Моделирование схем организации дорожного движения на перекрестке ул. Соликамская – ул. Мостовая

Объектом исследования является участок, включающий в себя перекресток ул. Соликамская – ул. Мостовая и близлежащие к нему перекрестки ул. 1905 года – ул. Восстания, ул. 1905 года – ул. Соликамская и площадь Восстания.

Рис. 1. Перекрестки ул. Мостовая – ул. Соликамская, ул. 1905 года – ул. Восстания и площадь Восстания (снимок со спутника).

В настоящее время организация дорожного движения на данном участке УДС осуществляется в двух направлениях: по ул. Восстания и по мосту, соединяющему перекресток ул. Соликамская и Мостовая и площадь Восстания. Интенсивность входящего на перекресток транспортного потока в утренний час пик (с 8-30 до 9-30 часов) и вечерний час пик (с 18-00 до 19-00 часов) составляет порядка 3000 ТС/час.
В утреннее время (08.30-09.30) при существующей организации дорожного движения основные задержки транспортных средств наблюдаются на ул. Соликамской и ул. Мостовой при движении транспортного потока в центральную часть города. В вечерний час пик (18.00-19.00) наблюдаются заторы на улицах 1905 года, ул. Восстания и ул. Мостовая.
Для разрешения описанных проблем на данном участке УДС специалистами ООО «Уралдорпроект» был разработан проект по организации дорожного движения со следующими предложениями:
• Перевести в односторонний режим ул. Соликамскую на участке от перекрестка ул. 1905 года – ул. Соликамская до перекрестка ул. Соликамская – ул. Мостовая;
• Организовать одностороннее движение по ул. Мостовая от перекрестка ул. Мостовая – ул. Соликамская до площади Восстания;
• Организовать светофорное регулирование на перекрестке ул. 1905 года – ул. Восстания.
Спорным аспектом, требующим проведения дополнительного моделирования, оказался вопрос организации дорожного движения непосредственно на самом перекрестке ул. Соликамская и ул. Мостовая.
Специалисты ООО «Уралдорпроект» предложили два варианта организации движения транспортных потоков, рассмотрим подробнее каждый из предложенных вариантов:
В соответствии с Вариантом 1 необходимо организовать светофорное регулирование на перекрестке ул. Мостовая – ул. Соликамская. Организация дорожного движения на перекрестке по полосам и с расстановкой светофорных объектов приведена на рисунке 2.

Рис. 2. Вариант 1. Проект организации дорожного движения на перекрестке ул. Соликамская – ул. Мостовая и прилегающих участках (ул. Славянова, ул. 1905-го года, площадь Восстания)

В соответствии с Вариантом 2 необходимо организовать реконструкцию перекрестка ул. Мостовая – ул. Соликамская в перекресток с круговым движением без светофорного регулирования с физическим выделением транспортного потока, движущегося по ул. Соликамская в центральную часть города. Организация движения транспортных потоков приведена на рисунке 3.

Рис. 3. Вариант 2. Проект организации дорожного движения на перекрестке ул. Соликамская – ул. Мостовая и прилегающих участках (ул. Славянова, ул. 1905-го года, площадь Восстания)

Так как существующая ситуация отличается от проектных предложений, для получения интенсивностей движения на рассматриваемом объекте необходимо провести моделирование предложенных вариантов организации движения на транспортной модели г. Перми. Информация о прогнозных интенсивностях движения транспортных потоков на исследуемой области в утренний (08.30-09.30) и вечерний (18.00-19.00) часы пик была получена в программном комплексе PTV Vision® VISUM. Программный комплекс разработан немецкой компанией PTV AG и используется для транспортного моделирования на микроуровне.
Картограммы пиковых интенсивностей на перекрестке ул. Мостовая – ул. Соликамская представлены на рисунках 4 и 5.

Рис. 4. Картограмма интенсивностей транспортных потоков на перекрестке
ул. Мостовая – ул. Соликамская в утренний час пик (08.30—09.30).

Рис. 5. Картограмма интенсивностей транспортных потоков на перекрестке
ул. Мостовая – ул. Соликамская в вечерний час пик (18.00-19.00).

Вариант 1

В качестве основы для моделирования Варианта 1 используется проектный чертеж, выполненный специалистами ООО «УралДорпроект» (см. рисунок 2).
Организация светофорного регулирования, используемого при моделировании, на перекрестке ул. Соликамская – ул. Мостовая, а также в непосредственной близости от перекрестка для Варианта 1, представлена на рисунках 6, 7 и 8.

Рис. 6. Фазы светофорного регулирования на перекрестке ул. Мостовая – ул. Соликамская

Рис.7. Фазы светофорного регулирования на перекрестке ул. 1905 года – ул. Соликамская.

Рис. 8.Фазы светофорного регулирования на перекрестке ул. 1905 года – ул. Восстания.

В ходе моделирования данного проектного варианта было выявлено, что для более эффективного функционирования исследуемого участка необходимо на площади Восстания установить приоритет кругового движения. Данная необходимость связана с тем, что транспортные средства, двигающиеся по ул. Мостовой через круговое движение на площади Восстания, следуют непрерывным потоком с большой интенсивностью, в то время как транспорт (в том числе и общественный), направляющийся с ул. Восстания, вынужден ждать их проезда. Такое ожидание приводит к существенным временным задержкам как индивидуального, так и общественного транспорта.

Вариант 2

Основа для Варианта 2 также предоставлена специалистами ООО «УралДорпроект» и представлена на рисунке 3. Проектный Вариант 2 предполагает те же изменения, что и Вариант 1 на перекрестках ул. Восстания – ул. 1905 года и ул. 1905 года – ул. Соликамская. Перекресток ул. Мостовая ул. Соликамская предложено реконструировать: организовать перекресток с круговым движением. Фрагмент моделирования Варианта 2 представлен на рисунке 9.

Рис. 9. Вариант 2. Фрагмент моделирования кругового движения на перекрестке ул. Мостовая – ул. Соликамская.

При моделировании кругового движения на перекрестке ул. Мостовая – ул. Соликамская установлен приоритет проезда для кругового движения. Так же, как и для Варианта 1, на площади Восстания приоритет проезда имеют транспортные средства, движущиеся по кругу.

Анализ результатов моделирования

По результатам моделирования был проведен сравнительный анализ проектных вариантов по организации дорожного движения на перекрестке ул. Мостовая – ул. Соликамская и прилегающих участках (ул. Славянова, ул. 1905-го года, площадь Восстания). Сравнительный анализ проводился на основе результатов моделирования в утренний час пик (08.30-09.30) (таблица 1) и вечерний час пик (18.00-19.00) (таблица 2). Анализ и сопоставление качества функционирования вариантов рассмотрено по следующим параметрам:
• Среднее время задержки всех транспортных средств (сек) – среднее арифметическое время задержки транспортных средств. Время задержки вычисляется для каждого транспортного средства путем вычитания из теоретического (идеального) значения времени в пути, реально полученного значения времени в пути.
• Средняя скорость транспортных потоков (км/час) – среднее арифметическое скоростей всех транспортных средств на участке сети в ходе имитации.
• Полное время в пути (час) – сумма времени, затраченного транспортными средствами на проезд участка сети.
• Общее время задержки (час) – сумма времени задержки всех транспортных средств на участке сети в ходе имитации.
• Общее время остановок (час) – сумма времени, затраченного транспортными средствами на остановки.
• Количество остановок – число остановок, совершенное всеми транспортными средствами в ходе имитации.
• Количество транспортных средств в сети – среднее количество транспортных средств, постоянно находящихся в сети.
• Количество выехавших транспортных средств – определяет количество транспортных средств, покинувших моделируемый транспортный узел за час в каждом возможном направлении.
• Среднее число остановок транспортного средства – среднее арифметическое число остановок транспортных средств за время имитации.
Результаты проведенного сравнительного анализа наглядно представлены в следующих таблицах 1 и 2:
Таблица 1

Таблица 2

Сравнительный анализ, проведенный по результатам моделирования, показывает, что наблюдаются некоторые различия в показателях для Варианта 1 и Варианта 2. По результатам сравнительного анализа, представленного в таблицах 1 и 2, можно говорить о том, что Вариант 1 является более эффективным как для утреннего, так и для вечернего часа пик, поскольку по всем исследуемым параметрам выявлены небольшие улучшения показателей по сравнению с другим проектным вариантом: так, общее время задержки (утренний час пик) для Варианта 1 составляет 8,155, а для Варианта 2 – 8,816 (разница между Вариантами 1 и 2 – 0,661), по параметру средняя скорость (утренний час пик) для Варианта 1 – 21,761, для Варианта 2 – 21,050 (разница 0,711 в пользу Варианта 1), среднее время задержки транспортного средства (утренний час пик) для Варианта 1 составляет 33,475, для Варианта 2 – 34,501 (разница 1,026). В вечерний час пик ситуация значительно не меняется Вариант 1 также является наиболее предпочтительным по ряду параметров: так, общее время задержки для Варианта 1 составляет 7,105, для Варианта 2 – 8,288 соответственно (разница между проектными вариантами 1 и 2 – 1,183), по параметру средняя скорость в результате сравнительного анализа получили следующие данные: Вариант 1 – 23,165, для Варианта 2 – 21,266 (разница составляет 1,899), среднее время задержки транспортного средства для Варианта 1 – 26,948, для Варианта 2 – 32,853 (разница между проектными вариантами составляет 5,905). По результатам сравнительного анализа Вариант 1 является наиболее предпочтительным для реализации.

Выводы

Итак специалистами ЦДИ были рассмотрены два варианта организации дорожного движения на пересечении ул. Соликамская и ул. Мостовая. Рассматриваемые проектные варианты являются дополнением к проекту по организации дорожного движения в зоне влияния площади Восстания. Основная задача моделирования – оценить пропускную способность перекрестка ул. Соликамская и ул. Мостовая с точки зрения транспортных задержек.
<ыли рассмотрены два принципиально различных варианта организации дорожного движения:
Вариант 1. Предусматривается организация регулируемого движения в виде перекрестка с отнесенными правыми поворотами.
Вариант 2. Предусмотрена организация нерегулируемого кругового движения.
Сравнительный анализ результатов моделирования показал насколько отличаются друг от друга рассмотренные варианты. С точки зрения среднего времени задержек транспортного средства Вариант 1 имеет преимущество: в утренний час пик на 1,026 сек, в вечерний – на 5,905 сек.
Средняя скорость транспортных средств также отличается: для Варианта 1 она выше на 0,711 км/час для утреннего часа пик, и на 1,899 км/час для вечернего часа пик.
Для вечернего часа пик Вариант 1 является более эффективным. Так как при организации дорожного движения в соответствии с Вариантом 2, предусматривающем организацию кругового движения на ул. Мостовой, возникают существенные задержки. Задержки возникают вследствие большой интенсивности транспортного потока, следующего с южного направления ул. Соликамской (это направление является главным по отношению к ул. Мостовой).
Различия проектных вариантов с точки зрения транспортных издержек являются несущественными. Поэтому проект необходимо оценивать не только с точки зрения транспортных издержек, но и с экономической точки зрения: в части затрат, необходимых на реализацию рассматриваемых проектных вариантов, с учетом установки светофорных объектов, выделения земельных участков и т.д.

По результатам проведенного моделирования возникли следующие предложения: предусмотренный в проектных предложениях пешеходный переход ул. Соликамской с северной стороны перекрестка ул. Соликамская – ул. 1905 года предлагается убрать: в виду того, что движение с запада ул. 1905 года на север на ул. Соликамскую очень интенсивное, пешеходы создадут дополнительные помехи для движения. Поскольку пешеходный переход в данном случае будет создавать задержки, его исключили. Кроме того, есть возможность перехода ул. Соликамской с Южной стороны перекрестка.
Основной задачей моделирования является определение конфигурации перекрестка ул. Мостовая – Соликамская. Организация пешеходного движения в проектных предложениях предусмотрена только для перехода ул. Мостовой, но, на наш взгляд, организации одного пешеходного перехода недостаточно, необходимо предусмотреть возможность создания еще одного пешеходного перехода через ул. Соликамская. Также необходимо учесть, что создание дополнительного пешеходного перехода приведет к дополнительным задержкам транспортных средств.