Изменение времени и скорости сообщения

Скорость движения является важнейшим показателем дорожного движения, так как характеризует его целевую функцию. Наиболее объективной характеристикой скорости транспортного средства на дороге может служить кривая, характеризующая ее изменение на протяжении всего маршрута движения. Однако получение таких пространственных характеристик для множества движущихся автомобилей является сложным. В практике организации движения принято характеризовать скорость движения транспортных средств мгновенными ее значениями Va, зафиксированными в отдельных типичных точках дороги. Измерителем скорости доставки грузов и пассажиров является скорость сообщения Vc, которая определяется как отношение расстояния между точками сообщения к времени нахождения транспортного средства в пути. Величиной, обратной скорости сообщения, является темп движения, который измеряется временем, затрачиваемым на преодоление единицы длины пути (мин/км). Этот измеритель весьма удобен для расчетов времени доставки пассажиров и грузов на различные расстояния. Мгновенная скорость транспортного средства и соответственно скорость сообщения зависят от многих факторов и подвержены значительным колебаниям.

Скорость транспортного средства в пределах его тяговых возможностей в современном дорожном движении определяет водитель, являющийся управляющим звеном в системе АВД. Водитель постоянно стремится выбрать наиболее целесообразный режим скорости, исходя из двух главных критериев: 1) минимально возможной затраты времени и 2) обеспечения безопасности движения. В каждом случае на принятие решения оказывает влияние характеристика водителя: его квалификация, психофизиологическое состояние, цель движения. Так, исследования, проведенные в одинаковых дорожных условиях на одном типе автомобилей, показали, что скорость движения автомобиля для разных водителей высокой квалификации может колебаться в пределах ±10% от среднего значения, для малоопытных водителей эта разница намного больше.

Верхний предел скорости определяется его максимальной конструктивной скоростью Vmax, которая зависит главным образом от удельной мощности двигателя. Максимальная скорость Vmax современных автомобилей колеблется в широких пределах в зависимости от их типа. Она составляет (примерно): 200 км/ч для легковых автомобилей большого и среднего класса; 150 — для легковых автомобилей малого класса; 100 — для грузовых автомобилей средней грузоподъемности; 85 — для грузовых автомобилей большой грузоподъемности и 75 км/ч — для тяжелых автопоездов. Опыт показывает, что водитель ведет автомобиль с максимальной скоростью лишь в исключительных случаях и кратковременно, так как это сопряжено с чрезмерно напряженным режимом работы агрегатов автомобиля; кроме того, имеющиеся на дороге даже незначительные подъемы требуют для поддержания стабильной скорости запаса мощности. Поэтому даже при благоприятных дорожных условиях водитель ведет автомобиль с максимальной скоростью длительного движения или крейсерской скоростью. Крейсерская скорость для большинства автомобилей составляет 0,7— 0,85 Vmax. Таким образом, на прямолинейных и горизонтальных участках благоустроенных дорог ожидаемый диапазон мгновенных скоростей для различных типов современных автомобилей при их свободном движении cоставляет 60—160 км/ч.

Однако реальные дорожные условия вносят существенные поправки в фактический диапазон наблюдаемых скоростей движения. Уклоны, криволинейные участки и неровности покрытия дороги обычно вызывают снижение скорости как вследствие большой затраты мощности и ограниченности динамических свойств автомобилей, так и в связи с необходимостью обеспечения устойчивого движения транспортных средств. Эти объективные факторы особенно сказываются на скорости наиболее быстроходных автомобилей. В связи с этим, фактический диапазон мгновенных скоростей свободного движения автомобилей на горизонтальных участках магистральных улиц и дорог нашей страны составляет 50— 120 км/ч. Эти цифры не относятся к дорогам, не имеющим надлежащего покрытия или с разрушенным покрытием, где скорость может понизиться до 10—15 км/ч и даже достичь еще меньшего значения.

Существенное влияние на скорость движения оказывают те элементы дорожных условий, которые связаны с особенностями психофизиологического восприятия водителя и уверенностью управления. Здесь вновь необходимо подчеркнуть неразрывность элементов системы АВД и решающее влияние водителей на характеристики современного дорожного движения.

Согласно приведенной зависимости скорость, с которой уверенно может вести автомобиль водитель средней квалификации, ориентировочно составляет при управлении легковым автомобилем и ширине полосы 3 м — около 65 км/ч, а при ширине полосы 3,5 м — около 90 км/ч, а при управлении грузовым автомобилем с габаритной шириной 2,5 м при ширине полосы 3 и 3,5 м — соответственно 15 и 50 км/ч.

Указанная зависимость установлена на основании наблюдений за работой большого числа водителей. Однако это не исключает того, что некоторые водители не могут достаточно точно и своевременно оценить изменение таких параметров дорожных условий, как расстояние видимости или ширины полосы движения и правильно изменить скорость движения. Поэтому в условиях ограниченной видимости и малой ширины полосы движения более часто происходят ДТП.

Существенное влияние на фактическую скорость движения автомобилей оказывают метеорологические условия, а в темное время суток — освещение дороги. Таким образом, скорость свободного движения в связи с тем, что на нее влияют многие причины, является случайной величиной и для потока однотипных автомобилей характеризуется обычно нормальным законом распределения или близким к нему. Для потока разнородных автомобилей распределение скоростей свободного движения может иметь существенные отклонения от нормального закона.

Рассмотренное выше влияние различных факторов на скорость движения относится к условиям свободного движения транспортных средств, т. е., когда интенсивность и плотность движения относительно невелики и не ощущается взаимное стеснение движения. При повышении интенсивности и плотности движения возникает стеснение движения, и скорость потока падает.

Задержки движения. Любое снижение скорости движения транспортных средств по сравнению с расчетной скоростью для данного участка дороги, а тем более перерыв в движении (остановка), приводят к потере времени и соответственно к экономическим потерям. Поэтому при организации дорожного движения особое внимание должно быть обращено на задержки движения. К задержкам следует относить не только все вынужденные остановки транспортных средств перед перекрестками, железнодорожными переездами, при заторах на перегонах, но также и снижение скорости транспортного потока по сравнению с расчетной (или разрешенной) для данной дороги.

При определении оптимальной скорости движения необходимо учитывать не только, потери времени, но и расходы, связанные с потреблением топлива, износом автомобиля, аварийностью, которые могут увеличиваться по мере экономии времени (роста скорости). В качестве расчетной скорости для городской магистрали можно принять разрешенный правилами дорожного движения предел скорости (например, 60 км/ч). В качестве исходной величины для определения задержки движения может быть принята нормативная скорость сообщения или нормативный темп движения для данного типа дороги, если таковые будут установлены. Так, если на дороге разрешенная скорость равна 60 км/ч, что соответствует темпу движения 1 мин/км, а фактическая скорость сообщения, установленная опытной проверкой, составляет 30 км/ч, то потеря времени каждым автомобилем в потоке составляет 1 мин/км. Если длина рассматриваемого отрезка магистрали равна, например, 5 км, задержка каждого автомобиля составит 5 мин.

Ка= tф / tр.

Задержки движения в реальных условиях движения можно разделить на две основные группы: 1) на перегонах дорог и 2) на пересечениях. Задержки на перегонах могут быть вызваны маневрирующими или медленно движущимися транспортными средствами, пешеходным движением, помехами от стоящих автомобилей, в том числе при погрузочно-разгрузочных операциях, а также заторами, связанными с перенасыщением дороги транспортными средствами, т. е. плотностью потока выше оптимальной. Более значительные задержки, особенно в городах, относятся ко второй группе. Эти задержки определяются необходимостью пропуска транспортных средств или пешеходов по конфликтующим направлениям на нерегулируемых перекрестках, простоями при запрещающих сигналах светофоров. В городах такие задержки достигают 70% . и даже более от общей потери времени. Время задержки определяется не только непосредственно продолжительностью остановки, но и потерей времени на замедление движения перед таким пересечением и на разгон после остановки.

Решающее значение для сокращения задержек транспортных средств в городах имеет оптимизация регулирования движения на перекрестках, а также рациональная организация стоянки автомобилей и остановочных пунктов маршрутного пассажирского транспорта.