, то над кружком ставятся соответствующие индексы, например, «ЗТС» (три транспортных средства) или «2ПШ» (два пешехода). При этом следует стремиться к тому, чтобы дислокация аварий читалась легко и четко. В спецификации для каждой аварии указываются дата и время ее совершения, тяжесть последствий, а также некоторая другая информация, представляющая интерес для определения причин, например, нетрезвый водитель (НВД), и т.д.

После предварительного установления причин аварий обязательно следует провести натурное обследование очага, т.к. необходимо либо подтверждение, либо корректировка предварительно установленных причин. Кроме того, необходим поиск неустановленных предварительным исследованием причин аварий и сопутствующих обстоятельств. Установление, подтверждение или корректировка причин аварий стоят несоизмеримо меньше, чем аварии, которые могут произойти из-за возможных ошибок при предварительном исследовании.

Ознакомившись с результатами предварительных исследований, инженер выбывает на место и наносит на масштабный план дополнительную информацию, имеющую отношение к аварийности. Это могут быть неровности на проезжей части, скользкие места (например, из-за разлитого масла или выпотевания связующего компонента), посторонние объекты, которые могут отвлекать водителей, и т.д. Возможно придется выполнить прикидочные измерения скорости движения, интенсивности и состава транспортного потока, длины очереди при перегрузках, зафиксировать возможные нарушения ПДД или отклонения от нормальных траекторий движения и т.д. [1].

Для каждого типового участка (перекресток, пешеходный переход и т.д.) даются ответы на соответствующие вопросы. После этого переходят к окончательному установлению причин аварий.

Обычно причины аварий удается обнаружить относительно легко и быстро. Если же их сразу не удается определить, рекомендуется несколько раз посмотреть на объект с разных сторон. Следует проехать перекресток или иной объект на различных видах ТС и побывать в роли пешехода, желающего перейти проезжую часть.

Необходимо исследовать объект в различных условиях видимости, где, кроме прочего, опасность в ясные дни представляет движение по направлению на низко расположенное солнце - утром и вечером, а также так называемый «фантом-эффект», когда все три сигнала светофора светятся одинаково из-за отраженного солнечного света и водитель не знает, какой сигнал ему включен в данный момент. Как правило, после таких исследований, а они могут продолжаться несколько дней, причины аварий все же находятся. Однако если и после этого причины не находятся, следует пригласить своих коллег и, возможно, специалистов другого профиля - дорожников, транспортников, психологов [10].

Следует учитывать то обстоятельство, что иногда ключ к разгадке причин аварий находится не в самом очаге, а за его пределами. Например, после продолжительного запрещения обгона, казалось бы, обыкновенные участки улично-дорожной сети (УДС) становятся аварийными и никаких причин аварий отыскать на них невозможно. Дело в том, что длительное запрещение обгона перед исследуемым участком создает в потоке сильное психологическое напряжение и водители при первой же возможности буквально бросаются делать обгоны, часто в условиях повышенного или высокого риска. Или на пересечениях в разных уровнях, особенно на левоповоротных съездах, водители после движения на высокой скорости по магистрали еще не адаптировались к уже резко изменившимся условиям и по инерции продолжают двигаться с гораздо большей скоростью, чем это необходимо по условиям безопасности. То же самое можно сказать и о въезде в населенные (особенно малые) пункты, когда первые 200-300 м автомобили движутся с явно повышенной скоростью; о движении после хорошо скоординированной магистральной улицы; о движении на первом светофорном объекте после въезда в город и т.д. Иными словами, если причина аварий не находится в самом очаге, то ее следует искать на стыках элементарных участков или в самой системе УДС.

После проведения натурного обследования выполняют корректировку и заключительное установление причин аварийности в очаге и намечают мероприятия по его ликвидации [6].

2.4.2 Очаговый анализ перекрестка проспект Победы - ул. Кирова

Произведем исследование очага аварийности на исследуемом объекте - перекресток проспект Победы - улицы Кирова.

Статистические данные по отчетным ДТП за 2011 год приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2 - Статистические данные по отчетным ДТП за 2011 год

№	Дата	П	Р	Улица	Пересекаемая улица	Категория ДТП
1	06.02.2011	0	1	ул. Кирова	пр. Победы	столкновение
2	25.04.2011	0	2	ул. Кирова	пр. Победы	столкновение
3	26.04.2011	0	1	ул. Кирова	пр. Победы	1 ТС + пешеход
4	20.05.2011	0	1	ул. Кирова	пр. Победы	1 ТС + пешеход
5	29.08.2011	1	1	ул. Кирова	пр. Победы	1 ТС + пешеход
6	23.10.2011	0	6	ул. Кирова	пр. Победы	столкновение
7	16.11.2011	0	1	ул. Кирова	пр. Победы	1 ТС + пешеход
8	24.12.2011	0	1	ул. Кирова	пр. Победы	1 ТС + пешеход

Данные по отчетным ДТП за 2012 - 2013 года приведены в таблице 2.3.



Таблица 2.3 - Статистические данные по отчетным ДТП за 2012 - 2013 года

п/п	№ протокола	Дата	П	Р	Улица	Пересекаемая улица	Категория ДТП
13	336	10.07.2012	0	1	ул. Кирова	пр. Победы	1 ТС + пешеход
14	224	10.06.2013	0	1	ул. Кирова	пр. Победы	Столкновение
15	369	06.08.2013	0	1	ул. Кирова	пр. Победы	Столкновение
16	380	12.08.2013	0	1	ул. Кирова	пр. Победы	Столкновение
17	464	28.08.2012	0	1	пр. Победы	ул. Кирова	Прочие ДТП
18	128	28.04.2013	0	1	пр. Победы	ул. Кирова	Прочие ДТП

Данные по неотчетным ДТП за 2014 год приведены в таблице 2.3.

Таблица 2.3 - Статистические данные по неотчетным ДТП за 2014 год

п/п	№ протокола	Дата	Материальный ущерб	Дом	Улица	Пересекаемая улица	Категория ДТП
1	555664	07.02.2014	1		ул. Кирова	пр. Победы	столкновение
2	561892	16.05.2014	1	8		пр. Победы	столкновение
3	564315	20.06.2014	1		ул. Кирова	пр. Победы	столкновение
4	567372	09.09.2014	1		ул. Кирова	пр. Победы	столкновение
5	569514	23.09.2014	1		ул. Кирова	пр. Победы	наезд на стоящее ТС
6	571687	21.10.2014	1	8	ул. Кирова	пр. Победы	столкновение
7	574619	12.12.2014	1		ул. Кирова	пр. Победы	столкновение
8	0565518	10.07.2014	1		ул. Кирова	пр. Победы	столкновение
9	0559186	18.04.2014	1		ул. Кирова	пр. Победы	столкновение
10	0559874	24.04.2014	1		ул. Кирова	пр. Победы	столкновение
11	0566112	25.07.2014	1		ул. Кирова	пр. Победы	столкновение
12	0547896	21.04.2014	1		ул. Кирова	пр. Победы	столкновение

Приведенные ДТП за 2011 год приведены в приложении 3, за 2012-2013 года в приложении 4, за 2014 год в приложении 5.

По результатам очагового анализа ДТП за 2011 год на исследуемом РПК уже были внедрены некоторые мероприятия:

- установка дорожных знаков 2.5 «Движение без остановки запрещено»;

- нанесение дорожной разметки 1.18.1, 1.21;

- приведение искусственного освещения в соответствии с нормативами.

Как показал дальнейший анализ, данные мероприятия снизили количество ДТП, особенно ДТП, связанных с наездом на пешеходов.

Произведем установление причин ДТПза 2012 - 2013 года:

- для ДТП 13 - транзитный транспорт-пешеход (нарушение ПДД - переход проезжей части на красный сигнал светофора);

- для ДТП 14 - боковое столкновение (одни заканчивают движение на красный сигнал, другие - начинают движение на разрешающий сигнал светофора - межфазный конфликт);

- для ДТП 16 - столкновение левоповоротное (нарушении ПДД - при повороте налево не уступил дорогу автомобилям, движущимся прямо и направо);

- для ДТП 17, 18-падение пассажиров (из-за вынужденной остановки автобуса).

Произведем установление причин ДТПза 2014 год:

- для ДТП 1, 4, 8, 11 - боковое столкновение (одни заканчивают движение на красный сигнал, другие - начинают движение на разрешающий сигнал светофора - межфазный конфликт);

- для ДТП 12, 6 - столкновение с ударом сзади (неоптимальная величина времени оповещения водителей о смене сигнала светофора, что вызывает резкое торможение впереди идущего автомобиля);

- для ДТП 3, 9 - столкновение левоповоротное (нарушении ПДД - при повороте налево не уступил дорогу автомобилям, движущимся прямо и направо);

- для ДТП 10 - столкновение (нарушение правил маневрирования - неправильное перестроение);

- для ДТП 2, 7 - столкновение с ударом сзади (несоблюдение дистанции сзади идущим автомобилем);

- для ДТП 5 - столкновение (нарушение правил ПДД - при движении задним ходом).

Таким образом, в ходе произведенного анализа аварийности в очаге были установлены предварительные причины ДТП. Как правило, самые распространенные причины для заданного очага это столкновения под углом 90^? и столкновения при повороте, а также столкновения с ударом сзади.

2.5 Исследование особенностей интенсивности и состава транспортного потока на перекрестке проспект Победы - улица Кирова

2.5.1 Понятие интенсивности транспортного потока

Интенсивность движения - количество ТС, которые прошли в обоих направлениях через сечение дороги за единицу времени (час или сутки). Для двухполосных дорог с встречным движением общую интенсивность характеризуют обычно суммарным значением встречных потоков, так как условия движения и, в частности, возможность обгонов определяются загрузкой обеих полос. Если дорога имеет разделительную полосу и встречные потоки изолированы друг от друга, то суммарная интенсивность встречных направлений не определяет условий движения, а характеризует лишь суммарную работу дороги как сооружения. Для таких дорог интенсивность движения имеет самостоятельное значение в каждом направлении.

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 условия для организации движения. Термин «час пик» является условным и объясняется лишь тем, что час является основной единицей измерения времени. Продолжительность наибольшей интенсивности движения может быть больше или меньше часа. Поэтому наиболее точным будет понятие пиковый период, под которым подразумевают время, в течение которого интенсивность, измеренная по малым отрезкам времени (например, по 15-минутным наблюдениям), превышает среднюю интенсивность периода наиболее оживленного движения. Периодом наиболее оживленного движения на большинстве городских и внегородских дорог обычно является 16-часовой отрезок времени в течение суток (примерно с 6 до 22 ч). В условиях перенасыщения УДС ТП в крупных городах в течение практически всего активного периода суток наблюдается «пиковая» интенсивность, сопровождающаяся заторовыми явлениями [1].

На УДС 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 грузообразующих и пассажирообразующих пунктов и мест их притяжения. Неравномерность может быть выражена как доля интенсивности движения, приходящаяся на данный отрезок времени, либо как отношение наблюдаемой интенсивности к средней за одинаковые промежутки времени. Временная неравномерность ТП может быть охарактеризована соответствующим коэффициентом неравномерности К_н. Этот коэффициент может быть вычислен для годовой, суточной и часовой неравномерностей движения [22].