ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ «ДОРМОСТПРОЕКТ»

 

 

 

РАЗРАБОТЧИК:

ООО «ДорМостПроект»

Генеральный директор

 

_________А.В. Дьячков

 

 

 

 

 

 

 

 

КОМПЛЕКСНАЯ СХЕМА

ОРГАНИЗАЦИИ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ

РАБОЧЕГО ПОСЕЛКА КУЗОВАТОВО

МУНИЦИПАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

КУЗОВАТОВСКОЕ ГОРОДСКОЕ ПОСЕЛЕНИЕ

УЛЬЯНОВСКОЙ ОБЛАСТИ

 

 

 

Этап 3. Разработка моделей ключевых

транспортных узлов

 

 

 

 

 

 

 

Руководитель проекта _______________ С.Н. Ткаченко

 

 

 

 

394018,  г. Воронеж,  ул. Куколкина, д. 18; E-mail: dmproekt36@yandex.ru; тел. / факс (473) 233-43-38; 8(980) 248-50-78,8 (951) 866-92-11; ИНН/КПП 3664103312/366401001;  р/c 40702810903000001382;

Филиал СДМ-Банк" (ПАО) в г.Воронеже; к/c 30101810500000000778; БИК 042007778; ОГРН 1103668011204

 

 

Воронеж – 2018 г.

СПИСОК ИСПОЛНИТЕЛЕЙ

 

 

1.      Пахомов А.Н. – зам. начальника отдела Эксплуатации автомобильных дорог;

2.      Салыков Е.С. – ведущий инженер;

3.      Тузиков А.А. – инженер;

4.      Тюленева С.А. – техник;

5.      Порошин Д.В. – инженер проекта;

6.      Кураксин А.А. – ответственный за транспортное моделирование;

7.      Гореин А.П. – ведущий специалист.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Список исполнителей        2

1Проведение транспортных обследований с целью установления параметров транспортных потоков в ключевых транспортных узлах         4

1.1 Проведение транспортных обследований с целью установления параметров транспортных потоков в узле №1  4

2Разработка базовых микромоделей ключевых транспортных узлов на основании результатов проведенных транспортных обследований с возможностью компьютерной симуляции транспортных потоков       8

2.1 Разработка базовой микромодели транспортного узла на пересечении  ул. Октябрьская и ул. Куйбышева      8

3Расчет перераспределения транспортных потоков в ключевых транспортных узлах на основании планов развития улично-дорожной сети          11

4Расчет времени в пути, а также распределение средней скорости транспортного потока в моделируемых ключевых транспортных узлах    13

4.1 Расчет времени в пути, распределение средней скорости транспортного потока в транспортном узле      13

5Анализ полученных результатов с определением оптимального варианта организации дорожного движения в ключевых транспортных узлах          15

5.1 Анализ полученных результатов с определением оптимального варианта организации дорожного движения для пересечения ул. Октябрьская – ул. Куйбышева       15

 

Объектом исследования является транспортная система р.п. Кузоватово.

Цель этапа – разработка базовых микромоделей ключевых транспортных узлов на территории р.п. Кузоватово и предложений по оптимизации организации дорожного движения в транспортных узлах.

В результате выполнения этапа разработана базовая микромодель ключевого транспортного узла на территории р.п. Кузоватово для пикового периода, рассчитано перераспределение транспортных потоков с учетом планов развития и изменения транспортного спроса, рассчитано время в пути, а также распределение средней скорости транспортного потока в ключевых транспортных узлах.

В работе использовалось программное обеспечение PTV Vision® VISSIM 7 для разработки микромодели ключевого транспортного узла.

В результате моделирования получены предложения по оптимизации организации дорожного движения на рассматриваемом транспортном узле.

Проведен анализ полученных результатов с определением оптимального варианта организации дорожного движения в ключевых транспортных узлах на территории р.п. Кузоватово.

 

 

 

 

1       Проведение транспортных обследований с целью установления параметров транспортных потоков в ключевых транспортных узлах

В качестве ключевого узла для микромоделирования выбран транспортный узел на пересечение ул. Октябрьская и ул. Куйбышева (далее – узел №1).

1.1    Проведение транспортных обследований с целью установления параметров транспортных потоков в узле №1

Исходными данными для создания динамической имитационной микромодели в программном комплексе PTV Vision Vissim являются: результаты натурных исследований транспортных и пешеходных потоков, данные о количестве полос для движения транспортных потоков, данные полученные из прогнозной статической мультимодальной транспортной модели поселения.

В рамках работы было проведено имитационное моделирование пересечения ул. Октябрьская и ул. Куйбышева. Данный транспортный узел располагается в центральной части р.п. Кузоватово.  Основной транспортный поток движется по ул. Октябрьская и ул. Куйбышева. Узел является нерегулируемым пересечением. Пересекающиеся улицы являются однополосными. Ширина полос для движения со стороны подходов находится в пределах 3,5 метров. Перекресток выполняет связующую функцию в поселении и распределяет транспортные потоки на ул. Ленина. На рисунке 1 представлена план-схема расположения пересечения.

 

 

 

 

 

Рисунок 1 – Местоположение пересечения ул. Октябрьская и ул. Куйбышева

В таблице 1 представлены результаты замеров интенсивностей движения на пересечении ул. Октябрьская и ул. Куйбышева.

Типы транспортных средств:

1 – легковые автомобили;

2 – легкие грузовые автомобили грузоподъемностью до 2,0 т;

3 – средние грузовые автомобили грузоподъемностью от 2,1 до 5,0 т;

4 – тяжелые грузовые автомобили грузоподъемностью от 5,1 до 8,0 т;

5 – очень тяжелые грузовые автомобили грузоподъемностью более 8,0 т;

6 – автопоезда (по существующим весовым категориям);

7 – автобусы.

 

 

 

 

Таблица 1 – Результаты замеров интенсивностей движения транспорта на пересечении ул. Октябрьская – ул. Куйбышева.

Направ-ление   Типы транспортных средств     Итого        Приведенная интенсивность Исход. поток     Вход. поток

                                              

         1       2       3       4       5       6       7                                  

1 - 2  12     0       0       0       0       0       0       12     12     113   59

1 - 3  72     4       3       0       0       0       0       79     81             

1 - 4  20     0       0       0       0       0       0       20     20             

2 - 1  9       0       0       0       0       0       0       9       9       69     65

2 - 3  28     0       5       0       0       0       0       33     35             

2 - 4  25     0       0       0       0       0       0       25     25             

3 - 1  41     0       0       1       0       0       0       42     43     148   171

3 - 2  39     1       0       0       0       0       0       40     40             

3 - 4  62     2       0       0       0       0       0       64     65             

4 - 1  7       0       0       0       0       0       0       7       7       75     110

4 - 2  13     0       0       0       0       0       0       13     13             

4 - 3  47     6       0       0       0       0       0       53     55             

 

 Схема движения транспорта на рассматриваемом пересечении приведена на рисунке 2.

 

Рисунок 2 – Схема движения транспорта на пересечении ул. Октябрьская – ул. Куйбышева

 

На пересечении в утренний час пик наблюдаются задержки при движении транспорта к объектам тяготения (Школа №1, рабочие места).

В связи с тем, что пересечении не регулируемое в данном узле имеется большое количество конфликтных точек, что приводит к мелким ДТП с экономическим ущербом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2       Разработка базовых микромоделей ключевых транспортных узлов на основании результатов проведенных транспортных обследований с возможностью компьютерной симуляции транспортных потоков

2.1    Разработка базовой микромодели транспортного узла на пересечении  ул. Октябрьская и ул. Куйбышева

В качестве подложки для построения базовой микромодели в программе PTV Vision VISSIM использовалась спутниковая карта, имеющая достаточный уровень точности и качества. Данная подложка приведена на рисунке 3.

 

Рисунок 2 – Подложка для построения транспортной имитационной модели

 

В программном комплексе PTV Vision Vissim дорожная сеть состоит из дорожных и соединительных отрезков с шириной, соответствующей исходным данным о геометрических характеристиках моделируемого объекта.

Данный подход позволяет определить влияние инженерного обустройства исследуемого участка транспортной сети на транспортные потоки, в части схемы нанесения дорожной разметки. Количество полос задавалось на транспортных схемах как параметр соответствующих отрезков. Схемы создавались на масштабированной графической основе, что определило реалистичность длины всех дорожных отрезков и позволило проконтролировать их ширину.

Общий вид транспортной схемы моделируемого участка УДС выполненной в программном пакете PTV Vision Vissim показан на рисунке 3.

 

Рисунок 8 – Транспортная схема пересечения

 

Симуляция транспортных потоков в 3D режиме для базовой модели представлена на рисунке 9.

 

Рисунок 9 – Симуляция транспортных потоков в PTV Vision Vissim

 

Корректность полученных микромоделей может быть оценена только из сопоставления результатов, которые они дают в результате имитации с экспериментальными данными. В нашем случае экспериментальными данными служат значения интенсивности трафика на выходах транспортной системы. Для проведения имитации на созданной модели необходимо задать интенсивность и состав транспортного потока на всех входах модели. Оба эти параметра определены в данных о движении автотранспорта из паспорта перекрестка. Для подсчета количества транспортных средств в Vissim 7 используются измерительные пункты, которые можно установить на любой из полос движения, а также агрегировать данные измерительных пунктов по всем полосам выбранного дорожного отрезка. Полученные результаты являются индикаторами эффективности функционирования пересечения и могут быть сравнены с различными вариантами работы перекрестка.

3       Расчет перераспределения транспортных потоков в ключевых транспортных узлах на основании планов развития улично-дорожной сети

Расчет перераспределения транспортных потоков в ключевых транспортных узлах проводился на основе макроскопического прогнозного моделирования. 

В рамках КСОДД была создана прогнозная статическая макромодель существующей ситуации (рисунок 10), которая позволяет произвести перспективный анализ перераспределения транспортных потоков в ключевых транспортных узлах с учетом планов развития и изменения транспортного спроса.

 

Рисунок 10 – Транспортная модель р.п.Кузоватово муниципального образования Кузоватовское городское поселение

 

На основе макромодели была рассчитана нагрузка в ключевых участках УДС учетом планов развития и изменения транспортного спроса на перспективу. 

В рамках расчетов было получено новое перераспределение транспортных потоков с учетом планов развития и изменения транспортного спроса в Кузоватовском городском поселении.

На рисунке 11 представлено перераспределение новой нагрузки в локально моделируемом транспортном узле.

 

Рисунок 11 – Перераспределение транспортных потоков на пересечении ул. Октябрьская – ул. Куйбышева

Сравнение показателей нагрузки транспортных потоков на пересечениях. Показывает увеличение интенсивности трафика на представленных узлах не более чем 10 – 15% на расчетный период.

 

4       Расчет времени в пути, а также распределение средней скорости транспортного потока в моделируемых ключевых транспортных узлах

4.1    Расчет времени в пути, распределение средней скорости транспортного потока в транспортном узле

В качестве одного из методов интегральной оценки, характеризующей параметры движения через транспортные узлы, использовался расчет времени в пути и распределение средней скорости.

Для получения корректных результатов измерений в процессе имитации период моделирования продлевают на 10 минут (600 с), а сбор данных осуществляется с 10 минуты моделирования. Такая коррекция необходима, поскольку на начальном этапе имитации транспортные средства вводятся в модель постепенно, и транспортная сеть является недогруженной по сравнению с реальной ситуацией.

В таблицах 3, 4 представлены данные отражающие изменение времени в пути, а также средней скорости в течение часового периода симуляции для существующих условий движения транспорта.

Таблица 3 – Оценка времени в пути для пересечения

Время имитации/Время в пути (секунды)  1200 1800 2400 3000 3600 4200         Среднее

Маршрут 4-3     36     34     35     35     35     34     35

Маршрут 4-2     39     42     44     45     39     43     42

Маршрут 4-1     30     31     28     27     31     27     29

Маршрут 1-4     32     33     33     34     34     34     33

Маршрут 1-3     37     35     35     35     35     36     36

Маршрут 1-2     44     44     44     44     45     45     44

Маршрут 2-1     35     32     33     37     37     36     35

Маршрут 2-4     43     45     45     45     44     43     44

Маршрут 2-3     38     43     39     38     41     42     40

 

Таблица 4 – Оценка средней скорости в сети для рассматриваемого узла

Сечение УДС    Средняя скорость (км/час)

ул. Октябрьская (восток)   23

ул. Октябрьская (запад)    24

ул. Куйбышева (север)      21

ул. Куйбышева (юг)   21

Среднее   22

 

По результатам моделирования среднее время в пути по всем маршрутам составляет 38 секунд, автомобили движутся без задержек, при этом средняя скорость на рассматриваемом участке составляет 22,2 км/час.

Также для наглядного изображения условий движения была создана карта загрузки УДС, которая приведена на рисунке 12.

 

Рисунок 12 – Карта загрузки УДС в районе узла 

для существующего положения

5       Анализ полученных результатов с определением оптимального варианта организации дорожного движения в ключевых транспортных узлах

5.1    Анализ полученных результатов с определением оптимального варианта организации дорожного движения для пересечения ул. Октябрьская – ул. Куйбышева

Методика определения типа узла. В соответствии с ростом уровня загрузки движением на транспортных узлах следует проанализировать состав и перспективную интенсивность движения потоков.

Так, среднечасовая интенсивность потока в районе при пересечении наиболее нагруженных направлений составила 148 и 75 ТС/час. В соответствии с нормативными документами по прогнозированию интенсивности движения потоков и результатами макроскопического моделирования среднесуточная конфликтная загрузка узла составит 1968 и  1037 ТС/час соответственно. 

Учитывая, что перспективная интенсивность достаточно низкая, на узле допускается организовывать нерегулируемые пересечения в одном уровне с частичным канализированием и реконструкцией подходов к перекрестку. Так же допускается организовывать кольцевые пересечения с диаметром островка малого и среднего размеров.

В соответствии с вышеуказанными результатами были сформированы предложения по оптимизации нерегулируемого пересечения. 

В целях оптимизации нерегулируемого пересечения предлагаются 2 варианта проектирования, отличающиеся стоимостью и организацией движения на пересечении.

Вариант 1 – Устройство кругового движения с малым диаметром островка. При варианте 1 производится устройство кругового движения.

На рисунке 13 представлена предлагаемая схема пересечения.

 

Рисунок 13 – Предлагаемая схема пересечения для варианта 1

 

Вариант 2 – Частичное канализирование транспортного узла с помощью направляющих островков и реконструкцией подходов.

При варианте 2 предлагается устройство канализированного движения. Данное мероприятие относится к пассивным мерам ОДД. На пересечении наносятся специальные направляющие островки, с помощью которых выделяют полосы для движения. Также формируются дополнительные подходы на наиболее загруженном направлении с помощью реконструкции дорожного полотна.

 

 

 

 

 

 

На рисунке 14 представлена предлагаемая схема пересечения

для варианта 2.

 

Рисунок 14 – Предлагаемая схема пересечения для варианта 2

 

Для выбора оптимального варианта проектирования необходимо сравнить количественные показатели, такие как среднее время в пути и средняя скорость для каждого из вариантов проектирования. Результаты измерений и сравнительные таблицы представлены в таблицах 5 – 6.

Таблица 5 – Сравнение среднего времени в пути для существующего положения и вариантов проектирования

Направление движения/ вариант проектирования    Сущ Вариант 1 Вариант 2

Маршрут 4-3     35     40     36

Маршрут 4-2     42     53     44

Маршрут 4-1     29     36     35

Маршрут 1-4     33     41     33

Маршрут 1-3     36     43     36

Маршрут 1-2     44     55     45

Маршрут 2-1     35     46     40

Маршрут 2-4     44     46     45

Маршрут 2-3     40     49     41

Среднее   37,5  45     39

 

Таблица 6 – Сравнение средних скоростей для существующего положения и вариантов проектирования

Сечение УДС/ Средняя скорость (км/час) Сущ Вариант 1 Вариант 2

ул. Октябрьская (восток)   23     18     20

ул. Октябрьская (запад)    24     17     21

ул. Куйбышева (север)      21     20     22

ул. Куйбышева (юг)   21     21     23

Среднее   22     19     21,5

 

Для наглядного отображения условий движения на УДС в районе рассматриваемого пересечения на рисунках 15, 16 приведены карты загрузки УДС для 1 и 2 варианта соответственно.

 

 

Рисунок 15 – Карта загрузки УДС в районе пересечения

для варианта проектирования 1

 

Рисунок 16 – Карта загрузки УДС в районе пересечения

для варианта проектирования 2

При анализе численных значений основных параметров транспортного потока было выявлено:

- оптимальным, по показателю времени в пути, является вариант проектирования 2 (существующий вариант не учитывается);

- оптимальным, по показателю средней скорости транспортного потока, является вариант проектирования 2.

На основании проведенного анализа можно сделать вывод, что оптимальным является вариант проектирования 2.

Организация уширения и канализирование движения позволит улучить информационное обеспечение и БДД дорожного движения в районе пересечения. 

ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕМУ ЭТАПУ

По результатам проведенного моделирования на пересечение ул. Октябрьская и ул. Куйбышева можно сделать вывод, что оптимальным вариантом по показателям времени в пути, средней скорости транспортного потока, является частичное канализирование транспортного узла с помощью направляющих островков и организацией дополнительных полос на подходах ул. Октябрьская.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1.      ГОСТ Р 52282-2004 «Технические средства организации дорожного движения. Светофоры дорожные. Типы, основные параметры, общие технические».

2.      ОДМ 218.2.020-2012 «Методические рекомендации по оценке пропускной способности автомобильных дорог». – М.: Информавтодор. - 143 с.

3.      ОСТ 218.1.002-2003 «Автобусные остановки на автомобильных дорогах. Общие технические требования».

4.      PTV VISSIM 7Руководство пользователя// А+С Консалт, 2014 г.

5.      Якимов М.Р. Транспортное планирование: создание транспортных моделей городов: монография / М.Р. Якимов. – М.: Логос, 2013. – 188 с.