В отечественной практике проектирования светофорного регулирования рекомендуется использовать цикл светофорного регулирования не превышающий 120 секунд исходя из условий безопасности движения автомобилей (Кременец Ю.А. Технические средства организации дорожного движения). Оценка условий движения в теории должна производиться на основе рассчитанных задержек в движении транспортных потоков. На практике, в добровольном порядке этим никто не занимается. Но даже если и оценивать по задержкам, то получается однобокая картина, так как оценивается только моторизированный транспорт (индивидуальный вместе с общественным в одном показателе).
Содержание
1. Уровень обслуживания для транспортных потоков
2. Оценка условий движения на светофоре при помощи уровня обслуживания
3. Установка приоритетов при организации дорожного движения на перекрестке
Уровень обслуживания для транспортных потоков
Но в зарубежной практике (будем рассматривать на примере Германии) используется критерий, с помощью которого можно объективно оценить и главное сравнить условия движения для различных видов транспорта называется уровень обслуживания (Level of Service — LoS). Упоминание этого критерия можно найти и в учебнике Лобанова (Е.М. Лобанов. Транспортная планировка городов). Проблема только в том, что в том учебнике он рассматривается только применительно к индивидуальному моторизированному транспорту на прямом участке дороги, а исходным параметром для определения уровня обслуживания является загрузка дороги — отношение интенсивности транспортных потоков к пропускной способности дорог. Вот описание:
По удобству и комфортабельности движения загрузку улицы движением делят на следующие пять уровней, называемых уровнями обслуживания:
А — существует при уровне загрузки менее 0,3. Автомобили в потоке не оказывают существенного влияния друг на друга, обгоны и смены полос движения не ограничены. С приближением к граничной загрузке свободный выбор режима движения становится невозможным. Интенсивность движения, соответствующая этому состоянию, на магистрали с тремя полосами в одном направлении составляет 1500—1700 авт./ч, с четырьмя — 1900—2100 авт./ч. Наибольшая плотность движения на средних полосах, наименьшая — на крайних левых. Средняя плотность движения 10 авт./км, наибольшая —
до 20 авт./км.Б — уровень загрузки движения до 0,45. Это наиболее устойчивое по характеристикам движения состояние потока. В нем есть свободно движущиеся и связанные группы автомобилей. Разброс скоростей и плотности движения по полосам проезжей части уменьшаются. Смена полос движения практически не ограничена. Наибольшая интенсивность движения на улице с трехполосной проезжей частью в одном направлении составляет 3800 авт./ч, с четырехполосной — 6600 авт./ч.
Г — предельное насыщение потока, уровень загрузки более 0,8. Движение потока неустойчивое, постоянно образуются заторы, смены полос очень затруднены. Средняя скорость движения составляет 10—12 км/ч, плотность на полосах движения может достигать 120 авт./км. Транспортные расходы по сравнению с уровнем Б возрастают в 3—4 раза. Эксплуатация улиц при таком уровне загрузки нецелесообразна.
Д — образовался затор движения.
Оценка условий движения на светофоре при помощи уровня обслуживания
В действительности же возможно более гибкое применение уровня обслуживания. Например, для определения условий движения на транспортных развязках в разных уровнях. И самое важное — уровень обслуживания может определяться не только в отношении загородных дорог и развязок, но и в отношении городской транспортной системы с разделением по условиям и участникам дорожного движения. Особенностью городской транспортной системы является многочисленные конфликты между участниками дорожного движения. Между пешеходами и велосипедами, между общественным транспортом и индивидуальным моторизированным транспортом, между велосипедами и моторизированным транспортом. Город — это место концентрированного взаимодействия и, как неотъемлемая часть этого взаимодействия, конфликты различных участников движения.
В данном случае мы не рассматриваем безопасность дорожного движения, мы будем рассматривать уровень обслуживания, как агрегированный показатель, включающий в себя и безопасность дорожного движения, и комфорт участников дорожного движения. Очевидно, что чем выше безопасность и комфорт, тем выше стимул использовать данный вид транспорта. Таким образом уровень обслуживания является индикатором привлекательности определенного вида транспорта (и пешеходных перемещений в том числе). Для приведения всех видов транспорта к единому знаменателю в HBS 2009 используется 6 ступеней уровня обслуживания: A-B-C-D-E-F.
Уровень A: Большинство участников дорожного движения могут беспрепятственно преодолеть пересечение. Задержки незначительны.
Уровень B: Все подъехавшие/подошедшие к пересечению во время красного сигнала могут преодолеть пересечение во время следующего зеленого сигнала. Задержки низкие.
Уровень C: Почти все подъехавшие/подошедшие к пересечению во время красного сигнала могут преодолеть пересечение во время следующего зеленого сигнала. Задержки чувствительны. Для индивидуального моторизированного транспорта встречаются незначительные заторы в конце зеленого сигнала.
Уровень D: Для автомобильного движения существует постоянный остаток, не проехавший на зеленый сигнал. Задержки сильно ощутимы. Транспортная ситуация пока еще стабильна.
Уровень Е: Участники дорожного движения серьезно конкурируют друг с другом. Для автомобильного движения затор постепенно растет. Задержки очень длительные. Достигнут уровень пропускной способности перекрестка.
Уровень F: Интенсивность движения выше пропускной способности. Транспортные средства до проезда пересечения должны многократно трогаться и тормозить. Затор постоянно растет. Задержки экстремально велики. Пересечение перегружено.
Перейдем к цифрам. Наибольшее количество конфликтов встречается на пересечениях. Значительный вклад в функционирование транспортной системы в городе привносит светофор. Поэтому рассмотрим уровень обслуживания на перекрестке со светофорным регулированием. Приведем значения из HBS 2009 в табличной форме. Разобьем по значениям уровней обслуживания и участникам дорожного движения. Уровень обслуживания на светофорном перекрестке определяется на основе средних задержек на светофоре. Отдельно следует выделить только скоординированное движение индивидуальных моторизированных транспортных средств («Зеленая волна»). При зеленой волне уровень обслуживания определяется не на основе задержек, а на основе процента проехавших автомобилей без остановки на данном светофоре. И это логично — задача координации движения в отсутствии задержек на светофорах.
Как видно из таблицы общественный транспорт имеет наиболее критичное время задержек для наивысшего значения уровня обслуживания. Для пешехода значения средних задержек изменяется в наименьшем их всех видов транспорта диапазоне (от 15 сек до 35 сек). В тоже время для индивидуального автомобильного транспорте — в наибольшем диапазоне (от 20 сек до 100 сек).
Таким образом данная таблица уже сама по себе указывает на приоритет участников дорожного движения на светофорном перекрестке при прочих равных. Одинаковый уровень обслуживания для различных участников дорожного движения имеет различное значение. И это логично. Задержка одного человека в автомобиле имеет меньший вес, чем задержка 20 человек в автобусе или даже одного пешехода — стоять тяжелее, чем сидеть в автомобиле. То есть уже в самих значениях для расчета уровня обслуживания заложено несколько факторов, влияющих на приоритет.
Имея исходные данные по интенсивности транспортных потоков (влияющих на пропускную способность, то есть моторизированного транспорта и, при необходимости, велосипедного) и программу светофорного регулирования, можно рассчитать уровни обслуживания для всех видов транспорта на перекрестке. Рекомендую ознакомится, как это было сделано мной на одном из перекрестков. Здесь же приведу график из указанного примера, показывающий уровни обслуживания до и после оптимизации светофорного регулирования (А — направления автомобильных потоков, П — направления пешеходных потоков). Точно также можно взять любой перекресток и самостоятельно увидеть перекосы (не обязательно в плохом смысле) в приоритетах — то есть оценить и сравнить условия движения различных видов транспорта.
Здесь мы видим редкий случай, когда для всех исследуемых видов транспорта можно получить одинаковый максимальный уровень обслуживания. Это вызвано относительно низкой интенсивностью движения транспортных потоков. Чаще, конечно, бывает иначе. И тут появляется новая удивительная функция уровня обслуживания. Не только оценка существующих перекрестков, но и…
Установка приоритетов при организации дорожного движения на перекрестке
Понятно, что должен быть какой-то определенный принцип назначения приоритетов. Например, если мы рассматриваем пешеходов, то разумно будет в центре города или в местах пересечения важных пешеходных маршрутов с проезжей частью назначить приоритет для пешеходов выше, чем приоритет для автомобилей. И исходя из этого назначать уровни обслуживания для различных участников дорожного движения. Например, для пешеходов «B», а для автомобилей «D». Если речь идет о безлюдных местах, например, улицы в промышленных зонах, то, наоборот, разумнее назначать приоритет для движения автомобилей выше пешеходного движения.
А внедрить эти назначенные приоритеты в проект весьма просто. С помощью указанных выше в таблице значений задержек легко учитывать эти приоритеты в проекте светофорного регулирования. И что не менее важно, использовать при согласовании этих проектов.
Кстати, требования к приоритетам и к методу оценки можно изначально прописывать в техническом задании на проектирование светофорного объекта. В этом случае проектировщик просто не сможет обмануть представления заказчика.
Что мы получаем в итоге? Правильно! Именно управление движением, а не соответствие растущему уровню автомобилизации. Приоритеты стимулируют движение движение одних видов транспорта и ограничивают движения других видов. Хотите, чтобы больше народу ходило пешком, ездило на общественном транспорте и велосипедах? Установите более высокий уровень обслуживания для перечисленных видов транспорта, чем для индивидуального моторизированного. Задача то весьма проста в решении. Главное иметь политическую волю и административный ресурс.