Основы совершенствования транспортной инфраструктуры

Постоянно растущее количество транспорта и возрастающая интенсивность дорожного движения являются серьезной проблемой – особенно в таких крупных городах, как Москва, Санкт-Петербург и др. Пути ее решения комплексны и многовариантны. Однозначно можно утверждать лишь то, что решение данной проблемы не возможно без коренного совершенствования транспортной инфраструктуры государства в целом и крупных «узловых» городов и подъездов к ним в частности.

Из анализа сегодняшних руководящих документов, программ и стратегии развития транспортной инфраструктуры неизменно напрашиваются два вывода первый – что совершенствование – это вечный процесс второй что акценты в вопросах совершенствования транспортной инфраструктуры смещены в сторону улучшения характеристик транспорта выражающихся через интенсивность движения транспортных потоков. Важным показателем, характеризующим дорогу, считается ее пропускная способность, которая оценивается максимально возможным количеством автомобилей, проходящих через определенное сечение дороги в единицу времени.

При этом руководствуются положением о том, что технические параметры большинства автомобильных дорог не соответствуют возрастающей интенсивности движения транспортного потока, из-за чего многие их участки работают на пределе своей пропускной способности. Действительно на значительном протяжении российские дороги исчерпали пропускную способность и требуют проведения мероприятий по их совершенствованию. Сегодня с превышением нормативной загрузки эксплуатируется 13 тыс. км автомобильных дорог федерального значения, особенно на подходах к крупнейшим городам, что составляет почти 27% от протяженности федеральной дорожной сети. К 2015 году этот показатель увеличится до 19,4 тыс. км.

Академик В. Н. Образцов в статье «Теоретические основы пропускной способности транспорта» (1947 год) убедительно доказал, что пропускная способность является одной из важнейших характеристик, общих для различных видов транспорта и дал самую общую формулировку: «Пропускной способностью транспорта называется размер потока, который может быть пропущен по определенному каналу за определенный период времени». Канал в данном случае может быть представлен трубопроводом, транспортером, открытым водным каналом и, наконец, железной или автомобильной дорогой.

На этом, по существу, и заканчивается общность определения видов транспорта. Дальнейшая детализация этого понятия крайне необходима для каждого конкретного вида транспорта. Объясняется это тем, что конкретное выражение пропускной способности всегда является величиной относительной, зависящей от ограничений, вызываемых характером транспортного канала и транспортного потока.

Верным тогда является следующий подход к пониманию сущности пропускной способности автомобильных дорог, если в качестве основы, или базового элемента расчета пропускной способности дороги использовать пропускную способность сечения полосы проезжей части дороги Р псп, а в качестве временного периода рассматривать один час.

Тогда пропускная способность сечения i -го участка дороги, имеющего « m » полос движения, каждая из которых имеет пропускную способность Р псп ij может быть определена по зависимости:

Р псп i = ^ jLi ^ j • Рпсп ij, авт./час, (1)

где to j - коэффициент, учитывающий снижение пропускной способности j -ой полосы, за счет взаимодействия с транспортными средствами, проходящими по соседним полосам.

В свою очередь, пропускная способность сечения автодорожного направления, может рассматриваться по формуле:

Р псн = Z k=i ^е 2 /ti ^ю ^

• Рпсп ij , авт./час,

где: k – номер дороги, входящей в автодорож- ное направление.

Вполне естественно, оценить пропускную способность участка дороги в пространст- ве в течение часа не всегда представляется возможным. Здесь следует учитывать время Т, движения по дороге. Тогда пропускная способность участка дороги (объекта) в пространстве Рпуi может быть рассчитана по формуле:

Р пу i = Р псп i • ( Т — ^~ д^~), авт./сут    (3)

где: Р псп i – пропускная способность сечения i -го участка, авт/ч; Т – время пропуска движения, ч; Li – протяженность i -го участка дороги, км; V сд – допускаемая средняя скорость движения по участку, км/ч.

В свою очередь:

V сд i = ——— г , км/час      (4)

ТЦБ1 + ТШ где: Tдвi – время движения по i-му участку, ч; Tпi - потери времени по дорожным условиям, ч.

Время движения по участку:

^Тдв' = УЦ вт , ^ч ас,              ⁽⁵⁾

где: V дв i – фактическое значение средней скорости движения по i -му участку, км/час.

По данным профессора Н.Н. Романова:

Удв = уо — а • ^чф , км/ч          (6)

где: α – коэффициент корреляции, учитывающий (при максимальной интенсивности и дви- жении колонное построение транспортного потока) снижение скорости движения в зависимости от фактической часовой интенсивности движения по полосе дороги:

Уо—Уопт

^ = —--

Р псп

где: Vо – скорость свободного движения одиночного автомобиля по участку, км/ч; Vопт – скорость, определяющая максимальную интенсивность движения по участку, км/ч; Рпсп – пропускная способность сечения полосы участка, авт/час.

После внесения поясняющих зависимостей получаем:

Р пу i = Р псп i • / т — ( ————— + Т пI)/, Vоi—^•Nчфi          '

авт./сут.                 (8)

Данная формула позволяет объективно решать ряд практических задач, как то:

• •    сколько машин пройдет от начального пункта дороги в ее конечный пункт за данный

период времени;

• •    сколько времени потребуется для перемещения заданного количества машин от начального пункта; и другие.

Таким образом, для оценки автомобильных дорог предлагается следующее понимание пропускной способности, во первых, следует различать пропускную способность сечения дороги и пропускную способность участка дороги или объекта в пространстве, а во вторых пропускная способность автомобильных дорог подразделяется на теоретическую, получаемую в результате реализации различных математических моделей и практическую, определяемую в реальных дорожных условиях.

Исходя из изложенного выше, пропускная способность есть максимальное число автомобилей, которое способен пропустить участок (сечение) дороги в единицу времени, в одном или двух направлениях, в рассматриваемых дорожных и погодно-климатических условиях. Тогда представив пропускную способность автомобильных дорог в виде единого базового критерия оценки характера транспортного канала, необходимо лишь ритмично снимать ограничения снижающие ее .

Чтобы понять какой должна быть дорога способная обеспечить максимально возможную пропускную способностью, и каков принцип ее функционирования достаточно взглянуть на схему и реальный пример типичного американского фривея (Рис.1).

Рисунок 1. Новая скоростная автострада через Даллас, Техас

Таким образом, в настоящее время сосредоточить усилия в первую очередь необходимо на характере транспортных каналов (на состоянии и параметрах автомобильных дорог) с целью гармонизированного развития транспортной инфраструктуры.

Другими словами, если автомобилизация вступает в резкий конфликт с планировкой, то бороться надо не с автомобилизацией, а с отсталыми формами транспортно- несостоятельной инфраструктуры, зачастую еще живущей идеями прошлого столетия.