Моделирование, анализ и оптимизация движения транспортных потоков, схем организации движения в непосредственной близости от перекрестка улиц 25-го Октября и Революции в городе Перми.

После то, как был введен в эксплуатацию участок ул. Революции от ул. Сибирской до ул. Островского, появились некоторые проблемы при повороте налево на перекрестке ул. 25-го Октября – ул. Революции. Специалисты Центра дорожной информации с помощью моделирования рассмотрели возможные варианты решения данной проблемы (два варианта) и предложили некоторые решения, позволяющие повысить эффективность использования этого дорожного участка.
Объектом исследования является перекресток ул. 25-го Октября – ул. Революции.

Рис. 1. Перекресток ул. 25-го Октября – ул. Революции с северного направления.

В настоящий момент введен в эксплуатацию участок ул. Революции от ул. Сибирской до ул. Островского. При вводе в эксплуатацию данного участка стали возникать проблемы с организацией левых поворотов на перекрестке ул. 25-го Октября и ул. Революции.
При разработке проектных предложений предполагаются изменения организации дорожного движения как на перекрестке ул. 25-го Октября – ул. Революции, так и на близлежащих перекрестках, поэтому необходимо расширить область моделирования до следующих границ: от ул. Сибирской до ул. Н. Островского и от ул. Революции до ул. Швецова.
Схема существующей организации движения для исследуемой области приведена на рисунке 2.

Рис.2. Схема существующей организации движения транспортных потоков.

Исходными данными для моделирования являются интенсивности транспортных потоков, полученные из транспортной модели г. Перми. При этом на этапе расчета при вычислении задержек в узлах и на поворотах были исключены составляющие, связанные со светофорным регулированием на перекрестках, чтобы определить максимальный спрос для данного участка улично-дорожной сети.
На рисунке 3 приведена картограмма интенсивности транспортных потоков и распределение транспортных потоков в узлах для утреннего часа пик (с 8-30 до 9-30 часов), выраженная в легковых автомобилях в час для существующей организации дорожного движения.

Рис. 3. Интенсивность транспортного потока с 8-30 до 9-30 на участке ул. Революции и ул. Швецова от ул. Сибирской до ул. Н. Островского.

На рисунке 4 приведена картограмма интенсивности транспортных потоков и распределение транспортных потоков в узлах для вечернего часа пик (с 18-00 до 19-00 часов), выраженная в легковых автомобилях в час для существующей организации дорожного движения.

Рис. 4. Интенсивность транспортного потока с 18-00 до 19-00 на участках ул. Революции и ул. Швецова от ул. Сибирской до ул. Н. Островского.

Разработка проектных предложений по изменению организации движения на участке.

Рассмотрим более подробно вариант существующей организации движения транспортных потоков. В существующей организации дорожного движения в исследуемой области разрешены все маневры на рассматриваемых перекрестках. Исключение составляет перекресток ул. Горького и ул. Революции. Съезд и заезд на него предусмотрен только с направления ул. Революции с востока на запад.
Светофорное регулирование в исследуемой области предусмотрено на следующих перекрестках:

1) Ул. Сибирская – ул. Революции;
2) Ул. Швецова – ул. 25-го Октября;
3) Ул. 25-го Октября – ул. Революции;
4) Ул. Островского – ул. Революции.
На рисунках 5- 8 приведены схемы расстановки светофорных головок и фазы светофорного регулирования для светофорных объектов.

Рис. 5. Светофорный объект на перекрестке ул. Сибирская и ул. Революции.

Рис. 6. Светофорный объект на перекрестке ул. Швецова и ул. 25-го Октября.

Рис. 7. Светофорный объект на перекрестке ул. 25-го Октября и ул. Революции.

Рис. 8. Светофорный объект на перекрестке ул. Островского и ул. Революции.

Все перечисленные светофорные объекты работают с разной продолжительностью общего цикла регулирования, поэтому синхронизация работы светофоров не предусматривается.

Далее рассмотрим проектные предложения. Всего было предложено 2 варианта организации дорожного движения.

Изменения в организации дорожного движения касаются запретов на совершение левосторонних маневров на некоторых перекрестках. Если ограничивать маневры движения, то и распределение транспортных потоков в узлах будет меняться. Для того, чтобы отследить, как изменилась нагрузка на перекрестки для каждого варианта, было проведено макромоделирование с использованием транспортной модели г. Перми.
Далее опишем суть предложенных изменений организации движения и изменение нагрузок на перекрестки при реализации данных изменений.

Проектное предложение – Вариант 1.

Вариант 1 был предложен специалистами Департамента дорог и транспорта. Предполагается обустройство левого поворота с четной стороны ул. Революции на ул. М. Горького. В настоящее время описанный маневр не предусматривается проектом планировки.
Разрешенные направления движения для варианта 1 отображены на рисунке 9.

Рис. 9. Схема организации дорожного движения для варианта 1.

Вариант 1 предусматривает следующие изменения направлений движения по сравнению с существующим вариантом:

— Закрыть левый поворот с четной стороны ул. Революции на ул. 25-го Октября. – Обустроить и открыть левый поворот с четной стороны ул. Революции на ул. М. Горького.
Для остальных перекрестков в исследуемой области все направления движения оставить без изменений.
Светофорное регулирование на перекрестках предусмотреть такое же, как для существующего варианта организации дорожного движения.
При предложенных изменениях произойдет перераспределение транспортных потоков в узлах.

Картограммы пиковых интенсивностей движения транспортных потоков и распределение их в узлах приведены на рисунках 10-11.

Рис.10. Картограмма интенсивности движения легковых автомобилей в утренний час пик. Вариант 1.

Рис.11. Картограмма интенсивности движения легковых автомобилей в вечерний час пик. Вариант 1.

Проектное предложение – Вариант 2.

Вариант 2 был предложен специалистами СМЭУ ГУВД г. Перми. Предлагается частично закрыть левые повороты на перекрестках в исследуемой области.
Разрешенные направления движения отображены на рисунке 12.

Рис. 12. Схема организации дорожного движения для варианта 2.

Вариант 2 предусматривает следующие изменения направлений движения по сравнению с существующим вариантом:

— Закрытие левого поворота с четной стороны ул. Революции на ул. Сибирскую; – Закрытие левого поворота с четной стороны ул. Сибирской на ул. Революции; – Закрытие левого поворота с нечетной стороны ул. Революции на ул. 25-го Октября; – Закрытие левого поворота с нечетной стороны ул. 25-го Октября на ул. Революции.
Все остальные направления разрешены как для существующего варианта организации дорожного движения. Светофорное регулирование на перекрестках в исследуемой области не изменилось по сравнению с существующим вариантом.

Для Варианта 2 перераспределение транспортных потоков в исследуемой области представлено на картограммах пиковых интенсивностей движения транспортных потоков (рисунки 13-14).

Рис.13. Картограмма интенсивности движения легковых автомобилей в утренний час пик. Вариант 2.

Рис.14. Картограмма интенсивности движения легковых автомобилей в вечерний час пик. Вариант 2.

Анализ результатов моделирования.

Сравнительный анализ существующего варианта и двух проектных вариантов проводился по трем параметрам:

— среднее время реализации транспортных корреспонденций; – количество транспортных средств, покинувших перекресток; – среднее время задержки на моделируемом участке; – средняя скорость движения транспортных средств.

Анализ функционирования существующего и проектных вариантов по параметру среднее время реализации транспортных корреспонденций в течении суток приведен в таблице 1.
Таблица 1. Анализ результатов моделирования.

Анализ показывает, что среднее время реализации транспортных корреспонденций за сутки, для вариантов с запретом левых поворотов возрастает как для Варианта 1, так и для Варианта 2.
Далее необходимо оценить транспортную работу в исследуемой области при пиковых нагрузках, которые возникают как в утренний, так и в вечерний часы пик. Результаты проведенного анализа приведены в таблицах 8 и 9.
Таблица 2. Анализ результатов моделирования. Утренний час пик с 8-30 до 9-30 часов.

Таблица 3. Анализ результатов моделирования. Вечерний час пик с 18-00 до 19-00 часов.

Анализ результатов для вечернего часа пик показал, что наиболее выгодным вариантом является вариант 2. Для варианта 2 значения параметров время задержки и скорость транспортного потока являются наилучшими по сравнению с другими вариантами. В то же время, привлекательность исследуемой области снижается, нагрузки на перекрестки падают при моделировании на макроуровне, на микроуровне пропускная способность узла наименьшая.
В утренний час пик Вариант №2 является худшим по всем параметрам проведенного анализа. Поэтому реализация варианта №2 не является целесообразной для организации дорожного движения в исследуемой области.
Сравнение результатов анализа функционирования существующего и проектного варианта №1 показало, что вариант №1 является более выгодным, чем существующее положение.
Основной минус рассматриваемого варианта №1 – это необходимость дополнительного дорожного строительства, так как в настоящее время возможности совершения левого поворота с четной стороны ул. Революции на ул. М.Горького нет.

• Выводы*

В результате проведенного сравнительного анализа функционирования различных вариантов организации дорожного движения в области исследования сделан вывод, что лучшим для реализации пиковых корреспонденций будет вариант организации дорожного движения – Вариант№1.
Однако макромоделирование функционирования всей транспортной системы города показывает, что запрет левых поворотов, приводит к снижению эффективности функционирования транспортной системы на макроуровне в суточном цикле, что и показывают результаты моделирования представленные в таблице 1.