Аналіз методів удосконалення дорожнього руху

Класифікація і характеристика методів

Транспортне дослідження - це сукупність видів діяльності за допомогою яких збирається інформація про дорожній або інший вид транспорту. Його метою є одержання вихідних даних для планування, проектування і модернізації доріг та споруд, а також для проекту покращення експлуатаційних режимів на існуючих транспортних мережах з урахуванням безпеки, неперервності, зручності, економічності руху та його наслідків для довкілля.

У вітчизняній і зарубіжній практиці досліджень дорожнього руху відомі багато способів, починаючи від найпростіших, виконання яких доступне одній людині без спеціального оснащення, і завершуючи складними та трудомісткими, виконання яких можливо лише при застосуванні електронно-обчислювальної техніки.

Різноманіття методів пояснюється, з одного боку, великою кількістю завдань, що входять в організацію руху, і параметрів, що впливають на характеристики руху, а з другого боку, постійним удосконаленням апаратури, вживаної як для отримання первинних даних, так і для подальшої їх обробки.

Корінні зміни в практику досліджень параметрів дорожнього руху і їх використання вносить застосування кібернетичних систем управління рухом, основою яких є постійний автоматичний збір і аналіз інформації про стан транспортних потоків.

Документальне вивчення

Основною ознакою цього методу є вивчення матеріалу в кабінетних умовах, тому цей метод іноді називають камеральним. Документальне вивчення можна здійснювати як на базі спеціально зібраних даних, так і обробкою існуючих і призначених для іншої мети матеріалів. Так, достатньо точні відомості про очікувані транспортні потоки в зонах передбачуваного крупного будівництва можуть бути складені на основі вивчення проектних і планових матеріалів у відповідних організаціях.

Іншим прикладом може служити аналіз документів, що характеризують роботу маршрутного пасажирського транспорту, які можна отримати у відповідному транспортному підприємстві. За ними можна скласти характеристики руху рухомого складу в різні періоди доби, не проводячи безпосереднього спостереження. Спеціальний збір матеріалів про розміри і напрями перевезень (і з інших питань) часто здійснюють організацією анкетного обстеження. Типовим прикладом анкетного обстеження є опитування власників приватних автомобілів в місті про величину здійснених ними пробігів і найхарактерніші маршрути поїздок за днями тижня, місяцями і протягом року. Основним елементом такого обстеження є анкета, що містить необхідний мінімум питань.

Анкета обстеження промислових підприємств для встановлення очікуваного вантажообігу, а отже, і розмірів руху може містити питання про кількість продукції, що випускається, споживану сировину, паливо, напівфабрикати, плановане будівництво і його потреби.

При заповненні анкети рекомендується всіх відправників і одержувачів вантажів підрозділити на три групи: а) розташовані на міській території; б) приміські і в) позаміські. Відстань перевезень вантажів визначається за фактичними маршрутами, які відповідають наявній вулично-дорожній мережі. Анкетне опитування може бути використане також для узагальнення зауважень водіїв про ті недоліки в організації руху або дорожніх умов, які характерні для конкретного маршруту або ділянки вулично-дорожньої мережі.

Важливим розділом камеральних досліджень є прогнозування розмірів руху. Такий розрахунок ґрунтується на гіпотезі пропорційності зростання розмірів руху і парку автомобілів. Відповідне вивчення картотеки обліку ДТП в апаратах ДАІ дозволяє виконати їх все сторонній аналіз і дати узагальнену характеристику причин і чинників, які сприяють виникненню ДТП без виїзду на місця подій.

Аналіз наявної проектної документації на вулично-дорожній мережі дозволяє підготувати попередню характеристику доріг (загальної ширини, кількості смуг, радіусів закруглень і т.п.), необхідних для розробки рішень по організації руху.

Моделювання руху

Моделювання руху полягає в штучному відтворенні процесу руху фізичними або математичними методами, наприклад, за допомогою ПК (персональний комп’ютер).

Як приклади фізичних методів моделювання може бути назване дослідження руху на різних макетах елементів дороги або полігонні випробування, де створюються штучні умови, що імітують реальний рух транспортних засобів. Найпростішим прикладом фізичного моделювання може служити поширений метод перевірки можливостей маневрування і постановки на стоянку різних транспортних засобів за допомогою їх моделей на заданій площі, зображеній у зменшеному масштабі.

Найбільше значення має математичне моделювання (обчислювальний експеримент), що ґрунтується на математичному описі транспортних потоків. Завдяки швидкодії ПК, на яких здійснюється таке моделювання, вдається в мінімальний час провести дослідження впливу численних факторів на зміни різних параметрів, їх поєднання і отримати дані для оптимізації управління рухом (наприклад, для регулювання на перетині), які неможливо забезпечити натурними дослідженнями.

В основу обчислювального експерименту із застосуванням ПК лягло поняття моделі об'єкту, тобто, математичний опис, який відповідає даній конкретній системі і, який відображає з необхідною точністю її поведінку в реальних умовах. Обчислювальний експеримент дешевший, простіший за натурний, легко управляється. Він відкриває шлях до розв’язання великих комплексних проблем і оптимального розрахунку транспортних систем, науково обґрунтованого планування досліджень. Недолік обчислювального експерименту полягає в тому, що застосування його результатів обмежена рамками прийнятої математичної моделі, побудованої на основі закономірностей, виявлених за допомогою натурного експерименту.

Вивчення результатів натурного експерименту дозволяє отримати функціональні співвідношення і теоретичні розподіли, виходячи з яких будується математична модель.

Математичне моделювання в обчислювальному експерименті доцільно розділити на аналітичне і імітаційне. Процеси функціонування систем при аналітичному моделюванні описуються з допомогою деяких функціональних відносин або логічних умов. Враховуючи складність процесу дорожнього руху, для спрощення доводиться вдаватися до серйозних обмежень. Проте, не дивлячись на це, аналітична модель дозволяє знаходити наближене розв’язання завдання. При неможливості отримати розв’язок аналітичним шляхом модель може досліджуватися із застосуванням чисельних методів, що дозволяють знаходити результати при конкретних початкових даних. В цьому випадку доцільно використовувати імітаційне моделювання, застосування ПК і алгоритмічного опису процесу замість аналітичного.

Широке застосування імітаційне моделювання може знайти для оцінки якості організації руху, а також при розв’язанні різних завдань, пов'язаних з проектуванням автоматизованих систем управління дорожнім рухом, наприклад, при розв’язанні питання про оптимальну структуру системи. До числа недоліків імітаційного моделювання відносять приватний характер розвязків, що отримані, а також великі витрати машинного часу для отримання статистично достовірного розв’язку.

Натурні дослідження

Натурні дослідження полягають у фіксації конкретних умов і показників дорожнього руху, фактично того, що відбувається протягом заданого періоду часу. Ця група методів в даний час найбільш поширена і відрізняється великим різноманіттям. Натурні дослідження є єдиним способом отримання достовірної інформації про стан доріг і дозволяють дати точну характеристику існуючих транспортних і пішохідних потоків.

Натурні дослідження характеристик дорожнього руху можуть бути з погляду методу отримання і характеру отриманої інформації розділені на дві підгрупи:

1. вивчення на стаціонарних постах, що дозволяють отримати багато характеристик і їх зміну в часі, проте, лише в тих перетинах вулично-дорожньої мережі, де вони розташовані;

2. вивчення за допомогою рухомих засобів, що дозволяє отримати просторову і просторово-часову характеристику різних факторів дорожнього руху.

Вивчення транспортних потоків на стаціонарних постах. Стаціонарний пост спостереження може дати інформацію про інтенсивність, склад транспортного потоку, миттєву швидкість і затримки транспортних засобів. Вказану інформацію можна збирати як візуально за допомогою найпростіших технічних засобів (секундоміра, механічного лічильника одиниць), так і застосовуючи засоби автоматичної реєстрації. Найбільш часто виникає необхідність в отриманні даних про інтенсивність транспортних потоків. Такі спостереження називають також обліком руху. За відсутності механізації спостерігачі реєструють проїзд кожної транспортної одиниці умовним знаком на бланку протоколу. Форма бланку складається з урахуванням конкретних даних, які необхідно фіксувати. Звичайно, для кожного облікового періоду (наприклад, години) використовують окремий бланк. Заповнені бланки можна тут же передавати для обробки відповідній групі виконавців.

Для отримання інформації про показники руху по території або якій-небудь частині вулично-дорожньої мережі, що вивчається, пости спостереження розташовують у всіх характерних вузлах на межі зони обстеження (на так званих "границях).

Опрацювання інформації, внесеної в картку на посту видачі і на посту збору, дозволяє не тільки систематизувати інформацію про інтенсивність і склад транспортних потоків за дослідними напрямками, але і розрахувати швидкості сполучення.

Одним з окремих завдань, яке може бути реалізоване методом талонного обстеження, є виявлення частки транзитного і місцевого руху у відношенні до якої-небудь зони. Опрацювання карток, виданих і зібраних на контрольних постах, дозволяє визначити частку чистого транзиту (автомобілі, що проїжджають населений пункт або вуличну магістраль без зупинки), перерваного транзиту (автомобілі, що мають відносно тривалу зупинку в досліджуваній зоні) і місцевого руху (визначається за картками, що не повернуті взагалі на контрольний пункт або повернуті на пост роздачі).

Результати вивчення інтенсивності руху, окрім протоколу, зазвичай оформляють у вигляді картограм.

Якщо швидкості перевищують 70 км/год бажано збільшувати базову відстань до 100м.