employee
Bryansk, Bryansk, Russian Federation
Bryansk, Bryansk, Russian Federation
Bryansk, Bryansk, Russian Federation
Bryansk, Bryansk, Russian Federation
GRNTI 20.01 Общие вопросы информатики
GRNTI 20.15 Организация информационной деятельности
GRNTI 20.17 Документальные источники информации
GRNTI 20.19 Аналитико-синтетическая переработка документальных источников информации
GRNTI 55.01 Общие вопросы машиностроения
GRNTI 55.03 Машиноведение и детали машин
GRNTI 55.13 Технология машиностроения
GRNTI 55.15 Литейное производство
GRNTI 55.16 Кузнечно-штамповочное производство
GRNTI 55.18 Сборочное производство
GRNTI 55.19 Резание материалов
GRNTI 55.20 Электрофизикохимическая обработка
GRNTI 55.21 Термическая и упрочняющая обработка
GRNTI 55.22 Отделка поверхностей и нанесение покрытий
GRNTI 55.23 Производство изделий из порошковых материалов
GRNTI 55.24 Производство неметаллических изделий
GRNTI 55.29 Станкостроение
GRNTI 55.30 Робототехника
GRNTI 55.31 Инструментальное производство
GRNTI 55.33 Горное машиностроение
GRNTI 55.35 Металлургическое машиностроение
GRNTI 55.37 Турбостроение
GRNTI 55.41 Локомотивостроение и вагоностроение
GRNTI 55.42 Двигателестроение
GRNTI 55.43 Автомобилестроение
GRNTI 55.45 Судостроение
GRNTI 55.47 Авиастроение
GRNTI 55.51 Подъемно-транспортное машиностроение
GRNTI 55.53 Строительное и дорожное машиностроение
GRNTI 55.55 Коммунальное машиностроение
GRNTI 55.57 Тракторное и сельскохозяйственное машиностроение
GRNTI 55.69 Прочие отрасли машиностроения
GRNTI 73.01 Общие вопросы транспорта
GRNTI 73.29 Железнодорожный транспорт
GRNTI 73.31 Автомобильный транспорт
GRNTI 73.39 Трубопроводный транспорт
GRNTI 73.41 Промышленный транспорт
In the paper there is carried out an analysis of transport delays in the city of Bryansk at the designed intersection with a circular motion connected with the necessity to allow high-intensity pedestrian flows to pass; the problem is complicated with the stop location close to the crossroads and a high share of route passenger vehicles. A basic purpose of the investigation is a definition of an optimum option for the organization of high-intensity pedestrian motion through a carriageway close to the crossroads with a circular motion. With the aid of the simulation in PTV Vissim environment there is carried out a comparative analysis of a basic option of a road traffic organization (completely controlled crossroads) and three design options of circular motion with different types of pedestrian crossing and its location regarding the crossroads and the stop. The assessment of carrying capacity and transport delays at the crossroads approach has shown that at a constantly high intensity of pedestrian flow motion in the course of a day it should be expedient to use a controlled pedestrian flow through a pedestrian crossing moved from a circular carriageway; this option allows decreasing transport delays for almost five times as compared with an uncontrolled motion and by more than 20% in comparison with the controlled pedestrian flow close to a ring.
pedestrian flow, transport delays, simulation, circular motion, pedestrian crossing, PTV Vissim
Введение
В последние годы в России все большее предпочтение отдается кольцевым пересечениям вместо перекрестков со светофорным регулированием, так как круговое движение обладает значительными преимуществами, особенно в периоды времени между часами пик [1]. Количество кольцевых пересечений в городах неуклонно растёт. Ключевыми аргументами при выборе типа пересечения в первую очередь являются соображения безопасности. Кольцевые пересечения в области безопасности движения имеют ряд преимуществ по сравнению с другими видами пересечений: меньшее количество конфликтных точек и небольшие углы слияния и переплетения транспортных потоков [2].
Анализ работы существующих пересечений, как нерегулируемых, так и кольцевых, а также результаты компьютерного моделирования свидетельствуют о наличии больших задержек транспорта, связанных с близким расположением к перекресткам или остановочным пунктам общественного транспорта нерегулируемых пешеходных переходов с высокоинтенсивным движением пешеходов [3]. При отсутствии возможности проведения натурных экспериментов по определению оптимального типа пешеходного перехода и места его расположения актуальным является применение методов математического моделирования, не требующего материальных затрат и позволяющего сравнивать большое число проектных вариантов организации движения на участке УДС [4; 5].
PTV Vissim является ведущей микроскопической программой имитации для моделирования мультимодального движения транспорта из серии программного обеспечения Vision Traffic Suite. Реалистично и точно Vissim создает оптимальные условия для тестирования различных транспортно-технических сценариев перед их реализацией [6]. Исследования показали, что имитационные модели могут стать хорошим инструментом принятия управленческих решений по повышению безопасности пешеходов на переходах. Выбор оптимального интервала сигнала светофора позволит снизить вероятность ДТП с пешеходами, при этом параметры транспортного потока изменятся незначительно [7].
Вопрос выбора типа пешеходного перехода, проектируемого вблизи перекрестка с круговым движением, необходимо решать комплексно, учитывая безопасность движения, транспортные задержки, которые могут быть спровоцированы непрерывным потоком пешеходов (на нерегулируемом наземном переходе), а также стоимость работ по обустройству пешеходного перехода [8; 9]. Переход типа «зебра» является самым недорогим и простым в организации среди видов пешеходных переходов. Однако количество происшествий на таких переходах растет с каждым годом. Наиболее безопасными являются переходы в разных уровнях с движением потока транспорта, но для их реализации требуются существенные средства, а также наличие свободного пространства вблизи перекрестка для строительства [10]. В местах, где движение пешеходов носит эпизодический характер, целесообразно применение на переходах светофоров с устройствами вызывного действия, которые существенно сокращают задержки транспорта при высоком уровне безопасности движения [11].
Проектирование развязки с круговым движением на пересечении проспекта Московского и улицы Дзержинского города Брянска
В работе рассмотрен регулируемый перекресток проспекта Московского и улицы Дзержинского в городе Брянске, расположенный вблизи крупного торгового центра «Европа». Большая площадь перекрестка создает дополнительные затраты времени при движении автомобилей, они не успевают завершить маневр в течение разрешающего сигнала светофора. Также широкая проезжая часть улицы Дзержинского (40 м) значительно увеличивает длину пешеходного перехода, а длительность пешеходной фазы - всего 13 с, люди не успевают завершить переход и вынуждены останавливаться на проезжей части. Цикл светофорного регулирования составляет 141 с, что превышает рекомендуемые значения (120 с). В итоге наблюдаются существенные очереди на подходах к перекрестку, резервы пропускной способности при данной схеме организации дорожного движения исчерпаны. Для устранения перечисленных недостатков разработан проект классического кольцевого саморегулируемого пересечения с нерегулируемыми пешеходными переходами в зоне перекрестка, который не потребует существенных земельных работ благодаря наличию избыточной площади перекрестка и отсутствию близкорасположенной застройки.
В качестве исходных данных для проектирования были использованы геометрические параметры проезжих частей, а также сведения о разрешенных направлениях движения на пересечении. Входные данные о транспортных и пешеходных потоках были собраны с помощью видеосъёмки на регулируемом пересечении проспекта Московского и улицы Дзержинского города Брянска в пиковые периоды суток. Максимальные значения наблюдаются в вечерний пиковый период (с 1800 до 1900); картограмма интенсивностей транспортных и пешеходных потоков, построенная для кругового движения автомобилей, представлена на рис. 1.
|
Рис. 1. Картограмма интенсивностей транспортных и пешеходных потоков для проектируемого кольцевого пересечения |
Дополнительно было проведено исследование движения пешеходов на переходе через проезжую часть проспекта Московского в активные часы суток (с 500 до 2300) в будний день (вторник), результаты которого показали, что с 700 до 2100 наблюдается оживленное движение (свыше 200 чел./ч). Пиковая интенсивность движения пешеходов приходится на период с 1700 до 1900, она достигает значения почти 800 чел./ч (рис. 2).
|
Рис. 2. Данные об интенсивности пешеходных потоков через проезжую часть проспекта Московского
|
|
Моделирование транспортных потоков на перекрестке
Первоначальное исследование включало 2 этапа. На первом строилась базовая модель - «как есть» (параметры модели соответствовали текущей ситуации), затем была разработана классическая схема кольцевого пересечения с нерегулируемыми пешеходными переходами, расположенными в зоне перекрестка. После построения моделей в программе PTV Vissim был проведен пробный запуск имитации для проверки соответствия движения транспортных и пешеходных потоков ПДД РФ, а также на наличие других возможных ошибок с последующим их устранением. Результаты пробного запуска имитации базового и проектного вариантов перекрестка проспекта Московского и улицы Дзержинского представлены на рис. 3а, б.
|
Рис. 3. Запуск имитационных моделей в программе PTV Vissim: а - базовый вариант; б - проектный вариант 1; в - проектный вариант 2; г - проектный вариант 3
|
|
В качестве еще двух альтернативных вариантов светофорного регулирования движения пешеходов рассматриваются проектный вариант 2 - переход остается на прежнем месте в зоне перекрестка (рис. 3в) и проектный вариант 3 - переход смещается в сторону путепровода за остановочные пункты (рис. 3г). Движение автомобилей становится более свободным, транспортный поток скапливается перед переходом только в моменты, когда горит разрешающий сигнал для пешеходов, в остальное время движение происходит практически без задержек. В проектном варианте 3 отнесенный пешеходный переход не создает сложностей для маршрутного пассажирского транспорта, отъезжающего от остановочного пункта в направлении кольца, также не собирается очередь автомобилей, выезжающих с кольцевой проезжей части.
Анализ результатов моделирования
Для сравнения базового и проектных вариантов имитационного моделирования в среде PTV Vissim производится сбор данных и анализ результатов с помощью датчиков и счетчиков. Датчик «Время в пути ТС» задается отрезком, на котором будет высчитываться время пребывания ТС в зоне перекрестка. С помощью функции «Измерительный пункт» были размещены детекторы, считающие количество транспортных средств, прошедших через них. После расстановки детекторов и счетчиков был произведен окончательный запуск имитационной модели для сбора необходимой информации. Полученные данные по результатам моделирования базового и проектных вариантов представлены в таблице.
В базовом варианте максимальные задержки наблюдались при движении по улице Дзержинского (58,7 с), на остальных подходах они были примерно на одинаковом уровне (≈22-24 с). После введения кругового движения задержки на всех подходах снизились, кроме подхода 3 (зона изучаемого пешеходного перехода), где из-за хаотичного движения пешеходов простои автомобилей увеличились в среднем до 36,7 с. Введение светофорного регулирования на пешеходном переходе позволило добиться снижения средних задержек на всех подходах по сравнению с базовым вариантом от 2,4 до 3,2 раза.
Таблица
Результаты сравнительного анализа схем организации дорожного движения
|
Номер подхода |
Средняя задержка, с |
Проехало автомобилей (за интервал моделирования 10 мин) |
||||||
|
Базовый вариант |
Проектный вариант |
Базовый вариант |
Проектный вариант |
|||||
|
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
|||
|
Подход 1 |
21,9 |
8,1 |
6,8 |
4,1 |
193 |
204 |
208 |
208 |
|
Подход 2 |
58,7 |
13,7 |
20,4 |
10,2 |
49 |
50 |
50 |
50 |
|
Подход 3 |
21,5 |
36,7 |
9,1 |
7,5 |
110 |
272 |
291 |
287 |
|
Подход 4 |
23,6 |
10,7 |
8,5 |
8,9 |
4 |
4 |
4 |
4 |
|
В целом на перекрестке |
26,9 |
23,3 |
9,3 |
6,5 |
356 |
530 |
553 |
549 |
Из анализа данных таблицы также видно, что с введением кругового движения повысилась пропускная способность на перекрестке (т.е. максимальное число транспортных средств, проехавших за единицу времени). Сравнение средней задержки на перекрестке в целом позволяет сделать вывод, что светофорное регулирование на пешеходном переходе при введении кругового движения снижает среднюю задержку одного проехавшего через перекресток автомобиля с 26,9 до 6,44-9,3 с. Наиболее предпочтительным является проектный вариант 3 с переносом пешеходного перехода и светофорным регулированием движения пешеходов.
|
|
|
Заключение
Результаты моделирования в среде PTV Vissim показали, что интенсивные пешеходные потоки напрямую влияют на производительность кольцевого пересечения. При отсутствии материальной возможности строительства пешеходного перехода в разных уровнях с проезжей частью целесообразно применять светофорное регулирование при условии отнесения перехода от перекрестка с круговым движением, что позволит снизить транспортные задержки почти в 5 раз по сравнению с нерегулируемым переходом в зоне пересечения.
1. Nikitin, N.A. Analiz effektivnosti kol'cevogo peresecheniya s peshehodnymi perehodami / N.A. Nikitin // Vestnik Irkutskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta. - 2018. - T. 22. - № 11 (142). - S. 231-240.
2. Shec, S.P. Primenenie imitacionnogo modelirovaniya pri sovershenstvovanii organizacii dorozhnogo dvizheniya na perekrestke goroda Bryanska / S.P. Shec, E.V. Spravceva, A.A. Kalmykov // Vestnik Bryanskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta. - 2017. - № 3. - S. 67-72.
3. Puzakov, A.V. O snizhenii zaderzhek transporta v zone peshehodnyh perehodov (na primere g. Orenburga) / A.V. Puzakov // Vestnik Orenburgskogo gosudarstvennogo universiteta. - 2011. - № 10 (129). - S. 64-69.
4. Anikeev, E.A. Upravlenie peshehodnymi potokami pri pikovoy intensivnosti dvizheniya / E.A. Anikeev // Programmnye produkty i sistemy. - 2015. - № 1. - S. 161-166.
5. Simul', M.G. Modelirovanie konfliktnyh situaciy na nazemnyh peshehodnyh perehodah gorodskih dorog i ulic dlya povysheniya bezopasnosti dvizheniya / M.G. Simul', A.S. Aleksandrov // Vestnik Sibirskoy gosudarstvennoy avtomobil'no-dorozhnoy akademii. - 2012. - № 1 (23). - S. 47-50.
6. Hodoskin, D.P. Vybor sposoba oborudovaniya peshehodnyh perehodov na ulicah s dvumya polosami dvizheniya s pomosch'yu programmnogo produkta PTV Vissim 6.0 / D.P. Hodoskin, M.N. Kolodchenko // Razvitie teorii i praktiki avtomobil'nyh perevozok, transportnoy logistiki: sb. nauch. tr. kaf. «Organizaciya perevozok i upravlenie na transporte» SibADI. - Omsk, 2017. - S. 238-252.
7. Makarova, I.V. Primenenie imitacionnogo modelirovaniya dlya resheniya problemy bezopasnosti na peshehodnyh perehodah / I.V. Makarova, D.F. Davletshin, A.D. Boyko // Imitacionnoe modelirovanie. Teoriya i praktika: materialy VIII vseros. nauch.-prakt. konf. - SPb., 2017. - S. 469-473.
8. Polovnikova, A.E. Vybor racional'nogo tipa peshehodnyh perehodov s uchetom bezopasnosti dvizheniya peshehodov / A.E. Polovnikova, V.I. Kleveko // Modernizaciya i nauchnye issledovaniya v transportnom komplekse. - 2012. - T. 2. - S. 356-361.
9. Akimova, V.S. K voprosu o vybore tipa peshehodnogo perehoda / V.S. Akimova, K.Yu. Kozina, K.A. Kadeykina // Razvitie dorozhno-transportnogo kompleksa i stroitel'noy infrastruktury na osnove racional'nogo prirodopol'zovaniya: materialy VII vseros. nauch.-prakt. konf. - Omsk, 2012. - S. 3-8.
10. Moiseeva, O.V. Vybor racional'nogo tipa peshehodnyh perehodov s uchetom stoimosti stroitel'stva i bezopasnosti dvizheniya peshehodov / O.V. Moiseeva // Ekologiya i nauchno-tehnicheskiy progress. Urbanistika. - 2015. - T. 1. - S. 447-452.
11. Modelirovanie sredney zaderzhki transportnogo i peshehodnogo potokov pri ispol'zovanii peshehodnyh vyzyvnyh ustroystv (PVU) / B.T. Torobekov, V.I. Ohotnikov, M. Luchihin, S. Zhuravlev // Izvestiya Kyrgyzskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta im. I. Razzakova. - 2016. - № 1 (37). - S. 56-61.
