Основные параметры транспортных и пешеходных потоков
Транспортные потоки
Транспортный поток – это упорядоченный транспортной сетью движение транспортных средств. Перемещение пассажиров называется пассажиропотоком, перемещения грузов – грузопотоком, движение пешеходов – пешеходным потоком. Режимом движения транспортных потоков, в том числе и на пересечениях городских магистралей в разных уровнях можно считать набор параметров, к которому можно отнести направление движения, интенсивность, скорость, плотность, а также специфические особенности и характеристики потоков транспорта, их взаимное влияние и перераспределение во времени и пространстве.
Характеристика транспортных потоков
Для характеристики транспортных потоков используются следующие основные показатели:
Транспорт делится на три категории: транспорт общего пользования, транспорт необщего пользования и личный или индивидуальный транспорт. Состав транспортного потока характеризуется соотношением в нем транспортных средств различного типа. Оценка состава транспортного потока осуществляется, в основном, за процентным составом или части транспортных средств различных типов. Этот показатель имеет значительное влияние на все параметры дорожного движения. Вместе с тем состав транспортного потока в значительной степени отражает общий состав парка автомобилей в данном регионе. Состав транспортного потока влияет на загрузку дорог, объясняется, прежде всего, существенной разницей в габаритных размерах автомобилей. Если длина отечественных легковых автомобилей 4-5 м, грузовых 6-8, то длина автобусов достигает 11, а автопоездов 24 м. Сочлененный автобус имеет длину 16,5 м.
Интенсивность движения
Интенсивность движения – это количество транспортных средств, проходящих через сечения дороги х-х в течение заданного промежутка времени. Различают удельную интенсивность движения и приведенную.
Характеристика параметров
Под организацией дорожного движения понимают комплекс научных, инженерных и организационных мероприятий, обеспечивающих необходимый уровень эффективности и безопасности транспортного и пешеходного движения. Дорожное движение характеризуется следующими параметрами:
Резкий рост автомобилизации привело к изменению закономерности колебаний интенсивности. Колебания интенсивности движения в течение года характеризуются коэффициентом годовой неравномерности.
Характеристика пешеходного потока
К основным показателям, характеризующим пешеходные потоки, относится их интенсивность, плотность и скорость.
Интенсивность пешеходного потока Nпеш колеблется в зависимости от функционального назначения улицы или дороги и от расположенных на них объектов притяжения. Особенно высокая интенсивность движения пешеходов наблюдается на главных и торговых улицах городов, а также в зоне транспортных пересадочных узлов.
Для пешеходных потоков характерна значительная неравномерность в течение суток. Она существенно зависит от функционального значения того или иного участка улицы и расположения на нем объектов притяжения пешеходов.
Плотность пешеходного потока gпеш так же, как и интенсивность, колеблется в широких пределах и оказывает влияние на скорость движения пешеходов и пропускную способность пешеходных путей. Предельная плотность пешеходного потока определяется соответствующими габаритными размерами движущихся объектов.
Скорость пешеходного потока Vпеш обусловлена скоростью передвижения пешеходов в потоке. Скорость движения человека спокойным шагом колеблется в пределах 0,5….1,5м/с и зависит от возраста и состояния здоровья, цели передвижения, дорожных условий (ровности, продольного уклона и скользкости дорожного покрытия), состояние окружающей среды (видимости, осадков, температуры).
Пропускная способность участка дороги
Под пропускной способностью дороги понимают максимально возможное число автомобилей, которое может пройти через сечение дороги за единицу времени.
Однако необходимо отметить, что, рассматривая движение автомобилей и оценивая пределы возможной интенсивности потока, мы характеризуем по существу не дорогу, а комплекс ВАДС. Это объясняется тем, что характеристики транспортных средств и водителя могут оказывать не меньшее влияние на пропускную способность, чем параметры дороги. Большое влияние на фактическое значение пропускной способности может оказывать состояние среды. Фактическая пропускная способность особенно падает при сильном дожде, тумане, обильном снегопаде, гололедице.
Для упрощения в качестве исходных следует рассматривать однородные потоки движения (колонное движение), то есть пропускную способность одной полосы движения.
Можно назвать следующие модификации понятия пропускной способности: теоретическая, номинальная, нормальная, эффективная, собственная, практическая, фактическая. Такое многообразие терминов отражает различный методический подход к определению данного критерия, а так же большое число факторов, оказывающих влияние на показатель пропускной способности в реальных условиях дорожного движения. Естественно поэтому, что в зависимости от числа учитываемых факторов и точности оценки влияния каждого из них для одних и тех же путей сообщения получают существенно различающиеся значения пропускной способности.
Существуют две принципиально различные оценки пропускной способности: на перегоне и на пересечении дорог в одном уровне. В первом случае транспортный поток при достаточной интенсивности может считаться непрерывным. Характерной особенностью второй оценки являются периодические разрывы потока для пропуска автомобилей по пересекающимся направлениям, обусловленные светофорным регулированием.
Можно разделить понятие пропускной способности на три: расчетная Рр, фактическая Рф, нормативная Рн.
Расчетную пропускную способность определяют теоретическим путем по различным расчетным формулам. Для этого могут быть использованы математические модели транспортного потока и эмпирические формулы, основанные на обобщении исследовательских данных.
Определение фактической пропускной способности возможно лишь на действующих дорогах и в сложившихся условиях дорожного движения. Эти данные имеют особенно большое практическое значение, так как позволяют реально оценить пропускную способность при обеспечении определенного уровня скорости и безопасности движения.
Объективность определения фактической пропускной способности зависит от обоснованности методики, тщательности исследования и обработки результатов. Учитывая значения данных, характеризующих пропускную способность, исследователь должен особое внимание обращать на выбор участка наблюдения, достаточность объема регулируемой информации и точность измерения скорости автомобилей в потоке.
Наиболее простым является использование нормативной пропускной способности, которая задается в официальных нормативных документах, например, в «строительных нормах и правилах». Следует, однако, иметь в виду, что при этом не может быть учтен весь комплекс факторов и условий, характеризующих участок дороги. Поэтому ее значения для многих конкретных условий являются заниженными, а для некоторых завышенными.
Пешеходный поток. Характеристики движения пешеходов. Главные источники формирования пешеходных потоков
Страницы работы
Содержание работы
ТЕМА 2. Пешеходный поток. – 2 часа.
1.2.1 Интенсивность пешеходного потока.
1.2.2 Скорость пешеходного потока.
1.2.3Характеристики движения пешеходов.
1.2.4 Главные источники формирования пешеходных потоков.
К основным показателям, характеризующим пешеходные потоки, относятся скорость, интенсивность и плотность пешеходного движения.
1.2.1 Интенсивность пешеходного потока.
Интенсивность движения пешеходов Nп колеблется в очень широких пределах в зависимости от характера улицы или дороги и от расположенных на них объектов притяжения.
Интенсивность пешеходного потока в обоих направлениях вдоль больших городских магистралей в часы пик может достигать 20—25 тыс. чел/ч. Такие объемы движения наблюдаются, например, на ул. Тверской в Москве, на Невском проспекте в Ленинграде, ул. Крещатик в Киеве. Как правило, на пешеходных переходах при этом интенсивность движения составляет 20 — 25% объема движения вдоль улицы. Однако в отдельных местах (например, у станций метрополитена) пешеходный поток на переходах может даже превышать размеры его вдоль уличной магистрали.
В начало документа
1.2.2 Скорость пешеходного потока.
Скорость движения человека спокойным шагом «v» колеблется в среднем в пределах от 0,5 до 1,5 м/с и зависит от возраста и состояния здоровья; цели передвижения; дорожных условий (ровности, продольного уклона и скользкости покрытия); окружающей среды (видимости, осадков, температуры воздуха).
Согласно проведенным в МАДИ исследованиям, в зависимости от типа и состояния дорожного покрытия скорость движения пешеходов на пешеходных переходах при темпе движения, называемом по визуальной оценке спокойным шагом, может изменяться в 2,2 раза, в зависимости от возраста — в 1,7 раза, от длины перехода — в 1,4 раза. Скорость движения пешеходов на переходах улиц с широкой проезжей частью больше, чем на узкой проезжей части. Передвижения пешеходов могут также характеризоваться величиной, обратной скорости, — темпом движения, измеряемым в с/м. На скорость движения людей в условиях интенсивного пешеходного потока существенное влияние оказывает его плотность, при достижении значения которой более 0,5 чел/м 2 создаются ощутимые помехи в пешеходном потоке, что способствует снижению скорости пешеходного потока. Кроме того, очень существенным фактором является психологическое воздействие опасности на пешеходов при переходе ими через проезжую часть, в связи, с чем на переходах скорость обычно существенно выше, чем при движении по тротуарам или тем более по прогулочным парковым аллеям.
В качестве средних значений скорости пешеходов могут быть приняты следующие значения (м/с):
Движение по тротуару:
Движение по наземным пешеходным переходам:
Однако скорость движения людей может быть и незначительно выше приведенных величин, особенно это характерно для мужчин в возрасте 19—25 лет, которые могут при быстром шаге развивать скорость 3,6 м/с, а при быстром беге до 6—7 м/с. При этом резко увеличивается расстояние, на котором человек может остановиться при обнаружении опасности. Если .при движении спокойным шагом это расстояние на сухом покрытии не превышает 1—1,5 м, то при указанных выше скоростях движения остановочный путь возрастает до 3,3—9 м. Это обстоятельство наряду с большей для водителей внезапностью появления на проезжей части людей создает повышенную опасность и должно разъясняться при проведении воспитательной работы с участниками движения.
В начало документа
1.2.3 Характеристики движения пешеходов.
Для пешеходных потоков характерна значительная неравномерность в течение суток, так период наиболее оживленного движения наблюдается в течение 12 ч. В течение этого периода коэффициент часовой неравномерности может быть принят ориентировочно 1,5. Однако данные для разработки конкретных решений должны быть получены натурными наблюдениями.
Влияние плотности потока на скорость движения пешеходов показано на рис. 3.1. Одним из дополнительных показателей, который необходимо применять при решении вопросов организации пешеходных переходов, является время задержек. Задержки можно определять по фактическому времени, потерянному каждым человеком, вынужденным дожидаться возможности перехода, или по среднему значению этого времени, отнесенному к каждому пешеходу, проходящему через данный перекресток.
Рис.2.1. Примерная зависимость скорость – плотность для пешеходного потока.
Относительная задержка пешеходов на переходе за период времени Т может быть определена из выражения (%)
tпеш — суммарное время (за период времени Т, например 1ч), в течение которого пешеходы могут пересечь проезжую часть; оно определяется на нерегулируемом переходе как сумма интервалов в транспортном потоке, при которых в данных условиях можно безопасно осуществлять переход, или при наличии регулирования как сумма продолжительности фаз светофорного цикла, разрешающих пешеходам переход проезжей части. Таким образом, t`пеш можно определить и без непосредственных наблюдений за пешеходным движением, а лишь располагая данными о транспортном потоке или цикле регулирования.
В начало документа
1.2.4 Главные источники формирования пешеходных потоков.
Особенно высокая интенсивность движения пешеходов характерна для главных и торговых улиц крупных городов, а также в зоне транспортных пересадочных узлов (вокзалы, станции метрополитена).
Исследование характеристик транспортных и пешеходных потоков
Для обоснования мероприятий по совершенствованию организации движения на рассматриваемом объекте необходимо исследовать и произвести анализ интенсивности транспортных и пешеходных потоков по периодам времени.
Состав движения и его размеры обычно бывают различными не только для отдельных дорог и улиц, но и для каждой из них. Они изменяются по отдельным участкам, часам суток, дням недели, в связи с погодными условиями, и т. д. Однако максимальные размеры движения на каждом из участков улиц или дорог являются относительно стабильными. Их существенное изменение происходят лишь по мере увеличения общего количества автомобилей, или в результате ввода в действие новых магистралей, реконструкции улиц и дорог и т. д..
Для обоснования мероприятий по совершенствованию организации дорожного движения необходимо выявить интенсивность транспортных потоков в наиболее напряженные периоды суток.
Хронометражные наблюдения проводились в вечерний час пик, то есть с 17 до 18 часов. В приложении Е приведены возможные направления движения автомобилей на перекрестках, а также протоколы наблюдения интенсивности транспортных и пешеходных потоков.
В таблицах 3.1.1-3.1. приведены интенсивности транспортных и пешеходных потоков на перекрестках за час с учетом коэффициента приведения.
Смешанный транспортный поток приводится к однородному потоку легковых автомобилей с помощью следующих коэффициентов приведения:
Таблица 3.2.1- Интенсивность транспортных и пешеходных потоков за час с учетом коэффициента приведения на перекрестке улицы Терешковой с РДАУП «Автобусный парк №1» г. Витебска за час
Характеристики транспортных потоков
Наиболее необходимыми и часто применяемыми характеристиками транспортного потока являются интенсивность транспортного потока, его состав по типам транспортных средств, плотность потока, скорость движения, задержки движения. Интенсивность транспортного потока определяется как число транспортных средств, проезжающих через сечение дороги за единицу времени. В качестве расчетного периода времени для определения интенсивности движения принимают год, месяц, сутки, час и более короткие промежутки времени в зависимости от поставленной задачи наблюдения и средств измерения.
На улично-дорожной сети можно выделить отдельные участки и зоны, где движение достигает максимальных размеров, в то время как на других участках оно в несколько раз меньше. Такая пространственная неравномерность отражает прежде всего неравномерность размещения грузообразующих и пассажирообразующих пунктов и мест их притяжения. Неравномерность может быть выражена как доля интенсивности движения, приходящаяся на данный отрезок времени, либо как отношение наблюдаемой интенсивности к средней за одинаковые промежутки времени.
Необходимо отметить, что в литературе по дорожному движению вследствие неравномерности транспортных потоков по времени часто применяют понятие объем движения в отличие от интенсивности движения. Под объемом движения понимают фактическое число автомобилей, проехавших по дороге в течение принятой единицы времени, полученное непрерывным наблюдением за обозначенный период. Неравномерность транспортных потоков проявляется не только во времени, но и в пространстве, то есть по длине дороги и по направлениям. Для характеристики пространственной неравномерности транспортного или пешеходного потока могут быть также определены соответствующие коэффициенты неравномерности по отдельным улицам и участкам дорог. Наиболее часто интенсивность движения транспортных средств и пешеходов в практике организации движения характеризуют их часовыми значениями.
При исследованиях и проектировании организации движения приходится прибегать к описанию транспортных потоков математическими методами. Первостепенными задачами, послужившими развитию моделирования транспортных потоков, явились изучение и обоснование пропускной способности магистралей и их пересечений. Поведение транспортного потока очень изменчиво и зависит от действия многих факторов и их сочетаний. Наряду с такими техническими факторами, как транспортные средства и сама дорога, решающее влияние на него оказывают поведение водителей и пешеходов, а также состояние сред движения.
Основы математического моделирования закономерностей дорожного движения были заложены в 1912 году русским ученым профессором Г.Д.Дубелиром. Первая попытка обобщить математические исследования транспортных потоков и представить их в виде самостоятельного раздела прикладной математики была сделана Ф.Хейтом. Известные и нашедшие практическое применение в организации дорожного движения математические модели можно разделить на две группы в зависимости от подхода. Это детерминированные и вероятностные, то есть стохастические.
К детерминированным относятся модели, в основе которых лежит функциональная зависимость между отдельными показателями, например, скоростью и дистанцией между автомобилями в потоке. При этом принимается, что все автомобили удалены друг от друга на одинаковое расстояние. Стохастические модели отличаются большей объективностью. В них транспортный поток рассматривается как вероятностный, случайный процесс. Например, распределение временных интервалов между автомобилями в потоке может приниматься не строго определенным, а случайным.
Для уточнения взаимного пространственного положения движущихся транспортных средств введено такое понятие, как динамический габарит транспортного средства. Данный параметр определяют как сумму длины транспортного средства, дистанции безопасности и зазора до остановившегося впереди автомобиля. Для легковых автомобилей этот зазор колеблется в пределах 1-3 метров. Известно по крайней мере три подхода к определению динамического габарита.
При расчете минимальной теоретической дистанции исходят из абсолютно равных тормозных свойств пары автомобилей и учитывают только время реакции ведомого водителя. Тогда динамический габарит состоит из суммы длины транспортного средства, зазора и произведения скорости и времени реакции водителя. В этом случае возможная интенсивность транспортного потока не имеет предела по мере увеличения скорости. Однако это не соответствует реальным характеристикам водителей и приводит к завышению возможной интенсивности потока. Здесь главную роль играет практическое значительное увеличение времени реакции при высоких скоростях.
При расчете на полную безопасность исходят из того, что дистанция безопасности должна быть равна полному остановочному пути заднего автомобиля. Такой подход больше соответствует требованиям обеспечения безопасности движения при скоростях, превышающих 90 километров в час. Наиболее же реальный подход основан на той предпосылке, что при расчете дистанции безопасности надо учитывать разницу тормозных путей автомобилей, а также то обстоятельство, что лидер в процессе торможения также перемещается на расстояние, равное своему тормозному пути. В результате изучения транспортных потоков высокой плотности и специальных экспериментов, проведенных американскими специалистами, была предложена теория следования за лидером, математическим выражением которой является микроскопическая модель транспортного потока.
Микроскопической ее называют потому, что она рассматривает элемент потока, пару следующих друг за другом транспортных средств. Особенностью этой модели является то, что в ней отражены закономерности комплекса «водитель-автомобиль-дорога-среда», в частности, психологический аспект управления автомобилями. Он заключается в том, что при движении в плотном транспортном потоке действия водителя обусловлены изменениями скорости лидирующего автомобиля и дистанции до него.
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 31 за 2009 год в рубрике дороги