CC BY
23
УДК 625.7
МОДЕЛЮВАННЯ ТРАНСПОРТНОГО РУХУ НА OCHOBI ПР0ПУСКН01 ЗДАТНОСТ1 ВУЛНЧНО-ДОРОЖНЬО! МЕРЕЖ1
С.В. Мироненко, доц., к. т.н., А.С. Венгер, викладач, С.В. Атмажов, викладач, Одеський нацюнальний полггехшчний ушверситет
Анотац1я. Розглядаютъся основт показники транспортного потоку для еизначення пропуск-ног 3ÓamHOcmi та р1вня завантаження на прикладi вулично-дорожньог мереж1 у Приморсъкому paüOHi Micma Одеси.
Ключов1 слова: пропускна здатмстъ, еулично-дорожня мережа, транспортт засоби, интенсивность, оргатзащя дорожнъого руху, автомобиль.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ТРАНСПОРТНОГО ДВИЖЕНИЯ НА ОСНОВЕ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ УЛИЧНО-ДОРОЖНОЙ СЕТИ
С.В. Мироненко, доц., к. т.н., А.С. Венгер, преп., С.В. Атмажов, преп., Одесский национальный политехнический университет
Аннотация. Рассмотрены основные показатели транспортного потока для определения пропускной способности и уровня загруженности на примере улично-дорожной сети в Приморском районе города Одессы.
Ключевые слова: пропускная способность, улично-дорожная сеть, транспортные средства, интенсивность, организация дорожного движения, автомобиль.
TRAFFIC MODELING BASED ON ROAD CAPACITY OF THE ROAD
NETWORK
S. Myronenko, Assoc. Prof., Ph. D. (Eng.), A. Venger, Instr., S. Atmaгhov, Instr., Odessa National Polytechnic University
Abstract. The article examines the key indicators of traffic flow to determine the throughput and the level of traffic congestion on example of the road network in Prymorskyi district of Odessa.
Key words: road capacity, road network, vehicle, intensity, traffic management, car.
Вступ
Автомобшьний транспорт мщно увшшов у сучасне життя, забезпечуючи великий обсяг перевезень у вс1х сферах людсько! д1яльнос-тг Автомобшьш перевезення стали не-вщ'емиою лайкою транспортного процесу практично на вс1х видах транспорту [1-10].
Збшьшення штенсивносп руху транспорту, змша структури 1 швидюсних режим1в транспортних потоюв висувають усе бшьш жорс-тю вимоги до засоб1в керування й оргашзацп
руху для забезпечення необхщного р1вня ефективносп й безпеки дорожнього руху. Для цього повинна бути створена оптимальна за довжиною, щшьшстю й транспортно-експлуатацшними показниками вулично-дорожня мережа. Однак досвщ найбшьш ро-звинутих кра1н показуе, що недостатньо по-будувати дороги, необхщно здшснювати на них постшну цшеспрямовану д1яльшсть ¿з планування, оснащения спещальними тех-шчними пристроями оргашзацп дорожнього руху й оперативного керування рухом [1-4, 6-10].
Значне зростання автомобшьного парку, об-сягу перевезень веде до збшьшення штенсп-вносп руху, що в умовах мют з юторнчно сформованою забудовою призводить до ви-никнення транспортно! проблемы.
Особливо гостро вона вщчуваеться у вузло-вих пунктах вулично-дорожньо! мережа Тут збшьшуються транспорты! затримки, утво-рюються чергп 1 затори, що впклпкають зни-ження швидкосп сполучення, невиправдану перевптрату палива та шдвпщене зношуван-ня вузл1в 1 агрегата транспортних засоб1в [1].
Анашз публжацш
У роботах сучасних фах!вщв у галуз! транспорту описаш р!зш способи регулювання руху на складних вузлах дор1г 1 швндкюннх магютралях, а також методи проектування економ1чних транспортних систем ¿з висо-кою пропускною здатнютю. Методики роз-рахунку пропускно! здатносп наведен! у книгах Булавша Л.В. [3], Клшковштейна Г.1. [5], Коноплянко В.1. [6], Сил1янова В.В. [8] та шшпх автор1в. Для цього дослщження були обраш методи натурних спостережень [5].
Мета 1 постановка завдання
Метою роботи е виконання анал1зу пропускно! здатносп на приклад! вулично-дорожньо! мереж! Приморського району мюта Одеси для оцшкп завантаження дор1г рухом.
Дослщження якосл транспортного обслуговування
Найважлнвшпм критер1ем, що характеризуе функцюнування шлях1в сполучення, е !х пропускна здатнють. У теорп проектування автомобшьних дор1г 1 працях з оргашзацп руху застосовуеться термш «пропускна здатнють дороги». Найпростше визначення цього поняття зводиться до того, що шд пропускною здатнютю дороги розумдать максимально можливе число автомобшв, яке може пройти через перетин дороги за одиницю часу. Визначення фактнчно! пропускно! здатносп е можлнвпм лише на ддачих дорогах. Ц1 даш мають особливо велике практичне значения, оскшьки дозволяють реально ощ-ннтп пропускну здатнють при забезпеченш певного р1вня швидкосп й безпеки руху [11].
Залежно вщ мети дослщження можуть бути впкорнсташ pi3Hi методи визначення характеристик дорожнього руху: документально натурш, методи моделювання [3-8].
Для оцшкп пропускно! здатносп було обрано наступш вулнщ Приморського району мюта Одеси: Катерининська, Ршельевська, Пуш-кшська, Канатна, Грецька та Велика Арнаут-ська. Ц1 вулнщ були обраш у зв'язку з тнм, що вони е транзнтннмп артер1ямн юторнчно-го центру м1ста. Саме по них вщбуваеться рух до основного пасажиро- та транспортно-утворюючого вузла - зал1знпчного вокзалу. 1сторпчнпй центр мюта мае прямокутну схему забудови, що дало змогу по вулицях Ршельевськш, Пушкшськш та Велнкш Ар-наутськш оргашзуватн одностороннш рух. Схема вулично-дорожньо! мереж! подана на рис. 1.
в№цДБазарна "учиця Велика Арнау1сьиа ВДиця Мапя
Рис. 1. Схема вулично-дорожньо! мереж!
Для оцшювання пропускно! здатност! були використан! методи натурних обстежень, що базуються на проведенш безпосередн!х вимь р!в характеристик дорожнього руху в р!знпх мюцях вулично-дорожньо! мереж! (ВДМ).
1нформац!ю про швидкють руху, склад транспортного потоку та штенсивнють руху було з!брано шляхом безпосередн!х спостережень з 18.04.2016 р. по 24.04.2016 р. у р!зш години добп для отримання максимально достов!р-нпх даних.
Даш щодо складу транспортного потоку та штенсивносп руху, отримаш в р1зш дш тиж-ня та в р1зш години доби, були оптим1зоваш та подаш у вигляд1 графЫв (рис. 2-7).
я
£
ю «
ч о
£
я
,3 10 112
□ 98 Т53 J 32
□ 96 ZL84 П 128
1 1109
1 1 385
-
500 1000
■1нтенсившсть 17:00 - 18:00 □1нтенсившсть 12:00 - 13:00 □1нтенсившсть 8:00 - 9:00
1500 2000
1нтенсившсть, авт/год
Рис. 2. Графш складу транспортного потоку та штенсивносп руху в р1зш дш тижня для вулищ Катерининсько!
3 а
1 18 18 1»
■ 102 1 98 Л 86
■ 89 J 99 □ 100
1975
1904
1 1543
1 1 1
0 500 1000
■ Ьггенсившстъ 17:00-15:00
□ Ьггенсившстъ 12:00 -13:00
□ Ьггенсившстъ 8:00 -9:00
1500 2000 2500 1нтенсив1-псть, авт/год
Рис. 3. Графш складу транспортного потоку та штенсивносп вулищ Ршельевсько!
Пщ час натурних обстежень також було ви-вчено характеристики дорожшх умов, а саме кшьюсть смуг руху, швидюсть руху, тип по-криття вулиць (Катерининська, Ршельевсь-ка, Пушкшська, Канатна, Грецька та Велика Арнаутська), що подаш у табл. 1.
1 3 и <
Я_, Я 78 g^ 80 1=1 76
¡1 10 § 16 ¡Í8
S- 533
2 1 880
¡а_| 4 \44
0 500
■ 1нгенсивтсть 17:00 - 18:00
п1нтенсивтсть 12:00 - 13:00
^1нгенсивн1сть 8:00 -9:00
1000
1нтенсивтсть, авт/год
Рис. 4. Графш складу транспортного потоку та штенсивносп руху в р1зш дш тижня для вулищ Пушкшсько!
12 8 12
"П 157 Х75 146
] 25 20 [ 16
1 22
1 1? 83
0
500
1000
1500
2000
2500
■ 1нтенсившсть 17:00 - 18:00
Шнтенсившсть 12:00 - 13:00 1нтенсившсть, авт/год 01нтенсившсть 8:00 - 9:00
Рис. 5. Графш складу транспортного потоку та штенсивносп руху в р1зш дш тижня для вулищ Канатно!
1 | 41
I 28
] 36
з
g, Ш 145
178
Г 134
<!
9
n
= 6
£
'3 1254
J 956
Ц 1650
500
1000
1500
2000
■ 1нтенсиЕшсть 17:00- 1нтенсивн1сть, авт/год
18:00
Рис. 6. Графш складу транспортного потоку та штенсивносп руху в р1зш дш тижня для вулищ Грецько!
0
ООО
■ 17' П 160 □ 18(
1 38 1 40 [ 36
2395 2368 2468
0 500 1000 1500
■ 1нтенсившсть 17:00 — 18:00
Шнгенсившсть 12:00 — 13:00
2000
2500
1нтенсившсть. авт/год
Рис. 7. Графш складу транспортного потоку та штенсивносп руху в р1зш дш тижня для вулнщ Велико1 Арнаутсько!
Таблиця 1 Характеристики дорожшх умов
2 а л 3 £ 2 ^ -ё
Назва вулиц! И 2 « э ч « к Я я ^ м а Тип покритгя
1 2 3 4
Катерининська 4 41 асфальтобетонне
Р!шельевська 4 32 асфальтобетонне
Пушшнська 3 30 брук1вка
Канатна 3 28 асфальтобетонне
Грецька 2 26 асфальтобетонне
Велика Арнаутська 3 35 асфальтобетонне
Проведене досл!дження дало об'ектнвну картину найб!льш важливих кореспонденцш. Постп спостереження (позначен! рпмськимп цифрами на рис. 8) розташоваш в характер-ннх точках (фокусах тяжшня транспортних поток!в) розглянуто! вулнчно-дорожньо! мереж!.
У матриц! (рис. 9) подано основну, отриману в результат! обстеження, !нформац!ю: в чн-сельнпку - штенспвнють транспортного потоку Na, авт/год; у знаменннку - швидкосп сполучення vc, км/год, по головних напрям-ках [11].
Наступннм етапом впконання дослщження стала оцшка ступеня завантаження розглянуто! дшянкп дороги. Для цього необхщно роз-рахувати пропускну здатнють вулпчно-дорожньо! мереж!.
Рис. 8. Схема розмщення контрольних поспв
Рис. 9. Матриця кореспонденцп
Розрахункова пропускна здатнють багато-смугово! про!зно! частннн дороги Рм [5] ви-значаеться за формулою
рм = рп •п=
(1)
де Рп - розрахункова пропускна здатнють одше! смугн руху, од ./год, 1070-1340 од ./год; п - кшькють смуг; е - коефщент розподь лення транспортних засоб1в по ширин! про-!зно! частинн, 0,95-0,85; а - коефщент, що враховуе вплпв перетину, 0,4-0,6.
Розрахункова пропускна здатнють подана в табл. 2.
Таблиця 2 Розрахункова пропускна здатшсть
Назва вулиц! Розрахункова пропускна здатшсть, од./год
Катерининська 2440
Р!шельевська 2440
Пушшнська 1830
Канатна 1830
Грецька 1220
Велика Арна-утська 1830
Р1вень завантаження дороги оцшюеться кое-фщентом завантаження г, [14] який е вщ-
ношенням 1нтенсивност1 руху до пропускно1 здатносп розглянуто! дшянки вулиц! чи дороги. Таким чином, в даному вииадку для кожного напрямку руху р1вень завантаження визначаеться за формулою
N„
г = -
р
Д л
(2)
Отримаш натурш та розрахунков! результати штенсивносп та пропускио! здатносп для пор1вняння зведеш в табл. 3.
Таблиця 3 Розрахунок р1вня завантаження вулично-дорожньо! мереж! рухом
Назва вулиц! 1нтенсивн!сть авт./год Розрахункова пропускна здатшсть, од./год Р!вень завантаження, г Стан потоку
Катерининська 979 2440 0,40 (Б) частково зв'язний
Ршельевська 2704 2440 1,11 (Г- б) щшьний насичений
Пушшнська 2364 1830 1,29 (Г- б) щшьний насичений
Канатна 2184 1830 1,19 (Г- б) щшьний насичений
Грецька 1863 1220 1,53 (Г- б) щшьний насичений
Велика Арнаутська 1882 1830 1,03 (Г- б) щшьний насичений
Анал1з отриманих результанв показав, що стан потоку е наснченнм. Це означае, що по-нк рухаеться ¿з зупинками, внннкають зато-ри. Тож це питания потребуе ретельного дос-лщжения, оскшьки е основою для обгрунту-вання та прогнозування пропускио! здатносп вулично-дорожньо! мережа
Висновки
У ход! дослщжеиня було виконано анал1з пропускио! здатносп вулично-дорожньо! мереж! Приморського району мюта Одеси.
Впб1ркове дослщжеиня показало, що ВДМ Приморського району мюта Одеси потребуе повно! реконструкций Для вдосконалення оргашзацп дорожнього руху в першу чергу необхщна побудова модел! транспортно! мереж!: характеристика положень ! призначен-ня вулично-дорожньо! мереж! як системи транспортних ! шшохщиих зв'язк!в м1ж еле-ментамн планувально! структурп мюта; ана-л1з планувально! схемп ВДМ мюта; складан-ня д1аграми вантажопотоюв; внзначення три-
валост! вантажнпх операцш на пунктах; розрахунок штенсивносп, р1вня завантаження та щшьносп транспортного потоку, внзначення пропускно! здатност! дор1г, штервалу руху, часу та швидкосп сполучення на маршрутах з метою покращення оргашзацп руху мюько-го пасажпрського транспорту; внзначення перспективного плану роботи пасажирсько! транспортно! системи мюта за допомогою моделювання транспортно! мереж! мюта; складання тополопчио! схемн мюта; внзначення емиосп транспортних райошв; розрахунок пасажпропоток!в на мережа
Для оперативно! ОДР иеобхщио виршити проблему з майданчнкамп для паркування. Дослщжеиня показало, що дорожн! знаки про заборону зуппнкп ! стоянки взагат не вплпвають на водив, отже, необхщно вжива-тп бшьш жорсткнх заход1в, а саме: викорис-товуватн евакуатори та систему штраф1в. Це дасть змогу збшьшити пропускну здатнють ВДМ на 20-30 % без великих каштало-вкладеиь.
Лггература
1. Бабков В.Ф. Проектирование автомобиль-
ных дорог: учебник для вузов. Ч. 1. / В.Ф. Бабков, О.В. Андреев. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1987. -368 с.
2. Бабков В.Ф. Проектирование автомобиль-
ных дорог: учебник для вузов. Ч. 2. / В.Ф. Бабков, О.В. Андреев. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1987. -416 с.
3. Булавша Л.В. Розрахунок пропускно! зда-
тносп мапстралей 1 вузл1в / Л.В. Булавь на. - Екатеринбург: ДНЗ ВПО УДТУ, 2009. - 44 с.
4. Дрю Д. Теория транспортных потоков и
управление ими / Д. Дрю; пер. с англ. -М.: Транспорт, 1972. - 423 с.
5. Клинковштейн Г.И. Организация дорож-
ного движения / Г.И. Клинковштейн, М.Б. Афанасьев. - М.: Транспорт, 1992. - 208 с.
6. Коноплянко В.И. Организация и безопас-
ность дорожного движения / В.И. Коноплянко. - М.: Транспорт, 1991. - 184 с.
7. Лобанов Е.М. Транспортная планировка
городов / Е.М. Лобанов. - М.: Транспорт, 1990. - 240 с.
8. Сильянов В. В. Теория транспортных по-
токов в проектировании дорог и организации движения / В.В. Сильянов. - М.: Транспорт, 1973. - 304 с.
9. Системолопя на транспорт!. Оргашзащя
дорожнього руху / Е.В. Гаврилов, М.Ф. Дмитриченко, В. К. Доля та ш; за заг. ред. М.Ф. Дмитриченка. - К.: Знания Украши, 2007. - 452 с. - (5 кн. / Гаврилов Е.В., Дмитриченко М.Ф., Доля В.К. та ш; кн. 4).
10. Хомяк Я.В. Организация дорожного дви-
жения / Я.В. Хомяк. - К.: Вища школа, 1986. - 272 с.
Рецензент: П.Ф. Горбачов, професор, д.т.н., ХНАДУ.
