Средние скорости сообщения на радиальных магистралях не превышают 30 км/ч. При этом в утренний час пик на радиальных магистралях наблюдается неравномерность скоростей сообщения по направлениям. Так, при движении в центр средняя скорость сообщения составляет 16 км/ч, а при движении в область – 37 км/ч. Средняя задержка автомобиля при движении в центр составила почти 3 мин / 1 км.

Сравнение полученных измерений с аналогичными, выполненными в 2002 г., показало, что средняя скорость сообщения и средняя задержка транспорта практически не изменились, Так, если средняя скорость сообщения по основным магистралям города в 2002 году составила 30 км/ч, а средние задержки транспорта – 73 с/км, то в 2006 году эти показатели составили – 29 км/ч и 76 с/км соответственно. При этом следует отметить, что парк транспортных средств в г. Москве за это время существенно вырос. В то же время анализ показывает, что скорости по радиальным магистралям снизились в среднем на 9%, а скорости на кольцевых магистралях возросли на 5%. На рис. 4 показана динамика изменения скорости сообщения для радиальной магистрали.

Рис. 4. Динамика изменения средней скорости сообщения для радиальной магистрали в целом и по кольцевым зонам

Исследование показало, что в г. Москве на основных магистралях города скорости сообщения ниже расчётных скоростей на 50…65%, а в пиковое время 80…90%. Учитывая, что пиковый период на УДС длится 10…12 часов, данное исследование показывает, что в течение более половины суток на УДС не могут реализоваться расчётные скорости. И какие бы ни были высокие расчётные или разрешённые скорости движения, они не оказывают влияние на увеличение скоростей сообщения и сокращения времени на передвижение автомобилей. Главным фактором являются плотность потока и уровень загрузки.

Измерения в ночной период времени суток (100–300) показывают, что магистраль в этом временном периоде работает с коэффициентом загрузки 0,2. В период с 000–100 коэффициент загрузки составляет 0,3…0,4. При увеличении интенсивности движения в утренние часы (600–800) уровень загрузки увеличивается до 0,5…0,6, а скорости движения снижаются. Практически во все дневное и вечернее время суток (900–2100) наблюдается уровень загрузки 0,8…0,9.

При изменении погодных условий, а также при возникновении ДТП или поломки транспортных средств, образуются заторовые ситуации, при которых скорости движения снижаются до 5…10 км/ч и также уменьшаются интенсивности движения. Данные условия движения соответствуют максимально плотным потокам и уровню загрузки, близким к 1,0

Результаты измерений скоростей движения на общегородских магистралях представлены на рис. 5. Это типичная картина на городских магистральных улицах непрерывного движения.

Рис. 5. Кривые распределения скоростей движения на городских магистралях непрерывного движения

Для оценки влияния расчётных скоростей движения на фактические скорости движения автором были выполнены замеры скоростей движения на участках магистральных улиц, имеющие различные геометрические характеристики и соответственно различные значения расчётных скоростей движения.

Исследования показали, что уменьшение радиуса выпуклой вертикальной кривой до 4000 м, вогнутой до 1500 м и увеличение продольного уклона до 0,05 оказывают влияние на снижение скорости 50%-ной обеспеченности, в меньшей степени оказывает влияние на снижение скорости 85%-ной обеспеченности и не оказывает влияние на скорость 95%-ной обеспеченности.

Значительное влияние на снижение скоростей движения оказывает уменьшение радиуса горизонтальной кривой до 300…400 м. Радиус горизонтальной кривой 750 м уже не оказывает влияния на снижение скоростей движения.

Кривые в плане и вертикальные кривые оказывают влияние на режим движения транспортных потоков не постоянно. При малом уровне загрузке до 0,2…0,4 это влияние наибольшее, при уровне загрузки более 0,7…0,8 отсутствует. Это объясняется изменением приоритетов у водителя при выборе режима движения. При уровне загрузки 0,2…0,4 скорость движения диктуется геометрией дороги и состоянием проезжей части. При увеличении уровня загрузки возрастает влияние плотности потока и при уровне загрузки 0,7…0,8 поведение впереди идущих автомобилей становится решающим в выборе режимов движения и геометрия трассы уже не оказывает влияния. Определяющим фактором выбора скорости движения у водителей является плотность транспортного потока.

Проведённые автором исследования показали, что увеличение расчётной скорости после 80…90 км/ч уже не оказывает влияния на увеличение фактических скоростей движения на данной магистрали (рис. 6).

Рис. 6. Связь расчётных и фактических скоростей движения 95%-ной обеспеченности

Интенсивность движения на магистральных улицах в течение суток не постоянна (рис. 7).

Рис. 7. График изменения интенсивности и скорости движения в течение суток

Скорости 95%-ной обеспеченности практически в течение всех суток не достигают расчётных скоростей движения. Превышение расчётных скоростей движения автомобилей наблюдается только в течение 6 ночных часов, т.е. только 25% от общего времени суток. Доля водителей, превышающих расчётную скорость, менее 5%.

Это обстоятельство указывает на то, что капитальные затраты для обеспечения нормативных требований по геометрическим характеристикам магистрали неоправданно высоки, так как обеспечивают безопасность движения лишь 5% водителей, которые, по сути, являются нарушителями правил дорожного движения и грубо превышают установленный уровень ограничения скорости движения более чем на 40 км/ч.

Проведённые исследования показывают, что уровень загрузки менее 0,2 не оказывает влияния на скорость движения. С дальнейшим ростом интенсивности движения скорость автомобилей уменьшается. При плотных транспортных потоках (при коэффициенте загрузки более 0,7) уменьшается скорость и увеличивается плотность транспортного потока. Более устойчивая связь наблюдается для зависимости скорость движения – плотность транспортного потока.

Автором была определена зависимость скорости 85%-ной обеспеченности от плотности потока. Результаты обработки данных для магистралей непрерывного движения и для магистралей и улиц регулируемого движения показаны на рис. 8.

Рис. 8. Зависимость скорости 85%-ной обеспеченности от плотности транспортных потоков для городских магистралей

Результаты проведённых исследований стали основой для обоснования расчётных и разрешённых скоростей движения в городских условиях и, в первую очередь, для магистралей непрерывного движения.

В четвертой главе диссертации даны предложения по расчётным и разрешённым скоростям движения в городских условиях.

Для обоснования значения расчётной скорости необходимо проведение экономической оценки, которая заключается в определении минимальных затрат, включающих в себя стоимость строительства, автотранспортные расходы и экономические потери от ДТП. Для определения вышеперечисленных затрат автором был проведён сбор и анализ необходимых данных для проведения технико-экономического обоснования предложений по нормированию расчётных скоростей движения.

В связи с необходимостью сбора для расчёта большого количества информации расчёт был проведён только для общегородских магистральных улиц I класса. Отработанная методика расчёта пригодна и для определения оптимальных расчётных скоростей движения и для улиц других категорий.

Дисконтированные затраты рассчитывались по формуле:

где Ait – автотранспортные расходы;

– капиталовложения в автомобильный транспорт;

– потери от ДТП;

– экономическая оценка времени пребывания пассажиров в пути;

Е – норма дисконта;

Кспр – стоимость участка дороги.

Проектирование магистралей в городе может затрагивать различные зоны города, с разной плотностью застройки, в связи с чем автором в экономическом обосновании были рассмотрены три возможные зоны прохождения магистрали: центральная часть города с высокоплотной застройкой территории, срединная – с застройкой средней плотности и периферийная – с низкоплотной застройкой.

Для проведения экономического обоснования нормирования расчётных скоростей движения было рассмотрено 6 вариантов с расчётными скоростями движения от 60 до 110 км/ч с интервалом в 10 км/ч, для каждой из 3 зон города.

Для проведения расчётов автором был проведён сбор исходных данных, которые представлены в табл. 2.

Технико-экономические расчёты по определению чистого дисконтированного дохода и дисконтированных затрат при изменении норм расчётной скорости для городской магистрали непрерывного движения показали, что кривые, характеризующие экономические показатели по этим нормам, имеют экстремум, по которому можно определить экономически целесообразные значения расчётной скорости для территории, по которой проходит магистраль (рис. 9).

Таблица 2

Исходные данные для технико-экономического расчёта

Номер варианта для расчёта, i 1 2 3 4 5 6

Расчётная скорость, км/ч 60 70 80 90 100 ?110