РАЗРАБОТКА МЕР ПО ПОВЫШЕНИЮ БЕЗОПАСНОСТИ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ НА УЧАСТКАХ С ОГРАНИЧЕННОЙ ВИДИМОСТЬЮ С ПОМОЩЬЮ ИМИТАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ

DEVELOPMENT OF MEASURES FOR INCREASE SAFETY OF ROAD

TRAFFIC ON AREAS WITH LIMITED VISIBILITY BY MEANS OF IMITATING MODELS

Ключевые слова: транспорт, безопасность, имитационное моделирование, ограниченная видимость, ДТП.

Keywords: transport, safety, simulation modeling, limited visibility, traffic accident.

В статье проанализированы варианты возможных ситуаций управления автомобилем в условиях ограниченной видимости. Проведены натурные исследования параметров движения на таких участках улично-дорожной сети. Определены параметры транспортных потоков, построены имитационные модели и проведены эксперименты на них при разных нагрузках на улично-дорожную сеть. Предложены варианты улучшения ситуации на сложных участках. Выполнена проверка на моделях и проведена оценка эффективности предложенных решений.

In article possible situations options of driving in limited visibility conditions are analysed. Natural researches of movement parameters on such street road network areas are conducted. Transport streams parameters are determined, imitating models are constructed and experiments on them are made at different loads of a street road network. Situation improvement options on difficult areas are offered. Performed the checks on models and the assessment of efficiency of the proposed solutions is carried out.

Современному этапу человеческой цивилизации присущи стремительные темпы урбанизации. Они обусловлены двумя факторами - демографическим взрывом второй половины XX в. и научно-технической революцией во всех сферах. Уже сегодня во многих странах мира, особенно экономически развитых, удельный вес городского населения достигает 85-90% и более. В России численность городского населения превышает 72%, на Северо-западе страны и в Центральном Федеральном округе достигает 90%.

Процесс урбанизации сопровождается ростом потребности в мобильности. Современные тенденции показывают, что через тридцать лет более двух третей населения земли будет жить в городах, а потребность в городском транспорте будет расти. Центральными факторами достижения устойчивого развития и ускорения экономического роста и интеграции являются устойчивая городская мобильность и энергетика в сочетании с защитой окружающей среды и улучшение доступности. Рост автомобилизации и недостаточная эффективность управления в транспортных системах городов, вызванная несоответствием темпов развития инфраструктуры, в том числе неприспособленностью конфигурации улично-дорожной сети возросшей плотности транспортных потоков, обуславливает необходимость поиска решений по созданию устойчивой городской транспортной системы [1, с.21].

Поскольку улично-дорожная сеть (УДС) значительной части крупных городов формировалась в то время, когда автомобильного движения еще не было, ее конфигурация не рассчитана на текущую интенсивность движения. Кроме того, большинство улиц и дорог не подлежат реконструкции. Основным недостатком такой конфигурации УД С является большое количество участков с ограниченной видимостью, таких как заезды и выезды с прилегающей территории, развороты и повороты. Основными элементами, ограничивающими видимость, являются здания и сооружения, рельеф участков, а также зеленые насаждения.

Подобные участки УД С являются местами повышенной концентрации ДТП. Набережные Челны - относительно молодой город, который строился «на перспективу», с учетом возможного роста интенсивности городского движения. Тем не менее, в городе имеются участки УД С с ограниченной видимостью. На таких участках происходит 20-25% от общего числа ДТП [2, с.35].

Вождение автомобиля в сложных дорожных условиях, это непременно то, с чем, так или иначе, сталкивается каждый водитель. Даже учитывая тот факт, что большая часть населения проживает в городах, городская дорожная сеть далека от идеала.

Дорожные условия и безопасность движения — эти понятия нельзя разделять друг от друга. Сложные дорожные условия — одна из причин, которая напрямую влияет на безопасность движения.

Сложные дорожные условия это совокупность факторов, в результате которых может быть или ограничена видимость, или ухудшается управляемость автомобиля. К ним можно отнести:

  • • погодные условия;
  • • дорожно-транспортные условия;
  • • сам автомобиль.

Ограниченная видимость - видимость водителем дороги в направлении движения, ограниченная рельефом местности, геометрическими параметрами дороги, растительностью, строениями, сооружениями или иными объектами, в том числе транспортными средствами [3].

Рассмотрим более подробно пункт, связанный с дорожно-транспортными условиями.

Для этого был произведен анализ статистики ДТП в местах с ограниченной видимостью в городе Набережные Челны за 2014 г. и первую половину 2015 года. Данные были получены из ОГИБДД УМВД России по г.Набережные Челны.

На основе этих данных можно выделить, что из-за несоблюдения очередности проезда по вине водителей:

  • • за 2014 г. произошло 106 ДТП или 18,9% от всех ДТП, при которых погибли 2 человека и 140 ранено;
  • • за первую половину 2015 произошло 45 ДТП или 20% от всех ДТП, при которых 1 человек погиб и 65 человек ранено.

Контроль за соблюдением правил, нормативов и стандартов в части обеспечения безопасности дорожного движения применительно к службе дорожной инспекции и организации движения (ДИ и ОД) осуществляется на этапах согласования проектов строительства (реконструкции) автомобильных дорог и улиц различных категорий и дорожных сооружений, проведения выборочных проверок строящихся объектов, участия в рабочих и государственных комиссиях по приемке их в эксплуатацию, ежегодных комплексных проверок, контрольных проверок и повседневного надзора за состоянием улично-дорожной сети (УДС) и дорожных сооружений [4].

Со временем все основные транспортно-эксплуатационные свойства УДС и технических средств организации дорожного движения претерпевают изменения:

  • • происходит естественный износ покрытия и снижается его коэффициент сцепления;
  • • ухудшаются светотехнические характеристики дорожных знаков, светофоров и разметки;
  • • меняются условия видимости и т.д.

В целях обеспечения безопасности движения периодически необходимо оценивать состояние видимости на отдельных элементах улиц и дорог.

Городские дороги и улицы — важная составная часть городской инфраструктуры, представляющая собой систему инженерных сооружений, предназначенную для организации движения городского транспорта и систему вспомогательных сооружений, обеспечивающих функционирование уличнодорожной сети города.

С целью обеспечения безопасности на участках с ограниченной видимостью применяются следующие методы:

  • 1. Реконструкция существующей улично-дорожной сети города[5];
  • 2. Удаление препятствий ограничивающих видимость с обочин дорог

полностью или частично;

3. Установка сферических дорожных зеркал.

Современное сферическое дорожное зеркало (Рисунок 1) является универсальным и незаменимым средством, применяемым для обеспечения высокой степени безопасности транспортного движения на автотрассах города в условиях сниженной видимости на проезжей части автодорог.

Примеры применения сферических зеркал

Рисунок 1 - Примеры применения сферических зеркал

Поскольку видимость может быть ограничена разными факторами, для исследования были выбраны три типа участков с ограниченной видимостью:

  • 1. Выезд на местную дорогу с прилегающей территории с зелеными насаждениями, ограничивающими видимость;
  • 2. Выезд на местную дорогу с местной территории с препятствием, ограничивающим видимость;
  • 3. Разворот с ограниченной видимостью.

Для подтверждения гипотезы о необходимости принятия мер по повышению безопасности движения в местах с ограниченной видимостью была проведена видеосъемка движения транспорта на данных участках.

Данные видеосъемки движения на данных участках обрабатывались. После анализа были выбраны наиболее опасные из них для построения имитационных моделей и проведения дальнейших экспериментов.

Для построения имитационных моделей была использована среда AnyLogic [6]. При моделировании учитывались такие факторы, как интенсивность транспортного потока, плотность потока, средняя скорость движения и задержки движения. Значения этих факторов определялись на основании обработанных данных натурных исследований.

Исследование проводилось 15-ти минутными интервалами во время нормальной загрузки улично-дорожной сети города (Таблица 1) и во время пиковой загрузки улично-дорожной сети города (часы пик) (Таблица 2) [7, с. 19].

На первом этапе моделирования были построены схемы участков дороги, на которых существует большая вероятность возникновения ДТП в условиях ограниченной видимости. Было построено две базовых модели. В одной из них моделировался разворот в условиях ограниченной видимости, в другой - выезд с местной дороги на главную дорогу. Для построенных моделей выполнялась верификация и валидация, таким образом, было подтверждено соответствие модели реальной системе [8, с. 15649].

Таблица 1 - Расчеты во время нормальной загрузки улично-дорожной сети

Время

Интенсивность

Пиковые значения интен

Средняя скорость

Плотность по

потока (авт./час)

сивности потока (авт./час)

движения (км/час)

тока (авт./км)

10.00-11.00

480

540

72

6,6

14.00-15.00

500

508

68

7,3

19.00-20.00

420

440

74

5,7

Ср. знач.

466

496

71

6,5

Таблица 2 - Расчеты во время пиковой загрузки улично-дорожной сети

Время

Интенсивность

Пиковые значения интен

Средняя скорость

Плотность по

потока (авт./час)

сивности потока (авт./час)

движения (км/час)

тока (авт./км)

8.00-9.00

640

720

61

10,4

12.00-13.00

584

596

63

9,26

17.00-18.00

692

716

58

11,9

Ср.знач.

639

677

61

10,52

Второй этап заключался в проведении серия экспериментов на построенных моделях как при исходном состоянии УДС, так и после применения различных методов повышения безопасности [9, с. 192].

Рисунок 2 - Имитационная модель

Серия экспериментов на модели показала эффективность третьего метода.

При применении данного метода вероятность возникновения ДТП снижается на 43%. Метод является экономически выгодным, может эффективно применятся в местах, где невозможно произвести удаление зеленых насаждений, либо провести реконструкцию дороги.

Была рассчитана возможность снижения вероятности ДТП из-за несоблюдения очередности проезда благодаря установке сферических зеркал. Как показали расчеты, вероятность ДТП можно снизить на 43%, что составит 76 ДТП или 14,3% от всех ДТП по вине водителей. При этом общее количество ДТП может снизиться на 5,3%.

Экономическая эффективность мероприятий рассчитывалась как разность между затратами на внедрение и сокращением потерь от ликвидации последствий ДТП.

Для оценки потерь общества из-за выбытия человека из сферы материального производства использовался метод общих доходов [10].

Средний ущерб от ДТП, при которых могут быть одновременно и раненые, и погибшие можно оассчитать по сЬоомуле ПН11. с. 1981:

где Хп, Yn - количество погибших людей и ущерб от гибели одного человека;

Хр, Yp - количество раненых людей и ущерб от ранения одного человека; Хм, Ym - общее количество ДТП и ущерб, связанный с ликвидацией последствий ДТП.

Ущерб, связанный с ликвидацией последствий ДТП рассчитывался по формуле 2:

где Птр, Пд, Пгр - материальный ущерб от повреждения ТС (доставка, восстановление, простой), дорожных сооружений, порчи или утраты груза;

Пи - потери, связанные с потерями времени других ТС, находящихся в транспортном потоке (пробки, объезд);

Пс - затраты органов ГИБДД на оформление материалов по ДТП [11].

Разница средних расходов до и после установки сферических зеркал составила 17 712 200 рублей.

При этом, вследствие снижения числа ДТП, количество пострадавших в ДТП из-за несоблюдения очередности проезда может снизиться на 28%, что предположительно составит 100 человек раненых и 1 погибшего.

Стоимость одного сферического зеркала составляет^ 249 рублей. Соответственно затраты на установку 50 сферических зеркал составят 612 450 рублей.

Следовательно, инвестиции окупятся в течение первого года после их установки

Социальный эффект от внедрения предложенного решения выразится в:

  • • сокращении числа ДТП с пострадавшими количества лиц, а также сокращении числа погибших в результате дорожно-транспортных происшествий;
  • • повышении работоспособности городского населения;
  • • повышении безопасности дорожного движения;
  • • снижении уровня аварийности и тяжести последствий дорожно- транспортных происшествий на улично-дорожной сети города;
  • • снижении потерь времени транспортных средств;
  • • снижении потерь времени пассажиров в общественном и индивидуальном транспорте;
  • • повышении экологичности транспортной системы.

Применение имитационных моделей позволяет выполнить предварительную оценку различных вариантов изменения управления движением, что способствует принятию адекватных и экономически оправданных решений по повышению безопасности дорожного движения.

Библиографический список

  • 1 Озорнин С.П., Ким П.А. Обеспечение безопасности пешеходов в условиях интенсивного городского движения автомототранспортных средств // Вестник СГТУ. 2013 №2 (71). Выпуск 2, стр. 21-25
  • 2 Капский Д.В., Кузьменко В.Н., Коржова А.В., Полховская А.С., Костюкович Е.Н., Мозалевский Д.В., Кот Е.Н., Разработка планировочных решений по повышению безопасности дорожного движения на магистральных улицах крупных и крупнейших городов // Вестник ХНАДУ, вып. 50, 2010, стр. 35-39
  • 3 . PDDMASTER. Правила дорожного движения 2015 (ПДД 2015 года). URL: http://pddmaster.ru/documents/pdd/l-obshhie-polozheniva-tekst-pdd
  • 4. Надзорная деятельность ГИБДД за безопасным состоянием дорог. Методические рекомендации. URL: http://www,gosthelp.ru/text/Metodicheskierekomendacii413 .html
  • 5. Васильев А.П., Яковлев Ю.М., Коганзон М.С., и др . Реконструкция автомобильных дорог . Технология и организация работ : Учебное пособие / МАДИ. - М.; 1998. URL: http://www.gosthelp.ru/text/PosobieRekonstrukcivaavto.html
  • 6 Имитационное моделирование URL: http://www.anylogic.ru/use-of-simulation
  • 7 Кузьменко В.Н., Полховская А.С., Ермакова Н.С., Мозалевский Д.В. Повышение безопасности дорожного движения на нерегулируемом перекрестке в центральной части города// Современные проблемы транспортного комплекса России, № 4, 2013 стр. 19-27
  • 8 Makarova I.V. City Transport System Improvement through the Use of Simulation Modeling System. / Irina V. Makarova, Eduard I. Belyaev, Vadim G. Mavrin, Ilnar F. Suleimanov // International Journal of Applied Engineering Research, ISSN 0973-4562 Volume 9, Number 22 (2014) pp. 15649-15655.
  • 9 Казакова Г.Р., Филатова A.B., Муравьева H.A. Исследование параметров участка улично-дорожной сети г. Саратова с использованием имитационного моделирования // Альтернативные источники энергии в транспортно-технологическом комплексе: проблемы и перспективы рационального использования. 2015. Т. 2. № 1. С. 192-195. DOI: 10.12737/14019.
  • 10. Пенынин Н.В., Пудовкин В.В., Колдашев А.Н., Ященко А.В. Организация и безопасность движения : Учебное пособие / Тамбов. - Издательство ТГТУ; 2006.
  • 11. Боронин О.С., Яшин С.Н. Оценка социально-экономической эффективности инновационных проектов в области эксплуатационной безопасности автомобильного транспорта. // Вопросы экономики и права. 2011. № 1, стр. 198-201

© Давлетшин Д. Ф., Тихонов Д. П., Макарова И. В. 2015

УДК 656.13 DOI 10.12737/19419 Демахина Е.С. Demakhina E.S.

студент 1 курса направления 1 th year student of the direction

«Технология транспортных "Technology of transport processes",

процессов» Дальневосточного Far Eastern federal university,

федерального университета, РФ Russian Federation

Поготовкина H.C. Pogotovkina N.S.

доцент кафедры транспортных assistant professor Department of

машин и транспортно- Transport machinery and transport

технологических процессов technological processes, Far Eastern

Дальневосточного federal university,

федерального университета, РФ Russian Federation

Володькин П.П. Volodkin P.P.

д-р. техн. наук, профессор, doctor of technical Sciences,

заведующий кафедрой Professor, head of Department

эксплуатации автомобильного of Road transport exploitation,

транспорта Тихоокеанского Pacific National University,

государственного университета, РФ Russian Federation

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >