Удосконалення організації дорожнього руху у м. Чугуїв Харківської області

3.1 Варіювання параметрами мережі

3.2 Управління з використанням технічних засобів

3.3 Висновки по розділу

4. Локальне управління рухом

4.1 Критерії вводу світлофорної сигналізації

4.2 Принципи пофазного роз'їзду

4.3 Критерії вибору елемента транспортної мережі для введення локального керування

4.4 Розрахунок параметрів роботи світлофорного об'єкту

4.5 Висновки по розділу

5. Оцінка ефективності проектних рішень

5.1 Соціальні показники

5.2 Економічні показники

5.3 Екологічні показники

5.4 Висновки по розділу

Висновки

Список літератури

Додаток А. Вихідні дані для розрахунку мережних параметрів

Додаток Б. Розрахунок мережних параметрів при вільному русі

Додаток В. Розрахунок мережних параметрів при фактичній швидкості

Додаток Д. Показники ефективності функціонування транспортної мережі

Додаток Е. Дані натурних спостережень інтенсивності руху

ВСТУП

Транспорт - одна з найважливіших і найбільших галузей суспільного виробництва, величезна сфера додатка людської праці і споживання матеріальних ресурсів, величезна динамічна система

Транспорт є:

- засобом забезпечення територіальних зв'язків;

- великим споживачем трудових і матеріальних ресурсів;

- фактором, що визначає ефективність розвитку і розміщення продуктивних сил у регіонах країни;

- засобом впливу самого суспільства на соціальну й економічну структуру самого суспільства;

- засобом мобільності, що забезпечує відповідний спосіб життя людини.

Цей найширший спектр впливу транспорту на всі сфери людської діяльності і на розвиток суспільства в цілому висуває багатопланові вимоги до забезпечення нормального функціонування дорожнього руху (ДР), що є складною динамічною системою взаємодії транспортних і пішохідних потоків, сукупністю взаємодії чотирьох її складових: людина - автомобіль - дорога - середовище. Складність керування такою системою полягає в необхідності забезпечення своєрідного «рівності» у стані і розвитку кожного окремого елемента, що входить у цю систему. У противному випадку, і це підтверджує практика, що виникає диспропорція утворить «вузьке» місце в роботі всієї системи. У силу специфіки транспорту ця диспропорція приводить до зниження показників роботи всього автомобільного транспорту. Умови руху, особливо в містах, характеризується всі зростаючою складністю. Висока і всі інтенсивність руху, що збільшується - результат диспропорції між ростом автомобільного парку і мережею автомобільних доріг, що у свою чергу приводить до високої завантаженості транспортної мережі і збільшенню рівня аварійності.

Збільшення інтенсивності, зміна структури і швидкісних режимів транспортних потоків пред'являють усе більш тверді вимоги до засобів керування й організації дорожнього руху (КіОДР), покликаним забезпечити необхідний рівень ефективності і безпеки руху. Вони можуть бути досягнуті при своєчасному і повному інформуванні учасників руху про зміну умов руху, шляхово-транспортних ситуацій, що в остаточному підсумку дозволить вибрати правильний напрямок і безпечний режим руху.

Дорожній рух у силу сукупності причин, особливо в останні три десятиліття, супроводжується значними соціальними, економічними й екологічними негативними наслідками. Швидкість руху в періоди «пік» знижується до 5...10 км/год, дискредитуючи саму ідею, закладену в автомобіль при його створенні - економія часу доставки вантажів і пасажирів у результаті високої швидкості повідомлення. Однак розуміння нагальної потреби негайного втручання людини в цей процес, що розвивається, дозволило сформулювати в загальному виді напрямку за рішенням цієї проблеми: визначення причинно-наслідкові взаємодії транспортних систем із природою і суспільством для розробки і реалізації заходів щодо досягнення необхідної ефективності транспортного процесу при виключенні негативних наслідків. Загальні вимоги до системи організації безпеки дорожнього руху (ОБДР) полягає в мінімізації часу на здійснення транспортного процесу за умови дотримання безпеки руху.

Метою даного дипломного проекту є вивчення стану функціонування транспортної мережі у центральній частині міста Маріуполя Донецької області, виявлення ділянок мережі зі зниженими показниками функціонування мережі; розробити комплекс заходів щодо поліпшення цих показників.

Задачі дипломного проекту:

- зробити аналіз існуючих методів по організації дорожнього руху;

- зробити комплексну характеристику об'єкта дослідження на підставі документальних матеріалів і натурних обстежень;

- на підставі звітних даних про дорожньо-транспортні випадки зробити їхній аналіз;

- зробити аналіз параметрів функціонування транспортної мережі в цілому, з виділенням небезпечних ділянок;

- розробити заходу щодо вивчення функціонування мережі;

- розробити рекомендації з керування транспортними потоками на ділянках мережі;

- оцінити ефективність проектних рішень по екологічному, економічному і соціальному показниках;

- зробити аналіз проведеної роботи.

1. СТАН ПИТАННЯ

Дана частина дипломного проекту подає відомості про досліджуваний район, критерій його вибору як об'єкт дослідження, параметри вулично-дорожньої мережі (ВДМ) об'єкта, характеристики дорожнього руху по ВДМ об'єкта, а також проблеми аварійності і безпеки на ланках транспортної мережі і можливих методів рішення їх. Уся ця інформація представлена в необхідному обсязі в розділах цієї частини дипломного проекту (ДП).

1.1 Аналіз методів удосконалювання організації дорожнього руху

В міру розвитку автомобілізації в плині десятиліть накопичується досвід забезпечення безпеки, ефективності і зручності дорожнього руху в містах і на автомобільних дорогах методами ОДР з застосуванням відповідних технічних засобів [1]. Можна виділити шістьох найбільш значимих методичних напрямків і по кожному з них провести найбільш типові способи реалізації.

Перші два методи поділу руху в просторі і поділу руху в часі виконують одну загальну задачу тільки різними способами - це скорочення числа конфліктних крапок на перетинах транспортних потоків і зниження рівня завантаження доріг. Розділити рух у просторі можна шляхом каналізування на перегонах доріг і в зоні перехресть. Це дуже розповсюджений спосіб, що не вимагає внесення великих засобів у його здійсненні. Протилежністю цього засобу є розв'язка руху в різних рівнях так, як тут вимагаються вагомі капіталовкладення. Питання про їхню необхідність зважується на стадіях містобудівного проектування. Для поділу потоків у просторі застосовують однобічний рух, що не завжди можливо через відсутність вулиць, які б відповідали умовам організації схем однобічного руху, так само через великі перепробіги. До першого методу відносяться і пристрій обхідних шляхів транспортного руху і маршрутизація автомобільних перевезень. Недоліком даного методу є те, що при його застосуванні не зникають усі можливі конфліктні крапки транспортних потоків, так само враховується поява затримок руху і виникнення транспортних заторів

Наступний напрямок охоплює способи, що забезпечують в основному за допомогою правил дорожнього руху, дорожніх знаків і поділ транспортних і пішохідних потоків у часі. Завдяки цьому виключається (чи зводиться до мінімуму) конфліктність при проїзді перехресть, залізничних переїздів, вузьких місць на дорогах. Недоліком методу є те, що тут не враховується склад транспортного потоку і всі перераховані вище способи організації двох раннє розглянутих методів підходить для легкових, вантажних автомобілів і пасажирського транспорту разом. Також не береться до уваги швидкісний режим руху.

Третій методичний напрямок розглядає створення по можливості однорідних транспортних потоків, що сприяє вирівнюванню швидкості руху, підвищенню швидкісної здатності магістралей, а також ліквідує “внутрішні” конфлікти в потоці. Типові способи його реалізації: пристрій смуг пріоритетного руху маршрутного пасажирського транспорту, виділення вулиць вантажного руху, спеціалізація смуг на проїзній частині дороги. Недоліком методу є неможливість скорочення кількості і ступені небезпеки конфліктних крапок, керування швидкісними і стоян очними режимами. Також не беруться до уваги особливості і пішохідного руху.

Одним з методичних напрямків організації дорожнього руху (ОДР) є оптимізація швидкісного режиму. Особливістю цього напрямку вважається вплив на швидкості руху транспортних засобів у потоці для підвищення безпеки руху і пропускної здатності шляхом чи зниження підвищення швидкісного режиму. Методом користуються виходячи з визначених дорожніх умов і специфіки розв'язуваної задачі.

Наступний методичний напрямок - оптимізація стоянкового режиму. Типовими способами реалізації є: організація біля дорожніх і позавуличних стоянок, розвиток системи інформації про стоянки. Завдяки цьому методу можна збільшити пропускну здатність доріг і запобігти заторам, що виникають у наслідок поганої інформованості водіїв про місця паркування автомобілів.

Останній методичний напрямок організації руху - забезпечення зручності і безпеки пішохідного руху. Коло розв'язуваних методів задач особливо актуальний у містах, де є присутнім інтенсивний пішохідний рух. Правильно застосовуючи способи реалізації методу можна домогтися підвищення безпеки пішоходів, при русі їх через проїзну частину.

На практиці методи і способи організації дорожнього руху виділені як самостійні, у ряді випадків на стільки взаємозалежні, що сприймаються як єдиний захід.

Схема основних методичних напрямків організації дорожнього руху представлена на рисунку 1.1.

Рисунок 1.1 - Схема основних методичних напрямків ОДР

1.2 Характеристика об'єкта дослідження

У дипломному проекті об'єктом дослідження є транспортна мережа центральної частини м. Маріуполя Донецької області, обмежене проспектами: Леніна, Нахімова, Луніна, Будівників, Металургів; вулицями: Чорноморською, Зелінського, Лавицького та Приморським бульваром.

Транспортний район, що досліджується, має в основному малоповерхову забудову з великим числом пунктів тяжіння (магазини, офіси фірм і різних суспільств, банки, навчальні заклади, лікарні, спортивні комплекси і т. д.).

Ґрунтуючись на даних, можна зробити висновок, що досліджуваний район міста є завантаженим у транспортному плані об'єктом із проблемами ефективності, що випливають звідси, і безпеки дорожнього руху, тому цей район і був обраний для дослідження.

1.2.1 Схема транспортної мережі

Основні напрямки руху транспортних засобів (ТЗ) по мережі проходять по проспектам: Леніна, Нахімова, Луніна, Будівників, Металургів, вулицям: Чорноморській, Бахчиванджи, Зелінського, Лавицького та бульварам: Приморському та Богдана Хмельницького.

На території району розташована значна кількість об'єктів тяжіння: парки, сквери, навчальні заклади, медичні установи, центральний міський ринок та спортивний стадіон. Характерними властивостями для цих об'єктів та підприємств є те, що кожне з них є значним об'єктом поглинання і відправлення вантажів і пасажирів, а також призводить до концентрації транспортних та пішохідних потоків біля них. Окрім транспортних та пішохідних потоків які формуються на об'єктах району, що досліджується, існує великий потік транспортних засобів, який проходить через центр міста транзитом. Це призводить до перевантаження доріг району в ранкову та вечірню годину пік, до погіршення показників організації дорожнього руху та зниженню безпеки руху.

По проспектам Нахімова, Будівників, Леніна та проспекту Металургів, а також по вулицям Бахчіванджи, Італійській та Приморському бульвару організований рух автобусів і маршрутного таксі.

Для того щоб обслуговувати всю інфраструктуру міста використовується значна кількість пасажирського транспорту. Зазначений район міста є завантаженим у транспортному відношенні із проблемами щодо ефективності та безпеки дорожнього руху, що й обумовило обрання його в якості об'єкту дослідження.

На підставі вивчення карти центральної частини м. Маріуполя Донецької області, а також на підставі проведених натурних обстежень вулично-дорожній мережі (ВДМ) розглянутий район для подальших обстежень можемо представити у виді топологічної схеми (графової моделі), де транспортні вузли утворять вершини графів, а перегони доріг представлені у виді дуг графів. Для спрощення схеми кожному перехрестю привласнюється номер, отже вулиці району проходять через перехрестя:

- пр. Леніна 20-22-24-26-29-30

- пр. Луніна 1-3

- пр. Нахімова 1-2-4-5-7-11-13-19-27

- пр. Будівників 9-10-12-14-17-21-22

- пр. Металургів 30-31-32

- вул. Чорноморська 4-6-8

- вул. Бахчиванджи 16-17-18-19

- вул. Зелінського 15-16-20

- вул. Лавицького 11-12-15

- Приморський бульвар 3-32

- буль. Богдана Хмельницького 13-18-23-24

Для дослідження, район був розбитий на транспортні вузли, кожному з яких привласнюється свій номер. Транспортний вузол - це перехрестя транспортної мережі об'єкта, що позначається через адресну прив'язку, що складається з назви двох вулиць, що утворюють дане перехрестя. В якості вершин графа приймаються перетинання вулиць, тупикові заїзди, вхідні ділянки прилягаючі до кордону району. При цьому з усіх перетинань вулиць вибираються тільки ті в який відбувається зміна обсягів пересувань за рахунок поглинання й утворення транспортних потоків. Ланками топологічної схеми є вулиці, які з'єднують вершини між собою. Карта міста з нанесеними транспортними вузлами зображена на рисунку 1.1. Схема транспортної мережі представлена на рисунку 1.2. Перелік вершин графа наведений у таблиці 1.1.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1.1 - Карта центральної частини м. Маріуполя з нанесеними транспортними вузлами

Таблиця 1.1 - Перелік транспортних вузлів

1.2.2 Дорожні умови

Дорожні умови відіграють велику роль у функціонуванні транспортних потоків у місті. В даний час з різким рівнем автомобілізації, з вирослими швидкісними і динамічними якостями автомобілів гостро коштує питання про пред'явлення високих вимог до дорожніх умов. Вони повинні забезпечити економічність і комфортабельність перевезень пасажирів і вантажів. Важливими елементами дорожніх умов є ширина проїзної частини, кількість смуг руху, подовжні ухили, стан і тип дорожнього покриття, видимість на дорогах [4].

Говорячи про стан дорожнього покриття вулиць у центральній частині м. Маріуполя слід зазначити, що багато вулиць вимагають поточного і середнього ремонту. Усі вони мають асфальтобетонне покриття.

Головною вулицею центральної частини м. Маріуполя є проспект Нахімова. Ця вулиця перебуває у хорошому стані, ширина проїзної частини 14 - 15 м, покриття асфальтобетонне. На ділянці від вул. Чорноморській до вул. Казанцевої розташовані середньоповерхові житлові та громадські будови.

Назва ділянок вулиць, що складають топологічну схему ВДМ, представлену у виді дуг, ширина проїзної частини в цих місцях тобто кількість смуг в одному напрямку і ширина смуги руху, довжина дуг і їхніх характеристик представлені в таблиці 1.2 ширина смуг руху коливається в інтервалі від 3 до 4 метрів.

Таблиця 1.2 - Характеристика дорожніх умов

Хороші умови руху - відсутній вплив пішоходів і автомобілів, що стоять, дорожнє покриття у хорошому стані.

Середні умови руху - наявність характеристик із груп “хороших” і “незадовільних”.

Незадовільні умови руху - незадовільна рівність зчіпні ємності покриття, мають вплив автомобілів, що коштують, слабка освітленість проїзної частини в темний час доби, інтенсивний рух пішоходів, поганий стан дорожнього покриття.

1.2.3 Характеристики транспортних потоків

При формуванні інформації про стан дорожнього руху в першу чергу необхідні дані, що характеризують транспортний потік. Найбільше часто застосовуваними показниками є: інтенсивність транспортного потоку, його склад по типах транспортних засобів, щільність потоку та швидкість.

Інтенсивність транспортного потоку (інтенсивність руху) - це число транспортних засобів, що проїжджають через перетин дороги за одиницю часу.

Склад транспортного потоку характеризується співвідношенням у ньому транспортних засобів різного типу. Цей показник впливає на завантаження доріг. На дорогах розглянутої схеми переважають легкові автомобілі, що складають 70-80% від загальної численності транспортних засобів.

Швидкість руху є найважливішим показником, тому що являє собою цільову функцію дорожнього руху. У практиці ОДР прийнято оцінювати швидкість руху транспортних засобів миттєвими її значеннями, зафіксованими в окремих типових перетинах дороги.

Особливістю функціонування транспортних потоків є те, що велика маса автомобілів направляється в центральну частину міста, де розташовані пункти тяжіння. Увечері ж спостерігається зворотна картина, усі ці обставини обумовлюють нерівномірне завантаження транспортної мережі, що налагоджує труднощі в оптимізації транспортних потоків [5].

Для розробки моделі функціонування транспортної мережі необхідно спочатку отримати інформацію про існуючу інтенсивність руху по ділянкам вулично-дорожньої мережі. Для цього використовуються методи натурного спостереження.

Для оцінки необхідної і достатньої кількості інформації про характеристики транспортних потоків доцільно використовувати вибірковим обліком руху. Для перевірки точності і достовірності отриманих розрахунків визначають необхідну кількість спостережень за формулою [4]

, (1.1)

де ta - функція довірчої вірогідності;

- середнє квадратичне відхилення;

2 - гранична припустима похибка.

Гранична припустима похибка визначається за формулою

, (1.2)

де - відносна точність обліку. Приймаю =0,05;

- середнє значення інтенсивності, авт.

Середнє значення інтенсивності визначається за формулою

, (1.3)

де Ni - значення інтенсивності i-го заміру, авт.;

n - кількість спостережень (в нашому випадку n = 3).

Середнє квадратичне відхилення визначається за формулою

. (1.4)

Чисельні значення стандартизованого відхилення інтегральної функції нормального закону розподілу (ta) визначається залежно від рівня довірчої ймовірності (або надійності). За допомогою лінійній інтерполяції приймаємо значення стандартизованого відхилення інтегральної функції нормального закону розподілу згідно статистичної таблиці =1,96, що відповідає довірчої імовірності =0,95.

Обстеження проводяться у наступні дні тижня: понеділок, вівторок, середа. Дослідження транспортного потоку велося в ранкову годину “пік” приблизно з 800-1000 години. Для кожної ділянки заповняють картку обстеження транспортних потоків протягом кожної години за період спостережень. Транспортні засоби, що прослідували мимо обліковця фіксуються у картці обліку у відповідній марці та виду транспортного засобу клітинці.

Для ділянки 1-2 руху транспортних засобів

На основі значення можливо зробити висновок, що проведеної кількості спостережень достатньо для обраної точності обліку. Аналогічно провожу розрахунки по іншим напрямкам руху і для інших перехресть. Дані розрахунків наведені в додатку Д.

Характеристики транспортних потоків приведені в таблиці 1.3.

Таблиця 1.3 - Характеристики транспортних потоків

Ємність транспортних вузлів визначалася шляхом натурних спостережень проведених за методикою наведеною нижче.

Методика визначення обсягів відправлення та прибуття по транспортним районам полягає у наступному. Центром транспортного району виступає перехрестя вулиць. Для визначення його ємності пропонується спочатку визначити межу вулиць що входять до транспортного району. Межа району повинна проходити по середині вулиці між центрами сусідніх транспортних районів. Ділянки вулиць, які увійшли до території транспортного району вивчаються з метою виділення місць тяжіння транспортних засобів. До місць тяжіння, як правило відносяться гаражі, магазини, ринки, навчальні заклади, місця досугу, підприємства, стоянки автотранспорту. Обліковець розташовується у зоні місця тяжіння транспортних засобів таким чином щоб мати можливість достатньої видимості ділянки мережі куди приїжджають та від'їжджають автомобілі. Ємність транспортних вузлів приведена у таблиці 1.4.

Таблиця 1.4 - Характеристики вузлів

1.2.4 Характеристики роботи технічних засобів регулювання руху

При реалізації заходів щодо організації дорожнього руху особлива роль належить упровадженню технічних засобів: дорожніх знаків і дорожньої розмітки, засобів світлофорного регулювання, дорожніх огороджень і направляючих пристроїв [6].

Регулювання дорожнього руху означає підтримування на визначеному рівні показників транспортних та пішохідних потоків, які забезпечують ефективність та безпеку дорожнього руху. За призначенням технічні засоби діляться на засоби інформування учасників руху (світлофори, дорожні знаки та покажчики, дорожня розмітка та ін.) та прилади і обладнання, які забезпечують нормальне функціонування засобів інформації (контролери, детектори тощо).

Кількість регульованих перехресть складає - 5. Циклограми світлофорних об'єктів приведені в таблиці 1.5. Функціонування світлофорних об'єктів на сьогоднішній день здійснюється в автономному режимі, тобто кожен світлофорний об'єкт працює самостійно, без зв'язку з керуючим пунктом, тобто організація координованого керування з метою зменшення затримок руху транспортних засобів не функціонує. На кожнім перехресті застосовується локальне управління.

Таблиця 1.5 - Характеристика роботи світлофорних об'єктів

1.2.5 Статистика ДТП

До числа негативних факторів процесу автоматизації відносяться дорожньо-транспортні випадки і їхні наслідки, що характеризуються загибеллю з пораненням людей, матеріальним збитком від ушкоджених ТЗ, вантажів і інших споруджень [2]. Існують три основних методи аналізу ДТП: кількісний, якісний і топографічний [2].

Кількісний аналіз ДТП оцінює рівень аварійності по місцю і годині їх скоєння. Відрізняють абсолютні показники (загальне число ДТП, число загиблих та поранених, матеріальні збитки від ДТП) та відносні показники (кількість ДТП, яка припадає: на 100 тис. мешканців; на 1 тис. транспортних засобів; на 1 тис. водіїв; на 1 км довжини дороги; на 1 млн. км пробігу та ін.).

Абсолютні показники дозволяють проводити порівняльний аналіз рівнів аварійності у часі для визначеного регіону і виявляти тенденції їх змін. Відносні показники дозволяють провести порівняльний аналіз рівнів аварійності різних районів, магістралей та ін.

Якісний аналіз ДТП застосовується для встановлення причин їх виникнення. Топографічний аналіз ДТП використовується для виявлення місць концентрації ДТП у просторі (перехрещення, ділянки дороги, магістралі, райони та ін.).

На підставі даних про ДТП ДАІ м. Маріуполя, кількість людей поранених, потерпілих приведені в таблиці 1.6.

Таблиця 1.6 - Розподіл дорожньо-транспортних пригод по місцях концентрації

Класифікація ДТП по типам ТЗ, має наступні співвідношення:

- легкові автомобілі - 70%;

- вантажні автомобілі - 16%;

- автобуси - 13%;

- мотоцикли - 0,5%;

- трактора - 0,5%.

Що стосується видів ДТП, їхні співвідношення такі:

- зіткнення - 63%;

- наїзд на пішоходів - 30%;

- наїзд на ТЗ, що стоїть - 4%;

- наїзд на перешкоду - 2%;

- наїзд на велосипедистів - 1%.

Проаналізувавши статистику ДТП, можна виділити найнебезпечніші перехрестя:

- пр. Нахімова - вул. Кавказька;

- пр. Будівників - вул. Лавицького;

- пр. Будівників - вул. Бахчиванджи;

- пр. Нахімова - вул. Італійська.

У цілому ж за звітній період (три роки) відбулося 135 ДТП, дані по кожному року приведені в таблиці 1.7.

Таблиця 1.7 - Кількість ДТП по роках

Кількість ДТП по дням тижня за звітній період:

- понеділок - 17%;

- вівторок - 13%;

- середа - 15%;

- четвер - 17%;

- п'ятниця - 20%;

- субота - 9%;

- неділя - 9%.

Кількість ДТП по годинам доби:

- з 0 до 4 - 4%;

- з 4 до 8 - 2%;

- з 8 до 12 - 21%;

- з 12 до 16 - 40%;

- з 16 до 20 - 21%;

- з 20 до 24 - 12%.

Аналізуючи кількість подій за звітній період, можна зробити висновок - тенденція ДТП повільно зростає. Найчастіше ДТП закінчується зіткненням. А случаються вони через недотримання дистанції водіями, переходу пішоходів у невстановленому місці проїзної частини, нетверезого стану водіїв, виїзду на зустрічну смугу, невідповідальності огрядного покриття встановленим нормам, невідповідальність технічного стану автомобіля прийнятим нормам, неправильний вибір режимів руху, зниження психофізичних функцій.

1.3 Висновки до розділу

В результаті проведеного аналізу методів організації дорожнього руху було визначено, що використання для удосконалення організації дорожнього руху у центральній частині м. Маріуполя доцільно використовувати методи спрямованні на збільшення пропускної здатності доріг за рахунок архітектурних і організаційних заходів, а також за рахунок впровадження світлофорного регулювання на локальному об'єкті. Була побудована топологічна схема транспортної мережі, в яку увійшли 32 транспортних вузла. По кожному з вузлів зібрана інформація про об'єми утворення та поглинання автомобілів. Була також зібрана інформація про дорожні умови руху в районі, про характеристики транспортних потоків, про роботу технічних засобів регулювання (в районі знаходиться 5 регульованих перехресть). Інформація про стан транспортної мережі району є вихідною для розробки заходів по удосконаленню організації дорожнього руху в районі.

Також можна зробити висновки, що аварійність на місцях концентрації зростає. Найбільш небезпечними є перехрестя: пр. Нахімова - вул. Кавказька, пр. Будівників - вул. Лавицького, пр. Будівників - вул. Бахчиванджи, пр. Нахімова - вул. Італійська.

2. АНАЛІЗ ПАРАМЕТРІВ ТП ТА АВАРІЙНОСТІ ВДМ

Основною задачею цього розділу є аналіз параметрів функціонування транспортної мережі, а також розрахунок показників, які характеризують ефективність функціонування транспортної мережі і на їх основі виявлення місць зі зниженими показниками ефективності. Усі ці дії детально описані у підрозділах цього розділу.

2.1 Визначення завантаження та рівня обслуговування елементів ВДМ

Щоб оцінити завантаження та рівень обслуговування елементів ВДМ у місті необхідно створити модель існуючої транспортної мережі. По цій моделі необхідно розрахувати мережні параметри і, на підставі цих даних, дати оцінку ефективності функціонування всієї мережі.

Більшість розрахунків буде зроблено на персональній електронно-обчислювальній машині за допомогою програми «ro_net.еxe». Для того, щоб можна було зробити розрахунок на ПЕОМ необхідно сформувати вихідні дані в необхідній формі. На підставі обробки вихідних даних буде зроблений аналіз усіх ділянок мережі. Сформовані таким чином вихідні дані друкуються і надаються у Додатку А до ДП.

2.1.1 Вихідні характеристики транспортної мережі та їх формування в ПЕОМ

Визначення вихідних характеристик транспортної мережі передбачає вирішення наступних задач:

а) розрахунок матриці найкоротших відстаней;

Для рішення цієї задачі в створений файл програми «ro_net_f». вводяться дані, представлені у наступному форматі: початковий пункт - кінцевий пункт - довжина дуги (у сотнях метрів) - швидкість вільного руху по дузі (км./год) - кількість смуг руху, помножена на 10 (програма розрахована на ширину смуги 3.5м, тому фактична ширина смуги поділяється на 3.5 та помножається на 10).

Приклад:

1 2 5 40 9

2 3 7 40 9

3 4 5 35 9 і т.д.

б) розрахунок матриці кореспонденцій;

В наступному файлі показані обмеження, які мають місце у мережі, вигляд формату запису у цей файл наступний: пункт, з якого заборонено рух - пункт, через який заборонено рух - пункт, до якого заборонено рух.

Приклад:

23 29 30

в) попередня оцінка ефективності функціонування транспортної мережі.

У третьому файлі показані дані по відправленню та прибуттю транспортних засобів та із транспортних вузлів і представлені у наступному форматі: номер вузла - ємність по відправленню - ємність по прибуттю.

Приклад:

1 67 25

2 30 26

3 25 20 і т.д.

Сформовані таким чином данні додаються у таблицях Додатку А до ДП.

2.1.2 Розрахунок матриці мінімальних транспортних витрат

У даній програмі використовуються три критерії ефективності функціонування транспортної мережі: відстані між пунктами, час руху і мінімальні транспортні витрати.

За критерій доцільно вибрати мінімальний час руху. Тому що це більш загальний критерій, чим інші, котрі використовуються для рішення якихось вузьких специфічних задач. Після формування вихідних даних і вибору критерію оптимізації на першому етапі необхідно зробити розрахунок матриці мінімальних транспортних витрат. Це значить, що сума витрат часу на проїзд по всіх дугах мережі повинна бути мінімальна. Математичною інтерпретацією цього є критерій мінімізації витрат часу на пересування, що виражається в годинах, використаний у програмному забезпеченні для розрахунку матриці мінімальних транспортних витрат по формулі

(2.1)

де Ti - час руху транспортних засобів по і-ой дузі мережі‚ год.;

m - кількість маршрутів руху з мінімальними витратами часу кожної ланки.

Час руху транспортних засобів визначається за формулою

(2.2)

де Vi - швидкість транспортного потоку на і-й дузі мережі‚ км/год.

Швидкість транспортних потоків залежить від багатьох факторів: інтенсивності та щільності транспортних потоків‚ дорожніх умов та ін. Але для попередньої оцінки ефективності функціонування транспортної мережі значення швидкості руху приймається за умовами вільного руху (без впливу інтенсивності).

Для визначення оптимальної траси маршруту руху між вузлами вулично-дорожньої мережі програма виконує перебір всіх можливих варіантів проїзду і визначає той варіант‚ який забезпечує досягнення обраного критерію Згідно з даними ДП, крім розрахунку найкоротших відстаней між всіма парами вузлів мережі програма визначає також два передостанніх вузли оптимальної траси маршруту руху. Результати розрахунків матриці найкоротших відстаней надають в Додатку Б до ДП у таблиці Б.1.

2.1.3 Розрахунок матриці кореспонденцій

Наступним етапом є розрахунок матриці кореспонденцій на дугах транспортної мережі. Проводиться це на підставі вихідних даних про обсяги утворення і поглинання транспортних потоків на мережі, а також уже розрахованої в попередньому розділі матриці мінімальних транспортних витрат. У даній програмі використовується гравітаційна модель перевизначення транспортних потоків на мережі. Ця модель відноситься до моделях, заснованих на сумарних положеннях про характер розподілу кореспонденцій між пунктами тяжіння. Гравітаційні моделі засновані на гіпотезі про те, що перерозподіл кореспонденцій між пунктами в залежності від утворення і поглинання, залежить від “труднощів повідомлення”, тобто величини кореспонденції назад пропорційних відстаней між пунктами. В загальному вигляді кореспонденція з вузла і до вузла розраховується за формулою

, (2.3)

де HOi - обсяг відправлень з і-го вузла‚ од./год.;

НПj - обсяг прибуття до j-го вузла‚ од./год.;

ij - функція тяжіння між і-м та j м вузлами;

Kj - балансувальний коефіцієнт;

n - кількість вузлів транспортної мережі.

Функція тяжіння між вузлами мережі визначається за формулою

(2.4)

де Lij - відстань між вузлами i та j.

У нашому випадку під індивідуальними витратами часу транспортних засобів будуть матися на увазі значення витрат на пересуванні транспортного засобу з і-го в j- й пункт. Розрахунок матриці кореспонденції виробляється на ПЕОМ. Результати розрахунків виводяться на печатку і приведені в додатку Б.

Розрахуємо адекватність отриманої моделі по формулі

, (2.5)

де i - відносна погрішність моделі на і-й дузі, %;

Ni - значення існуючої інтенсивності на і-й дузі, авт./год.;

NФ - значення фактичної інтенсивності на і-й дузі, авт./год.

Для ланки 1-2 відносна погрішність буде

.

Аналогічно розрахуємо для усіх дуг мережі цей показник і результати зводимо до Додатку Д в таблицю Д.1.

2.1.4 Попередня оцінка ефективності функціонування транспортної мережі

Після розрахунку значень кореспонденції необхідно визначити значення інтенсивності руху по ланкам ВДМ міста. Для цього використовують розраховані раніше матриці мінімальних транспортних витрат і матриці кореспонденцій. Після накладення всіх значень кореспонденцій на транспортну мережу проводиться підсумовування всіх значень кореспонденцій з і-х у j-і пункти, що проходять по визначених ланках мережі, по кожній дузі ВДМ. Дана сума кореспонденцій по визначеній ланці мережі при накладенні всіх значень кореспонденцій і буде формувати значення інтенсивності руху прогнозованого транспортного потоку на даній ділянці мережі.

Наступним етапом, після визначення значень прогнозованої інтенсивності руху потоків, виходячи з заданих обсягів відправлення і прибуття для кожного вузла мережі, є визначення сумарних витрат часу на пересування, зв'язаних з рухом по всіх дугах транспортної мережі транспортних потоків, що залежать від інтенсивності руху по формулі

(2.6)

де Ni - інтенсивність руху транспортного потоку на і-ой дузі‚ од./год.;

к - кількість дуг транспортної мережі.

Наступним етапом є розрахунок значення сумарних витрат часу, пов'язаних з функціонуванням транспортної мережі при одержані прогнозованих значень Nij і в цілому для транспортної мережі, тобто визначення значення критерію ефективності функціонування транспортної мережі в цілому. Значення критерію ефективності знаходиться шляхом підсумовування значення CТРij по всіх дугах ВДМ. Формат виводу розрахункових значень CТРij має вид: початковий пункт дуги, кінцевий пункт дуги, значення сумарних транспортних витрат на розглянутій дузі. У результаті одержуємо значення критерію ефективності функціонування всієї транспортної мережі району. Розрахунки виробляються на ПЕОМ. Результати висновку на печатку представлені в додатку В.

2.1.5 Прогноз фактичних характеристик і ефективності функціонування транспортної мережі

Усі вищеописане розраховувалось в умовах вільного руху автомобілів. Це було зроблено для попереднього, орієнтованого розподілу транспортних потоків на мережі. Далі необхідно зробити перерахунок усіх характеристик транспортної мережі з урахуванням взаємодії параметрів транспортних потоків, що вносить визначені зміни у вихідні характеристики мережі. Тому що на дугах мережі спостерігається не вільний рух, а маються вже орієнтовані значення інтенсивності руху необхідне уточнення швидкостей руху на ланках мережі. Залежність між прогнозованою інтенсивністю руху і фактичною швидкістю руху має вид

, (2.7)

де VФi - фактична швидкість руху транспортних засобів по і-й дузі, км/год;

Ni - значення прогнозованої інтенсивності руху по і-й дузі, авт/год.

Для ланки 1-2 фактична швидкість руху транспортних засобів буде визначена

.

Варто зауважити, що значення Ni береться в середньому на одну смугу руху. Значення швидкості VФi можуть відрізнятися від швидкостей вільного руху Vвi через те, що дуги, навантажені прогнозованою інтенсивністю, що в остаточному підсумку приведе до зміни вартості проїзду га даній дузі. При виробляється перерахунок матриці мінімальних транспортних витрат і при цьому може виявитися, що матриці руху, обрані за критерієм мінімальних транспортних витрат, можуть змінитися, при цьому матриця кореспонденцій не змінюється. Якщо значення Vвi більше чим значення VФi на дугах, то приймається за фактичну швидкість - швидкості вільного руху. Якщо фактична швидкість менше п'яти кілометрів у годину, то приймається фактична швидкість рівна швидкості пішохода.

Через можливість зміни маршрутів руху ймовірно зміни значень інтенсивності рухів по дугах мережі. По цьому виробляється перерахунок значень прогнозованої інтенсивності руху на дугах мережі. З обліком цього перерозраховується значення критерію ефективності функціонування транспортної мережі. Розрахунок виконується на ПЕОМ. Результати розрахунків приведені в таблиці В.2.

Щоб оцінити ефективність функціонування мережі треба зробити аналіз основних параметрів функціонування транспортних потоків. Це необхідно для визначення “вузьких місць” на мережі, тобто ділянок мережі, де значення характеристик транспортних потоків перевищують визначені граничні значення, що приводить до порушення нормального функціонування всієї мережі.

Першим основним параметром є коефіцієнт завантаження дороги рухом. Він розраховується по формулі

, (2.8)

де i - коефіцієнт завантаження дороги руху і-ої ланки;

NФi - значення фактичної інтенсивності руху на і-й дузі, авт./год.;

Рi - значення пропускної здатності дороги і-й ланки.

Значення пропускної здатності знаходимо по формулі

, (2.9)

де Рi - значення пропускної здатності однієї смуги руху, авт./год.;

nc - кількість смуг руху на дузі;

вПЧi - ширина смуги руху, м.

У даному випадку значення Р1с дорівнює 750 авт./год. з розуміння, що в місті через регульовані перехрестя пропускна здатність міських вулиць знижується на 50% від пропускної здатності на магістралі, при ширині смуги 3,75 м.

Для ланки 1-2

,

.

Коефіцієнт швидкості руху на і-й дузі визначається по формулі

, (2.10)

де KVi - коефіцієнт зміни швидкості руху на і -й дузі.

Для ланки 1-2

.

Останнім показником функціонування транспортної мережі є коефіцієнт зміни витрат часу на пересування. Він визначається по формулі

, (2.11)

де - коефіцієнт зміни транспортних витрат для і-й дуги;

- мінімальні транспортні витрати на і-й дузі при вільному русі, грн.;

- мінімальні транспортні витрати на і-й дузі при фактичній швидкості руху, грн..

Для ланки 1-2 коефіцієнт зміни транспортних витрат

.

Розраховуємо аналогічно для інших дуг транспортної мережі фактичну швидкість руху транспортних засобів, коефіцієнт завантаження дороги рухом, коефіцієнт зміни транспортних витрат, коефіцієнт зміни швидкості руху і заносимо в таблицю Д.2. Також у цій таблиці зазначена фактична інтенсивність руху, витрати часу на проїзд та рівень обслуговування. Рівні обслуговування в даному випадку залежать від коефіцієнта завантаження дороги рухом і відображені у таблиці 2.1.

Таблиця 2.1 - Рівні обслуговування

2.2 Аналіз ділянок ВДМ с незадовільними характеристиками

В результаті аналізу даних із таблиці Д.2 видно, що на дузі 14-17 коефіцієнт завантаження дороги рухом дорівнює 0,92, також на дузі 17-14 коефіцієнт завантаження дороги рухом дорівнює 0,85, а на дугах 6-8, 21-23 та 23-24 він дуже низький і дорівнює 0,23, 0,23 та 0,21 відповідно. При сформованій ситуації на ділянці 14-17 спостерігається рівень обслуговування водіїв “Е”, що характеризується потоком, що наближається до нестабільного, стан близький до передзаторного. Водії мають дуже слабку можливість вибирати швидкісний режим, воля маневрування починає обмежуватись. На ділянках 14-12, 17-14, 19-27, 27-19 та 27-28 спостерігається рівень обслуговування водіїв “D”. Водії сприймають рівень “Е” та “D”, як незадовільний. Імовірність ДТП достатньо висока. На ділянках 6-8, 21-23 та 23-24 навпаки спостерігається занадто високий рівень обслуговування “А”, що для міських доріг неприйнятно, варто збільшити завантаження цієї ділянки мережі. Для міської мережі прийнятний рівень обслуговування “В”, який характеризується стабільним потоком, велика вага групового руху автомобілів також є найбільш економічним у порівнянні з іншими рівнями обслуговування. Перевантажені ділянки на схемі транспортної мережі міста зображені на рисунку 2.1.

Для рішення зазначених проблем використовуються такі методи як:

- збільшення ширини проїзної частини;

- перерозподіл смуг за напрямками руху;

- введення системи вулиць з одностороннім рухом;

- будівництво нових доріг;

- обмеження маневрів.

дорожній рух маршрут транспортний

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2.1 - Завантаження ділянок на схемі вулично-дорожньої

мережі центральної частини м. Маріуполя

2.3 Аналіз ДТП

Аналіз аварійності дорожнього руху визначається статичними даними за тривалий період часу. Для порівняння його даних використовують систему показників відносної аварійності коефіцієнти ДТП [3].

Відносний показник аварійності в розрахунку 10 млн. автомобілів визначаємо по формулі [3]

, (2.12)

де Z - кількість ДТП за рік, од;

Nг + Nв - середньодобова інтенсивність руху на перехресті, авт/доб.;

Кг - коефіцієнт річної нерівномірності руху.

Приймаємо Кг =0,045. Коефіцієнт приведення з дорівнює 10.

Для розрахунку використовувались статистичні дані ДТП по центральній частині у м. Маріуполя за 2005 - 2007 рр., які приведені у таблиці 2.2. Для перехрестя пр. Нахімова - вул. Кавказька Z = 12 (за 3 роки), N = 17180 авт/доб.

.

Коефіцієнт ваги ДТП визначаємо по формулі [3]

, (2.13)

де - кількість убитих (поранених) за звітній період;

- кількість ДТП за звітній період.

Для перехрестя пр. Нахімова - вул. Кавказька nу = 1, nп = 7, відповідно

.

Результати всіх розрахунків по іншим перехрестям зводимо у таблицю 2.2.

2.4 Висновки по розділу

Проаналізувавши функціонування транспортної мережі приходимо до наступних висновків:

- Створена модель функціонування транспортної мережі досить точно описує процеси, що відбуваються на реальному об'єкті. Середня відносна погрішність моделі при аналізі адекватності складає 9,7%, а сумарна по моделі дорівнює 10,7%;

- У цілому транспортна мережа функціонує задовільно;

- Маємо критерій ефективності базового варіанта 253,5 год.;

- Потрібно впровадження заходів щодо поліпшення організації дорожнього руху на ланках 14-17, 12-14, 17-18, 19-27, 27-28, 29-30, 10-12, а також мережі в цілому;

- Рівень аварійності на перехрестях міста знаходиться на задовільному рівні. Найбільш аварійні перехрестя: пр. Нахімова - вул. Кавказька, пр. Будівників - вул. Лавицького, пр. Будівників - вул. Бахчиванджи та пр. Нахімова - вул. Італійська.

3. МЕРЕЖНЕ УПРАВЛІННЯ РУХОМ

Після виявлення дуг з низькими показниками ефективності (дуги 2-32, 1-2, 1-33, 2-3, 3-4, 4-5, 4-8, 8-12, 10-14, 12-16, 14-18) треба розробити рекомендації з удосконалення ОДР на цих дугах, а значить і на мережі в цілому. Поліпшенням функціонування транспортних потоків на мережі можна вважати доведення до норми коефіцієнта завантаження дороги на “вузьких” місцях нижче 0,8, а також зниження значення критерію ефективності функціонування мережі.

3.1 Варіювання параметрами мережі

За результатами проведеного аналізу параметрів функціонування транспортної мережі обґрунтовуються та розробляються заходи щодо підвищення її ефективності. Ці заходи можуть бути спрямовані як на удосконалення умов руху в існуючий мережі так і на реконструкцію мережі в цілому. В дипломному проекті можливо використовувати наступні заходи:

- організацію системи вулиць з одностороннім рухом;

- раціональне розподілення проїжджої частини за напрямками;

- будівництво нових доріг;

- збільшення ширини проїжджої частини;

- обмеження маневрів.

Для того щоб зменшити рівень завантаження рухом вузьких ділянок мережі в проекті пропонується розробити комплекс заходів. У зв'язку з тим що м. Чугуїв має достатньо розвиту низку доріг й враховуючи той факт що основна частина площі міста зайнята жилими будинками, установами та підприємствами територія яких не може бути використана для пробивки доріг можна зробити висновок, що єдиним методом використаним у цьому випадку може бути розширення проїжджої частини існуючих вулиць.

Пропонуються наступні заходи, які наведенні у таблиці 3.1. Як видно з карти міста, для впровадження запропонованих заходів не потрібно проводити знесення будинків по вул. Харківській, вул. Ростовській чи вул. Гвардійській.

Далі змінюємо вихідні файли для програми «ronet.exe» і перевіряємо ефективність запропонованих заходів. В нашому випадку необхідно змінити перший файл.

Розрахунки параметрів функціонування мережі та критерію ефективності аналогічні як в розділі 2. Результати розрахунку фактичних характеристик функціонування мережі наведені у додатку Г.