Анализ распределения интенсивности движения в крупном городе на примере г. Санкт-Петербурга

Сбор исходных для выполнения анализа текущих условий движения, прогнозирования интенсивности движения с целью выполнения проектно-изыскательских работ и составления планов развития улично-дорожной сети городов является частью работы по повышению качества транспортного обслуживания любой агломерации будь то крупный город или малый населенный пункт.[1,2,3,4,5]

В настоящей статье проводится исследование различий в характере движения на различных участках улично‑дорожной сети крупного города. На основе анализа данных о среднегодовых суточных изменениях интенсивности движения разработана классификация характерных участков дорожной сети. Эмпирической базой исследования выступает Санкт‑Петербург — город федерального значения с населением свыше 5,5 млн человек.

Градостроительная структура мегаполиса характеризуется выраженной дифференциацией плотности населения и чётким функциональным зонированием территории, вклю- чающим производственные зоны, жилые районы, рекреационные территории и общественно‑деловые кластеры. [6,7,8]

Специфика объектов притяжения напрямую определяет объём транспортного потока и характер его суточных колебаний, что существенно влияет на качество сбора исходных данных в соответствующих зонах. В российских городах наблюдается выраженный дисбаланс между локациями мест проживания и рабочих мест, а также административных и образовательных учреждений. В связи с этим в исследовании проанализированы различные участки улично‑дорожной сети и детально описан характер движения на них.

Методы

Для описания закономерности изменения движения на представленных классах улиц были собраны исходные данные об интенсивности движения с более чем шестидесяти участков автоматизированным способом [9,10,11]. На каждом из участков движения выполнялся анализ его работы за период от 1 до 3 последних лет.

EDN JYYZPE

При проведении данного исследования был произведен статистический анализ полученных исходных данных.

Теория

При проведении исследования на основе обработанных массивов данных были выделены следующие участки улично-дорожных сети:

• -    Дуговые магистрали - это улицы расположенные на среднем удалении от центральной части города и обеспечивающие проезд транспортных средств в обход центральной части города. [12, 13]

• -    Радиальные (центростремительные) - это улицы обеспечивающие движение транспорта между центральной частью города и периферийными районами.[13]

• -    Вылетные магистрали - это улицы по которым осуществляются корреспонденции между городской и внешней улично-дорожной сетью (окружные автомобильные дороги, автомобильные дороги регионального и федерального значения).

• -    Магистрали центральной части города - это улицы, обеспечивающие транспортную связь внутри центральной части города и распределяющие потоки между периферийными направлениями.

В ходе исследования эти улицы были подразделены на основные и второстепенные. Основные магистрали обеспечивают транзитное движения транспортных средств и доступ к второстепенным магистралям. Второстепенные магистрали в свою очередь закрепляют связи периферийной инфраструктуры с основными магистралями.

Результаты

На основе обработанных массивов данных были определены зависимости изменения среднегодовой суточной интенсивности движения.

На рисунке 1 показано распределение интенсивности движения на дуговых магистралях города.

Рисунок 1 - Распределение среднегодовой суточной интенсивности движение на дуговых магистралях города

На дуговых магистралях наблюдаются характерные утренний и вечерний часы пик, который составил в среднем 5,5-5,8% от суточного объема перемещений, при этом в вечерний час пик наблюдается повышенный объем перемещений пользователей уличнодорожной сети, который сохраняется на уровне 6,8-6,9% от суточного объема перемещений. Для данного типа улиц характерно плавное нарастание объемов перемещений к вечернему часу пик. При этом отсуствует резкий скачок за наступлением утреннего часа пик. Характерный дневной час пик отсутствует.

На рисунке 2 показано распределение интенсивности на радиальных (центростремительных) магистралях города.

Рисунок 2 – Распределение среднегодовой суточной интенсивности движения на радиальных (центростремительных) магистралях города

Для цетростремительных магистралей характерны более ярко выраженные часы пик, долевой объем перемещений в утренний час пик достигает 6,5%, в вечерние часы пик 6,76,9%, при этом за наступлением утреннего часа пик наблюдается значительное снижение объемов перемещений до 5,5% в час, которое сохраняется на протяжении рабочего дня. Также стоит отметить высокую продолжительность вечернего часа пик в интервале с 17 до 20 часов.

На рисунке 3 показано распределение на вылетных магитралях города.

8,00%

О. ° 0,00%

О co

0 1 2 3 4 5 6 7 8 91011121314151617181920212223

Часы , ч

• —•— понедельник —•—вторник    —•— среда     —•—четверг

• —•—пятница    —•— суббота    —•—воскресенье

Рисунок 3 – Распределение среднегодовой суточной интенсивности движения на вылетных магистралях

На вылетных магистралях наблюдаются характерные утренние и вечерние часы пик, при этом амплитуда распределения интенсивности не достигает 0,5%, пиковые интенсивности движения достигают 6%, а объем перемещений на протяжении дня стабилен и составляет 5,5%. Вечерний час пик наступает с 16 часов и продолжается до 20 часов.

На рисунке 4 показано рапределение на основных улицах центральной части города.

о

0,080

0,070

0,060

0,050

0,040

0,030

0,020

0,010

0,000

9 1011121314151617181920212223

Часы , ч

—•—понедельник —•—вторник

—•—пятница    —•— суббота

—•— среда     —•—четверг

—•—воскресенье

Рисунок 4 – Распределение среднегодовой суточной интенсивности движения на основных улицах центральной части города

Для основных магистралей цетральной части города характерна стабильно высокая загрузка улично-дорожной сети, распределение в часы совершения трудовых корреспонденций стабильное на уровне 6% от суточного объема перемещений, отсутствуют ярко выраженные часы пик.

На рисунке 5 показано распределение на второстепенных улицах центральной части города.

Рисунок 5 – Распределение среднегодовой суточной интенсивности движения на второстепенных улицах центральной части города

На фоне основных магистралей центральной части города заметно значительное изменение распределения интенсивности движения. Утренние пиковые нагрузки составляют до 7% от суточной интенсивности, а вечерние достигают 8%. Также заметна разница в ночном распределении. Нагрузки на второстепенные улицы центральной части города практически в два раза ниже, чем на основных магистралях центральной части города.

Обсуждение

Основной целью данного исследования является повышение эффективности функционирования транспортного комплекса города путем улучшения организации дорожного движения. Выявление данных зависимостей позволит увеличить точность прогнозирования движения и собираемых исходных данных в виде интенсивности движения, которые в свою очередь влияют на:

• -    оценку реальных условий движения;

• -    прогнозируемую интенсивность движения, которая напрямую влияет на геометрические параметры автомобильных дорог;

• -    конструктивные параметры автомобильных дорог, которые влияют на безопасность пользователей улично-дорожной сети;

• -    потери времени пассажиров при использовании наземного транспорта;

• -    экологическую безопасность населения.

Выводы

На основе анализа работы транспортной системы города Санкт-Петербурга сделаны следующие выводы:

• -    Амплитуда колебаний пиковых интенсивностей движения на разных классах улиц города достигает 27%, что значительно сказывается на загрузке улично-дорожной сети и организации дорожного движения;

• -    На протяжении дня можно отметить стабильное распределение интенсивности движения на уровне 5,5%–5,8% практически на всех классах улиц;

• -    На улицах центральной части города присутствует значительная разница в уровнях загрузки улично-дорожной сети, на второстепенных улицах центральной части города объем перемещений на 23% выше относительно среднего значений вечерних пиковых интенсивностей других выделенных участков;

• -    На дуговых магистралях объем перемещений в утренний час пик ниже на 13% относительно вылетных и радиальных магистралей;

• -    На вылетных магистралях наблюдаются ярко выраженные часы пик, но при этом амплитуда колебаний составляет 0,5% на протяжении рабочих будних дней , что говорит о высоком уровне загрузки магистралей данного вида.

Полученные результаты позволят повысить качество вырабатываемых решений по развитию улично-дорожной сети города и организации движения на ней.