Современные системы управления дорожного движения в мегаполисе

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1 СОСТОЯНИЕ И ПУТИ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМ ПОВЫШЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ
1. 1. Общие понятия об организации и безопасности дорожного движения
1. 2. Основные направления деятельности по обеспечению безопасности и организации дорожного движения
1. 3 Пути совершенствования организации и безопасности движения
ГЛАВА 2. СПОСОБЫ ИЗУЧЕНИЯ И ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ ДВИЖЕНИЯ
2. 1 Исследование характеристик дорожного движения
2. 2.Исследования дорожного движения на стационарных постах
2.3. Аппаратура для исследования дорожного движения.
2.4. Критерии оценки уровня организации дорожного движения
ГЛАВА 3. РОЛЬ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
3. 1. Обеспечение информацией участников движения
3. 2. Информативность транспортного средства
3. 3. Использование интеллектуальныхтранспортных систем в организации дорожного движения
3. 4. Автоматизированные системы управления общественным транспортом с использованием технологий интеллектуальных транспортных систем
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Современные системы управления дорожного движения в мегаполисе

- Для оценки эффективности каждого мероприятия по изменению организации движения следует проводить наблюдения за движением до и после
осуществления мероприятия. Только сопоставление и выявление положительных изменений могут свидетельствовать об эффективности нового решения и целесообразности его дальнейшего использования.
Накопленные данные сравнения представляют большую ценность для совершенствования методов организации движения в целом. К сожалению, в ряде случаев считают, что такие сравнения являются задачей научных исследований. Поэтому многие практические нововведения не подкрепляются хотя бы небольшими, но объективными наблюдениями за результатом.
Объективность выводов по результатам оценки того или иного мероприятия во многом зависит от правильности выбора критериев, т.е. показателей, по которым сравнивается эффективность организации движения до и после выполнения соответствующих мероприятий.
- Опыт развитых стран свидетельствует, что обеспечение безопасности движения - проблема в большей степени социально-экономическая, нежели организационно-техническая 76.
В сфере безопасности движения надо переходить на экономические методы управления. Отсутствие общегосударственного и территориальных механизмов, какие имеются в США, Японии, Финляндии, Канаде, привело к тому, что ни министерства, ни отдельные предприятия у нас не поставлены в условия, когда им было бы экономически выгодно снижать уровень аварийности. На принципах экономической целесообразности мер предупреждения аварийности должна строиться работа всех министерств и ведомств, организаций и предприятий, независимо от форм собственности. Например, в США увечья и смертельные случаи на производстве разорительны, поскольку выплачиваемые семьям пособия весьма существенно сказываются на экономических показателях деятельности предприятия, компенсации семье потерпевшего достигают 1,5 млн долларов. У нас же больничные места оплачиваются не из средств предприятия, а из госбюджета, предприятие в этом случае еще экономит фонд заработной платы 77.
- При разработке нового законодательства и постановлений, касающихся изменений норм и правил дорожного движения, стандартов на транспортные средства, нормативов на выброс отработавших газов, норм на дорожные знаки, разметку и так далее, в целях повышения ответственности необходимо вводить в практику обоснованные ужесточенные штрафные санкции. Такие же штрафные санкции необходимо принимать в отношении пешеходов, заводов-изготовителей транспортных средств, допускающих выпуск некачественной продукции, брак или несоответствие стандартам, а также дорожных и других организаций.
- Необходимо расширение сети автомобильных дорог, совершенствование методов проектирования и строительства дорог и улиц, улучшение технологии выполнения дорожно-строительных работ, в частности, обеспечение ровности и шероховатости покрытий, сохранение этих качеств в процессе эксплуатации дороги.
- Для обеспечения безопасности дорожного движения следует уделять внимание наиболее эффективным с практической точки зрения мероприятиям, принимая в качестве основного критерия эффективности затраты/прибыль. Для нашей страны - это прежде всего ремонт и реконструкция автомобильных дорог, замена изношенных и устаревших дорожных знаков на новые, обновление дорожной разметки, светофоров и так далее. Особое внимание следует уделять устранению очагов аварийности, выявлению и реконструкции наиболее опасных участков и геометрических элементов дорог, при этом практическая реализация всех работ должна быть произведена с учетом конкретных сроков планирования по сокращению определенного вида ДТП 78.
- Необходимо улучшить систему сбора, учета и анализа данных ДТП, иметь более подробные отчеты о всех их видах и участниках происшествий. Для разработки эффективных мер по повышению безопасности движения, необходимо установить критерии тяжести ДТП (ранений и степени повреждений транспортных средств), экономически оценивать виды дорожно-транспортных происшествий, ранение и гибель человека. При каждом виде ДТП следует определять точную степень ответственности того или иного участника движения, предприятия, организации и основные причины дорожно-транспортного происшествия.
- Необходимо повышать эффективность работы городского общественного транспорта, так как улучшение транспортного обслуживания населения повышает производительность общественного труда (на 8-10 %), улучшает социально-психологическую атмосферу в обществе. Следует ввести новые правовые и экономические механизмы, касающиеся повышения эффективности перевозок пассажиров, обеспечения комфорта и безопасности движения 79.
Согласно отчета ЦИТИ о проведении Международного семинара Решение проблем организации автомобильного движения в Центре Москвы" (г. Москва, 20-21 февраля 2002 г.), " ... измерение, наблюдение и моделирование крайне важны для разработки стратегии организации движения". Движение потока на московских городских магистралях происходит на стадиях "синхронного движения" с частыми внезапными переходами к старт-стоп режиму, причем, пробки "растекаются" по сети за счет того, что подъезжающие к затору водители разворачиваются на объездные дороги, на которых в свою очередь возникают новые заторы. Поэтому актуально моделирование процессов образования и рассасывания пробок по сети 80. Своеобразную исследовательскую программу предлагает в своей работе Даганзо: "Я верю, что мы начнем извлекать наибольшую пользу из концентрации внимания на двух основных вопросах. Первый - поведение заторных участков. Второй вопрос посвящен пространственному росту очередей. Экспериментаторы в настоящее время измеряют такие параметры, как "загруженность" (occupancy), скорость и поток и используют эти данные для оценки того, насколько "хороша" модель. Я бы предпочел измерять параметры, которые реально должны предсказывать модели - длина очереди, время проезда транспортного средства между датчиками, и далее, использовать их для выбора модели" 81. Представлены проблемы, связанные с дорожным движением мегаполисов мира и России актуальны. Обзор основных идей и методов в области динамического моделирования транспортных потоков важен. Общее состояние транспортного обслуживания граждан Российской Федерации не может на сегодняшнем этапе социально-экономического развития России не вызывать обеспокоенности. Транспорт связующее звено всех направлений и видов деятельности. В последние годы особенно обострилась ситуация с транспортным обслуживанием населения таких мегаполисов, таких, как Москва Санкт-Петербург и других миллионных городов РФ. Транспортные проблемы делают труднодостижимыми многие задачи, которые ставит перед нами руководство страны.
Глава 2. СПОСОБЫ ИЗУЧЕНИЯ И ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ ДВИЖЕНИЯ
2. 1 Исследование характеристик дорожного движения
Исследование характеристик дорожного движения проводят для получения фактических данных о движении транспортных и пешеходных потоков. В зависимости от цели исследования могут быть использованы различные методы определения характеристик дорожного движения: документальные, натурные и методы математического моделирования 82.
Документальные методы основаны на изучении и анализе плановых, отчетных, статистических и проектно-технических материалов. Кроме того, могут быть использованы результаты анкетного обследования по изучению пассажиро- и грузопотоков, характерных маршрутов передвижения и т. д. Как правило, документальные исследования являются начальным этапом, продолжением которого служат натурные исследования, заключающиеся в получении фактических характеристик дорожного движения в заданном пространстве и в течение определенного периода. Различают локальные, зональные и региональные натурные исследования.
Локальные натурные исследования проводятся для получения фактических данных об интенсивности, скорости, составе потока на отдельных участках дорог, улиц, пересечений. Эти данные необходимы для анализа эксплуатационных характеристик участков дорог, разработки рекомендаций по совершенствованию организации дорожного движения. Весь период наблюдения может колебаться от нескольких часов до нескольких дней. Одновременно должен производиться учет транспортных средств по их составу. Методика обработки полученных данных и перечень извлекаемой информации определяются целью исследования и позволяют получить: картограммы интенсивности движения на пересечении, гистограммы изменения интенсивности движения по часам суток, дням недели, распределение транспортной нагрузки по направлениям, распределение скорости движения, задержки транспортных средств на регулируемых пересечениях, изменение состава потока.
Зональные натурные исследования проводят для получения пространственных и временных характеристик интенсивности (скорость, состав потока) на дорогах и улицах в определенной зоне. Подобное исследование, являясь выборочным, ведется в течение длительных регулярных периодов, что позволяет фиксировать изменения интенсивности и прогнозировать долгосрочную тенденцию ее изменения. Зная коэффициенты неравномерности изменения интенсивности движения в течение часов, суток, месяцев, сезонов, можно на основании полученных данных рассчитать с определенной степенью достоверности значения интенсивности в любой другой период 83. Эти данные необходимы при решении ряда задач организации перевозок и движения: расчета почасовой доставки грузов, определения оптимальных интервалов движения пассажирского транспорта, оптимизации параметров светофорного регулирования и пр. Исследования проводят, как правило, для зон, обладающих определенными качественными признаками. С этой целью для обследуемых дорог и улиц производят функциональную классификацию: скоростные магистрали, магистральные улицы общегородского или районного значения, улицы местного движения, пешеходные дороги.
Региональные натурные исследования осуществляются для получения суммарных значений входящих и выходящих транспортных и пешеходных потоков в районе, городе, области и т. д. Эти исследования служат для оценки грузо- и пассажиронапряженности отдельных районов города, крупных мест тяготения. Наблюдения позволяют определить зоны интенсивности перемещения пешеходов, повышенной концентрации транспортных средств, прогнозировать тенденцию изменения интенсивности потоков при реконструкции или строительстве новых промышленных, гражданских или культурных объектов. Необходимое число наблюдений, их последующая обработка и анализ диктуются целями исследования. Получение данных по региону может быть осуществлено при помощи автоматизированной системы управления дорожным движением (АСУДД) в пределах района, группы районов или всего города. Принцип получения исходных данных и их обработка заключается в установке на определенных участках детекторов, соединенных с компьютерами, связанными с центральной ЭВМ. Выходные данные могут быть сформированы в любой желаемой форме 84.
Исследование интенсивности движения, как и исследование других характеристик транспортных потоков (плотность, скорость, задержки, распределение потоков), может быть осуществлено, кроме того, при помощи фотосъемки или видеозаписи 85.
Для исследования движения транспортных средств и пешеходов и объективного анализа полученных результатов необходимо располагать достаточно полными данными о дорожных условиях. Следует обратить внимание на важнейшие требования по обеспечению безопасности движения. К ним относятся минимально необходимые условия для нормального функционирования подсистемы "водитель - автомобиль", т. е. условия, обеспечивающие безопасность при заданной скорости движения, а именно:
- достаточная дальность видимости дороги в направлении движения, боковая видимость на пересечениях, распознаваемость всех средств регулирования и информации водителей;
- соответствие основных геометрических элементов дороги габаритным размерам и параметрам, характеризующим транспортные средства, которые преобладают в данных условиях в транспортном потоке;
- состояние покрытия дороги (ровность, коэффициент сцепления).
Рассмотрим подробнее эти требования. В связи с тем, что до 90 % всей информации, необходимой для выбора оптимального режима движения, водитель получает через зрительные каналы восприятия, недостаточная дальность видимости побуждает большинство водителей снижать скорость. Те из них, кто своевременно не реагируют на недостаточность видимости и не снижают скорость, создают потенциальную опасность возникновения ДТП.
Рассматривая соответствие основных геометрических элементов дороги параметрам транспортных средств, прежде всего необходимо обратить внимание на соразмерность ширины полосы движения и габаритных размеров, типичных для потока транспортных средств. Несоответствие ширины дороги этим требованиям не позволяет водителям правильно "вписываться" в отведенную полосу, создает стеснение движения и потенциальные конфликты.
Типичным примером является выделение для движения троллейбусов и автобусов полосы шириной 3,0–3,5 м, которая явно недостаточна для транспортных средств шириной 2,5 м, особенно при наличии бордюра. В результате резко падает скорость движения автобусов и троллейбусов и возникает опасное стеснение соседнего ряда "не вписывающимся" в свою полосу подвижным составом маршрутного транспорта. Необходимо также, чтобы на криволинейных участках дорог ее параметры соответствовали радиусам поворота транспортных средств и имелось уширение проезжей части.
В табл. 2.1 приведены данные о необходимых размерах уширения двухполосной проезжей части дороги в зависимости от длины транспортного средства 86.
Таблица 2.1.
При недостаточных ровности или коэффициенте сцепления шин с дорогой нарушается постоянство их контакта, уменьшается сила сцепления колес с дорогой и соответственно увеличивается тормозной путь и снижается устойчивость автомобиля. Необходимая информация при обследовании дорожных условий должна быть получена двумя рассмотренными ранее методами - документальным и натурным. Перед натурным обследованием желательно ознакомиться с имеющейся проектно-технической документацией. Такими материалами могут являться: проект, по которому строились или реконструировались улицы или дороги; технический паспорт, составленный дорожно-эксплуатационной организацией или ГИБДД; материалы ранее проведенных обследований 87.
Для количественной характеристики условий безопасности на обследуемых дорогах можно использовать коэффициент безопасности Кб и коэффициент аварийности 88.
Обобщение результатов многих обследований на соответствие дорог требованиям безопасности движения позволяет перечислить наиболее характерные их недостатки, влияющие на безопасность движения: отсутствие тротуаров (пешеходных дорожек) на улицах городов и в населенных пунктах, расположенных вдоль дорог; отсутствие заездных карманов и посадочных площадок для пассажиров общественного транспорта на дорогах с узкой проезжей частью или чрезмерно высокий уровень загрузки Z; местные разрушения покрытия, заниженные и выступающие люки колодцев; неукрепленные грунтовые обочины и разделительные полосы; грунтовые необустроенные примыкания; неплавные сопряжения дороги с проезжей частью мостов, а также уступы между кромкой проезжей части и обочиной 89. Подробный анализ материалов ДТП с рейсовыми междугородными автобусами позволил выявить ряд характерных обстоятельств, касающихся роли дорожных условий. Наиболее общей чертой этих ДТП явилось то, что все они произошли в сложных, неблагоприятных дорожных условиях при практически свободном (одиночном) движении автобусов. К выявленным недостаткам относятся: низкий коэффициент сцепления (мокрое или обледеневшее покрытие); неудовлетворительное состояние проезжей части мостов; большие неровности и выбоины на покрытии; недостаточная несущая способность грунтовых обочин; отсутствие ограждающих устройств на высоких насыпях и искусственных сооружениях.
2. 2.Исследования дорожного движения на стационарных постах
Стационарный пост наблюдения может дать информацию об интенсивности (объеме), составе транспортного потока по типам, мгновенной скорости и задержках транспортных средств. Указанную информацию можно собирать как путем наблюдений с использованием простейших средств (секундомер, механический счетчик, специальные бланки для учета), так и с применением средств автоматической регистрации. Чаще всего возникает необходимость в получении данных об интенсивности транспортных потоков. В простейшем случае наблюдатели регистрируют проезд каждой транспортной единицы условным знаком в бланке протокола 90.
Форма бланка составлена с учетом конкретных данных, которые необходимо фиксировать.
Интенсивность и состав транспортных и пешеходных потоков удобно анализировать в камеральных условиях при просмотре видеозаписи, выполненной в необходимых местах УДС на стационарных постах.
Данные о пунктах отправления (О) и пунктах назначения (Н), между которыми осуществляются перевозки (транспортные корреспонденции), а также другие важные характеристики перевозок могут быть получены на стационарном посту путем опроса водителей. Результаты опроса заносят в протокол, который составляют по примерной форме 2.1.91.
Форма 2.1.
Для получения информации о показателях движения по изучаемой территории посты наблюдения располагают во всех характерных узлах на границе зоны обследования. Данные о корреспонденциях при этом могут быть получены методами опроса, талонного обследования, наклеивания ярлыков, записи номерных знаков. Суть метода талонного обследования заключается в том, что на установленных контрольных постах водителям транспортных средств вручают талоны (карточки), которые затем в определенных пунктах собирают. Размещение постов выдачи и сбора талонов определяют исходя из задачи исследования транспортных корреспонденций.
Талоны могут иметь различные форму и содержание (рис. 2.1) 92.
Рис.2.1.
Для облегчения обработки данных обследования могут применять талоны разного цвета, например, для легковых автомобилей синие талоны, для автобусов - белые и т. д. Обработка информации, внесенной в талон на посту выдачи и на посту сбора, позволяет не только получить данные об интенсивности и составе транспортных потоков по исследуемым направлениям, но и рассчитать скорости сообщения.
Одной из частных задач, которая может быть решена методом талонного обследования, является выявление доли транзитного и местного движения в отношении к какой-либо зоне. Такая задача, например, возникает для обоснования необходимости строительства объездной дороги вокруг населенного пункта, расположенного на дороге, или устройства магистрали-дублера в городе. В этом случае обследование проводят по линейному варианту с расположением двух постов (рис. 2.2) 93.
Рис.2.2. Линейное размещение контрольных постов на автомобильной дороге
Обработка талонов, выданных и собранных на контрольных постах КП-1 и КП-2, позволяет определить долю чистого транзита (автомобили, проехавшие населенный пункт или уличную магистраль без остановки), прерванного транзита (автомобили, имевшие относительно длительную остановку в исследуемой зоне) и местного движения (по талонам, не поступившим вообще на контрольный пост или вернувшимся на пост выдачи).
Метод талонного обследования требует двукратной остановки каждого транспортного средства в зоне обследования, что при большом объеме движения представляет трудность и может вызвать заторы. Поэтому, если при обследовании движения не ставится цель получить данные о скорости сообщения, используют метод наклеивания ярлыков. В этом случае автомобили останавливают только один раз – на входном пункте. Здесь на ветровое стекло или кузов наклеивают ярлык, который по цвету, форме или символу соответствует данному входному пункту. На остальных постах в зоне обследования наблюдатели ориентируются на ярлыки и фиксируют в своих протоколах число транспортных средств, проследовавших с каждого предыдущего пункта за установленные периоды времени. Протокол для этого обследования составляют по форме 2.2 94.
Форма 2.2.