Оптимизация скоростного режима движения

Под оптимизацией скоростного режима следует понимать воздей­ствие на скорости транспортных средств в потоке для повышения бе­зопасности движения или пропускной способности. Таким образом, в зависимости от конкретных условий задача оптимизации может зак­лючаться в снижении или повышении существующего скоростного ре­жима.

Равномерность скорости движения каждого отдельного автомоби­ля и транспортного потока в целом сокращает внутренние помехи в нем, является важным условием безопасности движения и, таким образом, входит в задачу оптимизации скоростного режима. В городах эта задача в значительной степени решается путем координации светофорного регулирования и, в частности, внедрения АСУД. Оптимизация скорос­ти в определенной степени обеспечивается при выравнивании состава потока на дороге или полосе движения. Это еще раз подтверждает, что многие методические направления организации движения тесно свя­заны друг с другом.

В зависимости от сложившихся условий движения для повыше­ния пропускной способности дороги может быть необходимо как ог­раничение, так и повышение скорости, что вытекает из закономер­ности, описываемой основной диаграммой транспортного потока. Наибольшее значение пропускной способности дороги достигается при скоростях 50 – 55 км/ч. Очевидно, что когда состояние дороги не позволяет обеспечить такую скорость (например, на железнодо­рожном переезде из-за неисправности настила), мерой ее оптимиза­ции будет устранение этого недостатка. Аналогичным примером яв­ляется ликвидация гололедицы на дороге, при которой скорость рез­ко падает и снижается пропускная способность. Повышение скоро­сти транспортного потока может быть также достигнуто увеличени­ем ширины проезжей части и обочины до оптимальных размеров (на суженных участках).

Противоположные меры могут потребоваться на скоростной доро­ге при наступлении часа пик, когда обычная скорость для этой дороги 100–120 км/ч не может обеспечить желаемой пропускной способнос­ти. В этом случае принудительное временное ограничение скорости до 60–70 км/ч позволяет заметно повысить пропускную способность до­роги за счет безопасного повышения плотности транспортного потока.

Таким образом, задачи регламентации скорости с целью повыше­ния безопасности движения могут быть разделены на два направления. Первое, получившее в организации движения широкое практическое распространение, – это ограничение скорости в наиболее опасных для движения местах или для определенных типов транспортных средств; второе – регулирование скоростного режима для сокращения разно­сти скоростей транспортных средств в потоке.

Ограничения скорости могут быть постоянными и повсеместными или временными и местными. Постоянные и повсеместные ограниче­ния устанавливаются во всех странах правилами дорожного движения (табл. 4.1). Примером является ограничение почти во всех странах ско­ростей в населенных пунктах и городах (на застроенной местности) до 50–60 км/ч. Эти пределы установлены в связи с тем, что на застроен­ной местности условия движения наиболее сложны из-за высокой кон­центрации пешеходных и транспортных потоков, частых пересечений и обычно недостаточной видимости на них. Как следует из данных табл. 4.1, в большинстве стран установлено ограничение скорости 50 км/ч, что является определенным компромиссом между стремлени­ем снизить вероятность смертельного исхода в случае наезда на пеше­хода и желанием сохранить приемлемый темп движения и пропускную способность УДС. На рис. 4.6 представлена зависимость, полученная на основании анализа конкретных ДТП, которая подтверждает связь скорости в момент наезда на пе­шехода с вероятностью наступ­ления летального исхода. (При скорости наезда на пешехода 50 км/ч погибает 40 % пострадав­ших, а при скорости 70 км/ч – 80%.)

Таблица 4.1

* Скорость указана для транспортных средств без прицепов. При наличии прицепов разрешенные скорости на 10–20 км/ч ниже.

* В зависимости от разрешенной максимальной массы транспортного средства.

*** Любой штат может установить ограничение скорости 104 км/ч

Рис. 4.6. Вероятность смертельного исхода для пешехода при наезде на него автомобиля с различной скоростью.

Кроме абсолютного ограни­чения скорости для застроенной местности, Правила дорожного движения регламентируют также различную максимальную скорость.

Большие различия в нормировании пределов скоростей, установ­ленных в разных странах для однотипных транспортных средств на вне­городских дорогах, свидетельствуют об отсутствии в международном масштабе достаточно обоснованных критериев выбора этих преде­лов, а также большом влиянии региональной специфики.

Правила дорожного движения РФ так же, как и правила ряда дру­гих стран, предусматривают возможность дополнительного ограниче­ния максимальной скорости отдельных видов транспортных средств. Это ограничение обозначается на заднем борту специальным знаком, аналогичным запрещающему знаку 3.24 "Ограничение максимальной скорости".

Местные и обычно временные ограничения устанавливают на уча­стках дорог с опасными условиями (см. подраздел 3.1) до устранения этих условий, когда не удается сделать это сразу.

При установлении местных ограничений скорости часто основы­ваются на 85 %-ном значении мгновенной скорости (v₈₅) в качестве допустимого предела для опасного участка (см. рис. 3.6) исходя из того, что примерно 15% водителей не умеют или не желают правильно оце­нивать условия движения и выбирать соответствующую скорость. Ус­танавливая таким образом местное ограничение скорости, ориентиру­ются на опыт подавляющего большинства участников движения, при­нуждая любителей чрезмерно быстрой езды подчиниться общей дис­циплине и двигаться с допустимой по условиям безопасности скорос­тью. Однако значение скорости v₈₅ может быть низким и не удовлетво­рять требованиям эффективности автомобильных перевозок. Поэтому такое ограничение должно рассматриваться как временная мера обес­печения безопасности и сопровождаться одновременным принятием мер для устранения причин, вызывающих необходимость такого неце­лесообразного снижения скорости.

Регулирование скорости направлено на снижение вероятности ДТП, которая тем выше, чем больше скорость данного автомобиля от­личается от средней скорости транспортного потока. Это подтвержда­ется зависимостью (рис. 4.7), которая получена американскими спе­циалистами. Характерно, что наиболее безопасным по этим данным является движение со скоростью, которая больше средней для транс­портного потока на 6–8 км/ч. Статистика наблюдений свидетельству­ет, что выравнивание скоростей в транспортном потоке весьма важно для сокращения ДТП. Выравниванию скоростного режима могут спо­собствовать как ограничение верхнего предела скорости на дороге, так и установление минимально допустимой скорости.

Для этого предусматривается не только запрещающий знак 3.24 "Ог­раничение максимальной скорости", но и знак 4.7 "Ограничение ми­нимальной скорости". Кроме того, ПДД устанавливают также, что на автомагистралях (т.е. дорогах, обозначенных знаком 5.1) не до­пускается движение транспортных средств, скорость которых меньше 40 км/ч, что также является примером регламентации нижнего предела скорости на дороге. Опыт организации движения показывает, что в ряде случаев воздействовать на скоростной режим следует не путем обяза­тельных ограничений верхнего или нижнего предела, но с помощью ре­комендательной информации, а именно применением знака 5.18 "Рекомендуемая скорость". Одним из примеров может служить ука­зание такой скорости на магистралях с координированным свето­форным регулированием.

В последние годы в связи с появлением все большего числа высокоскоростных автомобилей на дорогах специалисты стали от­мечать, что часто причиной ДТП является неспособность рядового водителя справиться с управлени­ем автомобилем в случае возник­новения опасной обстановки при скоростях свыше 120–130 км/ч. Это объясняется тем, что движе­ние при таких скоростях вызыва­ет психическое перенапряжение, связанное с опасностью срыва, а также опасностью экстренного торможения при такой скорости из-за возможной потери устойчи­вости автомобиля. Одной из мер борьбы с этим явлением стало аб­солютное ограничение верхнего предела скорости, что дало положительные результаты в ряде стран. Так, начиная с 1974 г., в США с целью экономии бензина было введено законодательное ограничение верхнего предела скорости на всех дорогах 88 км/ч*. Последующий ана­лиз показал, что эта мера способствовала также значительному сокра­щению числа и тяжести ДТП в этой стране.

Рис. 4.7. Влияние отклонения скорости ав­томобиля ∆vа на вероятность P вовлечения в ДТП:

1 – днем; 2 – ночью

При существующем уровне организации движения скоростной ре­жим ограничивают установкой соответствующих дорожных знаков. Применение стационарных знаков имеет весьма существенный недо­статок, заключающийся в том, что уровень ограничения не может гиб­ко изменяться. В результате для одних условий (например, дневное вре­мя и сухая дорога) ограничение становится неоправданно жестким, а для других (например, ночь и мокрое покрытие) недостаточным. На­значение ограничения по наиболее тяжелым условиям нельзя считать удовлетворительным, так как эти условия в большинстве районов по времени значительно менее продолжительны, чем благоприятные. Сле­довательно, такое решение при его выполнении водителями вызывает значительные неоправданные потери времени при перевозках. Необ­ходимо отметить, что недопустимо вообще введение чрезмерно низких ограничений (ниже 40 км/ч). Такое ограничение может быть допущено только на короткое время в отдельном месте при действительно опас­ной обстановке (например, при повреждении моста) или временно на участке дороги (например, при проведении поверхностной обработки покрытия для придания ему шероховатости, а также в местах очень ин­тенсивного движения пешеходов). При введении ограничения скорос­ти на каком-либо участке необходимо учитывать существующий уро­вень скорости на подходах к нему, помня о том, что резкий перепад ско­ростей обязательно создает потенциальную опасность ДТП.

На основании исследований отечественных и зарубежных ученых предельным допустимым значением снижения скорости на участке до­роги следует считать 25–30 % относительно скорости на предыдущем участке движения. Так, на городской магистрали, где разрешенная ско­рость не выше 60 км/ч, допустимым первичным ограничением являет­ся 40 км/ч.

На автомобильной дороге, где действует общее ограничение v₈₅ = 90 км/ч, первое ограничение не должно быть ниже 70 км/ч. Если же на такой дороге необходимо ввести ограничение до более низкого уров­ня (например, до 50 км/ч), то это должно быть сделано ступенчатым способом, т.е. установкой последовательно на определенном расстоя­нии сначала знака ограничения 70 км/ч, а затем 50 км/ч. Расстояние между этими знаками должно быть рассчитано с учетом возможности для водителей выполнить данное предписание путем плавного (служеб­ного) торможения с замедлением не более 1 м/с².

Большой ущерб организации движения наносят неоправданные и не соответствующие обстановке ограничения скорости, которые непо­нятны водителям и поэтому большинством из них не выполняются. Особое значение в связи с этим имеют четкость и своевременность ин­формации водителей. В частности, при введении местного ограниче­ния скорости вместе со знаком 3.24 надо установить соответствующий предупреждающий знак, показывающий, в связи с какой опасностью введено данное ограничение (например, сужение дорог, кривая малого радиуса, повышенная скользкость, ремонтные работы, неровная доро­га и т.д.).

Для повышения скоростей сообщения по магистральным улицам городов в отдельных случаях может быть установлен предел скорости движения выше 60 км/ч, если магистраль имеет соответствующие па­раметры и обустройство. Введение повышенного скоростного режима на городской магистрали допустимо только при хорошем инженерном обустройстве. Для введения повышенного скоростного режима долж­но быть упорядочено пешеходное движение, введено его обязательное регулирование на переходах или устроены переходы в разных уровнях. Необходимо обеспечить достаточную шероховатость покрытия, размет­ку движения и наружное освещение. Также не должны быть исключе­ны нерегулируемые развороты и повороты налево.

Имеются примеры, когда на разных полосах проезжей части при­меняют различный уровень ограничения скорости, что чаще связано со "специализацией" полос по типам транспортных средств. Однако на многополосной проезжей части при однородном составе потока уве­личенный скоростной режим может назначаться только при отсутствии нерегулируемых пешеходных переходов. Дело в том, что если, напри­мер, по крайней левой полосе увеличить разрешенную скорость до 80 км/ч, то большинство водителей будут стремится ее использовать и будут перестраиваться на эту полосу. Плотность движения здесь стано­вится настолько высокой, что пешеходам невозможно перейти улицу без остановки транспортного потока. В связи с этим резко возникает опасность наезда на пешеходов, переходящих проезжую часть.

Перспектива эффективной оптимизации скоростного режима осо­бенно на городских магистралях и автомобильных дорогах с высоким уровнем загрузки тесно связана с возможностью применения много­позиционных управляемых дорожных знаков. С их помощью можно изменять предел ограничения в зависимости от уровня загрузки и ме­теорологических условий.

Как показывает международный опыт, требованиям правил движе­ния и в том числе знаков, ограничивающих скорость, не подчиняется значительная часть водителей, увлекающихся неоправданно быстрой ездой. Это особенно опасно в жилых районах и на въездах в населен­ные пункты. В связи с этим в большинстве европейских стран специа­листами по организации движения разработаны, внедрены и экспериментально частично учтены в нормативных документах методы так на­зываемого "успокоения движения" (рис. 4.8). Они дополняют средства знаковой информации об ограничении скорости. Наиболее широко применяются физические преграды, препятствующие движению со скоростью 20–30 км/ч и выше. К ним прежде всего относятся так на­зываемые искусственные неровности, располагаемые поперек проез­жей части. Размеры их зависят от разрешенной на данном участке ско­рости движения. Необходимо подчеркнуть, что искусственные неров­ности, показанные на рис. 4, а–в, допустимо применять только на про­ездах местного значения в зоне жилой застройки и где нет движения маршрутных автобусов и троллейбусов. Причем обязательна предупре­дительная информация соответствующим предупреждающим знаком.

Рис. 4.8. Способы "успокоения движения":

а, б– искусственная неровность («лежачий полицейский») и ее продольное сечение; в – искусственная неровность на всем перекрестке, подходах к пересечению; г – мест­ное сужение проезжей части в зоне пешеходного перехода; д – искусственные препят­ствия для изменения траектории движения; е – поперечная разметка с уменьшающи­мися интервалами

На местных проездах используют сужение проезжей части и искусст­венные препятствия, расположение которых принуждает водителей к зигзагообразной траектории движения автомобилей. Есть примеры оп­тического воздействия на водителя с помощью поперечной разметки проезжей части с переменным шагом на подходе к опасному месту. Это создает иллюзию ускорения движения, что способствует невольному притормаживанию водителей в такой зоне (рис. 4.8, г–е).

Одной из главных причин задержек движения (снижения скорости сообщения) является перенасыщение магистралей транспортными и пешеходными потоками. Поэтому особенно в условиях городов и при­городных зон повышение скорости может быть эффективно достигну­то снижением уровня загрузки дороги. Эта задача решается по двум направлениям: снижением интенсивности потоков или увеличением пропускной способности дороги. В ряде случаев приходится действо­вать по обоим направлениям одновременно (см. гл. 6).