Анализ безопасности транспортных потоков въездов и выездов из жилых комплексов

В современных условиях стремительной урбанизации и роста автомобилизации вопросы организации дорожного движения (ОДД) приобретают особую актуальность. Интенсивное строительство жилых комплексов (ЖК) в агломерациях порождают ряд транспортно-логистических проблем. Безопасность дорожного движения (БДД) становится одним из приоритетных направлений развития городской инфраструктуры. Особую значимость приобретает проблема ОДД на выездах из ЖК, где наблюдается несоответствие проектных решений реальной интенсивности транспортных потоков, что приводит к образованию заторов, снижению безопасности движения и ухудшению качества городской среды. В условиях ускоренной застройки вопросы проектирования и анализа БДД внутри ЖК всё чаще остаются без должного внимания. В связи с этим, всестороннее изучение схем въезда и выезда из новых ЖК становится значимым научным направлением.

В рамках данного исследования проводится комплексный анализ параметров безопасности и пропускной способности въездов-выездов из ЖК. Исследование направлено на разработку методических подходов к оценке и оптимизации транспортных потоков, что позволит повысить БДД и эффективность использования улично-дорожной сети (УДС).

Теоретическая часть

Ряд зарубежных авторов выделяют два типа въездов в жилые районы, примыкающие к автомобильным дорогам общего пользования: находящиеся в центральной части города и на окраине города [1]. Въезды, соединяющие жилые районы с автомобильной дорогой общего пользования в центральной части, относительно узкие и расположены недалеко от въезда в ЖК. Поскольку интенсивность дорожного движения в центре города больше, а плотность транспортных средств выше, дорожная обстановка на въезде в жилой район более сложная. Дорожно-

EDN KWOLJG

К.И. Саркисова, А.А. Белехов транспортные происшествия (ДТП), происходящие в этих районах, зачастую напрямую связаны с плотным транспортным потоком.

Районы, расположенные на окраине города, зачастую спроектированы таким образом, чтобы разделять потоки пешеходов и транспортных средств, при этом автомобильные дороги относительно широкие, а обзорность на участке, соединяющем въезд в ЖК и автомобильную дорогу общего пользования, не ограничена строениями. При этом, плотность движения и пешеходных потоков на дорогах, расположенных на окраине городов, сравнительно невысокая. В свою очередь, скорость движения транспортных средств на участках примыкания въездов зачастую выше, что приводит к более серьезным последствиям в случае возникновения ДТП.

Риск возникновения ДТП при въезде в новый ЖК увеличивается по причине наличия магазинов, зеленого пояса и других точек притяжения, к которым двигаются пешеходы, зачастую, с нарушением правил дорожного движения. Водители, движущиеся по главной автомобильной дороге, могут игнорировать пешеходов и транспортные средства, выезжающие из жилого квартала, что увеличивает риск возникновения ДТП. В связи с этим возникает необходимость проведения углубленного исследования на въездах с целью повышения уровня БДД.

Согласно пункту 1.2 постановления Правительства РФ от 23.10.1993 № 1090 «О Правилах дорожного движения» (ПДД РФ) [2] «прилегающая территория» - это зона, непосредственно прилегающая к дороге и не предназначенная для сквозного движения (дворы, жилые массивы, автостоянки, АЗС, предприятия и тому подобное). Типология планировочных решений въездов во двор может быть разной. В соответствии с градостроительными параметрами и расчётной интенсивностью транспортных потоков, въездные зоны могут быть реализованы в следующих конфигурациях: однополосные, двухполосные, Т-образное и Х-образное пересечения. Кроме того, согласно пункту 1.2, указанному в ПДД РФ, «перекресток» - это место пересечения, примыкания или разветвления дорог на одном уровне, ограниченное воображаемыми линиями, соединяющими соответственно противоположные, наиболее удаленные от центра перекрестка начала закруглений проезжих частей. При этом перекрестками не являются выезды с прилегающих территорий.

Проанализировав более 50 выездов в новых ЖК в Санкт-Петербурге, было выявлено, что самым распространённым типом организации выезда является Т-образное пересечение [3]. В рамках статьи более подробно рассмотрим пересечения Т-образной формы с нерегулируемым движением, где в качестве второстепенной будет рассматриваться дорога, связывающая ЖК и основную магистраль движения.

Для любого пересечения присущи основные параметры: расчётная скорость, пропускная способность, состав транспортного потока, геометрические показатели, уровень БДД, наличие технических средств организации дорожного движения (ТСОДД), уровень обслуживания и др. В рамках данной статьи обратим внимание на показатели пропускной способности въездов и уровня БДД.

В силу недостатка информации как в отечественной, так и в зарубежной литературе о вышеуказанных показателях, рассчитываемых для въездов-выездов в ЖК, примем характеристики въездов и выездов равными с Т-образными нерегулируемыми пересечениями. Схемы въездов-выездов новых ЖК будем строить аналогичным образом с Т-образными перекрёстками за счёт схожести следующих факторов: идентичность конфигурации (наличие основного направления движения и примыкающего въезда-выезда, ограниченный сектор обзора при выезде), использование ТСОДД (светофоры, дорожные знаки приоритета, разметка, направляющие островки), интенсивность (локальный характер потоков с невысокой суммарной интенсивностью в сравнении с магистральными узлами, выраженная неравномерность по направлениям и времени суток), схожие механизмы движения (маневрирование ТС, необходимость пропуска основного потока при выезде, выполнение правых/левых поворотов, перестроения в пределах узкого участка).

Несмотря на схожие черты, присутствуют и существенные отличия. Различия и общие составляющие параметров Т-образных пересечений и въездов-выездов из ЖК представлены на рисунке 1.

Для упрощения дальнейших расчётов примем расчёты пропускной способности и безопасности въездов и выездов с ЖК по зависимостям аналогичным Т-образным пересечениям. Методы расчёта пропускной способности пересечений разнообразны: использование коэффициентов, учёт светофорного регулирования и расчёт пропускной способности второстепенного подхода.

Применение метода расчёта пропускной способности с помощью коэффициентов в данной работе нецелесообразен по причине ограничения метода - наличие как минимум двух полос движения [4]. Между тем на въездах и выездах из ЖК нередко проектируются однополосные дороги, предусматривающие встречный разъезд. С учётом этой специфики метод исключён из рассмотрения в рамках настоящей статьи.

1<>бра шын пери крепок

Вьеп-выеп in пиною ЖК

Выбор ширины g llaiu i. знание 1СОДЦ части разрешенная

Схожие механизмы движение грузового транспорта движения

Повышенные требования к БДД и пропускной способности

Законодательно въезд-выезд нз ЖК нс считается перекрестком

Максимальны скорость - 20 км/ч

Нет движения НГПТ грузового транспорта полос зависит от питенспвностн движения

Ограничение по скорости населенном пункте - 60 км/ч

Проектирование с минимальными требованиями по ширине проезжей

Рисунок 1 - Различия и общие составляющие параметров Т-образных пересечений и въездов-выездов

Анализ светофорного регулирования на выездах с второстепенных автомобильных дорог исключён из рассмотрения в данной статье, поскольку на большинстве подобных выездов светофорные объекты не установлены, что делает исследование данного аспекта нецелесообразным [5].

Рассмотрим третий вариант расчёта пропускной способности второстепенного подхода, определяемый по выражению, представленному заивсимостью (1) [6].

3600  _^Л _ГЛ

G_i = —-- е ^{3600   3 2} ,

где Gi - базовая пропускная способность второстепенного потока I (учитывает влияние потоков, двигающихся в главном направлении прямо или направо (первый ранг)), авт./ч;

q_p - интенсивность приоритетного направления первого ранга, конфликтующего с рассматриваемым, авт./ч;

t g - средний граничный интервал, с;

t f - средний интервал следования, с.

В вышеуказанной зависимости, интервал следования – это средний временной промежуток между ТС, разъезжающимися в очереди (во второстепенном направлении). Граничный интервал – это минимально необходимое время для въезда первого ТС из очереди на перекрёсток. На рисунке 2 представлена общая картина движения ТС на выезде из ЖК.

Величина граничного интервала определяется точкой пересечения кумулятивных кривых (для принятых и отклонённых интервалов). На неё влияют скорость реакции водителя, его квалификация и склонность к нарушению пра- вил дорожного движения. Неверный выбор момента выезда на магистраль создаёт риск ДТП. Согласно исследованиям, теоретический tg принимается равным 4,5 с [7]. Фактическая величина tg может быть отличной от принятой, однако в рамках исследования примем среднюю величину для упрощения дальнейших расчетов. Интервал следования зависит от наличия у водителей возможности свободно ориентироваться в пространстве с учётом прилегающей территории и её видимости. Величина tf будет принята 2 с.

Важность исследования БДД

Современное дорожное движение представляет собой многоуровневую динамическую систему, включающую множество участников, перемещающихся по УДС. На фоне неуклонного роста уровня автомобилизации и процессов урбанизации особую актуальность приобретают задачи эффективного управления транспортными потоками и обеспечения БДД.

БДД является одним из ключевых факторов развития современного общества. Ежедневно на дорогах происходят ДТП, приводящие к человеческим жертвам, материальным и социальным потерям. Мировой экономический ущерб от ДТП составляет сумму, равную 518 млрд. долл. США в год, а экономические издержки, связанные с ДТП, оцениваются следующим образом:

• -    1% ВВП в странах с низким уровнем доходов;

• -    1,5% ВВП в странах со средним уровнем доходов;

• -     2% ВВП в странах с высоким

уровнем доходов [8].

Рисунок 2 - Общая картина движения ТС на выезде из ЖК

Обеспечение БДД является ключевой задачей для многих мировых стран, в т. ч. для России. Для повышения уровня БДД существует множество целевых программ, направленных на снижение аварийности, многие из которых приводят к положительным результатам. На данный момент одной из основополагающих концепций стала концепция «нулевой смертности» ( Vision Zero ), впервые предложенная правительством Швеции [9]. В основе данной программы лежит два основных принципа:

• -    сокращение гибели и тяжкого вреда здоровью;

• -    исключение противоречия, заключающегося в том, что основой всего является уровень автомобилизации.

Vision Zero представляет собой трансформационный подход к обеспечению БДД. Ключевая особенность вышеуказанной программы заключается в определении ответственности за обеспечение БДД на специалистов-проектировщиков. В рамках реализации концепции Vision Zero основополагающей целью выступает приближение показателей аварийности к нулевому значению на исследуемой территории. Тем не менее, в современных условиях отдельные субъекты Российской Федерации не могут достичь этих величин. Для анализа аварийности можно ввести индекс БДД, указывающий отличие величины аварийности в разных субъектах, приравняв их к объективной оценке для того, чтобы оценить, насколько территория близка к предложенной концепции.

В отечественной практике для исследования аварийности на микроуровне используется показатель сложности пересечения m, рассчитываемый по зависимости (2).

• т    = п о + 3 • п_с + 5 • п п (2) где п_о - количество точек отклонений;

• п _с - количество точек слияний;

п п - количество точек пересечения между транспортными или пешеходными потоками.

Полученные результаты оценки сложности перекрёстка могут быть интерпретированы на простой ( т <  40 ) и средней сложности ( 40 <  т <  80 ), а также сложный ( 80 < т <  150 ) и очень сложный ( т >  150 ). В рамках данной статьи рассмотрим данный вариант для определения БДД пересечения.

Предложения и результаты исследования

Для расчёта пропускной способности и БДД въездов выездов из ЖК воспользуемся зависимостями (1) и (2) соответственно. Проанализируем расчётные величины показателя БДД и пропускной способности, методика которой применима ко всем новым ЖК, где спроектирован Т-образный тип пересечения. Полученные результаты сведём в таблицу 1.

На основании данных о пропускной способности можно будет вычислить загруженность въездов-выездов. На рисунке 3 представлен алгоритм для проектирования въездов-выездов с учётом обеспечения нормативной величины БДД и пропускной способности.

Для того, чтобы выбрать наилучший вариант въезда-выезда из ЖК, необходимо рассчитать пропускную способность и показатели БДД. Если расчётная интенсивность въезда-выезда из ЖК выше, чем величина пропускной способности, представленная в таблице 1, то необходимо провести корректировку данных показателей.

Если ЖК не построен и находится на стадии согласования проекта организации дорожного движения (ПОДД), стоит рассмотреть изменение ПОДД в части въезда-выезда из ЖК. В том случае, если ЖК построен, можно рассмотреть два варианта.

Таблица 1 – Оценка показателя БДД и пропускной способности для всех ЖК

Интенсивность главной магистрали, прив. авт./час	Пропускная способность въезда-выезда из ЖК			БДД въезда-выезда из ЖК
	Только правый поворот	Левый и правый повороты	Левый и правый повороты, движение пешеходов	Только правый поворот	Левый и правый повороты	Левый и правый повороты, движение пешеходов
2000	258	112	37	13	67	106
1900	284	129	45	13	67	106
1800	313	148	54	13	53	83
1700	345	170	66	13	53	83
1600	380	195	80	13	53	60
1500	419	224	97	13	40	60
1400	461	258	118	13	40	60
1300	509	296	144	13	40	60
1200	561	340	175	13	40	60
1100	618	391	212	13	40	60
1000	681	449	258	13	40	60
900	750	516	313	13	22	37
800	827	593	380	13	22	37
700	911	681	461	13	22	37
600	1004	782	561	13	22	37
500	1107	899	681	13	22	37
400	1220	1033	827	13	22	37
300	1345	1187	1004	13	22	37
200	1482	1363	1220	13	22	37
100	1633	1567	1482	13	22	37

Рисунок 3 – Алгоритм для проектирования въездов и выездов, с учётом обеспечения нормативной величины БДД и пропускной способности

При наличии возможности изменения ОДД, можно рассмотреть ряд мероприятий. Среди подобных мероприятий можно отметить увеличение числа полос на выезд с территории ЖК для правостороннего движения (с одного до двух), а также проектирование отдельного правого поворота с основной магистрали. Таким об- разом, количество въездов-выездов будет увеличено с одного до трёх. Для улучшения ОДД можно спроектировать одностороннее движение на основной магистрали [10].

В случае невозможности изменения ОДД, можно предложить ряд мероприятий, позволяющих оптимизировать транспортные по- токи. Одним из мероприятий отметим внедрение светофорных объектов с датчиками, анализирующими трафик в реальном времени и динамически корректирующими длительность фаз в цикле.

Кроме того, стоит рассмотреть установку ТСОДД, в том числе размещение дорожных знаков 3.27 «Остановка запрещена» для улучшения видимости въезда-выезда с главной магистрали, а также отнесение стоп-линии для беспрепятственного въезда (при наличии светофорного объекта). Стоит также оценить возможность введения зональных ограничений скоростного режима, особенно в местах расположения пешеходных переходов.

Описанные методы позволят улучшить организацию въезда-выезда, не прибегая к существенным изменениям инфраструктуры, за счёт оптимизации управления трафиком, повышения информированности участников движения и внедрения современных технологий. Однако эффективность каждого решения зависит от конкретных условий и требует тщательного анализа ситуации на конкретном участке.

Заключение

В результате проведенного исследования были выявлены основные типы въездов-выездов в ЖК, ключевые параметры безопасности и пропускной способности. В рамках исследования был разработан алгоритм проектирования въездов-выездов, учитывающий: расчетную интенсивность движения, показатели БДД и пропускную способность, и были предложены следующие решения по оптимизации:

• -    увеличение числа полос для правостороннего движения;

• -    проектирование отдельного правого поворота;

• -    внедрение адаптивного светофорного регулирования;

• -    установка ТСОДД;

• -    введение ограничений скорости и ограничения стоянки ТС на автомобильной дороге для улучшения видимости.

Рекомендации, представленные в исследовании, могут быть использованы при проектировании новых ЖК и реконструкции существующих объектов для обеспечения безопасного и эффективного движения транспортных потоков.