Методика натурных исследований

Классификация и характеристика методов

ИССЛЕДОВАНИЯ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ

В отечественной и зарубежной практике исследований дорожного движения известно много методов, начиная от простейших, выполне­ние которых доступно одному человеку без специального оснащения, и кончая сложными и трудоемкими, требующими применения совре­менной электронной аппаратуры и подвижных лабораторий. Много­образие методов объясняется, с одной стороны, большим числом за­дач, решаемых с помощью организации движения, и условий, а с дру­гой – постоянным совершенствованием аппаратуры, применяемой для получения первичных данных и их обработки.

Коренные изменения в методы исследований параметров дорож­ного движения и их использование вносят АСУД. Они позволяют в ав­томатическом режиме собирать и обрабатывать обширную информа­цию о состоянии транспортных потоков (осуществлять "мониторинг"). Однако даже на территориях, обслуживаемых автоматизирован­ными системами, необходимы и более простые способы исследования, ориентированные на участие человека-наблюдателя.

На рис. 3.1 представлена классификация наиболее распространен­ных методов исследования характеристик и условий дорожного движе­ния, в основу которой положен способ получения необходимой ин­формации.

Документальное изучение подразумевает изучение материала без непосредственного выезда на объект исследования (в так называемых камеральных условиях). Документальное изучение можно осуществлять как на базе специально собранных данных, так и обработкой предназ­наченных для других целей материалов. Так, достаточно подробные сведения об ожидаемых транспортных потоках в зоне предполагаемого крупного строительства могут быть получены на основе изучения про­ектных и плановых материалов об автомобильных перевозках строи­тельных грузов. Другим примером может служить анализ материалов, характеризующих работу маршрутного пассажирского транспорта, ко­торые можно получить в соответствующем транспортном предприятии. По ним можно составить характеристики движения подвижного состава в различные периоды суток, не проводя непосредственного наблюде­ния. Материалы о размерах и характере перевозок часто специально cобирают путем анкетного обследования. Типичным примером анкет­ного обследования является опрос водителей автомобилей в городе о пробеге, характерных маршрутах и времени поездок. Инструментом для такого обследования является анкета с необходимым перечнем вопро­сов, приспособленная для обработки на ЭВМ.

Рис. 3.1. Классификация методов исследования дорожного движения

Анкета обследования промышленных предприятий для установле­ния ожидаемого грузооборота, а следовательно, и размеров грузовых перевозок может содержать вопросы о количестве выпускаемой про­дукции, потребляемом сырье, топливе, полуфабрикатах, намечаемом строительстве и его потребностях в материалах.

Сведения, естественно, должны касаться только тех грузов, кото­рые перевозит автомобильный и городской электрический транспорт.

Анкетный опрос весьма полезен также для обобщения замечаний водителей о тех недостатках в организации движения или дорожных условиях, которые характерны для обследуемых маршрутов или участ­ков УДС.

Важным разделом документального изучения является прогнози­рование размеров движения, которое базируется на гипотезе роста раз­меров движения пропорционально росту парка автомобилей.

Анализ данных ГИБДД о ДТП позволяет дать обобщенную харак­теристику причин и условий их возникновения, а также выявить места их концентрации.

Анализ имеющейся проектной документации по УДС дает возмож­ность подготовить предварительную характеристику дороги (ширина, чис­ло полос движения, радиусы закруглений и т. п.). По мере необходимости документальные данные могут уточняться натурным обследованием. К ис­точникам документального изучения следует отнести также научно-тех­нические журналы, монографии и учебники, касающиеся ОДД.

Натурные исследования заключаются в фиксации конкретных ус­ловий и показателей дорожного движения, происходящего в тече­ние данного периода времени. Эта группа методов в настоящее вре­мя наиболее распространена и отличается большим многообразием. Натурные исследования являются единственным способом получе­ния достоверной информации о состоянии дорог и позволяют дать точную характеристику существующих транспортных и пешеходных потоков.

Натурные исследования дорожного движения сточки зрения мето­да получения информации и ее характера подразделяют на две группы: первая – изучение на стационарных постах, позволяющее получить многие характеристики и их изменение во времени, однако только в тех отдельных местах УДС, где эти посты были расположены; вторая – изучение с помощью подвижных средств, позволяющее получить про­странственные и пространственно-временные параметры транспорт­ных потоков.

Исследования второй группы чаще всего обеспечивают при помо­щи автомобиля-лаборатории, иногда для этих целей применяют верто­лет или легкий самолет. Общим условием для всех натурных исследова­ний является необходимость присутствия наблюдателя. Как правило, наблюдения сопровождаются кино - или видеосъемкой. Натурные ис­следования дорожного движения осуществляются пассивными или ак­тивными методами.

При пассивном методе фиксируются лишь фактически сложивши­еся режимы движения, и наблюдатель не вмешивается в процесс дви­жения, т. е. получает "фотографию" существующего положения. Вмес­те с тем определенные характеристики транспортного и пешеходного потоков могут существенно изменяться даже при относительно неболь­шом улучшении организации движения, например при установке до­полнительных знаков. Поэтому в ряде случаев необходим активный эксперимент, не ограничивающийся фиксацией существующего поло­жения, а обеспечивающий проверку эффективности различных ва­риантов организации дорожного движения. Это в первую очередь про­верка при искусственном увеличении интенсивности движения за счет временного задерживания транспортного потока и, таким образом, его уплотнения.

Моделирование процессов дорожного движения базируется на ис­пользовании математических методов для описания транспортного по­тока. Как показано на рис. 3.1, при этом могут использоваться детер­минированные или стохастические модели.

Детермированные модели строятся по средним значениям, по­лученным натурными исследованиями и являются более простыми. Стохастические модели строятся с учетом случайного распределения показателей, характеризующих отдельные элементы принимаемого математического описания процесса движения, и могут обеспечить более объективное воспроизведение различных фрагментов дорож­ного движения, в частности, с учетом поведения людей (водителей и пешеходов).

Анализ вариантов при моделировании выполняют при помощи ЭВМ, что в конечном счете ускоряет процесс такого исследования и позволяет использовать больший массив исходных данных.

Вопросы моделирования транспортных потоков подробно изложе­ны во многих монографиях и учебных пособиях отечественных и зару­бежных ученых. Можно назвать печатные труды, изданные на русском языке.

В частности, методические основы и применение имитационного моделирования в исследовании дорожного движения были разработа­ны в МАДИ (ТУ) под руководством профессора В. В. Сильянова, и это направление продолжает развиваться на кафедре изысканий и проек­тирования дорог.

Каждое исследование должно, как правило, состоять из четырех основных этапов: 1 – разработка проекта программы и методики ис­следования; 2 – подготовка исследования; 3 – непосредственное про­ведение исследования; 4 – обработка полученных данных и составле­ние отчета.

На 1-м этапе формируют цели и задачи исследования, определя­ют место, время и объем наблюдений, необходимое оборудование и аппаратуру, число исполнителей работы. На 2-м этапе подготавли­вают аппаратуру и исполнителей, а также проводят пробные обсле­дования (репетиции), по результатам которых уточняют программу и методику исследования. Общий успех во многом зависит от тща­тельности выполнения 1-го и 2-го этапов, т. е. детальности разработки программы и достаточности предварительной подготовки всех участ­ников работы.

При разработке программы важно определить не только методы получения изучаемых показателей, но и формы для их регистрации, которые должны быть заранее заготовлены. При подготовке натурных исследований особенности условий и режимов движения и соответ­ственно методику работы во всех деталях трудно предусмотреть, осо­бенно если такого рода исследование проводится исполнителями впер­вые. Поэтому окончательно уточнять программу и методику следует после предварительного эксперимента, в процессе которого одновре­менно тренируются участники предстоящей работы. При определении объема информации, которую намечается собрать в ходе исследования, обязательно следует учитывать реальные возможности последующей обработки материала в приемлемые сроки.

Обследование дорожных условий. Для исследования движения транс­портных средств и пешеходов и объективного анализа получаемых 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 ТСОД;

– 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 "невписывающимся" в свою полосу под­вижным составом маршрутного транспорта. Необходимо также, чтобы на криволинейных участках дорог ее параметры соответствовали радиу­сам поворота транспортных средств и имелось соответствующее уширение проезжей части.

В табл. 3.1 приведены данные о необходимых размерах уширения двухполосной проезжей части дороги в зависимости от длины транс­портного средства (по СНиП 2.05.02–85).

Таблица 3.1

Радиус кривой в плане, м	Необходимое уширение, м, проезжей части при расстоянии от переднего бампера до задней оси автомобиля или автопоезда, м
Менее 7 (автомо­били) и менее 11 (автопоезда)
	0,4	0,5	0,5	0,7
	0,5	0,6	0,6	0,8
	0,5	0,7	0,7	0,9
	0,6	0,8	0,9	1,1
	0,8	1,0	1,0	1,5
	0,9	1,4	1,5	2,2
	1,1	1,8	2,0	3,0
	1,2	2,0	2,3	3,5
	1,3	2,2	2,5	–
	1,4	2,8	3,0	–
	1,5	3,0	3,5	–
	1,8	3,5	–	–
	2,2	–	–	–

При недостаточных ровности или коэффициенте сцепления шин с дорогой нарушается постоянство их контакта, уменьшается сила сцепления шин 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, и материалы ранее проведенных обследований.

Для количественной характеристики условий безопасности на об­следуемых дорогах можно использовать коэффициент безопасности K _б и коэффициент аварийности K _ав.

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.

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.

Вопрос о низком коэффициенте сцепления φ будет также рассмот­рен в главе 6, применительно к зимним условиям движения. Однако нельзя не отметить, что случаи резкого снижения коэффициента φ на отдельных участках дорог встречаются и летом, при высоких темпера­турах воздуха. Это объясняется тем, что в некоторых случаях после об­новления верхнего слоя дорожного покрытия (и даже при новом строи­тельстве дорог) во время жаркой погоды происходит "выпотевание" битума, и коэффициент сцепления снижается до 0,2–0,1. Соответствен­но резко увеличивается тормозной путь и снижается поперечная устой­чивость автомобиля. Поэтому работники дорожных служб и ДПС дол­жны быть внимательны в жаркую погоду к новым и обновленным уча­сткам дорог, немедленно устанавливать соответствующие дорожные знаки и принимать меры для ликвидации последствий указанного опас­ного дефекта дорожного покрытия.

Исследования 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 (секундоме­ра, механического счетчика, специальных бланков 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. 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 и пунктах назначения, между кото­рыми осуществляются перевозки, 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 3.1.

Форма 3.1

Дата добавления: 2014-11-29