Факторы, оказывающие влияние на пропускную способность дороги

Многие из процедур, упоминаемых в настоящем руководстве, подразумевают использование формульного либо простого табличного или графического представления для набора заданных стандартных условий, которое подлежит корректировке с целью учета доминирующих условий в случае их отклонения от стандартных. Стандартные условия, определяемые в этом смысле, называют базовыми.

Базовые условия подразумевают нормальную погоду, хорошее дорожное покрытие, осведомленность водителей об особенностях дорожного участка и отсутствие преград для транспортного потока. Другие, более специфические, базовые условия оговариваются в каждой главе части III. Примеры базовых условий для дорожных участков с непрерывным потоком и для подъездов к перекресткам приведены ниже.

Базовые условия для дорожных участков с непрерывным потоком включают следующие положения:

• 
  ширина полосы —3.6 м;
  
• 
  боковой зазор между кромкой полосы и ближайшим заграждением или объектами на обочине или посередине дороги — 1.8 м;
  
• 
  скорость движения без помех по многополосной магистрали —100 км/час;
  
• 
  транспортный поток — только из пассажирских автомобилей (отсутствие транспорта большой грузоподъемности);
  
• 
  тип местности — равнина;
  
• 
  отсутствие зон запрета обгона на двухполосных магистралях;
  
• 
  отсутствие препятствий для прямого направления движения из-за средств регулирования или поворачивающего транспорта;
  
• 
  В число базовых условий для подъездов к перекресткам входят:
  

• 
  ширина полосы — 3.6 м;
  
• 
  нулевой уклон;
  
• 
  отсутствие стоянок у тротуара в пределах подъезда;
  
• 
  транспортный поток — только из пассажирских автомобилей;
  
• 
  отсутствие на полосах движения останавливающихся автобусов, обслуживающих локальные маршруты общественного транспорта;
  
• 
  перекресток вне центрального делового района;
  
• 
  отсутствие пешеходов.
  

Условия проезжей части включают геометрические и прочие факторы. В одних случаях они влияют на пропускную способность дороги; в других затрагиваются показатели эффективности (такие как скорость), но не пропускная способность или максимальная интенсивность потока на участке.

К условиям проезжей части относятся:

• 
  количество полос;
  
• 
  тип участка дороги и условия его возведения;
  
• 
  значения ширины полос;
  
• 
  ширина обочины и боковые зазоры;
  
• 
  проектная скорость;
  
• 
  горизонтальный и вертикальный профили;
  
• 
  наличие выделенных полос поворота на перекрестках.
  

В общем случае с усложнением типа местности снижаются пропускная способность дороги и интенсивность потока в контексте обслуживания. Это особенно важно для двухполосных загородных магистралей, где сложность ландшафта способна не только влиять на функциональные характеристики отдельных автомобилей в потоке, но и ограничивать возможности обгона низкоскоростных транспортных средств.

К числу условий трафика, влияющих на пропускную способность и уровень обслуживания, относятся типы транспортных средств и распределение автомобилей по полосам и направлениям.

Появление в потоке транспортных средств большой грузоподъемности, т.е. автомобилей, отличных от пассажирских (включая малые грузовики и фургоны), непосредственно влияет на количество единиц транспорта, который может быть обслужен. К категории большегрузных относятся автомобили, обладающие более чем четырьмя покрышками, соприкасающимися с дорожным полотном.

Грузовики, автобусы и рекреационные автомобили представляют собой три группы большегрузных автомобилей, к которым применяются методы, излагаемые в настоящем руководстве. Автомобили большой грузоподъемности отрицательным образом влияют на трафик в двух аспектах:

• 
  они длиннее пассажирских автомобилей и занимают большее пространство дороги;
  
• 
  они обладают худшими эксплуатационными возможностями в сравнении с пассажирскими автомобилями, особенно в части ускорения, торможения и способности поддерживать скорость на подъемах.
  

Наличие автомобилей большой грузоподъемности также влияет на операции спуска, особенно когда уклон в достаточной степени велик и вынуждает применять низшую передачу. В таких случаях большегрузные автомобили должны двигаться с меньшими скоростями, нежели пассажирские, формируя просветы в потоке.

Термин грузовик охватывает широкий диапазон автомобилей, от легких фургонов до тяжелых машин для перевозки угля, леса, труб и стройматериалов. Эксплуатационные характеристики отдельных грузовиков варьируются в зависимости от массы перевозимого груза и производительности двигателя.

К категории рекреационных также относятся автомобили обширной номенклатуры — кемперы, как самоходные, так и буксируемые, дома на колесах, а также пассажирские автомобили и малые грузовики-трейлеры, доставляющие различное оборудование для отдыха — лодки, снегоходы и пр. Хотя подобные автомобили способны функционировать значительно гибче, нежели грузовики, их водители не являются профессионалами, что усиливает их отрицательное влияние на транспортный поток.

Междугородные автобусы относительно однородны по быстродействию. Городские автобусы, обслуживающие линии общественного транспорта, обычно не столь мощны, как междугородные; их основное влияние на трафик обусловлено необходимостью посадки и высадки пассажиров в пределах проезжей части. В процедурах анализа, применяемых в настоящем руководстве, параметры производительности автобусов принимаются близкими тем, которые характерны для грузовиков.

Распределение потока по направлениям и полосам

Помимо распределения автомобилей по типам, влияние на пропускную способность, интенсивности потоков в контексте обслуживания и уровень обслуживания оказывают две другие характеристики распределения трафика — по направлениям и полосам. Распределение по направлениям демонстрирует существенное влияние на функционирование двухполосных загородных магистралей, которые достигают оптимальных условий, когда объем трафика в обоих направлениях примерно равен. При анализе пропускной способности многополосных магистралей внимание сосредоточивают на одном направлении потока. Тем не менее каждое направление дорожного участка обычно проектируется с учетом возможности обслуживания потока пиковой интенсивности. Как правило, утренний пик трафика случается в одном направлении, а вечерний — в противоположном. Распределение по полосам также служит немаловажным фактором на многополосных участках. Обычно боковые полосы пропускают меньше трафика, нежели остальные.

Для дорожных участков с прерыванием транспортного потока регулирование времени движения в определенных направлениях является существенным фактором, воздействующим на пропускную способность, интенсивности потоков в контексте обслуживания и уровни обслуживания. К наиболее критичным типам средств управления относятся светофоры. На функционирование дорожно-транспортной системы влияют разновидность схемы управления, фазы сигналов, распределение времени зеленого сигнала, длительность цикла и взаимосвязь между смежными устройствами регулирования. Все эти параметры подробно рассматриваются в главах 10 и 16.

Знаки Стоп и Уступи дорогу также влияют на пропускную способность, однако менее детерминированным образом. Светофор распределяет промежутки времени разрешения каждого направления движения; однако знаки Стоп на двух сторонах перекрестка только определяют право проезда по главной дороге. Автомобили, следующие по второстепенной дороге, должны остановиться и найти просвет в потоке на главной дороге, чтобы совершить необходимый им маневр. Пропускная способность второстепенных подъездов, таким образом, зависит от условий на главной дороге. Знаки Стоп на всех сторонах перекрестка заставляют водителей останавливаться и въезжать на перекресток попеременно.

Пропускная способность и эксплуатационные характеристики могут изменяться в широких пределах в зависимости от запросов на трафик на различных подъездах.

Средства регулирования других типов способны значительно влиять на пропускную способность, интенсивности потоков в контексте обслуживания и уровни обслуживания. Ограничение на стоянку у тротуара может поспособствовать увеличению количества полос, реально доступных для движения по улице или магистрали. Ограничения поворота способны предотвратить конфликты на перекрестках и увеличить их пропускную способность. С помощью предписаний относительно распределения полос можно отводить пространство проезжей части для совместного использования несколькими направлениями или создавать реверсивные полосы. Наконец, маршруты одностороннего движения устраняют конфликты между левыми поворотами и трафиком встречного направления.

Новые технологии

Современные интеллектуальные транспортные системы (ИТС) способны увеличить степень безопасности и эффективности функционирования транспорта. Стратегии, лежащие в основе ИТС, направлены на повышение эксплуатационных качеств дорожных систем. В контексте настоящего обсуждения подразумевается, что ИТС могут включать любые технологии, позволяющие водителям и операторам систем регулирования движения собирать и использовать информацию реального времени для улучшения качества навигации автомобилей и управляемости дорожно-транспортной системы в целом.

До настоящего времени для определения степени влияния ИТС на пропускную способность и уровень обслуживания предпринимались незначительные исследовательские усилия. Процедуры, рассматриваемые в нашем руководстве, подразумевают использование дорожной инфраструктуры без усовершенствований за счет ИТС.

Текущие программы ИТС могут оказывать влияние на результаты определенных процедур анализа пропускной способности в следующих аспектах.