Моделирование организации дорожного движения на пересечении проспекта Парковый – улицы Зои Космодемьянской

В 2013 году ООО «Агентство дорожной информации РАДАР» провело работу по моделированию организации дорожного движения на пересечении проспекта Парковый – улицы Зои Космодемьянской. Целью работы было определение оптимального режима светофорного регулирования для пересечения пр. Парковый и ул. Зои Космодемьянской.

Необходимость оптимизации параметров светофорного регулирования на перекрестке ул. Зои Космодемьянской и пр. Парковый связана с тем, что, в настоящий момент, на данном перекрестке существует проблема с совершением маневра левого поворота с пр. Парковый на Зои Космодемьянской в сторону ул. Подлесной. Данный маневр не является безопасным, т.к. ТС вынуждены его завершать в то время, когда в их направлении горит запрещающий сигнал светофора, а для встречного потока горит разрешающий сигнал (рисунок 1).

Схема организации дорожного движения, полученная при помощи программного комплекса Vstreets, представлена на рисунке 2.

При проведении моделирования существующей ситуации для утреннего часа пик, существенных задержек ТС выявлено не было. Однако, в вечерний час пик, задержки возникают в северной части ул. Зои Космодемьянской (рисунок 3). Данный участок является самым проблемным с точки зрения эффективности функционирования перекрестка.

Для решения данной проблемы специалистами по организации дорожного движения администрации города Перми были разработаны новые проектные предложения светофорного регулирования на исследуемом перекрестке. Для моделирования были предложены 10 проектных предложений.

В проектном предложении 1, по сравнению с существующей ситуацией, значительно увеличивается средняя скорость (18 км/ч) и пропускная способности, однако, с точки зрения безопасности, данное проектное предложение не является лучшим по причине того, что движение транспортных потоков не разделено на направления по фазам светофорного регулирования. Так как конфликтующие транспортные потоки движутся одновременно, повышается количество критических зон на перекрестке, в радиусе которых повышаются риски возникновения аварийных ситуаций (рисунок 4,5).

В проектном предложении 2 транспортные потоки, следующие по пр. Парковый, разделены по направлениям движения (т.е. в одну фазу движутся ТС с запада, в следующую – с востока). Пешеходные переходы в проектном предложении 2 выделены в отдельную фазу, что также положительно влияет на безопасность пересечения. Однако, в проектном предложении 2, увеличена продолжительность общего времени цикла, что негативно влияет на показатели скорости (скорость уменьшается до 13,7 в утренний час пик, в вечерний час пик – до 15 км/ч) (рисунок 6).

В проектном предложении 3 продолжительность общего цикла светофорного регулирования уменьшена до 94 секунд, однако, это не влияет на показатели пропускной способности. Средняя скорость для данного проектного предложения равна 16 км/ч. Безопасность обеспечивается разделением транспортных потоков, следующих по пр. Парковый в соответствии с фазами (рисунок 7).

В проектном предложении 4, по сравнению с существующей ситуацией, отсутствует выделенная фаза для движения ТС, следующих с ул. Куфонина. В связи с этим, сокращается общее время задержки и возрастает средняя скорость (рисунок 8).

В проектном предложении 5 предусмотрено всего 2 фазы светофорного регулирования (1 фаза – движение по ул. Космодемьянской, 2 фаза – движение по пр. Парковый). Это негативно влияет на безопасность, и повышает риски возникновения ДТП. Однако, улучшаются показатели скорости. Это связано с тем, что ТС испытывают меньшие задержки в связи с ожиданием зеленого сигнала. Также стоит отметить, что показатели пропускной способности при данном варианте светофорного регулирования ухудшаются, т.к. ТС пропускают конфликтующие им ТС, чтобы не создавать аварийных ситуаций.

Было выявлено, что количество не введенных ТС при светофорном регулировании проектного предложения 5 больше, чем в существующей ситуации. Увеличение количества ТС, не введенных в сеть, связано с задержками, которые возникают у ТС, следующих с севера на запад. Задержки возникают из-за того, что правый поворот осуществляется одновременно с пешеходным переходом через пр. Парковый (рисунок 10).

В проектном предложении 6, по сравнению с предыдущим проектным предложением, изменение состоит только в том, что фазы для движения пешеходов прерываются после 23 секунд движения ТС по указанным направлениям, в то время, как движение ТС продолжается. Такая отсечка для движения пешеходов положительно влияет как на показатели скорости, так и на показатели пропускной способности перекрестка, т.к. задержки ТС, связанные с обязанностью пропускать пешеходов, сокращаются.

Однако, отведенного времени для движения пешеходов (23 секунды), недостаточно для перехода через проезжую часть, состоящую из 7 полос движения (рисунок 11).

Проектное предложение 7 является одним из лучших с точки зрения безопасности перекрестка, т.к. движение ТС по пр. Парковый осуществляется в отдельные фазы согласно направлениям движения (в одну фазу двигаются ТС с ул. Куфонина, в другую – с ДКЖ). Также выделена отдельная фаза для пешеходов, которая составляет 25 секунд.

Разделение фаз светофорного регулирования согласно направлениям движения, положительно сказывается на пропускной способности перекрестка, т.к. количество невведенных ТС сокращается практически до 0. Однако, показатели скорости на данном перекрестке значительно ухудшаются вследствие того, что возрастает время ожидания зеленого сигнала (рисунок 12).

В проектном предложении 8, по сравнению с проектным предложением 4, отсутствует выделенная фаза для движения пешеходов, что положительно влияет на показатели скорости на данном пересечении, т.к. сокращается время ожидания зеленого сигнала (рисунок 13).

В проектном предложении 9 предусмотрено 5 фаз светофорного регулирования, однако, с точки зрения безопасности, данный вариант не является самым лучшим. Дело в том, что фазы светофорного регулирования подразумевают одновременное движение ТС по всем направлениям как по ул.Зои Космодемьянской, так и по пр. Парковый.

Однако, данное проектное предложение предусматривает увеличение продолжительности фаз для движения ТС по ул. Зои Космодемьянской и для ТС, следующих с ул. Куфонина за счет уменьшения продолжительности фазы движения ТС с ДКЖ. Так как транспортный поток с ДКЖ не отличается большой интенсивностью, то показатели скорости и пропускной способности перекрестка значительно возрастают (рисунок 14).

Светофорное регулирование проектного предложения 10 подразумевает общую продолжительность цикла – 100 секунд и выделенную фазу для пешеходов. Данные факторы негативно влияют на показатели скорости и пропускной способности перекрестка. С точки зрения безопасности, данное проектное предложение также не является лучшим, т.к. светофорное регулирование предусматривает движение ТС по всем направлениям как по ул. Зои Космодемьянской, так и по пр. Парковый (рисунок 15).

Исходя из вышесказанного, можно сказать, что лучшими с точки зрения эффективности функционирования данного участка улично-дорожной сети, являются проектные предложения 2, 3 и 9, т.к. в них предусмотрено разделение фаз для движения ТС по пр. Парковый в соответствии с направлениями. Однако проектные предложение 2 и 3 имеют худшие значения средней скорости по сравнению с проектным предложением 9.

Таким образом, рекомендуется к реализации проектное предложение 9, так как оно имеет лучшие значения показателей эффективности функционирования данного участка улично-дорожной сети, в том числе, средней скорости.