Пропускная способность автомобильных дорог

 

Методика расчета пропускной способности автомобильных дорог в соответствии с Руководством по оценке пропускной способности автомобильных дорог, утвержденном Минавтодором РСФСР 24.08.1981, основана на использовании коэффициентов ее снижения.

Такой подход к учету влияния дорожных условий на пропускную способность является очень удобным в практической работе. Для определения пропускной способности Р используют результаты измерения скорости движения одиночных автомобилей и максимальной плотности транспортного потока:

 

Р = ω α υ _св q _max, (6.21)

 

где ω - коэффициент, учитывающий загрузку движением встречной полосы, при равномерном распределении ω = 1, при свободной встречной полосе движения (N < 100 авт./ч) ω = 1,3, при загруженной встречной полосе движения ω = 0,99; α - коэффициент, зависящий от дорожных условий, α = 0,18...0,23, обычно принимают α = 0,19; υ _св - скорость движения одиночных автомобилей на рассматриваемом элементе дороги, км/ч; q _max - максимальная плотность транспортного потока, авт./км.

Коэффициент снижения пропускной способности дороги определяют как отношение пропускной способности Р рассматриваемого элемента дороги к пропускной способности дороги с особо благоприятными условиями движения Р _mах:

 

β = Р / Р _mах. (6.22)

Максимальная пропускная способность Р _mах соответствует следующим дорожным условиям и составу транспортного потока:

прямолинейный горизонтальный участок большой протяженности без пересечений;

ширина полосы движения 3,75 м; укрепленные обочины шириной 3 м;

сухое дорожное покрытие с высокой ровностью и шероховатостью;

транспортный поток состоит только из легковых автомобилей;

отсутствуют какие-либо препятствия на обочинах, вызывающие снижение скорости движения;

погодные условия благоприятные.

Пропускная способность в конкретных дорожных условиях, привед. авт./ч:

 

Р = В Р _mах, (6.23)

 

где В - итоговый коэффициент снижения пропускной способности дороги.

При расчете рекомендуется исходить из следующих значений максимальной пропускной способности Р _mах:

• двухполосные дороги - 2000 авт./ч (в оба направления);

• трехполосные дороги - 4000 авт./ч (в оба направления);

• дороги, имеющие четыре полосы движения и более: 1250 авт./ч для крайней правой, 1800 авт./ч для крайней левой, 1600 авт./ч для средних полос (на одной полосе).

Приведенные значения максимальной пропускной способности являются средними для указанных дорог.

В отдельных случаях на дорогах с двумя полосами движения была зафиксирована пропускная способность до 2800 авт./ч. Основной причиной снижения максимальной пропускной способности дороги является недостаточная протяженность участка с особо благоприятными условиями.

Итоговый коэффициент снижения пропускной способности:

при любом числе влияющих факторов

 

В = (0,5 + 0,037 b + 0,4513 S + 0,0046 R - 0,0053 p _гр -

- 0,0038 i + 0,0007 с + 0,00118 υ _огр) β ₈... β ₁₃, (6.24)

 

при числе влияющих факторов менее четырех

 

B = β₁β₂ … β₁₃. (6.25)

 

где b - ширина полосы движения, м, b = 3...3,75 м; S - расстояние видимости, км,

S = 0,045...0,4 км, при S > 0,4 принимают 0,4513 S = 0,18052; R - радиус кривой в плане, км, R = 0,01...5 км; р _гр - доля грузовых автомобилей в транспортном потоке, % (0...30 %); i - уклоны, ‰, i - 0...60 ‰; с - расстояние до боковых препятствий, м, с = 0...10 м; υ _oгp - ограничение скорости, км/ч, υ _oгp = 20...90 км/ч; β₁ - β₁₃ - частные коэффициенты, отражающие влияние соответственно ширины полосы движения (β₁), бокового препятствия (β₂), количества грузовых автомобилей в транспортном потоке (β₃), продольного уклона (β₄), расстояния видимости (β₅), радиуса кривых в плане (β₆), скорости движения (β₇), типа пересечения (β₈), состояния обочин (β₉), типа дорожного покрытия (β₁₀), типа сооружений для обслуживания проезжающих (β₁₁), вида разметки проезжей части (β₁₂), вида дорожных знаков (β₁₃).

Пропускная способность при фактическом количестве автомобилей

 

Р _ф = P/(р ₁ β' + р ₂ β'' +... + р_nβⁿ), (6.26)

 

где р₁, р₂,..., р_n - доля автомобилей отдельных типов в общем транспортном потоке; β', β'',..., βⁿ - коэффициенты приведения разных типов автомобилей к легковым.

Согласно СНиП 3.06.03 - 85 значения коэффициентов приведения следующие:

для легковых автомобилей - 1;

для мотоциклов и мопедов - 0,5;

для грузовых автомобилей грузоподъемностью до 4 т - 1,5; 5 т - 2; 8 т - 2,5; 14 т - 3,5; свыше 14 т -4,5;

для автопоездов грузоподъемностью до 6 т - 3; 12 т - 3,5; 20 т - 4; 30 т - 5; свыше 30 т - 6;

для автобусов - 3,5.

При промежуточных значениях грузоподъемности транспортных средств коэффициенты приведения определяют интерполяцией.

Пропускная способность трехполосных автомобильных дорог может быть определена также по формуле

 

Р = 2,4 αα_υα_Nυ _св q _max, (6.27)

 

где α - коэффициент, учитывающий влияние дорожных условий на пропускную способность, α = 0,2; α _υ - коэффициент, учитывающий влияние длины перегона между пересечениями и примыканиями на снижение скорости движения; α _N - коэффициент, учитывающий влияние неравномерности распределения интенсивности движения по направлениям

на степень загруженности средней полосы трехполосной дороги; υ _св - скорость свободного движения, км/ч; q _max - максимальная плотность транспортного потока на одной полосе движения, авт./км.

Степень загруженности средней полосы трехполосных дорог зависит от неравномерности распределения интенсивности движения по направлениям, характеризуемой коэффициентом K_N. Значение K_N определяется как отношение интенсивности движения автомобилей преобладающего направления к интенсивности движения встречного потока автомобилей. При K_N = 1 α _N = 1, при K_N ≥ 2 α _N = 1,18.

Уровень загрузки дороги движением в часы пик не должен превышать предельно допустимых значений (табл. 6.5).

 

Таблица 6.5

 

Характеристика участков дороги	Предельно допустимые значения уровня загрузки дороги движением
для нового проектирования	для существующих дорог
Подъезды к аэропортам, железнодорожным станциям, морским и речным причалам и пристаням	0,2	0,5
Внегородские магистрали	0,45	0,6
Въезды в города, обходы и кольцевые дороги вокруг больших городов	0,55	0,65
Автомобильные дороги II, III категорий	0,65	0,7
Автомобильные дороги IV категории	0,7	0,75

 

Пропускная способность полосы движения на мосту, расположенном на прямой в плане и при продольном уклоне менее 10 ‰, может быть рассчитана по формуле

 

Р _м = 420 + 43 Г - 2,285 L + 0,257 ГL, (6.28)

 

где Г - габарит моста, м, 7 < Г < 13м; L - длина моста, м, 100 < L < 300 м.

Пропускная способность автомобильной дороги в пределах малого населенного пункта

 

Р _н.п = (1968,8 - 487,5 L + 11,2 l + 7,5 Ll) К₁К₂, (6.29)

 

где L - длина участка дороги в пределах населенного пункта, км, 0,5 < L < 2,5 км; l - расстояние от кромки проезжей части до линии застройки, м, 5 < l < 25 м; К₁ - коэффициент, учитывающий влияние пешеходного движения, К₁ = 1...0,6; К₂ - коэффициент, учитывающий влияние стоянки у пункта обслуживания, K₂ = 1...0,6.

Оценка пропускной способности двухполосной дороги может быть определена по формуле

 

Р = 413 + 27 b - 4,07 i + 0,065 R + 434,6 p_л, (6.30)

 

где b - ширина проезжей части, м, 7 ≤ b ≤ 9 м; i - продольный уклон, ‰, 0 ≤ i ≤ 60 ‰; R - радиус кривой в плане, м, 400 ≤ R ≤ 1000 м; р_л - доля легковых автомобилей в транспортном потоке, отн. ед., 0,2 ≤ р_л ≤0,8.

Результаты определения пропускной способности дороги оформляют в виде линейного графика пропускной способности и уровней загрузки отдельных участков дороги (рис. 6.1). При этом учитывают наличие зоны влияния каждого элемента дороги, вызывающего снижение пропускной способности, в пределах которой происходит изменение режима движения транспортных потоков и пропускной способности дороги.

 

 

 

Рис. 6.1. Линейный график изменения пропускной способности и

коэффициента загрузки дороги движением:

 

1 - двухполосная дорога до реконструкции; 2 - та же дорога после реконструкции в трехполосную

 

Следует исходить из следующих экспериментально установленных размеров зон влияния в каждую сторону от рассматриваемого элемента:

Населенные пункты……………………………………………………………...300 м

Участки подъемов длиной:

до 200 м……………………………………………………………………350 м

более 200 м………………………………………………………………...650 м

Кривые в плане радиусом:

более 600 м…………………………………………………………………100 м

менее 600 м…………………………………………………………………250 м

Участки с ограниченной видимостью:

менее 100 м…………………………………………………………………150 м

100...350 м…………………………………………………………………..100 м

более 350 м…………………………………………………………………..50 м

Пересечения в одном уровне…………………………………………………….600 м

 

Одновременно с линейным графиком изменения пропускной способности строят график изменения степени загрузки дороги движением.

При коэффициенте загрузки z > 0,5 рекомендуется перестраивать участок дороги или предусматривать мероприятия по организации дорожного движения.

Линейные графики пропускной способности и коэффициента загрузки движением дают объективную характеристику транспортно-эксплуатационного состояния дороги.

Поэтому службы эксплуатации и организации дорожного движения должны иметь такие графики, чтобы обоснованно выбирать вид и очередность мероприятия по поддержанию высоких транспортных качеств дороги.