Транспортная планировка городов

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение Высшего образования «Тульский государственный университет» Кафедра «Автомобили и автомобильное хозяйство» Политехнический институт УТВЕРЖДАЮ: Директор ПТИ ________________О. И. Борискин «___»_____________2017 г. КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ по дисциплине "ТРАНСПОРТНАЯ ПЛАНИРОВКА ГОРОДОВ" НАПРАВЛЕНИЕ ПОДГОТОВКИ: 23.03.01 – Технология транспортных процессов ПРОФИЛЬ ПОДГОТОВКИ: Организация перевозок и управление на автомобильном транспорте ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ: Заочная Тула 2017 г. Конспект лекций разработал доц. каф. АиАХ Пышный В.А. Обсуждено на заседании кафедры АиАХ протокол № ______от _______2017 г. зав. кафедрой АиАХ ________И.Е.Агуреев Содержание Глава 1. Планировочная структура и функциональное зонирование города 1.1.Транспортные проблемы современного города 5 1.2.Функциональное зонирование города ...... 7 1.3.Связь внешних автомобильных дорог с уличной сетью города . ... 13 1.4.Ввод автомобильных дорог в город .............. 17 1.5.Планировочные схемы уличной сети города 21 Глава 2. Особенности городского движения 28 2.1.Закономерности автомобилизации городов 28 2.2.Подвижность городского населения .......... 31 2.3.Городской пассажирский транспорт .......... 35 2.4.Закономерности движения на городских улицах . 37 2.5.Методы расчета и прогнозирования интенсивности движения на городских улицах .................................................. 39 Глава 3. Пропускная способность уличной сети города ....................................................................................... 45 3.1.Пропускная способность полосы движения городской магистрали ... 45 3.2.Пропускная способность многополосной проезжей части .................................................................................. 51 3.3.Пропускная способность улиц со светофорным регулированием ... 55 3.4.Рациональные уровни загрузки улиц движением 59 Глава 1 ПЛАНИРОВОЧНАЯ СТРУКТУРА И ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ЗОНИРОВАНИЕ ГОРОДА 1.1. ТРАНСПОРТНЫЕ ПРОБЛЕМЫ СОВРЕМЕННОГО ГОРОДА Современный город — это скопление на относительно небольшой территории жилых зданий, промышленных предприятий, административных, культурных и медицинских учреждений. Город является узлом железных и автомобильных дорог. Условия жизни в городе зависят от того, насколько полно налажено в нем транспортное обслуживание. Планомерное развитие города предполагает решение не только архитектурнопланировочных задач и проблем инженерного оборудования осваиваемых территорий, но и совершенствование транспортной системы города, в том числе улично-дорожной сети. В СССР эта работа при реконструкции старых и строительстве новых городов ведется в соответствии с генеральным планом развития города. В разработке генеральных планов участвует большое число специалистов: экономистов, архитекторов, инженеров, геологов, социологов, врачей. В каждом городе приходится решать ряд сложных задач инженерной подготовки территории, размещения инженерных сетей, озеленения и обводнения территории. Сложность и уровень решения этих задач зависят от административного значения города, географического положения, рельефа, грунтово-геологических условий. Решение некоторых из них может быть отнесено на отдаленную перспективу, но существует одна проблема, которая должна решаться сразу по мере ее возникновения. Это транспортная проблема. Современное городское движение ставит перед архитекторами, строителями дорог и работниками транспорта задачи, от решения которых зависят не только характеристики работы городского транспорта, но и развитие самого города. Именно поэтому в современном градостроительстве сформировалось новое направление в разработке и оценке транспортных качеств всей планировки города, получившее название транспортной планировки городов. Это направление охватывает комплекс транспортных, строительных, планировочных и природоохранительных мероприятий. Их цель — создание рациональной структуры улично-дорожной сети, наилучшим образом решающей проблему транспортного обслуживания населения города. Острота транспортной проблемы зависит от крупности города. Этому две причины. Первая — повышение с укрупнением города плотности расселения, вторая — увеличение площади города и удлинение городских путей сообщения. Обе эти причины приводят к одному следствию: увеличению числа находящихся в городе автомобилей, которым требуется большая площадь для стоянок и густая сеть улиц с высокой пропускной способностью. По современной классификации крупность города устанавливают по численности жителей (тыс. чел.), что необходимо в градостроительных целях для дифференцирования планировочных норм: Крупнейшие города ..................................................................... Более 500 Крупные ........................................................................................ 250—500 Большие ........................................................................................ 100—250 Средние ......................................................................................... 50—100 Малые ........................................................................................... 10—50 Поселки городского типа ........................................................... До 10 В последние годы в самостоятельную группу стали выделять города с населением более 1 млн чел. ввиду особой сложности в них градостроительных и особенно транспортных проблем. Одна из наиболее острых задач городского движения — обеспечение пропускной способности городских улиц. По своим техническим параметрам большая часть улиц города соответствует автомобильным дорогам III категории, но загрузка их движением в 10— 15 раз выше, чем загрузка автомобильных дорог. Не являются исключением и магистральные улицы, близкие по своим параметрам к дорогам I технической категории. Интенсивность движения на них в пересчете на одну полосу проезжей части в 5 — 10 раз выше, чем на автомобильных дорогах. Серьезные трудности в организации движения создают так называемые пиковые нагрузки — резкие увеличения интенсивности движения (часто в 2 — 4 раза относительно среднего значения в течение суток) в утренние и вечерние часы суток, вызванные началом и окончанием рабочего дня. Трудности, связанные с пропуском транспортных потоков высокой интенсивности, усугубляются большим числом пешеходных потоков, организация движения которых вызывает гораздо большие трудности, чем движение автомобилей. Близость пешеходных потоков к автомобильным и совмещение их движения на одной улице являются одними из основных причин дорожно-транспортных происшествий в городах. Их число на 1 млн авт.-км в 10 — 12 раз больше, чем на автомобильных дорогах. Эти трудности в современном городе разрешаются двумя путями: организацией движения на существующей системе улиц и реконструкцией сети, позволяющей разделить транспортные потоки по их функциональному признаку, отделить пешеходов от потока автомобилей и обеспечить высокую пропускную способность улицы. 6 Серьезную проблему, затрагивающую основы градостроительства, представляет необходимость размещения и хранения автомобилей в городе. Потребная площадь для автомобилизации 100 авт. на 1000 жителей (что почти вдвое меньше проектного значения) превышает площадь жилой 5-этажной застройки. Путь решения этой проблемы — создание в микрорайонах, около административно-культурных центров и спорткомплексов специальных площадей и многоэтажных гаражей для кратковременного и длительного хранения автомобилей. В плане организации движения удовлетворение потребностей в автомобильных стоянках необходимо так же, как и обеспечение пропускной способности улиц. С развитием городского движения особенно остро встает задача охраны окружающей среды. Защита от шума, вибрации, загрязнения воздушного бассейна города вредными примесями, содержащимися в отработавших газах автомобиля,— острейшая проблема многих европейских и североамериканских городов. По мере увеличения уровня автомобилизации эта проблема становится жизненно важной и в наших крупнейших городах. Эта задача в нашей стране решается рациональным зонированием городской территории, созданием внеуличной дорожной сети для грузового движения и снижением интенсивности движения при перевозках пассажиров за счет развития и совершенствования общественного транспорта. 1.2. ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ЗОНИРОВАНИЕ ГОРОДА Современный город включает в себя не только жилую застройку, но и промышленные предприятия, административнокультурные учреждения и зоны отдыха. По своему функциональному назначению территория города делится на 6 основных зон: селитебную (от слова селиться), промышленную, коммунально-складскую, внешнего транспорта, санитарнозащитную и отдыха населения. Кроме этого, в специализированных городах (например, научных или курортных) возникают дополнительные зоны, связанные со спецификой городов. Это деление носит несколько условный характер и в наибольшей степени соблюдается во вновь строящихся городах. В существующем развивающемся городе, планировка которого складывается в течение нескольких веков, отнесение какой-либо части города к одной из названных зон будет зависеть от преобладания в этой части производственных, административных, культурных объектов или жилой застройки. В генеральных планах развития отечественных городов, как правило, предусмотрено разделение всей территории на зоны по функциональному признаку и обеспечение как можно большей однородности этих зон (рис. 1.1). Реализация этих планов требует огромных капитальных вложений в связи с закрытием или переносом старых промышленных предприятий, освоением новых тер- Рис. 1.2. Расположение улиц и пешеходных путей в жилых районах города разной планировки: а — вытянутой формы; б — с обособленной системой улиц и пешеходных путей; в — с обходной кольцевой системой магистралей и обособленной системой пешеходных путей; / — общественный центр; 2 — магистральная улица; 3 — улицы местного значения; 4 — пешеходные пути Чем полнее удовлетворяются нужды населения в пределах районов, тем проще решение транспортных проблем города (рис. 1.2). Границами жилых районов являются магистральные улицы, по которым осуществляются основные пассажирские перевозки. Удачным примером такого района служит Олимпийская деревня в Москве. Промышленные районы города создаются на территории промышленной зоны города и объединяются технологическими, энергетическими и транспортными связями. В современных условиях в промышленных зонах одновременно трудятся многие тысячи людей, для обеспечения технологического процесса перемещаются сотни тысяч тонн грузов, подвозится сырье и отвозится готовая продукция. Роль транспорта как для обеспечения технологического процесса, так и для связи с городом резко возросла и в отдельных случаях является причиной ограничения развития промышленного района. Промышленный район, как правило, включает промышленные предприятия, электростанции, инженерные сооружения и сети. Эти риторий под жилую и промышленную застройку и развитием инженерных сетей города. Значительная часть города занята жилой застройкой. В ней различают группу домов, объединенных первичным обслуживанием населения, микрорайон, включающий несколько жилых групп, и жилой район, состоящий из микрорайонов, объединяемых общественным центром с учреждениями и предприятиями обслуживания районного значения. При формировании планировочной структуры селитебной территории большое значение имеет расположение городских магистралей, обеспечивающих перевозку пассажиров и грузов. Основная структурная единица селитебной зоны города — жилой район. Он включает в себя все необходимое для обеспечения культурных и бытовых нужд населения: жилые дома, службы быта, детские сады, школы, магазины, театры, кинотеатры и стадионы. предприятия занимают 60 — 80 % всей территории района. Остальная территория отводится под коммунально-бытовые предприятия, подъездные железнодорожные пути, пути для движения автомобилей и пешеходов. Кроме этого на территории района располагаются административный центр и научные учреждения. От селитебной территории промышленный район отделяется санитарно-защитной зоной (аллеи, защитные зеленые полосы, скверы) шириной 50 — 300 м (рис. 1.3). Транспортное обслуживание промышленного района осуществляется железнодорожным, автомобильным и специальным, например трубопроводным, транспортом. Основная часть пассажирских перевозок приходится на наземный транспорт. В крупнейших городах, таких, как Москва, Ленинград, Киев, Баку, значительная доля пассажирских перевозок приходится на метро. В непосредственной близости от промышленных районов располагают складские территории города. На них размещают промышленные, производственно-хозяйственные, продовольственные склады и оптовые склады заготовительных организаций (рис. 1.4). Размеры складских территорий определяются численностью жителей, видом промышленного производства, конструкцией производственных зданий и организаций складского хозяйства. Площади участков под склады отводят в зависимости от вида хранящейся продукции. Для промышленных товаров на 1 тыс. жителей отводится до 1000 м2, продовольственных — до 200 м2, для склада угля, торфа и жидких горючих и смазочных материалов — 200 — 300 м2. Рис. 1.4. Схема размещения территорий складов: 1 — торговых; 2 — строительных материалов; 3 — топливно-смазочных и легковоспламеняющихся материалов; 4 — твердого топлива; 5 и 6 — снабжения и быта; 1 — селитебная зона;II — промышленные районы; /// — складские территории; IV — центр города; V — зеленые насаждения; VI — санитарно-защитная зона; VII — лесопарковая зона Между жилыми и промышленно-складскими районами размещается санитарно-защитная зона, ширина которой зависит от специализации складов, их товарной емкости и характера промышленного производства. Эта ширина изменяется от 5 м (продовольственные склады) до 500 м (городские базисные склады). В промышленных районах города и на складских территориях имеются два вида транспортных путей для движения автомобилей и пешеходов: внутренние пути и дороги, обеспечивающие технологический процесс; внешние улицы, застроенные производственными и административными зданиями. Характерные особенности этих улиц — высокая интенсивность движения автомобилей с большой нагрузкой на ось, наличие ярко выраженных пиков движения автомобилей и пешеходов в течение суток. Современный город, являясь административно-культурным и индустриальным центром, должен иметь надежную и развитую транспортную связь со всей территорией страны. Эта связь осуществляется за счет линий воздушного флота, железных и автомобильных дорог. 11 Аэропорты согласно требованиям охраны воздушного бассейна (уменьшения шума в селитебных районах города и обеспечения безопасности полетов самолетов) располагаются на расстоянии 10— 20 км от границ города. Связь аэропорта с городом осуществляется по автомагистрали, обеспечивающей высокую скорость движения. За пределами города эта автомагистраль имеет параметры автомобильной дороги I технической категории, а в черте города — скоростной или непрерывного движения городской магистрали. Сооружения и устройства железнодорожного транспорта на территории города, как правило, размещаются вне селитебной территории, на полосе отвода, ширина которой зависит от числа путей, наличия станций, разъездов и сортировочных пунктов. Полосы отвода устанавливаются с учетом перспективного развития этих пунктов на 20 лет (рис. 1.5). В решении проблемы организации городского движения железнодорожный транспорт главным образом из-за его обособленности на территории города и приоритета перед другими видами наземного транспорта создает значительные трудности. В части города, где проходит железная дорога, затруднена связь между районами, разделенными полосой отвода, требуется большое количество путепроводов, транспортных и пешеходных тоннелей. В современном градостроительстве существует тенденция выноса основных сооружений железнодорожного транспорта в промышленную зону или за пределы города. При этом к вокзалам, грузовым и сортировочным станциям прокладывают автомобильные магистрали, обеспечивающие необходимую скорость движения и пропускную способность. Город является, как правило, и крупным узлом автомобильных дорог. Интенсивность движения на этих дорогах по мере приближения к городу увеличивается, в транспортном потоке возрастает интенсивность местного движения, и доля его становится тем большей, чем ближе дорога находится к внешней границе города. На границе города весь транспортный поток рассматривается как состоящий из двух потоков — транзита, для которого город не является конечным пунктом, и городского потока автомобилей, обслуживающих город или принадлежащих его территории. Движение транзитных автомобилей через город крайне нежелательно. Для пропуска тран12 зитного движения предусматриваются обходные дороги с большим числом транспортных развязок (2—3 развязки на 10 км), позволяющие пропускать в обход города транзитные потоки высокой интенсивности. Особое место занимают автомобильные дороги в пригородной зоне. При проходе через населенный пункт они выполняют роль улиц, на которых преобладает транзитное движение. На этих дорогах развито автобусное движение, имеется много автобусных остановок. Эти дороги в населенных пунктах являются центральными улицами с большим числом пешеходов и автомобильных стоянок. Организация движения на дорогах пригородных зон затруднена близостью расположения зданий и сооружений к проезжей части и интенсивным пешеходным движением. В пригородах крупнейших, крупных и больших городов располагаются санитарно-защитные зоны. Основное назначение их заключается в улучшении микроклимата, обеспечении чистоты воздушного бассейна города и массового отдыха трудящихся. Все строительство и хозяйство в этой зоне подчинены ее функциональному назначению. Границы такой зоны могут быть удалены от центра города на 50— 100 км. В состав санитарно-защитной зоны входят лесопарковый пояс (леса, парки, пляжи, заповедники, сады), дома и базы отдыха, пионерские лагеря, водохранилища, снабжающие город водой, сооружения городского водопровода, подстанции, высоковольтные линии электропередачи и сооружения очистки сточных, промышленных и бытовых вод. Вся зона делится на следующие основные части: населенные места, районы массового отдыха трудящихся, лесопарковые зоны, сельскохозяйственные территории, заповедники и прочие территории. Зона, как правило, разделена на пояса, в пределах которых преобладают либо зоны отдыха, либо леса и парки, либо водоохранительные зоны. Транспортное обслуживание этих зон обеспечивается автомобильным транспортом. С учетом специфики движения эти дороги оборудуют большим числом автобусных остановок, площадок для отдыха людей и стоянок автомобилей. Большое внимание уделяется вопросам охраны окружающей среды, особенно в местах скопления автотранспортных средств и людей. 1.3. СВЯЗЬ ВНЕШНИХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ С УЛИЧНОЙ СЕТЬЮ ГОРОДА Исторически города возникали на пересечении торговых путей и являлись основными транспортными узлами. Современный город сохранил значение транспортного узла, но с развитием промышленности и увеличением численности населения в городе появился свой внутренний городской транспорт со своей сетью улиц и дорог. Каждый город имеет транспортную связь с другими городами и, чем 13 больше этот город, тем больше грузонапряженность и число таких связей. Наиболее сложную проблему представляет связь внешних автомобильных дорог с городом. Из всего транспортного потока по автомобильным дорогам по направлению к городу только для некоторой части потока город является конечным пунктом. Остальная часть потока должна пройти через город транзитом. Доля транзита в потоках зависит от крупнрсти города: чем больше город, тем она меньше (табл. 1 . 1 ) . Интенсивность транзитного движения во многом зависит от плотности и состояния дорожной сети страны: чем больше развита дорожная сеть, тем меньше в городских потоках транзитного движения. Если же в направлении корреспонденции грузов имеется лишь одна дорога, то несмотря на то, что она проходит через ряд городов, организовывать перевозки грузов приходится по ней. Это вызывает образование транзита в городах. В целом закономерность снижения транзита с укрупнением города справедлива для подавляющего числа городов, но имеются исключения. Это города, стоящие на пути наиболее мощных грузопотоков, например города на дорогах Москва — Симферополь, Москва — Ленинград, Ленинград — Киев — Одесса. Проблема связи города с внешними автомобильными дорогами заключается в необходимости разделения транзитного и местного движения и обеспечения скоростного и безопасного ввода внешних транспортных потоков в город. Существуют четыре принципиальные схемы связи города с внешними автомобильными дорогами: транзитный пропуск дороги через населенный пункт: соединение города с внешней дорогой дополнительной дорогой; строительство обходной дороги, связывающей между собой наиболее напряженные направления; строительство замкнутой кольцевой обходной дороги (рис. 1.6). Транзитное движение для города всегда крайне нежелательно: помимо перегрузки улично-дорожной сети, транзит вызывает резкое увеличение аварийности в городе. Вывод транзита из города — задача, которую решают градостроители и специалисты по дорожноТаблица Население города, тыс. чел. Доля транзита в транспортном потоке, % Западная США Англия СССР Европа До 10 10—50 50—100 100—250 250—500 500— 1000 Более 1000 80 65 45 20 15 Менее 10 14 8 39 29 22 12 12—8 50— 45 22— 20 15 10 74 1.1 100—80 80—60 60—40 55—40 25—15 20—15 Менее 15 му строительству при разработке схем городских путей сообщения и при трассировании новых или реконструкции старых дорог. При расположении дороги в стороне от населенного пункта возникает необходимость строительства дополнительной дороги, обеспечивающей кратчайшую связь между автомобильной дорогой и городом. Такая схема характерна для района проложения автомагистрали. Обходную незамкнутую дорогу рассматривают обычно как первую стадию будущей кольцевой дороги и располагают ее таким образом, чтобы в дальнейшем были возможности перевода ее в более высокую категорию и строительства на ней транспортных развязок. Кольцевая дорога представляет собой, как правило, дорогу I — II технической категории и требует для своего строительства больших капитальных затрат. Такие дороги экономически эффективны только для крупнейших городов с населением более 1 млн чел. Примером кольцевой дороги является Московская кольцевая автомобильная дорога и обходы городов Калинина, Новгорода, Риги. Экономическая целесообразность обходных и кольцевых дорог определяется возможностью получения суммарного транспортного эффекта, который образуется как снижение суммы затрат, связанных с перепробегом автомобилей и продолжительностью нахождения их в пути. Движение транзита через город по направлению его диаметра всегда короче, чем по обходной дороге, но продолжительность такого движения будет значительно большей из-за низкой скорости Движения на городских улицах и задержки на перекрестках. Обходная дорога целесообразна при значительной разнице скоростей движения (в 1,5 — 2 раза) по ней и через город. Для крупных и крупнейших городов это условие обеспечивается практически всегда: средняя скорость в этих городах 25 — 30 км/ч, а на обходной дороге — не менее 60 км/ч при отсутствии пересечений в одном уровне и не менее 50 км/ч при регулируемых или коль15 цевых пересечениях. Кроме этого, обходные дороги используют для организации транспортной связи периферийных районов ropода между собой, что повышает экономическую целесообразность таких дорог. Эффективность незамкнутой обходной дороги, связывающе между собой наиболее напряженные направления, зависит от расположения автомобильных дорог по отношению к центру города чем ближе к центру проходит транзит, тем выше эффективность of ходной дороги. Экономическая целесообразность обходных дорог связана с интенсивностью транзитного движения, размерами горо-да и удаленностью обходной дороги от границ города. В табл. 1.: приведены рекомендуемые удаления кольцевых и обходных дорог от границ города, обеспечивающие коэффициент эффективность капитальных вложений при их строительстве не менее 0,12. Удаление обходной дороги от границ города предусматривает возможность развития территории города. Практика Москвы и других городов с кольцевой или незамкнутой обходной дорогой показывает, что такие дороги из-за приближения к ним городской за-стройки утрачивают особенности автомобильных дорог высоких категорий и становятся по составу потока и режиму движения похожими на городские магистральные улицы районного значения. Скорость движения на них при пересечениях в одном уровне падает до 20 — 30 км/ч, организация движения затруднена из-за высокой доли в потоке местного пассажирского транспорта, частых авто бусных остановок и большой интенсивности пешеходного движения На таких дорогах резко увеличивается аварийность. Как правило в этих случаях приходится вводить общее ограничение скорости движения. Это позволяет снизить число и тяжесть дорожно-транспортных происшествий, но ухудшает условия движения и снижает пропускную способность дороги. В этой связи рекомендуется удалять обходную дорогу от границ города на такое расстояние, чтобы перспективные границы застройки не приближались к ней на расстояния, менее указанных в табл. 1.2. Рекомендации табл. 1.2 базируются на том, что обходные дороги используются и городским движением, что справедливо только для 16 крупнейших городов с населением более 500 тыс. чел. Для городов с меньшим населением доля городского движения очень мала, но влияние его на режим и безопасность движения на обходной дороге велико. Это прежде всего сказывается на числе дорожнотранспортных происшествий, среди которых преобладают наезд на пешеходов. Поэтому рекомендации табл. 1.2 целесообразно распространять на все города и поселки городского типа с населением до 10 тыс. чел. Кольцевые и обходные дороги должны иметь высокие транспортно-эксплуатационные качества и прежде всего на них должна быть обеспечена высокая скорость движения. На обходных дорогах, выполняющих функцию распределения внешних по отношению к городу транспортных потоков, интенсивность движения выше, чем на автомобильных дорогах, подходящих к городу. Каждое из пересечений с такими дорогами имеет очень большую долю поворачивающих потоков, что резко снижает его пропускную способность. Увеличение доли левоповоротного движения с 20 до 40 % снижает пропускную способность пересечения в одном уровне вдвое. На обходных дорогах крупных и крупнейших городов пересечения должны осуществляться в разных уровнях. На обходных дорогах имеется большая потребность в стоянках и площадках отдыха. Ими пользуются не только водители транзитного транспорта, но и в значительной мере жители города. Объясняется это тем, что обходные дороги проходят вблизи границ города по его лесопарковой зоне и горожане используют эти дороги как удобный путь для выезда в места отдыха, к водоемам, в леса. При отсутствии таких площадок быстро разрушаются обочины и резко возрастает аварийность в местах скопления стоящих автомобилей. Обходные дороги в значительно большей степени, чем автомобильные дороги и городские магистральные улицы, требуют информационного обеспечения дорожными знаками, указателями, схемами. На каждом из пересечений с дорогой, продолжающей магистральную улицу, необходимо устанавливать указатели со схемами движения, рекомендуемыми скоростями и расстояниями до города. При необходимости можно использовать и нестандартные указатели. При пересечении обходными дорогами пригородных зон особое внимание должно быть уделено планировочным мероприятиям, обеспечивающим безопасность движения пешеходов и общественного пассажирского транспорта. 1.4. ВВОД АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ В ГОРОД При любой схеме связи города с сетью внешних автомобильных дорог существует проблема ввода транспортных потоков в город. Эта проблема вызвана необходимостью совмещения местного и транзитного движения. Она решается за счет создания специаль17 ной магистрали, которая обеспечивает постепенное изменение дорожных условий от характерных для автомобильных дорог до городских, связанных с многорядным движением высокой плотности, наличием пешеходов, регулируемых пересечений в одном уровне. При этом несколько меняется само понятие транзитного потока. К такому потоку относят не только поток, следующий через город, но и группы автомобилей, следующие через район, где находится рассматриваемая улица, в другие районы города. В этом случае часть потока, входящего в город с автомобильной дороги и остающегося в городе, для района ввода будет рассматриваться как транзит. Интенсивность такого движения по мере приближения к центру города за счет распределения его по улично-дорожной сети города падает (рис. 1.7). Изменение планировки автомобильной дороги, вводимой в город, начинается задолго до того, как она подойдет к границам города. Это связано с необходимостью решения следующих вопросов: организации движения пешеходов и общественного транспорта в пригородной зоне; обеспечения стоянок автомобилей вблизи пунктов торговли и общественного питания; организации движения автомобилей и пешеходов в зонах окончания маршрутов общественного транспорта; строительства транспортной развязки на пересечении с обходной дорогой; обеспечения поверхностного водоотвода и согласования его со схемой водоотвода граничной части города. Изменение планировки автомобильной дороги начинается практически с границ пригорода — территории, транспортные пути которой обеспечивают промышленные связи, деловые, культурные и бытовые поездки населения, связаны с городом и являются внешним продолжением его улично-дорожной сети. По мере приближения к границам города ширина проезжей части дороги увеличивается. Это вызвано прежде всего увеличением интенсивности местного движения и общественного пассажирского транспорта. Возможно строительство трехполосных дорог, но такие дороги из-за их высокой опасности движения требуют специальных мер по Рис. 1.7. Изменение интенсивности транзитного движения по мере приближения к центру города (сплошные линии — транзит, штриховка — местное движение) 18 организации движения на средней полосе и рассматриваются как промежуточная стадия в перестройке двухполосной дороги в автомагистраль. Примером такой дороги может служить часть дороги Москва — Волоколамск на участке г. Истра — Ильинское шоссе. На этом участке для организации реверсивного движения на средней полосе проезжей части устроена система автоматизированного регулирования. При увеличении числа полос движения до четырех и более необходимо строительство разделительной полосы. Учитывая трудность размещения полосы отвода нужной ширины в пределах населенных пунктов, допускается сокращение разделительной полосы до 4 м с возвышением над проезжей частью, при меньшей ширине полосу устраивают в одном уровне с проезжей частью и выделяют только разметкой. На участках с высокой интенсивностью движения при невозможности размещения разделительной полосы нормальной ширины применяют бетонные ограждения специальной конструкции типа «триест». Их устанавливают по оси дороги. Эти ограждения снижают аварийность на дороге, но создают дополнительные трудности в ее содержании, особенно в климатических зонах с длительной зимой и высоким снеговым покровом. При решении вопроса о размерах разделительной полосы всегда следует исходить из того, что практически любые затраты, связанные с переносом промышленных и особенно жилых строений, которые чаще всего и ограничивают полосу отвода дороги, окупаются за счет сокращения числа дорожно-транспортных происшествий. Устранение только одного дорожнотранспортного происшествия со смертельным исходом окупает затраты на перенос не менее трех сельских усадеб с жилыми домами и хозяйственными постройками. При организации пешеходного движения, кроме тротуаров, вынесенных за пределы полосы отвода, необходимо предусматривать и велосипедные дорожки. При малой интенсивности пешеходного и велосипедного движения (менее 75 чел./ч) тротуар и велодорожка могут быть совмещены. Примером может служить 20-километровая велодорожка для совмещенного движения в пригородной зоне г. Ша-уляя. Строительство ее полностью устранило наезды на велосипедистов. Размеры проезжей части велодорожек назначают: для совмещенного движения с пешеходами 3 — 4,5 м; для раздельного движения 3,5 м при встречном и 1,5 м при одностороннем движении велосипедистов. Расчетную пропускную способность одной полосы велосипедной Дорожки принимают равной 300 велосипедистам в час. Для обеспечения безопасности движения в зонах остановок общественного транспорта (автобусов, троллейбусов, маршрутных такси) эти остановки располагают на специальных уширениях проезжей части с устройством площадки в зависимости от интенсивности движения. Пример плана площадки показан на рис. 1.8. 19 Рис. 1.8. Планировочное решение автобусной остановки: а — на автомобильной дороге; б — на глубоком вводе в город; 1 — уширение для торможения, стоянки и разгона автобуса; 2 — павильоны для ожидающих пассажиров; 3 — наземный пешеходный переход; 4 — подземный пешеходный переход После транспортной развязки автомобильной дороги с обходной дорогой начинается магистраль, по которой осуществляется глубокий ввод транспортных потоков в город. Планировку ее, за исключением конечного участка, выполняют согласно нормам на проектирование городских улиц. Требования и нормативы строительных норм и правил необходимо соблюдать по всей длине улицы, но в поперечном профиле конечного участка, примыкающего к обходной дороге, допускаются некоторые изменения. Эти изменения вызваны необходимостью перехода от поперечного профиля городской магистральной улицы к поперечному профилю автомобильной дороги и привязки плана улицы к плану транспортной развязки. Участок улицы, где происходят эти изменения поперечного профиля, носит название переходной участок. При планировке переходного участка необходимо учитывать следующие требования: траектории движения автомобилей при введении или устранении какого-либо элемента плана улицы (разделительной полосы, островка, дополнительной полосы проезжей части) не должны отклоняться от первоначального направления на угол, больший 7° (в предельных случаях этот угол может быть увеличен до^ 12°). Это соответствует интенсивности отгона ширины проезжей части или разделительной полосы 1:10 (в крайнем случае 1:5); все соединительные съезды и проезды, в том числе съезды городских транспортных развязок и местные проезды, должны иметь проезжую часть, обеспечивающую движение не менее чем в две полосы движения. В противном случае при поломке автомобиля на съезде или в зимний период при сильном снегопаде движение на переходном участке будет затруднено или невозможно; при устройстве конечной остановки маршрута городского транспорта необходимо предусматривать специальные пешеходные пути к обходной дороге, а также пешеходные переходы на городской улице, в том числе и подземные переходы; методами вертикальной планировки необходимо обеспечить поверхностный водоотвод на переходном участке. 20 Для крупных и крупнейших городов глубокий ввод в город должен осуществляться с помощью скоростных городских дорог, которые, являясь продолжением внешних автомагистралей, имеют близкие к ним технические параметры и проходят обособленно по территории города, создавая внеуличную транспортную сеть с высокой скоростью движения и пропускной способностью. 1.5. ПЛАНИРОВОЧНЫЕ СХЕМЫ УЛИЧНОЙ СЕТИ ГОРОДА Потребность в классификации сети городских улиц и дорог появилась в связи с необходимостью обеспечивать на территории города движение всех видов городского наземного транспорта. Целью классификации является разделение движения на однородные транспортные потоки в соответствии с функциональным назначением улиц. Для увеличения пропускной способности городских улиц и обеспечения четкой организации движения необходимо унифицировать подвижной состав, сделать его более однородным. Это позволяет распределять перевозки по отдельным магистралям города и по степени воздействия подвижного состава на окружающую среду (шум, вибрация, загазованность воздуха), осуществлять эти перевозки с учетом функционального зонирования города. В настоящее время имеется только функциональная классификация городских улиц, делящая все улицы города по их назначению, но не по техническим показателям. Это объясняется тем, что уличную сеть закладывают в генеральный план города с ориентацией на очень отдаленную перспективу (50 — 100 лет) и для развития этой сети резервируют территорию, по границам которой располагается городская застройка. Границу, отделяющую улицу от территории застройки, за пределы которой не должны выходить здания, называют красными линиями. Все элементы улицы, обеспечивающие движение пешеходов и транспортных средств, должны располагаться в пределах красных линий. Разместить в пределах отведенных площадей тротуары, проезжие части и другие элементы улицы, обеспечивающие пропуск перспективной интенсивности движения, более важно, чем нормировать технические параметры этих улиц (табл. 1.3). В принятой классификации установлены минимальное число элементов поперечного профиля улицы и их основные размеры. Увеличение этих размеров, возможно при технико-экономическом обосновании, базой которого являются расчеты по оценке пропускной способности улицы, безопасности движения и транспортных потерь. Такие расчеты являются обязательными при проектировании городских улиц и практически устраняют неопределенность, связанную с отсутствием технической классификации. Одна и та же категория улицы может в зависимости от ожидаемой интенсивности 21 Категории улиц и дорог Магистральные дороги скоростного движения Магистральные дороги регулируемого движения Магистральные улицы: а) общегородско го значения 22 Функциональное назначение улиц Транспортная связь между промышленными и планировочными районами в крупнейших и крупных городах, между городом и пригородной зоной, глубокий ввод автомобильных магистралей в город, связь с аэропортами, зонами массового отдыха. Пересечения с улицами и дорогами в разных уровнях. Преобладающие виды транспорта — общественный экспрессный пассажирский и легковой. Местное движение, а также Транспортная связь между трамвайное и грузовое исключаются районами города; на отдельных участках и направлениях дорога преимущественно грузового движения, осуществляемого вне жилой застройки, выходы на внешние автомобильные дороги. Лересечения с улицами и дорогами, как правило, в одном уровне Непрерывного движения — транспортная связь между жилыми, промышленными районами и общественными центрами в крупнейших, крупных и больших городах, а также с другими магистральными улицами, городскими и внешними дорогами, движения по главным направлениям на пересечениях в разных уровнях. Основной вид транспорта — общественный пассажирский и легковой; при интенсивности движения автобусов более 100 ед/ч для них необходима специальная полоса без права заезда на нее других транспортных средств Регулируемого движения — транспортная связь между жилыми, промышленными районами и центром города, выход на другие городские дороги и улицы, внешние автомобильные дороги. Пересечения с другими улицами и дорогами, как правило, в одном уровне. Основные виды транспорта — общественный пассажирский и легковой Основные расчетные параметры Скоростные дороги проекти руют по нормативам автомо бильных дорог I технической категории. Расчетная скорость в густонаселенной части города 80 км/ч; вне центральной части города 100 км/ч; в пригородной части города 120 км/ч. Дорога обособлена от сети городских улиц. Число полос движения 4—8, ширина полосы движения 3,75 м В зависимости от состава дви-жения проектируются по норма тивам для автомобильных до рог общей сети или как промышленные дороги. Расчетная скорость в зависимости от состава движения 80-—100 км/ч. Число полос движения 2—6, ширина полосы движения 3,5 м; необхо димы местные или боковыескорость проезды 100 Расчетная км/ч, число полос движения 4—8, ширина полосы движения 3,5— 3,75 м, продольные уклоны до 40%; разделительные полосы, местные или боковые проезды. Радиусы кривых: в плане 500 м; в продольном профиле выпуклых более 5000 м, вогнутых более 1000 м Расчетная скорость 80 км/ч, число полос движения 4—8, ширина полосы движения 3,5 м, продольные уклоны до 50%; разделительные полосы, местные или боковые проезды. Радиусы кривых: в плане 400 м; в продольном профиле выпуклых более 3000 м, вогнутых — более 1000 м Продолжение табл. 1.3 Категории улиц и дорог б) районного значения Улицы и дороги местного значения: а) в жилой застройке б) промышленноскладские в) пешеходные Функциональное назначение улиц Основные расчетные параметры Транспортная связь в пределах планировочных районов, с промышленными предприятиями, общественными центрами и местами массового отдыха и спорта, а также магистральными улицами в одном уровне. Допускается движение грузовых автомобилей Расчетная скорость 60 км/ч, количество полос движения 2— 4, радиусы кривых: в плане более 250 м, в продольном профиле выпуклых — более 2500 м, вогнутых более 1000 м. Продольные уклоны до 60%о. Расстояние между остановочными пунктами пассажирского транспорта не более 600 м Транспортная (без пропуска потоков грузовых автомобилей и общественного транспорта) и пешеходная связь на территории жилых районов, выходы на магистральные улицы и дороги регулируемого Транспортнаядвижения связь и пропуск пре-мущественно грузовых автомобилей в пределах района, выходы на магистральные городские улицы и дороги. Пересечения в одном уровне. Пешеходная связь с местами приложения труда, учреждениями и предприятиями обслуживания, в том числе в пределах общественных центров, местами отдыха и остановочными пунктами общественного транспорта Расчетная скорость 40 км/ч, число полос движения 2—3, ширина полосы движения 3,0 м, продольные уклоны до 7О%о, тротуары шириной более 1,5 м Расчетная скорость 50 км/ч, число полос движения 2—4, ширина полосы движения 3,5 м, продольные уклоны до 70%0 Ширина одной полосы пешеходного движения 1,0 м, всей улицы или дороги — по расчету, наибольший продольный уклон 4О%о движения иметь различную ширину основной проезжей части, местных проездов, разделительных полос и тротуаров. Но в любом случае минимальная техническая оснащенность улицы определена ее функциональным назначением. Основные перевозки пассажиров и грузов в городах осуществляют на магистральных улицах. Именно эти улицы и обусловливают тип улично-дорожной сети города. Число магистральных улиц и их протяженность определяются ожидаемым уровнем автомобилизации города. Для отечественных городов этот уровень принят 180 — 220 авт. на 1000 жителей. Меньшие цифры относятся к крупнейшим и крупным городам, большие — к средним городам и поселкам. Для такого уровня автомобилизации плотность магистральной Улично-дорожной сети, определяемая как отношение протяженности магистральных улиц к площади района, должна быть 2,2 — 2,4 км/км2 территории города. Эта плотность не должна быть равномерной по всей территории города. В центральной части города плот23 ность магистральных улиц должна быть увеличена до 3,0 3,5 км/км22, в периферийных районах с жилой застройкой — до2 2,0 2,5 км/км , в промышленных — уменьшена2 до 1,5 — 2,0 км/км , а , лесопарковых зонах — до 0,5 — 1,0 км/км . Плотность местной уличной сети на межмагистральных терри-ториях может достигать 2 км/км 2. Следует при этом учитывать, что размещение и хранение автомобилей личного пользования предпо-лагаются на проезжей части местной уличной сети. В нормах на проектирование жилых районов предусматривается размещение на территории микрорайонов не менее 70 % автомобилей граждан, проживающих в этом микрорайоне, с учетом расчетного уровня автомобилизации. Площадки для хранения автомобилей в микрорайонах должны вмещать не менее 25 % легковых автомобилей. Улицы и дороги образуют на плане города сеть наземных путей сообщения. По очертаниям ее можно отнести с более или менее су-щественными допущениями к одной из принципиальных схем улич-но-дорожной сети города. Такими схемами являются свободные, не содержащие четкого геометрического рисунка, прямоугольные, прямоугольно-диагональные и радиальнокольцевые. Свободные схемы улиц характерны для старых южных городов Вся сеть состоит из узких кривых улиц с переменной шириной проезжей части, нередко исключающей движение автомобилей в двух направлениях (рис. 1.9, а ) . Реконструкция такой сети улиц, как правило, связана с разрушением существующей застройки. Для современных городов эта схема непригодна и может быть оставлена толь-ко в заповедных частях города. Прямоугольная схема распространена очень широко и присуща главным образом молодым городам или старым (относительно), но строившимся по единому плану. К числу таких городов относятся Ленинград (центральная часть), Краснодар, Алма-Ата. Достоинст-вами прямоугольной схемы являются отсутствие четко выраженного центрального ядра и возможность равномерного распределения транспортных потоков по всей территории города (рис. 1.9, б ) . Не достатки этой схемы — большое число сильно загруженных Пересе чений, которые затрудняют организацию движения и увеличиваю транспортные потери, большие перепробеги автомобилей по направлениям, не совпадающим с направлениями улиц. Приспособленность уличной сети к требованиям современного городского движения оценивается коэффициентом непрямолиней ности — отношением действительной длины пути между двумя точ ками к длине воздушной линии. Для прямоугольной схемы улиц этот коэффициент имеет наибольшее значение— 1,4— 1,5. Это означа-ет, что в городах с такой схемой улиц городской транспорт для пере-возки пассажиров и грузов совершает перепробеги на 40 — 50 % При одинаковых объемах перевозок интенсивность движения на улицах таких городов со всеми вытекающими отсюда последствиями (расход топлива, загрязнение окружающей среды, повышение ава 24 рийности, перегрузка улиц движением) на 25 — 40 % выше, чем в городах с радиально-кольцевыми схемами. Прямоугольно-диагональная схема улиц является развитием прямоугольной схемы (рис. 1.9, в ) . Она включает в себя диагональные и хордовые улицы, пробиваемые в существующей застройке по наиболее загруженным направлениям. Коэффициент непрямолинейности для таких схем составляет 1,2— 1,3. Эта схема несколько улучшает транспортную характеристику уличной сети города, но создает новые проблемы: пересечение города по диагонали вызывает появление сложных пересечений с пятью и шестью вливающимися улицами. При малой интенсивности движения (в сумме на всех улицах менее 1500 авт./ч) для их развязки можно применять кольцевую схему, при высокой — транспортные развязки в двух и трех уровнях. Радиально-кольцевая схема уличной сети характерна для крупнейших и крупных городов и содержит два принципиально разных вида магистралей — радиальные и кольцевые (рис. 1.9, г ) . Радиальные магистрали являются чаще всего продолжением автомобильных дорог и служат для глубокого ввода транспортных потоков в город, для связи центра города с периферией и отдельных районов между собой. Кольцевые магистрали — это прежде всего распределительные магистрали, соединяющие радиальные и обеспечивающие перевод транспортных потоков с одной радиальной магистрали на другую. Они служат также и для транспортной связи между отдельными районами, расположенными в одном поясе города. Примером такой планировки может служить Москва. Схема ее уличной сети складывалась исторически. Ядром этой сети был Кремль. По мере развития города как столицы Российского государства он окружался городскими постройками и оборонительными сооружениями — земляными валами и крепостными стенами. Эти сооружения и определили появление кольцевых магистралей. В настоящее время число радиальных магистралей увеличено до 20, а кольцевых до 3. В генеральном плане развития Москвы предполагается увеличение числа кольцевых магистралей до 4, а для улучшения транспортной связи между внешними районами города, где сейчас создаются жилые и лесопарковые районы города,— пробивка 4 хордовых магистралей, относящихся к категории скоростных дорог. Радиально-кольцевая схема улично-дорожной сети города не предусматривает обязательного наличия полностью замкнутых колец. Важно обеспечить перемещение транспортных потоков от одной радиальной магистрали к другой по кратчайшему направлению — тангенциальному. По такому направлению могут располагаться отдельные хорды. Желательно, чтобы они перекрывали друг Друга и обеспечивали связь между всеми радиальными магистралями. Чем ближе к центру города, тем больше потребность в полностью замкнутых кольцах. На периферии города необходимость поперечных транспортных связей диктуется главным образом объемом и направлением грузовых перевозок. Радиально-кольцевая схема уличной сети имеет наименьший коэффициент непрямолинейности — 1,05 — 1,1. 25 Рис. 1.9. Схемы уличной сети города: а — свободная; б — прямоугольная; в — прямоугольно-диагональная; г — радиальнокольцевая В чистом виде все рассмотренные схемы уличной сети в современных крупных городах встречаются редко. По мере развития города, его транспортной системы планировочная схема улиц все больше приобретает вид сначала радиальной схемы, а затем после строительства обходных дорог по границам города и улиц, опоясывающих центр города, радиально-кольцевой. В пределах одного района чаще всего сохраняется прямоугольная схема улиц. Контрольные вопросы. 1. По какому показателю устанавливают крупность города? 2. Какие функциональные зоны выделяют на территории современных городов? Что является границами этих зон? 3. Какие существуют схемы связи города с внешними дорогами? 4. Как отражается схема улично-дорожной сети города на загрузке и пропускной способности улиц? 5. По какому принципу составлена современная классификация улично-дорожной сети города? В определении каких параметров улицы используется расчетная скорость движения? 27 Глава 2 ОСОБЕННОСТИ ГОРОДСКОГО ДВИЖЕНИЯ 2.1. ЗАКОНОМЕРНОСТИ АВТОМОБИЛИЗАЦИИ ГОРОДОВ Уровень автомобилизации разных стран не одинаков, но закономерности их насыщения автомобилями практически неизменны. Достоинства автомобиля как индивидуального средства передвижения в полной мере реализуются лишь при наличии развитой сети дорог с хорошим покрытием. В этом отношении город имеет преимущество перед сельскими районами, особенно в начальный период автомобилизации. Мировой опыт показывает, что в этот период большая часть выпускаемых автомобилей находится в городах. Город насыщается автомобилями довольно быстро, и последствия этого — трудности в организации стоянок автомобилей и исчерпание пропускной способности уличной сети города — ухудшают условия жизни в городе. В дальнейшем уровень автомобилизации растет в основном за счет насыщения сельской местности. В результате уровень автомобилизации многих крупнейших городов мира значительно ниже средних показателей по стране, авт. на 1000 жителей: В среднем по стране США ................................................................. Великобритания ............................................ Франция .......................................................... Япония ............................................................. Венгрия ............................................................ СССР ................................................................ В столице 560 330 356 221 ПО 49 182 170 171 115 137 68 Для современных городов средний уровень 170— 180 авт. на 1000 жителей, видимо, является предельным и обусловлен не только емкостью городской территории, но и в значительно большей степени трудностями использования автомобилей: сложностями со стоянками у торговых, административных и культурных комплексов в жилых районах; высокой степенью загрузки улиц; низкой скоростью движения в плотных транспортных потоках. Кроме этого, обостряется проблема охраны окружающей среды, что заставляет городские власти создавать препятствия дальнейшему увеличению числа автомобилей в городе. В настоящее время уровень 180 авт. на 1000 жителей принят в качестве расчетного и для городов СССР. 28 Процесс автомобилизации меняет не только жизненный уклад людей, но и политику в областях организации движения, развития общественного транспорта и охраны окружающей среды. Характеристика процесса автомобилизации развитых западных стран представлена в табл. 2.1. Процесс этот интернационален. Характерной особенностью его является обострение транспортных проблем города по мере возрастания уровня автомобилизации. Эти проблемы зарождаются при следующих значениях уровня автомобилизации, авт. на 1000 жителей: Возникновение трудностей с организацией движе ния ............................................................................................. Более 10 Обострение проблем с обеспечением пропускной способности улиц ..................................................................... Более 30 Обострение экологических проблем, связанных с эксплуатацией автомобилей ..................................................... Более 100 Введение ограничений на использование автомо билей .......................................................................................... Более 130 Возврат к преимущественному развитию общест венного пассажирского транспорта...........................................200—250 Анализируя опыт автомобилизации капиталистических стран, следует принять во внимание, что резкое обострение транспортных проблем в крупных и крупнейших городах вызвано не только чрезмерным числом автомобилей, но в значительной степени социальной структурой этих городов и самой капиталистической системой. Самым опасным конкурентом для автомобильных концернов является общественный транспорт. Неразвитость общественного пассажирского транспорта заставляет жителей города использовать автомобиль. Характерно, что в городах с развивающейся системой городского общественного транспорта число автомобилей на 1000 жителей уменьшается. В наших условиях планового развития городов и первоочередного развития общественного городского транспорта можно исключить возможность появления ряда нежелательных последствий автомобилизации. Это прежде всего относится к устранению возможной перегрузки магистральных улиц города и его центра. Сейчас уже установлено, что при уровне загрузки улицы более 0,6 владельцы автомобилей предпочитают ездить на работу на общественном транспорте. Это является признаком того, что даже при предельном Уровне автомобилизации города интенсивность движения на улицах можно уменьшить за счет развития общественного пассажирского транспорта. При таком развитии городского движения трудовые поездки, определяющие подвижность населения, можно осуществлять на общественном транспорте, а личный автомобиль остается Для поездок за покупками и на отдых. При решении проблем стоянок автомобилей в жилых районах уровень автомобилизации горо-Да при развитом общественном пассажирском транспорте может быть и выше 180 авт. на 1000 жителей. 29 Т а б л и ц а 2.1 Уровень автомобилизации, авт. на -1000 жителей 0,2 Страна Год ы Возникающая ситуация, меры для решения проблемы Великобритания 8 10 25 30 80—100 Германия США Италия США Великобритания, Швеция 100 130 150 США 188 6 19 26193 2 191 3 195 5 191 7 195 5— 196 В г. Лондоне произошло первое дорожнотранспортное происшествие со смертельным исходом Разработан план строительства 6300 км автомагистралей Оборудован первый автоматический светофор в г. Кливленде Развитие строительства автомагистралей Первая «зеленая волна» для регулирова ния движения в г. Солт-Лейк-Сити Обострение транспортных трудностей в крупнейших городах. Ухудшение окружающей среды, строительство городов-спутников Строительство первой полной транспортной развязки «клеверный лист» Создание правительственной комиссии по улучшению влияния автомобиля на развитие города и окружающую среду Разработаны первые транспортные планы городов Тульса, Литл-Рока. Принят акт федеральной помощи строительству городских дорог Усилия по созданию пешеходных зон в городах Констатация того, что общественный транспорт ликвидирован в большинстве городов с населением 100—150 тыс. чел. Затруднения для неимеющих автомобили Усилия по укреплению общественного транспорта. Разработка единой транспортной системы г. Мюнхена. Строительство скоростного трамвая, метро в нескольких городах На конференции породнившихся городов принята «Болонская декларация», констати ровавшая, что одним дорожным строитель ством транспортную проблему в городах не решить. Нужен комплекс организационных мер Разработаны и реализованы системы автоматизированного управления движением транспортных средств для крупнейших городов, регионов Созыв международной конференции по проблемам восстановления утраченных позиций общественного транспорта Разработан план строительства до 1972 г 65 000 км новых автомагистралей. Цель — соединить ими все города с населением 50 000 чел. У 20% семей нет автомобилей. Политика возрождения общественного транспорта 195 250 250 260 270 320 360 Великобритания США ФРГ США, Великобритания ФРГ Италия Япония, Канада, Великобритания 550 30 192 6 Швеция США 196 США 1 196 4 196 7 195 5, 196 5 197 4 197 4 197 2— 197 6 197 8 195 7 198 2.2. ПОДВИЖНОСТЬ ГОРОДСКОГО НАСЕЛЕНИЯ Для расчета интенсивности движения на сети городских улиц необходима возможность прогнозировать передвижения населения как по направлениям, так и по частоте. В этих целях все население делится на группы: А — трудящиеся градообразующих предприятий и учреждений; Б — трудящиеся обслуживающих предприятий и учреждений; В — учащиеся вузов, техникумов, ПТУ; Г — несамодеятельное население (дети, домохозяйки, пенсионеры, инвалиды). К. самодеятельному относится население групп А и Б. Для наших городов характерен следующий состав населения по группам: А —27 —35%; Б —20 —23%; В, Г —40 —50%. Наибольшее число передвижений дают группы А — В. Все передвижения в зависимости от их целей делят на трудовые, культурно-бытовые, на отдых и прочие. Структура городских транспортных потоков определяется потребностью в перевозках грузов и пассажиров. Наибольшую трудность представляет расчет и прогнозирование пассажирских потоков. Различают общую подвижность населения — среднее число всех передвижений по территории города, и транспортную подвижность населения — среднее число поездок на транспортных средствах. Отношение транспортной подвижности к общей носит название коэффициента пользования транспортом. Значение этого коэффициента зависит от вида поездок и размеров города. Коэффициенты пользования транспортом определяют по материалам обследования подвижности населения. При отсутствии таких данных пользуются среднестатистическими значениями. В зависимости от дальности и цели передвижения среднестатистические коэффициенты пользования транспортом следующие: Развитость сети общественного пассажирского транспорта характеризует коэффициент пересадочности — отношение числа передвижений на транспортных средствах с учетом всех пересадок к числу полных поездок между пунктами отправления и назначения. Для Москвы этот коэффициент для трудовых поездок находится в пределах 1,59— 1,61, для культурно-бытовых— 1,32— 1,33. Отношение общего числа передвижений к числу прямых и попутных передвижений называется коэффициентом возвратности. Этот коэффициент характеризует возможность многоцелевых поездок и изменяется в пределах 1,25...2,00. 31 Транспортная подвижность населения зависит от размеров города, развития в нем индустрии, числа и расположения объектов культурно-бытового обслуживания. Для Москвы характерно следующее соотношение, по целям поездок: трудовые поездки 43 — 45 %; культурно-бытовые 45 %; на отдых 9 — 11 %; на железнодорожные вокзалы и в аэропорты — до 1 %. Число трудовых поездок определяют умножением численности населения групп А и Б на среднюю подвижность населения по трудовым целям, к ним добавляют деловые поездки в количестве 5 % от трудовых. Культурно-бытовую подвижность населения определяют по материалам обследований. В табл. 2.2 обобщены результаты таких обследований, выполненных в разные годы в отечественных городах (в скобках приведены коэффициенты пользования транспортом). При отсутствии данных обследования используют ориентировочные значения перспективной подвижности населения, в зависимости от населения города, тыс. чел.: Население города . . 50 100 250 500 750 1000 2000 5000 и более Число передвижений на одного жителя в год . 950 1030 1080 1100 ИЗО 1150 1200 1300—1400 Обследование подвижности населения — очень трудоемкая задача. В СССР в 1970 г. впервые во время Всесоюзной переписи населения было обследовано расселение групп самодеятельного населения более чем в 90 городах и получены количественные характеристики интенсивности трудовых, культурно-бытовых и других передвижений. Такое широкомасштабное обследование приурочивается к переписи населения страны или в каком-либо отдельном регионе страны. В промежутках между переписями населения проводят выборочные обследования. В настоящее время имеется несколько методов сбора информации о передвижении населения. Анкетное обследование передвижений к местам работы (учебы) выполняют, как правило, одновременно с Всесоюзной переписью населения и проводят по месту жительства. Оно охватывает самодеятельное население, а также учащихся высших и средних учебных заведений. С помощью этого метода определяют структуру трудового баланса, направленность и интенсивность передвижений наТ а б л и ц а 2.2 Город Подвижность населения в городах по целям Общие Москва Ленингр ад Киев Харьков 32 800 945 1120 963 Трудовые Культурно- 350 (-) 400(0,73 ) 268(0,79 ) 396(0,58 ) бытовые 450 (-) 545(0,51 ) 852(0,43 ) 567(0,47 ) селения, число пересадок. Частота этих обследований — один раз в 10 лет. Метод «адресов» — обследование расселения по отношению к местам приложения труда (учебы), охватывает самодеятельное население, а также учащихся высших и средних учебных заведений и проводится по месту работы или учебы. Этим методом определяют направление и интенсивность передвижений к месту работы или учебы. Такое обследование проводят один раз в 10 лет между Всесоюзными переписями населения со сплошным охватом мест приложения труда. Одновременно с этим обследованием должно проводиться анкетное обследование качественных характеристик трудовых корреспонденции, охватывающее ту же группу населения. Цель обследования — установить способы передвижения, полные и по элементам затраты времени, число пересадок, причины передвижения пешком. Такому обследованию подвергаются 5 % от количества обслуживаемых по методу «адресов». Дневниковое анкетное обследование общей подвижности населения распространяется на все население, кроме детей дошкольного возраста, и проводится по месту жительства. С его помощью устанавливают частоту перемещений по целям, характеристикам и по способам передвижений, затраты времени на передвижение, число пересадок. Это обследование выборочное, оно охватывает 0,5 — 1 % населения и должно проводиться один раз в 5 лет. Анкетное обследование и опрос общественного мнения выполняют в период разработки генерального плана города, проводят по месту жительства и работы. Им охватывают до 0,1 % населения, кроме детей дошкольного возраста. Цель обследований — выяснить отношение жителей к организации городской территории, работе городского транспорта, элементам застройки, состоянию окружающей среды. Дневниковые обследования бюджета времени выполняют по месту жительства и проводят непрерывно. Им охватывают все самодеятельное население. Обследуют ограниченное число семей, различающихся по численности и социальному составу. Цель этих обследований — определить структуру свободного времени населения, его использование и выделить затраты времени на передвижение. Эти обследования позволяют следить за динамикой социального Развития города и изменением подвижности населения. Анкетные обследования позволяют получить информацию о размещении самодеятельного населения относительно мест приложения труда, о численности этой группы населения в границах города, °б объеме передвижений между отдельными районами города. Одна из задач таких обследований — оценка комфортабельности транс-портных и пешеходных передвижений, затрат времени на передвижения. Дневниковые обследования позволяют собрать информацию о бюджете времени населения, частоте и способе передвиже-ний. Получаемая в процессе обследований информация служит ос2 Зак. 1837 33 новой для разработки генеральных планов городов, планирования работы общественного пассажирского транспорта и совершенствования транспортной планировки города. Объем пассажирских перевозок в пределах города рассчитывают на основе использования результатов обследования подвижности населения и статистических материалов городского пассажирского транспорта за предшествующие годы. Методы расчета эмпирические, содержат большое число коэффициентов, учитывающих характерные для города условия. Эти коэффициенты для разных городов неодинаковы и должны определяться в процессе обследований подвижности населения. Объем пассажирских перевозок где Ртр — объем трудовых перевозок за год; QT — объем суточных перевозок пассажиров по трудовым целям. Он определяется в зависимости от категории населения, учитывает горожан и пригородных жителей, работающих в городах; DT — число рабочих дней в году; — коэффициент пользования транспортом; Кпер — коэффициент Пересадочности; Кв — коэффициент возвратности; Кд — коэффициент, учитывающий деловые поездки; Рк.6 — объем перевозок пассажиров по культурнобытовым целям за год; QK.6 — объем суточных перевозок пассажиров по культурнобытовым целям. С повышением уровня автомобилизации города затраты време-ни на трудовые передвижения увеличиваются. В Москве эти затрат увеличились за последние 10 лет с 53 до 56 мин на каждую поездок. Увеличивается и средняя дальность поездки: за каждые 10 лет i a 0,5 км. При этом преобладали поездки на расстояния до 5 км: Дальность поездки, км Частость ........................... До 5 30 45,5 6—10 11 — 15 16—20 21—25 26—30 20,4 13,8 10,5 6,2 2,5 Более 1,1 На небольшие расстояния до 1 км местные передвижения совершаются пешком. Эти передвижения являются основой расчета интенсивности пешеходного движения. Дальность такого передвижения увеличивается при удалении от центра города. Преимущественное развитие общественного пассажирского транспорта накладывает отпечаток на структуру транспортных потоков в наших городах. На общегородских магистральных улицах преобладающим видом транспортных средств являются легковые автомобили (60 — 80 %). Доля автобусов и троллейбусов в транспортном потоке составляет по 10— 1 5 % ; грузовых автомобилей менее 10 %. Все грузовые перевозки в перспективе предполагается вынести на специальные внеуличные дороги и на районные магистральные улицы, приспособленные для движения грузовых автомобилей. На таких магистралях грузовое движение составляет 60 — • 80 %, легковое 25 — 30 %, автобусное и троллейбусное менее 10 %■ Предполагается, что такая структура городских транспортный потоков останется неизменной в наших городах и при дальнейшем росте уровня автомобилизации. 34 2. 3. ГОРОДСКОЙ ПАССАЖИРСКИЙ ТРАНСПОРТ Основными видами городского пассажирского транспорта являются метрополитен, автобус, троллейбус и трамвай. В последние годы большое распространение получило и маршрутное такси, для которого используется микроавтобус вместимостью 11 чел. Метрополитен относится к системе внеуличного транспорта. В зависимости от способа прокладки он может быть подземным и наземным. Линии подземного метрополитена бывают глубокого заложения (более 12 м) и мелкого (6— 12 м) . Последние накладывают ограничение на методы производства дорожных работ на улицах и на состав транспортного потока. Затраты на строительство и эксплуатацию метрополитена больше, чем на любой другой вид городского пассажирского транспорта. Поэтому он приемлем только в крупнейших городах с населением более 1 млн. чел., где пассажиропотоки по направлениям превышают 25 — 30 тыс. пасс./ч. Для городов с развитыми пригородами эффективно совмещение пересадочных станций метрополитена и железнодорожных вокзалов. Такое совмещение в значительной степени уменьшает загрузку наземных транспортных средств. В настоящее время в мире насчитывается более 50 городов, имеющих метрополитены. В СССР метрополитен имеют 10 городов. В стадии строительства находятся метрополитены в ряде крупнейших городов страны. Автобусный транспорт наиболее распространен благодаря его маневренности и большой провозной способности. Он может быть использован как основной при организации межрайонных перевозок или как вспомогательный при обеспечении подъезда к станциям метрополитена или железнодорожным станциям. Плотность сети автобусных линий в селитебной территории в городах достигает 3 км/км2. Недостатком автобусного транспорта является загрязнение им воздушного бассейна города и повышенный уровень шума при движении по улицам. Один автобус типа ЛиАЗ-677 выбрасывает в возДух столько вредных веществ, сколько 5 — 6 легковых автомобилей, а уровень шума от него в 1,5 — 2,0 раза выше, чем от легковых автомобилей. Троллейбусный транспорт наиболее современный вид городского пассажирского транспорта, практически безвредный для воздушного бассейна города. Он требует значительно больших капитальных вложений, чем автобусный, но является более выгодным в эксплуатации из-за более дешевого энергетического снабжения. По своей провозной способности он близок к автобусному транспорту. Недостатком троллейбусного транспорта является то, что он пРивязан к контактной сети и обладает малой маневренностью в городском транспортном потоке. Наличие троллейбусов на улице 2* 35 снижает пропускную способность двух ее полос в зависимости от частоты движения троллейбусов на 25—50 %. Трамвай долгое время оставался основным видом городского транспорта. Его провозная способность может быть доведена до значения, близкого к провозной способности метрополитена. В настоящее время в СССР трамвай обслуживает не менее 25 % пассажирских перевозок. Трамваю необходимо для движения обособленное земляное полотно, которое занимает значительную ширину улицы и создает серьезные трудности в организации движения автомобильного транспорта. Это является основными причинами уменьшения плотности сети трамвая в крупных городах. Однако благодаря большой провозной способности трамвай долго еще будет оставаться основным видом пассажирского транспорта в промышленных зонах крупных городов с населением более 500 тыс. чел. и на всей территории городов с населением более 250 тыс. чел. Провозная способность линии пассажирского транспорта приведена в табл. 2.3. Выбор вида городского транспорта для перевозки пассажиров зависит от развитости и состояния улично-дорожной сети города: плотности магистральных улиц, уровня их загрузки транспортными средствами, технического состояния улиц местной сети. Предпочтение обычно отдается городскому транспорту, не требующему больших дополнительных затрат для организации его движения. Решение проблемы пассажирских перевозок в городах должно быть направлено на комплексное использование всех видов пассажирского транспорта. Это особенно необходимо в крупных и крупнейших городах. При межрайонных перевозках наиболее эффективен трамвай, особенно скоростной, при внутрирайонных — автобус, при перевозках в жилых районах и центральных частях города — троллейбус. 36 Таблица 2.3 2.4. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ДВИЖЕНИЯ НА ГОРОДСКИХ УЛИЦАХ Интенсивность движения на городской сети улиц изменяется во времени. Различают колебания сезонные, по дням недели и часам суток. В расчетах часто используют условный показатель — среднесуточную интенсивность движения которую определяют расчетом: где — годовой объем движения, авт. Показатель используют при расчетах дорожных одежд и конструкций пролетных строений мостов, путепроводов и тоннелей. Для расчетов, связанных с оценкой пропускной способности улиц, уровня их загрузки, транспортных потерь на них, ущерба от дорожно-транспортных происшествий, нужен показатель, более точно отражающий колебания интенсивности движения. На рис. 2.1, а показана характерная кривая изменения интенсивности движения Иг на городских магистралях в течение года. Причинами резкого снижения интенсивности движения в зимние месяцы года являются неблагоприятные погодные условия и ухудшение дорожных условий (скользкое покрытие, сужение из-за отложения снега ширины проезжей части). Интенсивность движения общественного транспорта менее подвержена сезонным колебаниям. Нагрузка на этот транспорт в осенне-зимний период большая, чем в летний. Спад интенсивности движения в городах в зимний период связан с уменьшением использования в это время личных автомобилей. На летние месяцы приходится около 70 % годового участия этих автомобилей в дорожном движении, в зимний период объем движения автомобилей индивидуальных владельцев составляет 1,5—2 % годового. Исключением являются южные города, где благодаря короткой мягкой зиме личный автомобиль можно использовать в течение всего года. Колебания интенсивности движения в течение года характеризуются коэффициентом годовой неравномерности где W M — месячный объем движения, Для автомобильных дорог авт. имеет следующие значения: Для городских магистральных улиц Кг имеет другие значения, поскольку благодаря лучшему содержанию проезжей части и более стабильному плану грузоперевозок, чем на автомобильных дорогах, сезонные колебания движения меньшие. Для условий Москвы имеет следующие значения: Коэффициент жения используют при расчете годового объема дви- где — известная интенсивность движения, авт./ч; Дм — число рабочих дней в месяце; — коэффициенты суточной неравномерности движения. В распределении интенсивности по дням недели также имеется закономерность. Она связана с социальными особенностями городов и организаций рабочего времени трудящихся. Наибольшая интенсивность движения в городах наблюдается в пятницу. Около 70 % всех индивидуальных владельцев пользуются в этот день личным автомобилем. Следствием этого является увеличение интенсивности движения на 1,5—2% выше среднесуточной за неделю (рис. 2 . 1 , 6 ) . Эту интенсивность движения рекомендуется принимать в качестве расчетной для всего месяца. Для расчетов, связанных с оценкой пропускной способности, уровня загрузки уличной сети, необходима характеристика часовой интенсивности движения (Ич). Типичное распределение этой интенсивности в течение суток представлено на рис. 2.1, в. В течение суток можно выделить два ярко выраженных периода увеличения интенсивности движения: внутренний в начале рабочего 38 дня и вечерний в конце дня. Эти периоды носят название часы пик, и в течение их происходит 10— 12 % суточного объема движения. Продолжительность часов пик увеличивается с ростом уровня автомобилизации городов и для крупных городов с уровнем 40— 45 авт. на 1000 жителей может составлять в общей сложности 4—4,5 ч. Основная нагрузка на улично- дорожную сеть города приходится с 8 до 20 ч, в этот период проходит более 80 % суточного объема движения. На автомобильных дорогах и дорогах пригородной зоны часовое распределение движения имеет такой же характер, как и в городе, но объем движения в течение суток распределяется более равномерно: на час пик приходится 6— 10 %, а на период с 8 до 20 ч — 60—70 % суточного объема движения. В городах пиковые нагрузки автомобильного, пешеходного движения и потребности в стоянках автомобилей практически совпадают (рис. 2.2). Это говорит о необходимости комплексного решения транспортных проблем города. Частные решения, затрагивающие только транспортный поток или пешеходов, малоэффективны. 2.5. МЕТОДЫ РАСЧЕТА И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ ДВИЖЕНИЯ НА ГОРОДСКИХ УЛИЦАХ Основой для расчета интенсивности движения является ожидаемый объем грузовых и пассажирских перевозок. Он определяется планами развития города и материалами обследования городского Движения. Транспортная часть генерального плана города содержит, как правило, две группы материалов: 39 первая — характеристика грузонапряженности и пассажирона пряженности основных корреспондирующих направлений и состоя-ние улично-дорожной сети города на момент обследования; вторая — перспективы развития городского движения и улично дорожной сети с учетом промышленного и социального развития города и ростом уровня его автомобилизации. В состав материалов натурных обследований входят картограммы потоков пассажиров и грузов между основными корреспондирующими точками города. Объектами таких обследований являются население, городской транспорт и городское движение. При обследовании передвижения населения выясняют места приложения труда рабочих и служащих и места обучения учащихся Рис. 2.3. Типичная картограмма межрайонных корреспонденции пассажиропотоке Цифры на линиях — передвижения в сутки (тыс.), цифры в кружках — номе района и среднее для всего района число передвижений (тыс.) 40 относительно их мест жительства, суточные циклы их передвижения и посещение административных и культурно-бытовых объектов города. Эти обследования проводят, как правило, в период переписи населения, а для отдельных районов города обследование может выполняться с помощью анкет, доставляемых населению почтой. Результатом такого обследования является картограмма связей между корреспондирующими пунктами с указанием годового объема перевозок (рис. 2.3). При обследовании городского транспорта устанавливают пассажирооборот остановочных пунктов и пассажиропотоки по основным маршрутам пассажирского транспорта. Эти обследования охватывают также легковые и грузовые автомобили. Для личных легковых автомобилей устанавливают частоту и целевое их использование в Различные сезоны года, для грузовых автомобилей — распределение грузопотоков между основными корреспондирующими пунктами, основные направления движения грузов, дальность перевозки и объем грузовой работы (рис. 2.4). 41 При обследовании городского движения устанавливают интен сивность движения на улично-дорожной сети города, изменение ее по сезонам года, дням недели и часам суток. Кроме этого, устанавливают характеристики скорости движения и интенсивность пешеходного движения. На пересечениях магистральных улиц устанавливают распределение потоков по направлениям. Результатом обследований являются картограммы интенсивностей городского движения по магистральным улицам. Для разработки комплексных транспортных схем города, проек тов транспортных схем отдельных районов города и для решения проблем организации движения наиболее часто приходится обследовать городское движение. Эти обследования очень трудоемки и требуют одновременного участия большого числа людей, поэтому в зависимости от целей обследования (пополнение имеющейся или сбор ранее отсутствующей информации) они бывают выборочными или сплошными. Метод выборочных обследований разработан с учетом закономерностей теории вероятностей и математической статистики и основан на определении размера части генеральной совокупности, закономерности которой могут быть распространены на всю совокупность. Например, часовая интенсивность движения автомобилей и пешеходов может быть определена по данным 3—5- и 10-минутных наблюдений. Ошибка при этом будет определяться равномерностью потоков во времени. Необходимый объем выборки при обследовании городского движения где Е — генеральная совокупность изучаемых показателей; t — функция довери тельной вероятности; о — ожидаемое среднеквадратичное отклонение, которое устанавливается предварительными наблюдениями; А — точность измерения, прирав ниваемая к допустимой ошибке (в долях единицы). Функция доверительной вероятности t принимается в зависимо сти от необходимой надежности получаемых результатов: Сплошные обследования из-за их большой трудоемкости проводят только применительно к одному какому-либо виду пассажирского транспорта (например, метрополитену или троллейбусу) или при обследовании населения во время переписи населения. Перспективную интенсивность движения на уличной сети города на ближайшую перспективу (до 10 лет) рассчитывают по материалам обследований, а на более отдаленную перспективу — с учетом годовых корреспонденции грузов и пассажиров между отдельными территориями города, имея в виду неравномерность движения по сезонам, дням недели и часам суток. 42 Объемы перевозок по отдельным направлениям рассчитывают на ближайшую перспективу экстраполяционным методом, предполагая неизменным годовой прирост перевозок, а на дальнюю — аналитическим методом. Аналитический метод включает анкетный опрос всех грузоотправителей и грузополучателей о перспективном росте грузооборота, об адресах и направленности корреспонденции, планах развития предприятий и нормативах расхода сырья и выпуска годовой продукции. Наряду с фактическими данными о плановых грузооборотах отдельных территорий и объектов города используют и укрупненные показатели, установленные ЦНИИП градостроительства. Объем перевозок определяют исходя из нормативов выпуска валовой продукции предприятиями города. В расчетах принимают на 1 млн р. валовой продукции в среднем 17—18 тыс. т промышленных грузов. Для строительных грузов в качестве норматива используют показатель 4,8—6,1 т грузов на 100 тыс. р. сметной2 стоимости строительно-монтажных работ и 3,6—5,0 т на 1000 м строящейся жилой площади. Для культурно-бытового строительства принимают укрупненный показатель 4,0—4,4 тыс. т на 100 тыс. р. сметной стоимости. Для строительства железных и автомобильных дорог, а также ТЭЦ и гидростанций принимают ориентировочно 4,6—7,5 тыс. т на 100 тыс. р. сметной стоимости объекта. Объем потребительских грузов принимают из расчетов на одного жителя на первую очередь 2,5 т в год, в перспективе — 4,2 т. Если имеются фактические данные о потреблении грузов на какой-либо период, то годовой объем перевозок ( ) определяют делением всего объема перевозок (Q) на продолжительность строительства (Т) с учетом коэффициента ( ) повторяемости грузов: . Коэффициент принимают для промышленного строительства 1,4—1,5; для жилищного, культурно-бытового и коммунального строительства — 1,2—1,3. Исходной информацией для расчета грузонапряженности магистралей города являются так называемые шахматные таблицы объемов перевозок в городе за один год. Эти перевозки осуществляются по определенным маршрутам, которые прокладывают по магистральным улицам города с учетом их функционального назначения. На основании анализа возможности перевозок по территории города составляют таблицу корреспонденции грузов с учетом тяготения их к конкретным магистралям (табл. 2.4). Расчетная интенсивность движения по улице в одном направлении в час пик где — коэффициенты неравномерности соответственно сезонной, суточной и по направлениям в час пик; hч — долятуточной интенсивности движения, приходящаяся на час пик (0,08—0,1); и —коэффициенты использования грузоподъемности и пробега автомобилей соответственно; — расчетная средняя грузоподъемность автомобиля (5 т). 43 Значения указанных коэффициентов следует определять обследованиями городского движения. Для ориентировочных расчетов можно использовать осредненные значения: =1,05; = = ; ; =0,95; (3 = 0,6. С учетом этих значений расчетная интенсивность движения . Интенсивность движения пассажирского транспорта также определяют по картограмме корреспонденции пассажиров между отдельными точками города (см. рис, 2.3). Интенсивность движения пассажирских транспортных средств где — количество пассажиров, перевозимых по маршруту в час; — коэф-фициент, учитывающий изменение наполняемости единицы подвижного состава разные сезоны года (летом =1,0;. зимой =1,15); — вместимость одно; единицы подвижного состава. Предельная интенсивность движения пассажирских транспортных средств ограничивается: для автобусов — маршрутным интервалом, который должен быть не меньше 2 мин и не более 7 мин; для троллейбусов — мощностью подстанции. Маршрутный интервал для них 3—10 мин, предельная интенсивность не более 160 машин/ч на одну контактную сеть. Подобные расчеты проводят как для BHOBЬ строящейся уличной сети, так и для эксплуатируемой, особенно, когда необходимо составить прогноз развития городского движения. Контрольные вопросы. 1. Что такое уровень автомобилизации города, от чего он зависит, его предельньк значения? 2. Как влияет уровень автомобилизации на развитие общественного пассажир ского транспорта? 3. На какие группы делится городское население при расчете его подвижности какова относительная численность этих групп? 4. Какими методами устанавливают подвижность населения в городах? 5. Как рассчитывать потребность пассажирских перевозок в городах? 6. Чем характеризуется неравномерность интенсивности движения в течение года? Как определить годовой объем движения, зная суточную интенсивность дви жения только в течение одного месяца? 7. Как определить средний часовой объем движения, зная годовой объем пере возок грузов, пассажиров? 44 Глава 3 ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ УЛИЧНОЙ СЕТИ ГОРОДА 3 1. ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ ПОЛОСЫ ДВИЖЕНИЯ ГОРОДСКОЙ МАГИСТРАЛИ Важнейшим показателем, характеризующим транспортно-эксплуатационные качества сети городских улиц, является ее пропускная способность. Под пропускной способностью улицы понимают максимальное число автомобилей, которые могут пройти по ней в единицу времени при обеспечении заданной скорости и безопасности движения. Это понятие не следует путать с пропускной способностью какого-либо сечения улицы. Так, на пересечении в одном уровне улица может иметь пропускную способность до 400 авт./ч на одну полосу, а на всем остальном протяжении — не менее 1000 авт./ч на полосу; пропускная способность этой улицы будет определяться пропускной способностью пересечения. В реальных условиях пропускную способность улицы определяет наименьшая пропускная способность одного из ее участков или сечений (пересечений, сужений проезжей части, мостов, путепроводов, кривых в плане, подъемов, спусков, участков резкого снижения скоростей движения, зон слияния и переплетения потоков). Для улиц непрерывного движения и скоростных магистралей необходимо знать пропускную способность одной полосы при заданной скорости свободного движения. Это значение рассматривается как предельная возможность полосы движения в пропуске транспортных потоков. Основными характеристиками транспортного потока являются скорость движения и плотность, измеряемая числом автомобилей на 1 км. Плотность потока (D) связана со скоростью движения ( V ) и дорожными условиями. Чем выше плотность потока при постоянной скорости движения, тем меньше расстояние между автомобилями. Экспериментальные исследования показали, что в зависимости «скорость — плотность» имеются три области — две нелинейные и одна, средняя, линейная (рис. 3.1). Наибольшая плотность потока наблюдается при высоких интенсивностях движения (рис. 3.2). Максимальная плотность потока (Dmах) при определенных скоростях движения может быть достигнута только при условии работы улицы в режиме пропускной спо45 собности. Наибольшее значение Dmax достигается при заторах движения и может быть определено эмпирически: где Dmax(затор) — наибольшее число автомобилей на 1 мк, при котором образуются заторы (движение потока становится импульсным); пл — доля легковых автомобилей в потоке, %. На автомагистралях США наибольшую плотность потока во время движения (более 80 % легковых автомобилей) определяют по формуле: где— наибольшаяплотность авт. /миль; v — скорость потока, миль/ч. транспортного потока, Плотность транспортного потока, скорость и интенсивность движения И связаны зависимостью Придостигается предельная интенсивность движения, которая и является количественным выражением пропускной способности (N). Говоря о плотности транспортного потока, обычно имеют в виду среднее значение, но во время движения на отдельных участках улицы может произойти уплотнение потока (за счет перестройки, смен полос движения). Такое уплотнение кратковременно и мало отражается на средней скорости потока. Так, при скорости потока 60 км/ч и средней плотности 25 авт./км возможно краткосрочное возрастание плотности до 40 авт./км. Характеристику плотности транспортного потока используют при расчетах загрузки улицы или какого-либо сооружения (тоннеля, эстакады, участка маневрирования). Пропускную способность полосы движения и всей проезжей части обычно рассчитывают с учетом интервалов /, между автомобилями. Эти интервалы могут быть выражены в единицах длины или времени. При известной скорости движения временной интервал между автомобилями Через интервалы между автомобилями можно выразить и пропускную способность где 3600 — число секунд в 1 ч; билями, с. — минимальный интервал между автомо- Здесь где S min — минимальное расстояние между автомобилями, м. В зависимости от принятой модели движения расчетное расстояние Smin может быть различным. Для модели следования за лидером Smin приравнивают к расстоянию видимости поверхности проезжей части. Эта модель очень условна и может применяться для потоков малой плотности. Для расчетов, связанных с организацией движения плотных транспортных потоков, подход должен быть несколько иной. Как предельный случай можно рассматривать минимальный интервал где —остановочный путь (путь торможения) второго автомобиля; тормозной путь первого автомобиля. — Здесь где / р — время реакции водителя, с; K э — коэффициент эксплуатационного состояния автомобиля; — коэффициент продольного сцепления; i — продольный уклон дороги. Учитывая, что во время торможения дорожные условия для первого и второго автомобилей одинаковы, разница в их тормозных путях будет определяться только значением Kэ. Тогда Если предположить, что техническое состояние автомобилей транспортного потока одинаково, то Тогда пропускная способность N = Этот вывод позволяет подойти к оценке пропускной способности с позиции обеспечения безопасности движения с учетом психофизиологических возможностей водителя. Время реакции водителя характеризует быстроту его ответного действия на изменение дорожно-транспортной ситуации. Чем ситуация напряженнее, тем быстрее на нее будет реагировать водитель. Но уменьшение времени реакции не беспредельно. Существуют минимальные значения tр, которые могут быть при наивысшем напряжении водителя. Однако рассматривать эти значения как рас,четные нельзя, так как водитель может работать в таком режиме очень короткое время, затем резко возрастает вероятность его ошибки в приеме и переработке информации. Это может привести к пропуску сигнала или неверному ответу на него. Интервалы между автомобилями, напряженность водителя и время его реакции взаимосвязаны. Чем меньше интервалы между автомобилями, тем напряженность работы водителя выше (табл. 3.1). Психофизиологическими исследованиями установлены допустимая напряженность, с которой водитель может работать длительное 47 Таблица Интервал между автомобилями, с 7,0 5,0 3,0 2,0 1,5 1,0 Время реакции при 50% обеспеченности, с Характеристика напряжения Оптимальное 1.6 1,55 Перенапряжение Среднеквадратическое отклонение, с 0,74 0,65 1,34 Запредельное напряжение 3.1 0,94 0,85 0,80 0,46 0,24 0,17 0,14 время, и допустимое кратковременное увеличение этой напряженности, не сказывающееся на надежности работы водителя. Этому уровню напряженности, связанному с минимальным интервалом Atmin, соответствует и продолжительность времени реакции водителя. Расчетное значение времени реакции при определении пропускной способности улиц рекомендуется выбирать с учетом 85 % обеспеченности (табл. 3.2). С учетом данных табл. 3.2 расчетная пропускная способность одной полосы движения в приведенных автомобилях при коэффициенте продольного сцепления более 0,6 в зависимости от продолжительности работы должна быть не более следующих значений: Скоростная дорога ........................................ Автомобильная дорога ................................. Городская магистральная улица непрерыв ного движения ................................................... Длительная Кратковре- 1 000 1 100 менная 1600 1800 1 2200 200 Т а б л и ц а 3.2 Характеристика дороги Скорости движения, км/ч Продолжительнос ть работы 85 50 Скоростная 70 120 Длительная 3,5 2,5 3,0 2,0 80 Кратковременна я Длительная 3,2 2,0 2,0 1,5 65 Кратковременна я Длительная 3,0 2,0 1,6 1,4 Автомобильная Городская магистральная непрерывного движения 48 60 50 Кратковременна я Расчетное время реакции водителя (с) при обеспеченности, % Пропускная способность полосы движения зависит от состава транспортного потока. При расчете пропускной способности весь поток приводят к одному условному составу по типажу — легковому автомобилю. Коэффициенты приведения означают кратность увеличения пропускной способности полосы движения при замене реальных автомобилей условными. Эти коэффициенты в зависимости от типа транспортного средства имеют следующие значения: Предельная пропускная способность улицы при увеличении в составе потока доли грузовых автомобилей снижается (табл. 3.3). Движение в транспортном потоке по улице, работающей в режиме пропускной способности, связано с большими трудностями. Водители из-за высокой напряженности быстро утомляются, допускают ошибки в оценке скоростей движения, расстояний до впереди идущих автомобилей. Режим потока становится нестабильным: появляются высокие ускорения, резкие торможения, остановки. По мере приближения интенсивности к предельной пропускной способности не только снижается скорость движения, но и ухудшается стабильность-движения. В табл. 3.4 представлена интенсивность движения, определяющая состояние транспортного потока. П р и м е ч а н и е . В числителе даны значения для четырехполосных магистралей, знаменателе — для шестиполосных. 49 Продолжительность непрерывного движения в режиме предельной пропускной способности невелика — 10—15 мин, а продолжительность затора может превышать 50 % всего времени существования такой загрузки улицы движением. Средняя скорость потока при этом составляет 15—20 км/ч, очень высока аварийность. Такой режим движения следует рассматривать как недопустимый. В качестве расчетного следует выбирать режим движения, обеспечивающий при длительной загрузке стабильность плотности и скорости транспортного потока. Такие загрузки, как показывает практика, из-за отсутствия заторов и достаточно высоких скоростей движения являются не только значительно безопасными для движения, но и экономически более выгодными. Из этих соображений при проектировании сети улиц рекомендуется принимать значения пропускной способности одной полосы движения с учетом допустимого уровня загрузки движением (табл. 3.5). Цифры, приведенные в табл. 3.5, следует рассматривать как ориентировочные при обеспечении непрерывного движения по улице. Если речь идет о введении светофорного регулирования на пересечениях или строительстве неполных транспортных развязок, пропускная способность улицы будет определяться пропускной способностью пересечений. 50 3.2. ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ МНОГОПОЛОСНОЙ ПРОЕЗЖЕЙ ЧАСТИ С понятием пропускной способности улиц и всей улично-дорожной сети города связывают не только максимальное число транспортных средств, которые могут пройти через какое-либо сечение улицы, но и возможность выполнения автомобилями маневров перестроения, входа в поток, выхода из потока. Вероятность выполнения этих маневров зависит от плотности транспортного потока. Смена полосы движения — это маневр, необходимый для обеспечения нормальной работы многополосной проезжей части городской улицы. Потребное число смен полос движения можно установить по картограмме движения по улице. Потребность в таком маневре испытывают прежде всего водители автомобилей, выходящих из потока для поворота на другую улицу или для остановки. Число поворачивающих автомобилей определяют по картограмме движения, а число останавливающихся автомобилей зависит от типа застройки и наиболее точно может быть определено обследованием улицы. Распределение перестраивающихся автомобилей по ширине проезжей части зависит от протяженности перегона улицы и состава движения. Маневр смены полосы длится 4—6 с; для перестроения с крайней левой полосы на крайнюю правую необходимо время маневра где — продолжительность ожидания возможности выполнения маневра; tсп — продолжительность маневра смены полосы движения; п — число полос движения. С учетом времени tM определяют участок дороги , на котором ожидаются маневры смены полосы: На длине этого участка по данным обследований или по аналогам устанавливают возможное число перестроений на каждой из полос проезжей части (рис. 3.3). В табл. 3.6 приведены ориентировочные данные для улиц с четырехполосной (в одном направлении) проезжей частью и длиною перегонов более 500 м. 51 Число перестроений определяют для каждой из полос последовательным суммированием. Чтобы маневр смены полосы был выполнен в потоке, куда нужно влиться, должен быть достаточный интервал. Такой интервал, приемлемый для заданного (50 % или 85 %) числа водителей, называется граничным и измеряется в единицах длины (расстояния между автомобилями ) или во времени (интервал ). В Великобритании интервал принимают в расчетах не менее 180 футов (55 м ) . Наблюдения, проведенные МАДИ в Москве, установили зависимость этого интервала от скорости: где Кa — коэффициент, учитывающий тип автомобиля; для легкового автомо биля Ка = 1,0; для грузового К а = 0,87; С — параметр, учитывающий схему маневра, принимается равным 33—42. Граничный интервал для выполнения маневра смены полосы движения мало зависит от скорости. Наименьшие его значения наблюдаются при плотных транспортных потоках, работающих в условиях, близких к пропускной способности. Для городских магистралей со скоростями движения (60±10) км/ч интервал =3,8 с для выполнения смены полосы движения легковым автомобилем и 4,6 с — грузовым. При разреженных потоках этот интервал увеличивается. Пропускная способность полосы движения и всей улицы в целом при наличии перестраивающихся автомобилей меньше, чем при движении автомобилей только по своим полосам. Это снижение тем большее, чем больше автомобилей потока меняют полосы движения. Интервалы между автомобилями даже в плотных транспортных потоках распределены неравномерно. Число интервалов, больших , с увеличением интенсивности движения уменьшается. Так, например, при увеличении интенсивности движения по полосе с 800 до 1000 авт./ч число интервалов, больших , уменьшается с 46 до 35 %. Это значит, что почти так же изменяется и возможное число смен полос движения. При интенсивности движения на полосу более 1200 авт./ч возможны лишь единичные смены полос движения (рис. 3.4), и с этих позиций пропускная способность улицы в отношении смен полос движения не обеспечена. Если потребность в таких маневрах имеется. 52 то наибольшая интенсивность движения, при которой эта потребность будет удовлетворена, должна считаться предельной на этом участке улицы. Такая проверка пропускной способности улиц особенно необходима перед транспортными развязками, пересечениями с магистральными улицами, вблизи крупных спортивных, административных и культурных учреждений. Необходимость перехода с полосы на полосу, трудность, а часто и отсутствие гарантии возможности выполнения этого маневра приводят к снижению эффективности использования многополосных проезжих частей городских улиц. Интенсивность движения на них даже при предельной загрузке неодинакова. На рис. 3.5 показано типичное распределение движения по ширине проезжей части. Если на первой (от тротуара) полосе исключены стоянки и остановки автомобилей, она бывает загружена наиболее сильно. При появлении помех движению на этой полосе весь поток смещается к оси улицы. Это смещение тем значительнее, чем больше доля в потоке легковых автомобилей. Отношение интенсивности движения на полосе проезжей части к ее пропускной способности носит название коэффициента снижения пропускной способности полосы на многополосной проезжей части ( ). Наблюдениями было установлено значение этих коэффициентов для каждой из полос: 53 Суммарная пропускная способность проезжей части определяется с учетом суммы всех этих коэффициентов: Эффективность использования проезжей части уменьшается увеличением числа полос движения: с позиции пропускной способности при четырехполосной проезжей части потеряна одна полоса, а при шестиполосной — уже две полосы. Этим в частности объясняется рекомендация воздерживаться при проектировании улиц от проезжих частей с числом полос движения более четырех. Если необходимо большее число полос движения, они должны разделяться на две самостоятельные проезжие части, например на основную и для общественного транспорта и местного движения. Пропускная способность улиц непрерывного движения с многополосной проезжей частью в настоящее время рассчитывается по эмпирическим формулам: (3. ! где No — расчетная пропускная способность одной полосы движения; ПК, произведение коэффициентов, учитывающих дорожные условия, состав транспортного потока и число полос движения. Несмотря на то, что в течение короткого времени интенсивность на одной полосе может достигать 1800—2000 авт./ч, расчетную пропускную способность этой полосы (Л/о) принимают равной 1000 авт./ч из условия длительной работы улицы в режиме пропускной способности с обеспечением необходимых маневров в транспортном потоке. При отсутствии в потоке смен полос движения, например в транспортных тоннелях, расчетная пропускная способность одной полосы движения может быть принята 1200 авт./ч. Все коэффициенты Ki меньше единицы, так как считается, что пропускная способность Л/о может быть достигнута только при идиальных условиях, т. е. при Наиболее существенное влияние на пропускную способность ул цы оказывают следующие факторы, учитываемые коэффициентами в формуле (3.1): число полос движения , состав транспортно потока, выражаемый через грузовые автомобили , состоян проезжей части , продольные уклоны . В странах Западной Европы учитывают еще один фактор — ширину полосы движен (Кшп), так как в центральной части старых городов имеются улиц с шириной полос движения до 2,5 м. При ширине полосы более 3,5 этот фактор влияния на пропускную способность городских ул не оказывает. Расчет пропускной способности улиц при непрерывном двилнии рекомендуется вести по формуле: (3 54 Значения коэффициентов в формуле (3.2) выбирают в соответствии с дорожными условиями: Если на улице имеются пересечения в одном уровне, пропускную способность No определяют с учетом пропускной способности этих пересечений. Пропускная способность улицы на перегонах между пересечениями может быть различной. При проектировании улиц необходимо добиваться, чтобы пропускная способность N была больше интенсивности движения, определяемой по картограмме. 3.3. ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ УЛИЦ СО СВЕТОФОРНЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ При регулировании движения пропускная способность улицы определяется прежде всего пропускной способностью сечения, где установлен светофор (пропускная способность улицы в створе стоп-линий). Эффективность использования сигналов светофорного цикла зависит в основном от двух показателей: доли разрешающего сигнала в общей длительности цикла и интенсивности движения. Слишком малая длительность цикла ведет к снижению пропускной способности полосы движения, так как продолжительность разрыва между пачками автомобилей недостаточна для их уплотнения, а Доля переходных (желтых) сигналов, хотя их длительность и остается неизменной, резко увеличивается. Доля эффективного времени Цикла малой длительности снижается. Чрезмерная длительность Цикла, хотя и позволяет увеличить долю эффективного времени, приводит к образованию очередей у стоплиний и росту транспортных потерь. Выбор оптимальной продолжительности светофорного цикла, расчет длины очереди и транспортных потерь выполняют с учетом Характерных для городов закономерностей транспортных потоков. Методы расчета длительности светофорного цикла можно разДелить на три группы. Первая основана на использовании закономерностей разъезда очередей и допущения существования у свето55 форов очередей, позволяющих полностью использовать разрешаю щий для движения сигнал. Вторая исходит из предположения слу чайного прибытия автомобилей к светофору, и оптимизация цикла ведется не по пропускной способности, а по длине очереди. К третьей группе относятся методы, основанные на моделировании транспортных потоков. Каждый из методов расчета длительности светофорного цикла и пропускной способности улицы требует некоторого объема исходной информации о дорожных условиях, планировке пересечении, составе потока, интенсивностях движения автомобилей и пешеходов. Точность расчета определяется полнотой этой информации. При проектировании улично-дорожной сети города или отдельной улицы такая информация отсутствует, а ориентация на средние характеристики потока может привести к большим ошибкам. В таких случаях целесообразно ориентироваться на предельную пропускную способность и допустимые уровни загрузки движением улиц. В этом отношении первая группа методов расчета пропускной способности улиц при светофорном регулировании более предпочтительна, поскольку для своей реализации требует знания только двух характеристик: состава потока и длительности светофорного цикла. Эти методы и используют при проектировании улично-дорожной сети города. Более точные методы второй и третьей групп используют при разработке схем организации движения на пересечениях, при эксплуатации уличной сети и создании автоматизированных систем управления движением. Максимальное число автомобилей, которое может пройти по одной полосе движения за один цикл при заданной длительности разрешающего движение сигнала, зависит от того, как полно будет использовано время этого сигнала, т. е. достаточно ли автомобилей в скопившейся очереди, чтобы в течение всего времени зеленого сигнала обеспечивалась максимальная плотность движения. Пропуск-ныя способность полосы движения определяется в этом случае следующим расчетом: где —длительность зеленого сигнала, с; —интервал во времени между включением зеленого сигнала и уходом с пересечением первого автомобиля, с; — средний интервал между автомобилями, уходящими из очереди в створе стоп-линий, с; т — число автомобилей, проходящих по одной полосе за один цикл; N\ — пропускная способность полосы при светофорном регулировании, авт./ч; — длительность светофорного цикла, с. Основой всего этого расчета являются закономерность изменения интервалов между автомобилями при уходе из очереди и изменение длительности светофорного цикла по длине улицы. При проектировании улицы длительность рассчитывают для всех пересечений со светофорным регулированием с учетом состава, интенсивности 56 потока и организации движения. На разных пересечениях длительность может получиться при этом неодинаковой. Для улучшения условий движения по улице разрабатывают в таких случаях систему координированного регулирования движения. Пропускная способность улицы от этого не увеличивается, но существенно снижаются транспортные потери, связанные с образованием очередей у светофоров. При координированном регулировании расчетная длительность на длине всей улицы принимается постоянной и равной большей из , определенных ранее для каждого пересечения. Если работа светофоров не координирована и каждое пересечение работает в автономном режиме со своим временем , пропускная способность перегонов улицы будет разной, а пропускная способность всей улицы в целом будет определяться наименьшей пропускной способностью одного из расположенных на ней пересечений. Интервалы зависят от порядкового номера автомобиля в очереди. Для первого автомобиля интервал включает время, затрачиваемое водителем на приведение автомобиля в движение и преодоление пути до стоп-линий. Это движение происходит в режиме разгона. В таком же режиме движется и второй автомобиль. Интервал на стоп-линий зависит от того, на сколько водитель второго автомобиля запаздывает с троганием с места относительно первого. Следующие автомобили также начинают движение с некоторым запаздыванием относительно предыдущего. Но влияние этого запаздывания на интервал уменьшается для каждого следующего автомобиля за счет более длительного или более интенсивного разгона. При разъезде очереди между автомобилями устанавливается интервал, близкий к минимальному. Этот интервал может существовать при малых скоростях движения. При разъезде очереди скорость движения увеличивается, и после разъезда части очереди плотность движущегося потока начинает уменьшаться. Практика показывает, что плотность потока начинает падать после 5—6-го автомобиля. Это означает, что пропуск очереди большей длины приведет к снижению эффективности использования зеленого сигнала светофорного цикла. Интервал между автомобилями при разъезде очереди зависит от состава транспортного потока: чем тяжеловеснее автомобиль, тем большего расстояния до впереди идущего автомобиля (лидера) придерживается водитель. Отмечено также, что и лидер оказывает влияние на интервал . Так, например, для грузового автомобиля, если лидер легковой, интервал на 0,5—1,0 с меньше, чем при лидере грузовом автомобиле (рис. 3.6). В расчетах можно использовать средние значения интервалов при разъезде очереди с учетом состава потока: Пропускную способность полосы движения при светофорном регулировании можно представить через сумму 6/,. Номограмма, связывающая длительность зеленого сигнала ( ), светофорного цикла, число автомобилей, проходящих за один цикл пц, и пропускную способность полосы движения , представлена на рис. 3.7. Она позволяет на стадии проектирования уличной сети города принимать решения о пропускной способности улиц с многопблосной проезжей частью. При этом следует иметь в виду, что речь идет о максимальной пропускной способности полосы движения, определяемой как максимально возможное число автомобилей, проходящих через стоп-линию при максимальной плотности потока. Эффективность транспортной работы улиц может быту повышена координацией работы светофоров. Пропускная способность улицы при этом изменяется незначительно, но ее можно существенно увеличить за счет сокращения очередей у стоп-линий. При такой системе регулирования пачки автомобилей после ухода с первого перекрестка должны проходить всю длину улицы без остановок. Чем дольше сохраняется пачка, тем больше вероятность того, что все автомобили этой пачки пройдут по улице без остановок у светофоров. Распад пачек связан с неодинаковыми скоростями входящих в них автомобилей. На расстояниях 600—800 м от светофора, где фор- 58 мируются пачки, транспортный поток становится сплошным со случайным распределением автомобилей. На улицах с такой организацией движения при выборе планировочного решения пересечений и оценке их пропускной способности необходимо знать возможное число автомобилей, прибывающих в расчетный створ в единицу времени. Такую задачу решают с использованием положений теории транспортного потока. Для практических расчетов используют зависимость, представленную на рис. 3.8, где коэффициент к численно представляет собой число автомобилей за время t: (3.3) где N\ — интенсивность движения по одной полосе, авт./ч; — продол жительность /-го сигнала в цикле, с. Для определения числа автомобилей, проходящих через стоплинию без остановок, принимают Для определения максимальной очереди у светофора время принимают рав-ным длительности запрещающих в данном направлении сигналов. С учетом этого формула (3.3) принимает вид: Сведения о максимальной длине очереди у светофора необходимы для расчета и выбора элементов планировочного решения пересечения, в частности длин дополнительных полос, вводимых на пересечении для пропуска поворачивающих потоков. 3.4. РАЦИОНАЛЬНЫЕ УРОВНИ ЗАГРУЗКИ УЛИЦ ДВИЖЕНИЕМ Интенсивность движения на городских улицах изменяется за короткий промежуток времени в очень широких пределах. В течение одних суток можно наблюдать на одной и той же улице заторы с многополосной проезжей частью и движение одиночных автомобилей. Степень использования пропускной способности улицы характеризуется отношением интенсивности потока (И) к пропускной способности улицы . Это отношение называется уровнем загрузки улицы (дороги) движением. Степень использования Чем она ближе к 1, тем выше плотность транспортного потока, ниже скорость, сложнее условия движения. Работа улицы в режиме пропускной способности невыгодна во многих отношениях. Режим 59 движения непостоянен, часто возникают заторы, большое число резких ускорений и торможений потока, автомобили часто движутся на пониженных передачах и расходуют много топлива. Большие трудности возникают с организацией движения пассажирского транспорта и пешеходов, стоянок и остановок автомобилей. На таких улицах высокая аварийность, сильно загрязнен воздух. Предельная загрузка улицы движением имеет и некоторые положительные аспекты. Допущение такой загрузки при проектировании позволяет сократить ширину и число полос движения, увеличить продольные уклоны улиц, отказаться от строительства нескольких полос для движения и остановок общественного транспорта. Все это снижает капитальные затраты на строительство улицы. Решение о допустимом уровне загрузки улицы движением должно приниматься на основе сопоставления эффекта от улучшения условий движения по улице и стоимости ее строительства и содержания. Оптимальный уровень загрузки движением соответствует минимуму суммарных затрат, учитывающему как единовременные затраты на строительство и благоустройство улицы, так и текущие, связанные с работой автомобильного и общественного пассажирского городского транспорта. Этот методический подход соответствует современным экономическим позициям технико-экономического обоснования проектных решений. Однако при всей очевидности такого подхода имеются трудности в его реализации. Причиной этого является то, что не все последствия, связанные с изменением уровня загрузки улицы движением, имеют стоимостное выражение. К ним относятся все последствия, связанные с изменением уровня удобства автомобильного и пешеходного движения, экологической чистоты окружающей среды. Поэтому минимум суммарных приведенных затрат нельзя рассматривать при выборе расчетного уровня загрузки движением как решающий фактор. Оптимизация загрузки улицы движением должна учитывать и факторы, не имеющие стоимостного эквивалента. В таких случаях их рассматривают как социальный заказ, а уровень выполнения этого заказа связывают с функциональной значимостью улицы в системе улично-дорожной сети. По удобству и комфортабельности движения загрузку улицы движением делят на следующие пять уровней, называемых уровнями обслуживания: А — существует при уровне загрузки менее 0,3. Автомобили в потоке не оказывают существенного влияния друг на друга, обгоны и смены полос движения не ограничены. С приближением к граничной загрузке свободный выбор режима движения становится невозможным. Интенсивность движения, соответствующая этому состоянию, на магистрали с тремя полосами в одном направлении составляет 1500—1700 авт./ч, с четырьмя — 1900—2100 авт./ч. Наибольшая плотность движения на средних полосах, наименьшая — на край60 них левых. Средняя плотность движения 10 авт./км, наибольшая — до 20 авт./км. Б — уровень загрузки движения до 0,45. Это наиболее устойчивое по характеристикам движения состояние потока. В нем есть свободно движущиеся и связанные группы автомобилей. Разброс скоростей и плотности движения по полосам проезжей части уменьшаются. Смена полос движения практически не ограничена. Наибольшая интенсивность движения на улице с трехполосной проезжей частью в одном направлении составляет 3800 авт./ч, с четырехполосной — 6600 авт./ч. Г — предельное насыщение потока, уровень загрузки более 0,8. Движение потока неустойчивое, постоянно образуются заторы, смены полос очень затруднены. Средняя скорость движения составляет 10—12 км/ч, плотность на полосах движения может достигать 120 авт./км. Транспортные расходы по сравнению с уровнем Б возрастают в 3—4 раза. Эксплуатация улиц при таком уровне загрузки нецелесообразна. Д — образовался затор движения. Уровень загрузки 2=1—0. При заторе 2 = 0, при движении 2=1. Если по каким-либо причинам необходимо увеличить уровень загрузки улицы движением, целесообразность повышения этого уровня оценивают показателем экономической эффективности где — средневзвешенное (за период расчетного срока службы, определяемого временем наступления предельного насыщения улицы движением) приращение себестоимости автомобильных и пассажирских перевозок при изменении расчетного уровня загрузки движением; — изменение капитальных вложений для осуществления вариантов проектных решений с разными уровнями загрузки движением; и — отношение периода насыщения движением каждого из вариантов к минимальной продолжительности работы улицы до капитального ремонта; — норматив для приведения разновременных затрат, равный для городских улиц 0,08; t — расчетный срок службы. Уличную сеть города проектируют на перспективную интенсивность движения. Отдаленность этой перспективы при составлении генплана города принимают не менее 20 лет. При рабочем проектировании используют данные перспективной интенсивности 5-, 10- и 20-летней удаленности. Расчеты для крупных и крупнейших городов показывают, что экономически целесообразной при 10-летней удаленности является перспективная интенсивность движения не более 0,5, при 20летней — не более 0,8. Эти уровни загрузки движением рекомендуются расчетными для проектирования городских улиц и дорог. 61