Московский автомобильно-дорожный институт (государственный технический университет) Г.А.МЕНДЕЛЕВ ТРАНСПОРТ В ПЛАНИРОВКЕ ГОРОДОВ Учебное пособие Москва 2005 Московский автомобильно-дорожный институт (государственный технический университет) Г.А.МЕНДЕЛЕВ ТРАНСПОРТ В ПЛАНИРОВКЕ ГОРОДОВ Учебное пособие Допущено УМО вузов РФ по образованию в области железнодорожного транспорта и транспортного строительства в качестве учебного пособия для студентов вузов, обучающих по специальности: 291000 "Автомобильные дороги и аэродромы" Москва 2005 УДК 711: 656 ББК 85.118:39 Менделев Г.А. Транспорт в планировке городов: Учебное пособие /МАДИ(ГТУ). М., 2005 135 с. Рецензенты: д-р. техн. наук, проф. Д.С.Самойлов, канд. техн. наук, доц. Е.И.Щербаков В учебном пособии содержатся краткие сведения о развитии городов и их транспортных систем. Особое внимание уделено анализу основных показателей данных систем, методов их определения и прогнозированию на перспективу. Приводится методика расчета пропускной способности многополосной проезжей части с организацией движения на ней маршрутного пассажирского транспорта. Дана информация об аварийности на городских дорогах, рассмотрено прогнозирование и определение ущерба от дорожно-транспортных происшествий, а также представлены основные сведения о зашумленности и загазованности прилегающей городской застройки от транспортных потоков. Рассматриваются методы расчета пассажирских и грузовых потоков на транспортной сети города и распределение пассажирских перевозок между видами транспорта. Освещены вопросы организации и функционирования автомобильных стоянок. Учебное пособие предназначено для студентов вузов, обучающихся по специальности 291000 "Автомобильные дороги и аэродромы". Московский автомобильно-дорожный институт (государственный технический университет), 2005 ОГЛАВЛЕНИЕ ПРЕДИСЛОВИЕ..................................................................................... 4 ГЛАВА 1. ХАРАКТЕРИСТИКА ГОРОДОВ И ИХ ТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ ................................................................................ 9 § 1. Развитие городов и поселений в процессе урбанизации .......... 9 § 2. Транспортные системы и их показатели .................................. 11 § 3. Улично-дорожные сети городов ................................................ 24 § 4. Пути развития транспортных систем городов .......................... 35 ГЛАВА 2. ГОРОДСКИЕ УЛИЦЫ И ДОРОГИ ....................................... 42 § 1. Классификация улиц и дорог .................................................... 42 § 2. Пропускная способность элементов транспортной сети ......... 44 § 3. Дорожно-транспортные происшествия в городах .................... 56 § 4. Зашумленность и загазованность городской застройки от транспортных потоков ............................................................... 69 ГЛАВА 3. АВТОМОБИЛЬНЫЙ ТРАНСПОРТ В ТРАНСПОРТНОЙ СИСТЕМЕ ГОРОДА............................................................. 77 § 1. Распределение перевозок в транспортной системе ................ 77 § 2. Закономерности распределения городских автомобильных потоков ....................................................................................... 86 § 3. Методы расчета пассажирских и грузовых потоков на улично-дорожной сети города ............................................. 93 § 4. Пример транспортных расчетов для города .......................... 101 ГЛАВА 4. АВТОМОБИЛЬНЫЕ СТОЯНКИ ........................................ 107 § 1. Классификация автомобильных стоянок................................ 107 § 2. Формирование и функционирование автостоянок в городах .................................................................................. 112 § 3. Формирование перехватывающих автостоянок ..................... 116 ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ .................................................. 132 ЛИТЕРАТУРА .................................................................................... 133 3 ПРЕДИСЛОВИЕ Увеличение интенсивности движения на улично-дорожной сети быстро исчерпало потенциальные транспортные возможности многих крупных городов мира. Недостаточная изученность закономерностей распределения автомобильных потоков в городах не позволила найти быстрые меры повышения пропускной способности уличной сети. В результате произошли снижение скорости и безопасности движения, увеличение транспортных расходов и потерь времени пассажирами, снижение производительности работы автомобилей. Возникла потребность в реконструкции существующих улиц и дорог со строительством сложных развязок и других транспортных сооружений. В настоящем учебном пособии представлены отдельные вопросы, рассматриваемые в курсе "Транспортная планировка городов", с учетом произошедших изменений за последние годы, а также поиски эффективного взаимодействия уличной и внеуличной сетей автомобильного движения с разделением его на местное и транзитное. Исследования закономерностей городского движения и работы автомобильного транспорта в городах позволили установить следующие важные положения: недопустимость пропуска транзитного движения по городским улицам; несовместимость постоянных потоков грузового автомобильного движения с быстроходным движением легковых автомобилей; целесообразность выделения транспортного движения на специальную сеть городских дорог с сохранением на городских улицах движения автомобилей только для местного обслуживания; потребность в изыскании эффективных средств, обеспечивающих наиболее производительное использование подвижного состава, совершенствование маршрутных систем транспорта общего пользования, дорожных покрытий и сооружений. 4 Городская уличная сеть, сложившаяся в процессе длительного периода развития городов и представленная в генеральных планах городов как сеть общественного уличного пассажирского транспорта, перестает удовлетворять требованиям современного растущего городского движения. До настоящего времени трассирование магистральной сети городов определяется сетью путей массового уличного пассажирского транспорта, которая приспосабливается к пропуску легковых и грузовых автомобильных потоков. Всякое увеличение общего объема перевозок и интенсивности автомобильного движения влечет за собой необходимость увеличения площади проезжей части улиц и плотности магистральной сети. В результате возрастает количество пересечений, снижается их пропускная способность, возникают многочисленные задержки транспортных потоков, падает средняя скорость автомобильного движения, возрастает неравномерность распределения автомобильных потоков в сети магистральных улиц. Неизбежная концентрация населения и автомобилей в городах выдвигает на первое место в разработке их генерального плана транспортное обслуживание, обеспечение безопасности и благоприятных условий жизни. Назрела необходимость решения транспортной проблемы городского движения во взаимодействии городской уличной сети с внеуличной сетью автомобильных дорог на городских территориях и в пригородных зонах. Увеличение численности внутригородских и пригородных сообщений оказало огромное влияние на расширение городских территорий. Бурный рост городов, концентрация в них населения страны и улучшение средств сообщения сопровождались все возрастающей подвижностью населения. Увеличение пассажирооборота и грузооборота привело к широкому применению мощных средств пассажирского уличного (трамвай, троллейбус, автобус) и внеуличного (городские железные дороги, метрополитен) транспорта. 5 Проблемой стало сокращение времени поездок пассажиров в пределах обширных городских территорий. Пользование несколькими видами транспорта неизбежно связано с необходимостью пересадок, с затратой времени на подходы к остановкам и ожидание транспорта. Несомненные транспортные преимущества легковых автомобилей особенно ощутимы при дальних поездках. Эти преимущества послужили мощным стимулом дальнейшего расширения городских территорий, увеличения крупных городов на десятки и сотни километров. Чрезвычайное насыщение городов легковыми автомобилями быстро исчерпало потенциальные транспортные возможности уличной сети городов. Однако системы городских улиц как в процессе их текущей реконструкции, так и в генеральных планах городов по-прежнему определяются требованиями пассажирской сети массового транспорта. В силу многочисленности пассажирских и грузовых сообщений (корреспонденций) образуются мощные потоки внутригородского транзитного движения автомобилей, в которые вливаются потоки загородного транзита. Легковые и грузовые автомобили не могут реализовать свои динамические качества в системе уличной сети пассажирского транспорта с ее многочисленными пересечениями. Уличная сеть городов должна удовлетворять потребности городского движения на длительный срок. Недопустимо закрепление уличной сети в генеральных планах городов без учета специфики и функциональных особенностей движения. В условиях частого расположения перекрестков основной формой организации движения было его регулирование сигналами. Непрерывное увеличение интенсивности движения и жизненная необходимость поддерживать возможность движения автомобилей по городским улицам заставили разработать правила и многочисленные методы регулирования движения. 6 Уличные сети городов с их обычной плотностью и частыми пересечениями обладают сравнительно небольшой пропускной способностью. В крупнейших городах США и Западной Европы в течение последних десятилетий инженеры работают над решением проблемы организации городского движения. Обширный арсенал средств регулирования городского движения получил мощное подкрепление в виде систем непрерывного движения и скоростных дорог. Транзитным потокам открыты отдельные пути, полностью изолированные от местного городского движения. Это новый качест- венный сдвиг в решении транспортной проблемы. Уже наметились основы дорожно-планировочной организации городского движения с разделением городской дорожно-транспортной сети на уличную и внеуличную сеть автомобильных дорог. Возникла потребность в серьезных исследованиях и научной разработке теории расчета, методики технико-экономического обоснования дорожно-транспортной системы и практики проектирования городских улиц и автомобильных дорог в городах и их пригородных зонах. Рациональная планировка городской дорожно-транспортной сети, отвечающая современным требованиям городского движения, определяется научно обоснованными расчетами. Наиболее необходимыми являются: методика определения пропускной способности элементов уличной сети, расчет перспективной интенсивности автомобильного движения в городах, установление планировочной и технической характеристик магистральных улиц и автомобильных дорог внеуличной сети городских зон, правильное определение взаимозависимостей и взаимосвязей между городским движением и построением дорожно-транспортной сети. Исследование закономерностей образования, движения и распределения автомобильных потоков в дорожно-уличных сетях городов помогло увидеть бесперспективность существующей практики приспособления уличной сети городов к непрерывно возрастающим потребностям городского движения. Девизом данного исследования 7 является вывод транзитного движения с городских улиц на автомобильные дороги внеуличной сети, обеспечение условий нормального развития городов, безопасности жизнедеятельности населения, производительного использования автомобилей и дорог в городских перевозках. Существующие методы определения пассажирских потоков между районами города построены на экстраполяции данных, полученных в результате натурного обследования поездок пассажиров и движения автомобилей с применением коэффициентов роста. Однако использование экстраполяционных методов для долгосрочного прогнозирования, несмотря на их огромную трудоемкость, не дает достоверных данных. Эти методы применимы лишь при оперативном планировании и определении работы транспорта на первую очередь строительства (прогноз сроком до 5 лет). Широкое распространение получили вероятностные методы расчета корреспонденции пассажиров в городах. Для применения этих методов необходимо учитывать факторы, которые влияют на формирование пассажирских и грузовых потоков. Они выявляются путем трудоемких натурных обследований с последующим корреляционным анализом полученных материалов. Применение экстраполяционных и вероятностных методов прогнозирования пассажирских и транспортных потоков ограничивает сроки прогнозных расчетов. Данные натурных обследований отражают существующие условия их проведения. 8 ГЛАВА 1. ХАРАКТЕРИСТИКА ГОРОДОВ И ИХ ТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ § 1. Развитие городов и поселений в процессе урбанизации Все поселения бывают двух видов: городские, к которым относятся города с поселениями городского типа, и сельские. Города при проектировании и реконструкции классифицируются в зависимости от их признаков. Основными признаками городов являются: численность населения; административно-политическое значение (промышленный центр, транспортный узел, порт, курорт); местные и исторические особенности. В принятой классификации обобщающим показателем является численность населения. Все остальные признаки в градостроительном проектировании вспомогательные. Они учитываются при подборе планировочных норм, выборе транспортных систем и их отдельных составляющих. В соответствии с действующими строительными нормами и правилами принята следующая классификация поселений (табл. 1.1). Таблица 1.1 Классификация населенных мест № п/п 1 2 3 4 5 Группы поселений Крупнейшие Крупные Большие Средние Малые Население, тыс. чел. городское сельское свыше 1000 500…1000 более 5 250…500 3…5 100…250 1…3 50…100 0,2…1,0 20…50 0,05…0,20 10…20 до 0,05 В процессе развития городов изменяется и численность населения. Города переходят из одной категории в другую, более высокую. Поэтому при их развитии численность населения следует прогно9 зировать по естественному приросту и миграционным процессам. Урбанизация рассматривается как процесс роста численности населения и формирования агломераций вокруг городов, центров с включением пригородных зон. Концентрация населения в городах, повышение роли городов в развитии общества сопутствовали человечеству на протяжении всей его истории. Однако только с начала XIX века наблюдается значительное увеличение темпов и масштабов урбанизации (табл. 1.2). Таблица 1.2 Динамика городского населения мира в 1900-2000 гг. Годы Все население, млн. чел. 1900 1920 1940 1980 2000 906 1171 1608 2400 2995 Население в городах РФ, млн. чел. 5 тыс. 100 тыс. и более и более 27,2 15,6 74,9 27,5 218,7 88,6 716,7 313,7 984,4 602,0 Население в городах мира, млн. чел. 5 тыс. 100 тыс. и более и более 3,0 1,7 6,0 2,3 13,6 5,5 29,8 13,1 31,6 20,1 Ожидается, что к середине XXI века в городах будет примерно половина населения земного шара, в то время как в 1950 году (в городах с населением 5 тыс. чел. и более) проживало около 30% населения мира, а в 1900 году всего 3%. В табл. 1.3 показан рост числа городских поселений и численности городского населения в России за период с 1930 по 2000 год. Таблица 1.3 Количество городских поселений и их населения Число Годы перепипоселков гогородов сей родского типа 1930 1960 1980 2000 709 923 1679 1935 1216 1450 2940 3569 Итого всех городских поселений 1925 2373 4619 5499 10 Численность городского населения, млн. чел. 26,3 56,1 100,0 136,0 Доля городского населения во всем населении, % 18 33 48 56 Приведенные показатели определяются по сложившейся системе классификаций, а численность населения не включает пригородные сельские поселения, тяготеющие к городам-поселкам. § 2. Транспортные системы и их показатели Транспортные системы городов состоят из отдельных подсистем (рис. 1.1), каждая из которых рассматривается подробно на различных уровнях подготовки специалистов. Транспортная система города Внутригородской транспорт Внешний транспорт Транспортные средства Пути сообщения Управление движением Дороги местного значения Магистральные улицы и дороги Уличные Скоростные дороги Воздушный транспорт Тоннельные пути, метро Рельсовые пути, наземные Внеуличные Сети обслуживания Пассажирский электротранспорт Места постоянного хранения Автомобильный транспорт Временные стоянки Мотоциклы, велосипеды Рис. 1.1. Подсистемы общей транспортной системы города Внутригородской транспорт как подсистема включает в себя пассажирский и грузовой автомобильный. Подсистемы пассажирского общественного и легкового транспорта в городах бывают одного или нескольких видов. На маршрутах всех видов транспорта размеры пассажиропотоков колеблются в больших пределах, но пределы колебания по видам транспорта различаются мало. 11 При анализе транспортных систем городов, имеющих несколько видов транспорта, установлено, что их сочетание нередко имеет случайный характер. Распределение перевозок по видам транспорта в таких городах также очень различно. Однако в формировании транспортных систем можно проследить общую тенденцию: по мере роста самих городов увеличивается число городов, имеющих два и три вида транспорта. Как правило, при проектировании рассматривают различные варианты транспортных систем. Число вариантов зависит от размера города. Теоретически, исходя из рядов вместимостей подвижного состава, принятых из перспективного типажа каждого вида транспорта, определяют варианты транспортных систем общего пользования по группам городов. При составлении вариантов типы подвижного состава устанавливают исходя из их вместимости. Поэтому из перспективного типажа следует выбрать типы, близкие к теоретическим, и проверить, будут ли они соответствовать заданным интервалам движения. Пример. В 1 группе городов теоретический ряд представлен вместимостями 35, 90 и 230. Вместимости 35 наиболее соответствует автобус с количеством мест в час пик 37, максимальный интервал его движения принят 7,0 мин, предельный равен 10 мин. Вместимости 90 мест может соответствовать троллейбус и автобус большой вместимости с интервалами движения 2,0…7,0 мин. Основные варианты систем пассажирского транспорта по группам городов приведены в табл. 1.4. К приведенным в таблице вариантам систем маршрутного транспорта по 1, 2, 3 и 4 группам городов могут быть составлены дополнительные, например вместимости 65 мест могут соответствовать два вида транспорта: автобус и троллейбус, а вместимости 110 мест все три вида. Но такое дробление перевозок между вида- ми транспорта необоснованно, так как необходимое количество подвижного состава каждого вида транспорта, соответствующего данной вместимости, будет незначительным, что приведет к усложнению его 12 эксплуатации. Выбор варианта транспортной системы осуществляется на основании технико-экономических сравнений видов транспорта, входящих в систему. Таблица 1.4 Варианты систем массового пассажирского транспорта Группы городов численность № населения в тыс. чел. 1 1000…2000 2 500…1000 3 250…500 4 100…250 5 50…100 Варианты систем пассажирского транспорта 1. Автобус малой вместимости Автобус большой вместимости Трамвай восьмиосный (метрополитен, монорельсовая дорога) 2. Автобус малой вместимости Троллейбус большой вместимости Трамвай восьмиосный (метрополитен, монорельсовая дорога) 1. Автобус малой вместимости Автобус большой вместимости Трамвай восьмиосный 2. Автобус малой вместимости Троллейбус большой вместимости Трамвай шестиосный 3. Автобус малой вместимости Автобус большой вместимости Троллейбус большой вместимости Трамвай шестиосный 1. Автобус малой вместимости Автобус средней вместимости Особо большой вместимости 2. Автобус малой вместимости Автобус средней вместимости Трамвай четырехосный 3. Автобус малой вместимости Троллейбус средней вместимости Троллейбус особо большой 4. Автобус малой вместимости Троллейбус средней вместимости Трамвай четырехосный To же, что в 3 группе городов, но с другим распределением перевозок 1. Автобус малой вместимости Автобус средней вместимости Вместимость, пасс. 50 110 330 (170 4) 50 118 330 (170 4) 50 110 330 50 118 260 50 110 118 260 50 75 155 50 75 162 50 75 190 50 102 162 50 110 75 50 75 Доля перевозок, % 8…11 62…74 15…30 8…11 62…74 15…30 14…20 63…67 13…23 14…20 63…67 13…23 14…20 63…67 63…67 13…23 13…22 47…58 20…40 13…22 47…58 20…40 13…22 47…58 20…40 13…22 47…58 20…40 20…42 45…48 13…32 48…70 30…52 Примечание. Вместимость транспортных средств приведена для часа пик. 13 В варианты транспортных систем городов 1 группы вместо восьмиосного трамвая могут быть включены метрополитен или монорельсовые дороги. Но поскольку вместимости поездов метрополитена и монорельсовой дороги значительно превышают вместимость восьмиосного трамвая, направления, на которых они будут осуществлять перевозки, должны иметь более высокую напряженность пассажиропотоков (пасс. км/км). Более высокая напряженность пассажиропотока получится за счет того, что по протяженности линии метрополитена будет короче линий скоростного трамвая. В основу формирования транспортных подсистем пассажирского транспорта по группам городов заложены основные расчетные показатели: транспортная подвижность, средняя дальность поездки пассажиров, транспортная работа. Ниже приводятся методы получения указанных показателей. Подвижность населения. Подвижность населения это сред- нее число передвижений, приходящееся на одного жителя города в год. Следует различать общую и транспортную подвижность. Общая подвижность включает в себя передвижения, совершаемые на транспорте, и пешие передвижения. Транспортная подвижность это число поездок, приходящих- ся на одного жителя города в год. Транспортная подвижность, учитывающая только полные поездки, т.е. от места посадки до цели поездки, называется сетевой транспортной подвижностью. Такая подвижность не учитывает пересадки в пределах одного вида транспорта или с одного вида транспорта на другой. Если учитывают поездки только в пределах одного маршрута и каждая поездка с одной пересадкой считается за две, а с двумя за три, то такая подвижность называется маршрутной. Обычно в отчетно-статистических данных указывают маршрутные поездки, поэтому подсчитанная по ним транспортная подвижность будет маршрутной. 14 Транспортная подвижность имеет большие пределы колебания. Она изменяется в зависимости от величины города, его планировки, обеспеченности города транспортными средствами и других факторов. Обычно в качестве обобщающего показателя при анализе транспортной подвижности принимают численность населения города, а влияние других факторов учитывается в допустимых пределах колебания этого показателя. Транспортная подвижность не остается постоянной во времени. Она, как правило, повышается в связи с улучшением работы городского транспорта. Рост подвижности городского населения страны по годам может быть вызван следующими причинами: повышением благосостояния населения и его культурного уровня; концентрацией мест приложения труда; увеличением территорий города и численности населения. Статистические данные показывают, что подвижность населения в целом по городам страны увеличивается незначительно. Большой рост подвижности наблюдается в городах с малой численностью населения. Такое положение объясняется тем, что уровень транспортного обслуживания малых и средних городов постепенно приближается к уровню обслуживания крупных городов. По величине транспортной подвижности все города в группах условно разделены на три категории: с высокой транспортной подвижностью (выше предела отклонения); с умеренной транспортной подвижностью (в пределах среднеквадратичных отклонений); с низкой транспортной подвижностью (ниже предела отклонения). Высокая подвижность населения в рассматриваемой категории городов в значительной степени обусловливается поездками прибывающих в город иногородних и пригородных жителей. Эти поезд15 ки при подсчете подвижности, как известно, относят на жителей города. На подвижность оказывают влияние и климатические условия. Наиболее высокая подвижность наблюдается в городах с умереннотеплым климатом. В среднем в городах с умеренно-теплым климатом она выше на 25…35%. Таким образом, вполне закономерно, что подвижность по группам городов имеет колебания, обусловленные: неодинаковой численностью населения городов; специфическими особенностями городов (административный и культурный центр, промышленный город, город-курорт, городспутник и т.д.); природно-климатическими условиями. На перспективный расчетный срок транспортную подвижность можно прогнозировать следующими методами: на основе результатов обработки отчетно-статистических данных методом экстраполяции; по результатам выборочных анкетных обследований; исходя из потребностей в передвижениях городского населения (аналитический метод). Перечисленные методы прогнозирования транспортной подвижности населения имеют отдельные недостатки. Определение транспортной подвижности на основании обработки отчетностатистических данных отражает состояние работы транспорта на периоды получения статистических данных, а количественный рост подвижности по годам зависит от обеспеченности городов средствами транспорта. Кроме того, определенная таким путем подвижность будет маршрутной, которая не характеризует в полной мере размеры транспортной подвижности населения. Транспортная подвижность, определенная на основании данных выборочного анкетного обследования, является сетевой. Однако данные такого обследования отражают подвижность только на период его проведения. Кроме того, транспортная подвижность, ус16 тановленная по данным выборочного анкетного обследования, может иметь значительные погрешности из-за недостаточного процента выборки, неодинакового соотношения групп населения, попавших в выборку, времени проведения обследования и др. Метод подсчета подвижности населения городов путем выявления потребностей в передвижениях является вполне удовлетворительным, но он базируется на ряде предложений и допущений. Сама потребность в передвижениях зависит от многих факторов, которые трудно поддаются учету. Поэтому определенная таким путем подвижность всегда сравнивается с фактической подвижностью и корректируется с учетом последней. Следовательно, прогнозы подвижности населения, получаемые по данным выборочного обследования и на основании теоретических расчетов, могут иметь достоверность не выше, чем определенные при обработке статистических показателей. При выборочном обследовании достоверность полученных данных во многом будет зависеть от процента выборки, который может исказить действительную картину. Учитывая вышеизложенное, транспортную подвижность на перспективу рекомендуется прогнозировать по данным отчетно- статистических показателей исходя из предельных значений подвижности в каждой группе городов. Значение транспортной подвижности для данного города принимается в границах между допустимыми пределами колебания с учетом планировки города и его специфики. Прогнозирование транспортной подвижности на перспективу основано на закономерности ее изменения в зависимости от численности населения и планировки города. Рост транспортной подвижности на перспективу должен идти по пути приближения городов с существующей низкой транспортной подвижностью к городам, в которых подвижность близка к предельному значению. Однако в каждой группе городов будет иметь место колебание подвижности, 17 вызываемое неоднородностью городов, входящих в группы. Пределы изменения транспортной подвижности будут уменьшаться по мере роста численности населения городов (в 1 и 2 группах они будут ниже, чем в остальных группах) в связи с тем, что пределы колебания коэффициентов пользования транспортом с увеличением численности населения городов сокращаются. Данные прогноза транспортной подвижности и допустимые пределы и колебания по группам городов на ближайшую и отдаленную перспективу приведены в табл. 1.5. Таблица 1.5 Прогноз транспортной подвижности Группы городов № 1 2 3 4 5 численность населения, тыс. жителей 100…2000 500…1000 250…500 100…250 50…100 Транспортная подвижность населения (на 1 жителя) ближайшая перспектива отдаленная перспектива допустимые пре- средняя допустимые пресредняя делы колебаний подвиж- делы колебаний подвижность с ность с min max min max 575 535 495 425 345 520 455 400 325 240 630 610 590 525 450 635 595 555 485 405 680 515 460 385 300 690 670 650 585 510 Подсчет подвижности населения по аналитическому методу начинается с установления численности населения города по его социальному составу. Социальный состав населения города определяют на основании отчетных данных. При этом учитывают его изменения на перспективу в связи с ростом промышленного производства и других факторов. Число передвижений по группам населения также должно определяться с учетом возможного изменения на перспективу режима работы трудящихся. Для подсчета подвижности все население города подразделяют на следующие группы: градообразующие и градообслуживающие кадры (рабочие и служащие); 18 учащиеся высших, средних, специальных и профессиональнотехнических учебных заведений; несамодеятельное население (дети, престарелые жители, пенсионеры, учащиеся средних школ и др.). Для каждой группы количество трудовых передвижений вычисляют по формуле А = Н n р, где Н n (1.1) численность рассматриваемой группы населения; число дней в году, в которые совершаются трудовые передвижения (для учащихся число дней занятий); р число передвижений в 1 сут. А = 365 (В + О + П + Б), где В число выходных дней в году; О число отпускных дней в году; П число праздничных дней в году; Б (1.2) среднее число дней, приходящихся на болезни, командировки и пр., при расчете на одного жителя данной группы. Кроме передвижений городского населения учитываются передвижения, совершаемые приезжающими в город. Эти передвижения, как правило, имеют смешанный характер, трудовые и культурно-бытовые. Можно ориентировочно считать, что на каждого приезжего приходится одно передвижение в сутки, совершаемое в часы пик. Аналогично определяют число культурно-бытовых передвижений, но при этом используются данные о передвижениях по целевым назначениям, полученные анкетными обследованиями. Определение подвижности по культурно-бытовым целям всегда связано с определенными трудностями, так как число таких пере19 движений для каждой группы населения во многом зависит и от непостоянно действующих факторов. Подсчитанное таким образом количество трудовых и культурнобытовых передвижений для различных категорий населения города включает передвижения на транспорте общего пользования, на автомобилях и пешком. Чтобы установить транспортную подвижность, необходимо из этого количества исключить число пеших передвижений. Для этого значения полученную подвижность умножают на коэффициент пользования транспортом, представляющий собой отношение числа поездок к числу всех передвижений. Для крупных городов он колеблется в пределах 1,6…1,8, средних лых 1,4…1,6, ма- 1,3…1,5. Коэффициент пересадочности. Коэффициент пересадочности на транспорте общего пользования зависит от размера территории города, начертания транспортной сети в плане города, размещения мест тяготения пассажиров, построения маршрутной системы и системы тарифа за проезд. Этот коэффициент определяется делением маршрутной подвижности на сетевую подвижность. Если данные о маршрутной подвижности известны для всех городов СССР, то данные о сетевой подвижности имеются только по отдельным городам. Их достоверность невелика, так как они получены в большинстве случаев на основании анкетных обследований с малой выборкой. Коэффициент пересадочности может быть найден также делением сетевой дальности поездки на маршрутную. Сетевая дальность поездки с достаточной точностью для расчетов может быть определена по эмпирическим формулам. О маршрутной дальности поездки имеются данные, полученные при талонных обследованиях. В табл. 1.6 указаны коэффициенты пересадочности, которые можно использовать при прогнозировании работ маршрутного транспорта общего пользования. 20 Таблица 1.6 Значения коэффициентов пересадочности № 1 2 3 4 5 Группы городов численность населения города, тыс. чел. 100…2000 500…1000 250…500 100…250 50…100 Коэффициент пересадочности минимальный средний максимальный 1,2 1,15 1,1 1 1 1,3 1,23 1,15 1,05 1 1,4 1,3 1,2 1,2 1 Средняя дальность поездки. Основным показателем, позволяющим сопоставить различные варианты транспортных систем и определить их параметры, является работа транспорта, выражаемая в пассажирокилометрах, которая определяется умножением количества пассажирских перевозок на среднюю дальность поездки. Средняя дальность поездки пассажиров так же, как и подвижность в городах, колеблется в широких пределах. Она в основном зависит от размера территории города, взаимного размещения жилых районов, промышленных предприятий и мест отдыха, начертания транспортной сети в плане города. В настоящее время есть сведения о средней дальности поездки только по ряду городов. Эти сведения были получены по результатам выборочного анкетного и талонного обследований. По данным талонного обследования можно определить лишь маршрутную среднюю дальность поездки, поскольку при таком обследовании нельзя учесть пересадок пассажиров в пределах одного вида транспорта и пересадок с одного вида транспорта на другой. Средняя дальность поездки увеличивается и по мере совершенствования транспортной системы. Это подтверждают данные натурного обследования. При прогнозировании на далекую перспективу, когда расчетов корреспонденций не производят, рекомендуется учитывать сетевую дальность поездки, определяемую аналитическим методом. 21 В настоящее время имеется ряд рекомендаций по определению средней сетевой дальности поездки, которая выражается в функциональной зависимости от размера территории города и других факторов. Анализ данных, полученных по различным формулам, и сопоставление их с фактическими данными показали, что наилучшие результаты получаются при определении сетевой дальности поездки по следующим эмпирическим формулам: lcр где F 1,3 0,3 F ; (1.3) lmin 1,3 0,13 F ; (1.4) lmax 1,3 0,72 F , (1.5) 2 площадь селитебной территории города, км . Объем перевозок и работа транспорта. Структура системы пассажирского транспорта и размер транспортного хозяйства зависят от объема перевозок и работы транспорта. Известно, что объем перевозок определяется как произведение транспортной подвижности на численность городского населения, объем работы транспорта как произведение числа перевозок на среднюю дальность поездки. При прогнозировании для республики, региона и страны в целом объемы перевозок и работы транспорта целесообразно определять исходя из прогнозируемой транспортной подвижности, средней численности населения и средней дальности поездки. Величина средней численности населения города может быть установлена на основании демографического анализа. Если известны значения транспортной подвижности, средней численности населения города и количество городов в группе, объем перевозок можно определить по формуле 22 А где А Н, т размеры перевозок в городах группы; т подвижность (число поездок на жителя) на массовом пассажирском транспорте; Н средневзвешенная численность населения города в группе, тыс. чел. При прогнозировании систем массового пассажирского транспорта необходимо учитывать, что общегодовые перевозки распределяются по периодам года неравномерно. Ожидается, что на пассажирском транспорте общего пользования зимой объем перевозок будет выше среднего. Расчетный объем перевозок за один зимний месяц на общественном транспорте составит: А nз где А nз т Н з Н 12 т з з, (1.6) объем перевозок в расчетный зимний сезон; транспортная подвижность; численность населения, тыс. чел.; коэффициент, учитывающий увеличение размеров перевозок зимой по сравнению со среднегодовым объемом перевозок; з коэффициент, учитывающий долю перевозок, осваиваемую легковыми автомобилями. Определение коэффициента з связано с некоторыми трудно- стями. Поэтому расчеты зимних перевозок целесообразно вычислять, используя существующие закономерности перевозок на транспорте общего пользования и индивидуальном транспорте. 23 В настоящее время сезонное изменение объема перевозок на транспорте общего пользования имеет в основном стабильный характер. Обобщенные данные по использованию индивидуального транспорта (средний пробег, коэффициент использования вместимости и процент автомобилей, находящихся в эксплуатации) обычно известны, поэтому можно определить объем расчетных перевозок. Зная объем перевозок и среднюю дальность поездки, объем работы транспорта в расчетные зимние сутки можно рассчитать по формуле А lcp где м Н м Н lcp 365 k пр з а, (1.7) маршрутная подвижность; численность населения города; lcp сетевая средняя дальность поездки; kпр коэффициент пересадочности сообщений. § 3. Улично-дорожные сети городов Транспортная сеть это совокупность линий внутригородского транспорта. К оценке транспортной сети необходимо подходить прежде всего с точки зрения уровня транспортного обслуживания пассажиров и перевозки грузов. Время, которое пассажиры затрачивают на передвижение, находится в прямой зависимости от плотности транспортной сети, количества транспортных средств, находящихся в движении, и скорости сообщения. Транспортная сеть должна отвечать следующим основным требованиям: все жилые районы города должны быть связаны линиями транспорта с основными пунктами тяготения пассажиров (промышленными предприятиями, административными и торговыми 24 центрами, местами отдыха трудящихся, вокзалами и пр.) по возможно кратчайшему расстоянию; транспортные линии должны проходить по направлению главных пассажиропотоков; длина транспортных линий должна находиться в соответствии с общей площадью города и с числом транспортных средств, курсирующих на сети; транспортная сеть должна обеспечивать пропуск ожидаемого числа транспортных единиц. На случай перекрытия движения на отдельных участках необходимо иметь обходные направления. Начертание транспортной сети в плане города в значительной степени обусловливается планировкой самого города. Однако начертание транспортной сети не обязательно должно повторять планировку самой застройки. Так, например, при прямоугольной планировке г. Лос-Анджелеса (США) сети транспорта имеют радиальную планировку. В зависимости от начертания различают шесть основных принципиальных схем планировки сети: радиальная, радиально-кольцевая, прямоугольная, треугольная, комбинированная, свободная. Наиболее простой является прямоугольная, при которой, как правило, линии пересекаются примерно под прямым углом. Такую транспортную схему имеют многие города США, а также некоторые города России. Обладая бесспорными преимуществами с точки зрения удобства застройки и наличия дублирующих направлений, прямоугольная схема планировки имеет и существенный недостаток. Расстояние между двумя точками линий транспорта, расположенной не на одной магистрали, значительно больше кратчайшего расстояния по воздушной прямой. Отношение этих величин называется коэффициентом непрямолинейности. При реконструкции городов с такой транспортной схемой нередко возникает потребность в пробивке диагональных линий. При большом числе диагональных направлений схема из прямоугольной превращается в треугольную со сложными узлами пересечения. 25 Радиальную схему транспортной сети имеют города с центром, исторически возникшим на пересечении дорог. Такая схема удобна для сообщения периферии с центром, но не создает непосредственной связи между периферийными пунктами. Связь между периферийными пунктами происходит только через центр. В результате этого возникает чрезмерная перегрузка транспортом центра города. Радиальная схема характеризуется еще большим коэффициентом непрямолинейности по сравнению с прямоугольной схемой. По мере роста территории города и развития транспортной сети эта схема может превратиться в радиально-кольцевую. Радиально-кольцевая схема имеет большое преимущество перед прямоугольной и радиальной. Коэффициент непрямолинейности в данном случае составляет 1,1, т.е. длина фактического пробега увеличивается по сравнению с расстоянием по воздушной прямой на 10%. В результате этого обеспечивается более удобная связь между районами, не загружается центр города как при радиальной схеме. Вместе с тем радиально-кольцевая схема приводит к большей плотности транспортной сети в центре города, где располагаются основные пассажирообразующие пункты. По сравнению с прямоугольной схемой, в которой отсутствует отчетливо выраженный центральный транспортный узел, данная схема вызывает некоторую перегрузку центра. Перегрузка может быть снижена при введении дополнительных колец. Для многих городов радиально-кольцевая схема является вполне целесообразной. При реконструкции городов с такой схемой возможна перепланировка сети в центре города путем пробивки хордовых направлений и рассредоточения основных узлов. Типичными примерами такой схемы являются транспортные сети крупных городов мира: Москвы, Парижа, Вены, Берлина и др. Часто встречается в городах комбинированная транспортная схема, в которой сочетаются элементы двух или нескольких геометрических схем. Во многих случаях комбинированная схема оказывается наиболее приемлемой. 26 Кроме рассмотренных выше транспортных схем может применяться так называемая свободная схема. Она целесообразна в городах со сложным рельефом. При рассмотрении схем транспортной сети сравнение их производится по коэффициенту непрямолинейности. Этот показатель определяет время, затрачиваемое пассажирами на передвижение, влияет на среднюю дальность поездки, загрузку транспорта по отдельным участкам сети, а также себестоимость перевозок. Ниже приведены коэффициенты непрямолинейности различных схем транспорта: прямоугольной с квадратной сеткой ............. 1,41; прямоугольной с прямоугольной сеткой ....... 1,27; радиальной (при 12 радиусах) ...................... 3,86; радиально-кольцевой .................................... 1,1; треугольной .................................................... 1,1. При проектировании транспортных сетей следует стремиться к тому, чтобы коэффициент непрямолинейности не превышал 1,2. Необходимо иметь в виду, что приведенные планировочные показатели в неполной мере характеризуют улично-дорожные сети, так как не все они используются для пропуска пассажирского транспорта. От этого зависит время, затрачиваемое на поездку. В общее время передвижения пассажиров на транспорте общего пользования входит время, затрачиваемое на пешеходные подходы к остановкам массового транспорта или к парковкам автомобилей, а также от конечных остановок до места назначения. Время, затрачиваемое на пешеходные подходы, определяется плотностью транспортной сети, т.е. количеством линий транспорта, приходящихся на 2 1 км селитебной площади города. В настоящее время, когда все виды транспорта имеют не одинаковые скорости сообщения, разные тарифы на проезд и разные условия поездки, плотность транспортной сети не всегда определяет время, затрачиваемое на пешее передвижение. Чтобы установить зависимость между временем, затрачиваемым на пешее пере27 движение, и плотностью транспортной сети, должны приниматься следующие условия: равные скорости передвижения на всех видах транспорта (исключая скоростные) и равная стоимость проезда на них с правом пересадки с одного вида транспорта на другой. Плотность транспортной сети определяется по формуле Lc , Fc (1.8) 2 где плотность транспортной сети, км/км ; Lc протяженность транспортной сети по оси улиц, км; Fc селитебная территория города, км. Оптимальной плотностью транспортной сети будет такая плотность, при которой пассажиры затрачивают минимальное время на передвижение Т, включающее время подхода к остановочному пункту или к стоянке автомобиля t n1 , время ожидания транспорта на остановке или подготовки автомобиля к движению tож, время движения на транспорте tдв, которое включает время на пересадки, и время подхода от остановки (стоянки) до цели поездки t n 2 . Т t n1 t n1 t ож t дв tn2 . (1.9) При равномерной плотности сети на территории города, когда = t n 2 , полное время на передвижение определится из формулы Т 2t n t ож t дв , где 2t n t n1 28 tn2 . (1.10) Первый член уравнения складывается из времени подхода t x к линии транспорта и времени t x пешего передвижения вдоль линии транспорта до остановки (при автомобильной поездке эти составляющие исключаются). На основании теоретических исследований инженера А.Х.Зильберталя зависимость между плотностью транспортной сети и дли- ной подхода к транспортной линии lx при любой конфигурации сети составляет: lx 1 , 3 (1.11) 2 где плотность транспортной сети, км/км . Среднее расстояние пешего передвижения вдоль линии транспорта до остановки lx равно: ln , 4 lx где ln (1.12) расстояние между остановками на линии транспорта, км. Тогда время пешего передвижения при подходе к остановке или при переходе от нее до цели поездки определится путем деления расстояния пешего передвижения на скорость передвижения: tx где n tx tx 1 3 1 ln 4 60 , (1.13) n скорость пешего передвижения, км/ч. Время ожидания транспорта на остановках зависит от частоты движения и изменяется от 0 до полного интервала движения между транспортными средствами проходящих маршрутов. Среднее время 29 ожидания (в мин.) транспорта на остановках принимается равным половине интервала: где Lc L c 60 , Wдв э i 2 t ож (1.14) протяженность транспортной сети по оси улиц, км; Wдв число транспортных единиц, движущихся в одном направлении; э i средняя эксплуатационная скорость, км/ч; интервал движения, мин. Время движения прямо пропорционально средней дальности поездки (lср) и обратно пропорционально скорости сообщения ( с). lcp 60 t дв . (1.15) c Средняя дальность поездки зависит от размера территории города, ее формы и размещения мест жительства и пунктов тяготения. Подставив полученные значения в формулу (1.10), получим полное время на передвижение (в мин): T 2 ln 4 1 3 60 n L c 60 Wдв э lcp 60 c или T 60 2 3 n ln 2 n В этой формуле последний член ездку для данного города, lcp Lc Wдв э . (1.16) c время, затрачиваемое на по- можно считать величиной постоянной, не зависящей от плотности сети. При повышении плотности сети 30 увеличивается количество коротких поездок и возрастает количество поездок на дальние расстояния. При снижении плотности сети будет наблюдаться обратная зависимость. Выразив длину сети через плотность Lc = Fc, перепишем уравнение для определения полного времени, затрачиваемого на передвижение, в следующем виде: Т 120 1 3 ln 4 1 1 3 ln 4 1 lcp Fc Wдв n э 60 (1.17) 60 . (1.18) c или Т 120 lcp Wдв n Fc В этой формуле величина Wдв c э представляет собой плотность Fc движения транспорта, т.е. число движущихся транспортных единиц 2 (трамваев, троллейбусов и автобусов), приходящихся на 1 км селитебной территории города. Обозначим плотность движения транспорта Wдв . Общее количество транспортных средств, которое должно обеспечить внутригородские перевозки, зависит от объема перевозок, средней дальности поездки, вместимости подвижного состава, эксплуатационной скорости и продолжительности работы транспорта. Если расчет вести исходя из среднесуточных пассажироперевозок, то необходимое число единиц подвижного состава, которые должны находиться в движении, для всего города можно определить по формуле Wдв А lcp k нп h 365 31 , э (1.19) где А lcp ожидаемый годовой объем перевозок, пасс; средняя дальность поездки, км; коэффициент сезонной неравномерности пассажироперевозок; коэффициент суточной неравномерности перевозок; средневзвешенная вместимость подвижного состава (число предоставляемых мест); kнп э коэффициент среднесуточного наполнения (0,30…0,35); эксплуатационная скорость, км/ч. 2 Тогда плотность движения транспорта (ед./км ) определится из формулы Wдв В этой формуле А lcp Fc 365 . k нп h (1.20) э A выражает объем пассажирских перевозок, Fc 2 приходящихся на 1 км территории в границах застройки города. A обозначим А', тогда Fc А где Н' Н , (1.21) 2 2 плотность населения на 1 км , чел/км ; транспортная подвижность населения, т.е. количество поез- док, приходящихся на одного жителя в год. Подставляя значения А' в формулу (1.20), получим: Wдв Н lcp k нп h 365 32 . э (1.22) По этой формуле можно подсчитать плотность движения транспорта общего пользования для городов различной величины. При 2 этом плотность населения на 1 км подсчитывают исходя из нормы жилой площади на одного жителя, плотности и этажности застройки. В табл. 1.7 приведены значения плотности движения транспорта при принятых значениях средней дальности lcp поездки и средневзвешенной вместимости с транспортной единицы. Таблица 1.7 Плотность движения транспорта для принятых значений средней дальности поездки и вместимости подвижного состава Средняя подСредневзвеПлотность Средняя Численвижность нашенная вмеГрупдвижения дальность ность насестимость под- транспорта пы госеления ср, ления, тыс. поездки lср, вижного состародов поездок на Wдв , ед./км2 чел. км ва с, мест жителя в год 2 500…1000 550 3…4 80…90 3,8…4,5 3 250…500 420 2,5…3 65…75 2,4…3,2 4 100…250 350 2,2…2,5 40…45 2…2,2 5 50…100 100 2…2,2 30…35 1,5…1,8 Если принять для всех групп городов скорость пешего передвижения 4 км/ч, среднее расстояние между остановками на линиях пассажирского транспорта 400 м, скорость сообщения 16 км/ч и эксплуатационную скорость 15 км/ч, то после подстановки и преобразования формулу можно записать в таком виде: Т где Т 5 10 Wдв 3,9 lcp 3 , (1.23) общие затраты времени на передвижение в мин. Принимая значения Wдв и lcp из табл. 1.7 для различных групп городов и подставляя их в формулу (1.23), получим при различных 33 значениях плотности сети зависимость полного времени на поездку от плотности сети для различных групп городов. Минимальная затрата времени на пешее передвижение соответствует плотности транспортной сети, которая и будет оптимальной для данной группы городов. При повышении плотности сети наряду с увеличением общих затрат на строительство линий транспорта возрастет и время на передвижение. В табл. 1.8 приведены рекомендуемые средневзвешенные плотности транспортной сети для различных групп городов, подсчитанные по формуле (1.23). Таблица 1.8 Средневзвешенные плотности транспортной сети для различных групп городов Группы городов (население в тыс. чел.) Оптимальная плотность транспортной 2 сети , км/км 2 (500…1000) 3 (250…500) 4 (100…250) 5 (50…100) 2,3…2,6 2…2,3 1,7…2 1,4…1,6 Как уже отмечалось, длина пеших подходов находится в прямой зависимости от плотности транспортной сети. Эта зависимость выражается показателями, приводимыми в табл. 1.9. Таблица 1.9 Зависимость основных показателей доступности остановок от плотности транспортной сети Показатели Среднее расстояние между магистралями, км* Затраты времени на передвижение между подходами, мин Плотность транспортной сети, км/км 6,25 3,55 2,5 2,0 1,5 1,3 2 1,0 0,30 0,55 0,80 1,05 1,3 1,5 2,0 3 4 5 6 7 8 10 Примечание. * При квадратной планировке сети. 34 При проектировании транспортной сети и установлении транспортных линий в плане города необходимо учитывать и другие факторы, которые определяют ее плотность: рельеф территории, характер застройки и др. Для разных видов транспорта плотность сети различна: для скоростных, имеющих большую провозную способность, она, как правило, значительно меньше, чем для обычных безрельсовых. § 4. Пути развития транспортных систем городов Для современного этапа развития городов характерны изменения, связанные с расширением их территории и слиянием их с пригородом и близлежащими городами. При этом транспортные системы городов превращаются в системы, обслуживающие города и зоны их влияния. Ежегодно десятки млн. жителей городов и пригородов пользуются услугами транспорта для трудовых и культурно-бытовых поездок. Объем только внутригородских перевозок в городах России за последние 10 лет возрос более чем в 1,5 раза. В свою очередь, возросла и средняя дальность поездок пассажиров. Все это привело к тому, что транспортная работа за этот период увеличилась почти в 2 раза. С развитием городов развиваются и совершенствуются транспортные системы. Сейчас в крупнейших городах нашей страны эксплуатируется современный вид скоростного транспорта метропо- литен. Метрополитен запроектирован еще в ряде крупнейших городов страны. По прогнозам, в ближайшие годы протяженность линий метрополитена в городах России достигнет 500…600 км, и метрополитен будет перевозить более 6% всех пассажиров. Но, несмотря на это, городской транспорт в своем развитии значительно отстает от темпов роста городов. Такое несоответствие уже сейчас приводит к серьезным последствиям: во многих городах транспорт не справляется с перевозками, 35 увеличивается время, затрачиваемое на поездки, а сами поездки, особенно в часы пик, во многих случаях становятся для пассажиров тяжелым испытанием. Часто трудящиеся городов вынуждены совершать пешие передвижения на значительные расстояния. Пo обобщенным статистическим данным о маятниковой миграции населения, во многих городах значительное количество таких передвижений совершается на расстояниях с затратами времени, превышающими 90 мин. Предельные затраты времени на поездки во многих городах превышают нормативы. Значительная часть пассажиров при пригородно-городском сообщении затрачивает больше времени на передвижение, чем на поездки в городе. В соответствии со строительными нормами и правилами суммарные затраты времени на передвижение от места проживания до места приложения труда, как правило, не должны превышать для крупнейших городов 60 мин, для крупных 40 мин и для остальных городов 30 мин. Существенное влияние на затраты времени при передвижениях оказывает образование новых селитебных районов, отдаленных от мест приложения труда. Длительность поездки влияет на производительность труда и здоровье трудящихся. Обследования показали, что у лиц до 30летнего возраста, живущих в радиусе доступности 30 минут до работы, число пропущенных дней по болезни в 1,5 раза меньше, чем у тех, которые тратят на дорогу более часа. А у лиц 40…50-летнего возраста в 1,8…2,0 раза меньше. Следовательно, снижение затрат времени на передвижение является важной социальной и народнохозяйственной проблемой транспорта. Увеличение затрат времени на передвижения связано и со снижением скоростей движения на всех видах пассажирского транспорта вследствие несоответствия планировочных характеристик улично-дорожной сети и растущих потоков транспорта на них. 36 В городах с уровнем автомобилизации 250…300 автомобилей на 1000 жителей могут возникнуть и другие не менее сложные проблемы, такие как организация паркирования и хранения автомобилей, организация и регулирование уличного движения, повышение безопасности движения, охрана городской среды. Эти сложные, труднорешаемые задачи в значительной степени можно упростить, если уже в настоящее время со всей серьезностью подходить к решению градостроительных вопросов, в первую очередь, при разработке генеральных планов городов и комплексных схем развития всех видов транспорта. Одной из главных причин трудностей в решении транспортных проблем является допущение серьезных ошибок в генпланах, разработанных в послевоенный период. Эти ошибки касаются установления сети магистральных путей, размещения железнодорожных станций, аэродромов, культурных и торговых центров и решения самой транспортной системы. Именно эти просчеты особенно сильно проявляются при дальнейшем росте городов и развитии транспортных систем. В свое время считалось, что города и городские районы должны формироваться по принципу замкнутого трудового баланса: где работаешь, там и следует жить. Но практика отвергла эту концепцию. Даже в городах, где сложно с транспортом, люди вопреки логике часто ездят с одного конца города на другой при наличии мест работы по месту жительства, тратя при этом много времени на поездки. Это обстоятельство еще в большей степени усугубилось в переходный период на рыночную систему экономики. Наиболее сложное положение складывается с решением транспортной проблемы центров городов, которые являются пунктами массового тяготения пассажиров. По мере роста городов притягательная способность центров, несмотря на попытки разгрузить их от транспорта, не уменьшается, а увеличивается. Здесь также имеются большие просчеты, связанные с чрезмерной концентрацией в центре общественных, культурных, деловых и торговых объектов. При нали37 чии частых пересечений в одном уровне и отсутствии свободных мест для организации автомобильных стоянок, которые не были предусмотрены проектировщиками, решить эту проблему без больших капиталовложений и сносов не представляется возможным. Частичное решение проблемы лежит на пути включения и развития в транспортные системы скоростных видов общественного пассажирского транспорта, что позволит не только снизить затраты времени на передвижения, но и предотвратить нежелаемые последствия бурной автомобилизации. Поэтому неслучайно, что в таких условиях большие надежды в крупнейших городах возлагаются на метрополитен скоростной транспорт с большой провозной способностью. Несомненно, значение метрополитена как скоростного внеуличного вида транспорта огромно: его высокая провозная способность (до 55…60 тыс.пасс/ч); комфортабельные условия поездки, высокие скорости и безопасность движения далеко не единственные его преимущества. Весьма важным градостроительным фактором метрополитена является его сдерживающее свойство против чрезмерного насыщения магистралей города легковым автомобильным транспортом, а, следовательно, и упрощение всех сложных проблем, которые порождает автомобилизация. Поэтому, несмотря на высокую стоимость строительства линий метрополитена, его применение в крупнейших городах вполне оправданно как с экономической и социальной, так и градостроительной точек зрения. Но строительство метрополитена в городах это непростое де- ло. Опыт проектирования и строительства линий метрополитена в городах показывает, что при создавшихся условиях планировки и застройки городов приходится решать сложные проблемы с трассировкой самих линий. Эти осложнения вызваны тем, что во многих случаях в проектах Генплана метрополитен не предусматривался, и теперь приходится этот "костяк" транспортной системы "хирургическими" методами включать в "тело" городского организма. 38 Такое строительство связано и со сносами, и с техническими решениями по защите жилых территорий от шума и вибрации, в конечном счете со значительным удорожанием строительства. По этой причине из всех запроектированных к строительству метрополитенов в городах не удается проложить тоннели мелкого заложения в центральных районах, стоимость которых в 1,5…1,7 раза ниже, чем стоимость метрополитенов глубокого заложения, и сформировать транспортно-пересадочные узлы. Следует отметить, что в городах с многомиллионным населением (Москва и Санкт-Петербург) уже обычный метрополитен со скоростями сообщения 35…40 км/ч не обеспечивает выполнение требований СНиПа по выдержке нормативного времени на поездку. Требуется более скоростной вид транспорта. Таким видом может быть экспресс-метро со скоростью сообщения порядка 50…60 км/ч и более при расстоянии между станциями более 3 км. До последнего времени при проектировании развития транспортных систем недостаточно внимания уделялось охране городской среды. В результате чего транспортные сети улицы и дороги с большой насыщенностью движения автомобильного транспорта оказались в зонах массовой жилой застройки. Известно, что основной задачей комплексного развития транспортных систем городов является обеспечение своевременного и качественного удовлетворения потребностей населения и народного хозяйства в перевозках при эффективном использовании парка подвижного состава. Особенностью проектирования транспортных систем городов и управления их развитием является сложность моделирования процессов городского движения даже с привлечением современной вычислительной техники. Поэтому совершенствование проектирования, планирования и управления транспортными системами городов возможно только на базе изучения закономерностей передвижения населения и перемещения грузов, расселения, загрузки сети магистральных улиц транспортными потоками с учетом пространственно-временной неравномерности пассажиропотоков. 39 Такой подход дает возможность получать ценную информацию при неполном знании механизма городского движения и использовать полученные результаты в практике планирования и организации движения. Первым этапом разработки транспортных разделов генпланов городов, комплексных транспортных схем и проектов организации городского движения является оценка современного состояния транспортной системы на базе материалов специально организуемых обследований, сбора и анализа отчетно-статистической информации (рис. 1.2). Для решения этой задачи необходимо иметь достоверную информацию о размерах, составе и закономерностях изменения потребностей в пассажирских и грузовых перевозках как во времени (по сезонам года, дням недели и часам суток), так и в плане города (по районам, зонам города, включая пригородную зону, по участкам сети маршрутизированного транспорта и сети магистральных улиц и дорог). Такая информация может быть получена лишь на основе систематического изучения указанных закономерностей с проведением периодических натурных выборочных обследований путем анализа условий формирования и распределения пассажиро-, грузо- и автомобилепотоков между важнейшими пунктами тяготения. В основу разработки рекомендаций по транспортным обследованиям положены следующие основные принципы: комплекс обследований и применяемые методы должны обеспечить получение полной и достоверной информации для градостроительного проектирования; методы обследований должны быть наименее трудоемкими; методы обследований должны быть унифицированы в целях получения сопоставимой по разным городам информации; обработка материалов обследований должна выполняться с применением современной вычислительной техники; получаемая информация должна иметь многоцелевое применение (назначение). 40 Постановка задачи Сбор отчетно-статистической информации Обследование Обработка информации Критерии оценки транспортноградостроительной ситуации Закономерности движения Анализ Разработка краткосрочного прогноза Разработка среднесрочного и долгосрочного прогнозов Мероприятия первой очереди Показатели на перспективу Рис. 1.2. Схема последовательности решения задач по совершенствованию транспортных систем и отдельных ее элементов Таким образом, проектирование и развитие транспортных систем городов и их отдельных составляющих должны иметь научную основу, что дает возможность на более высоком уровне выполнять проектные разработки. Ниже приводится схема последовательности решения задач по совершенствованию транспортных систем и отдельных ее элементов. 41 ГЛАВА 2. ГОРОДСКИЕ УЛИЦЫ И ДОРОГИ § 1. Классификация улиц и дорог Улично-дорожная сеть городов состоит из улиц и дорог различного класса, различающихся планировочными параметрами. В соответствии с нормами СНиП 2.07.01-89 установлены следующие параметры для различных категорий улиц (табл. 2.1). Таблица 2.1 Категории улиц и дорог и их параметры Категория улиц и дорог Магистральные дороги: скоростного движения, регулируемого движения Магистральные улицы: непрерывного движения, регулируемого движения Магистрали районного значения Улицы и дороги местного значения Проезды Расчетная Ширина поЧисло скорость, лосы двиполос км/ч жения, м движения Наибольший продольный уклон, ‰ 120 80 3,75 3,5 6…10 4…6 30 50 100 80 3,75 3,5 6…8 6…8 40 50 70 3,5 4…6 60 40…50 3,0 2…4 70…80 30…40 2,75…3,0 1…2 неограничено 70…80 Пешеходные улицы 0,75 80 С учетом категории дорог ширина улиц в городах и поселениях городского типа принимается с учетом пешеходных тротуаров и газонов: магистральных улиц чения 50…80 м, улиц и дорог местного зна- 15…25 м. Приведенная в табл. 2.1 классификация не учитывает всех особенностей сложившихся улиц и дорог, размеров пешеходного движения, характера застройки и др. Она в большей степени используется при проектировании новых улиц и дорог и отражает их функциональное назначение. 42 Недостатки такой классификации особенно остро ощущаются в крупнейших городах, таких как Москва и Санкт-Петербург. В этих городах приняты свои классификации: в Москве "Нормы проектирования и застройки Москвы (ВСН 2-89)", в Санкт-Петербурге "Классификация городских улиц и дорог Ленинграда", Л., 1985 г. Они имеют существенные различия. Но эти классификации также построены преимущественно на функциональной основе, обеспечивающей связи при формировании планировочной структуры города на стадии разработки генерального плана города. К ним привязаны технические характеристики улиц: ширина в красных линиях, число полос движения на проезжей части, ширина тротуаров, предельная величина продольного уклона. Вместе с тем ширина проезжей части рассчитывается исходя из интенсивности движения на перспективу, а ширина в красных линиях из принятой этажности застройки и допустимых норм зашумленности от транспорта. Ширина тротуаров на улице также должна определяться по перспективному показателю пешеходных потоков. При классификации улиц и дорог важное значение имеет состав транспортного потока. Так, по принятой классификации на магистралях скоростного движения не должны проходить обычные маршруты пассажирского транспорта. При большом проценте грузового транспорта в общем потоке такие магистрали превращаются в магистрали грузового движения, к которым предъявляются другие требования, не соответствующие данным табл. 2.1. Учитывая вышеизложенное, в практике проектирования городских улиц и дорог разрабатывают типовые поперечные профили. Расчетными параметрами поперечных профилей являются: ширина проезжей части, ширина тротуаров и ширина в красных линиях (по расчетам зашумленности застройки). Ширина газонов, древесных насаждений и кустарников принимается исходя из принятой застройки, архитектурных сооружений и других условий трассирования улиц. 43 Ниже, на рис. 2.1, как пример приведены отдельные поперечные профили улиц различного класса. а 3 2 1 3 2 б 3 2 3 2 1 4 1 2 3 2 3 в 1 Рис. 2.1. Типовые поперечные профили магистралей: а жилая улица, магистраль районного и общегородского значения; б магистраль общегородского значения с трамваем по оси улицы; в магистраль общегородского значения с непрерывным движением; 1, 2, 3, 4 элементы профиля § 2. Пропускная способность элементов транспортной сети Пропускная способность транспортных потоков это количест- во единиц транспортных средств, которые можно пропустить в одном направлении в единицу времени. Она зависит от частоты расположения транспортных узлов пересечения на линиях и организа44 ции движения на них, а также от пропускной способности остановочных пунктов и принятой системы организации движения по всей улично-дорожной сети. Если пропускная способность остановочных пунктов зависит в основном только от пассажирообмена, то пропускная способность узлов пересечения от многих факторов, а именно: от числа пере- секающихся направлений, интенсивности и состава транспортных потоков по отдельным направлениям, конфигурации узлов пересечения, ширины проезжей части, системы организации и регулирования движения, плотности пешеходного движения и т.д. Как правило, определяющим при расчете пропускной способности линии транспорта общего пользования является пропускная способность остановочного пункта, так как именно она ограничивает возможности пропуска транспортных средств по линии любого вида массового транспорта. Поэтому при определении пропускной способности транспортных линий в целом следует их рассматривать по основному признаку тов пропускной способности остановочных пунк- с дальнейшей проверкой по сложности и загруженности транс- портных узлов пересечения. Прямоугольная схема транспортной сети имеет наибольшую пропускную способность, так как в ней отсутствуют сложные узлы пересечения, а сами узлы пересечений равномерно распределены на территории города. Как правило, при прямоугольной схеме узлы включают пересечения двух магистралей. К преимуществам прямоугольной схемы в этом отношении нужно также отнести возможность организации движения по параллельным дублирующим направлениям, что значительно повышает пропускную способность системы в целом. Наименьшую пропускную способность имеет радиальная транспортная схема, в которой все радиусы пересекаются в центре города, образуя сложный узел пересечений с большой интенсивностью движения. На проход таких транспортных узлов затрачивается много времени. Кроме того, расположенные около узлов пересече45 ний остановочные пункты характеризуются значительным пассажирообменом из-за большого количества пересадочных пассажиров. При радиальной транспортной схеме трудно создать обходные направления, особенно для трамвая и троллейбуса. Таким образом, пропускная способность радиальной схемы нередко лимитируется пропускной способностью ее центрального транспортного узла. Радиально-кольцевая транспортная сеть по пропускной способности занимает промежуточное положение между прямоугольной и радиальной. Пропускная способность комбинированной транспортной сети зависит от того, насколько удачно сочетаются в ней отдельные элементы схем и какие из них преобладают. Пропускная способность такой сети приближается к пропускной способности прямоугольной схемы. Теоретическая или предельная пропускная способность одной полосы движения линии в одном направлении может быть определена по общепринятой формуле 3600 N tp где N , 2 2b (2.1) l l0 число единиц подвижного состава, которые могут быть пропущены в течение 1 ч в одном направлении; скорость движения на перегоне, м/с; tp время реакции водителя, с; b замедление при экстренном торможении, м/м ; l l0 2 длина подвижного состава, м; промежуток безопасности между следующими друг за дру- гом транспортными единицами, м. При установлении пропускной способности транспортной линии следует иметь в виду, что если бы транспорт двигался непрерыв- 46 ным потоком, без остановок, то пропускная способность линии намного превосходила бы реальные ее значения. Пропускная способность одной полосы проезжей части определяется отдельно для непрерывного и регулируемого движения. В предварительных расчетах пропускную способность одной полосы проезжей части улиц и дорог для легковых автомобилей допускается принимать: на скоростных дорогах 1200…1500, на магистральных улицах непрерывного движения 1000…1200, на пересечениях магистралей в одном уровне 600…700 авт./ч. Пропускная способность пересечений в одном уровне дана для регулируемых светофорами перекрестков при отсутствии левоповоротного движения. При наличии на перекрестке левоповоротного движения пропускная способность полосы снижается в зависимости от количества левых поворотов. При непрерывном движении следует учитывать перераспределение автомобилей по полосам при их входе в поток и выходе из него. Практически в условиях многорядного движения пропускная способность на одну полосу будет значительно меньше. М.С.Фишельсон рекомендует при переходе от теоретической пропускной способности к расчетной учитывать снижающие влияния регулируемых перекрестков по формуле Nм где Nм Nт n 3600 (1 2) 0,13 2 n , (2.2) расчетная пропускная способность проезжей части магистральной улицы, ед./ч; Nт теоретическая пропускная способность одной полосы проезжей части, ед./ч; коэффициент многополосности; коэффициент, учитывающий влияние пересечений; n количество полос проезжей части. 47 Коэффициент , учитывающий влияние перекрестков, опреде- ляется по формуле Ln 2 Ln где Ln , 1 a 2 1 b (2.3) t длина перекрестка, м; скорость движения, м/с; аиb соответственно ускорение и замедление движения у перекрестка. t где Тц tз Тц tз 2 , (2.4) продолжительность цикла регулирования, с; продолжительность зеленой фазы. Чем чаще расположены пересечения, тем короче интервалы между ними, меньше показателей пропускной способности полосы движения и ниже средняя скорость движения: с Ln p 2 где 1 a 1 b Ln , м/с, p c скорость сообщения, м/с; p разрешенная скорость на перегоне, м/с; а ускорение при разгоне, м/с; b замедление при торможении, м/с; Ln расстояние между магистральными улицами, м; средняя задержка перед светофором, с. 48 (2.5) Анализ распределения автомобильных потоков на перегонах и на пересечениях магистралей приводит к выводу, что средняя пропускная способность полосы движения значительно меньше рекомендуемых СНиП 2.07.01-89 и зависит от размеров поворотного движения при смене полос для выхода автомобилей из потока влево и вправо и от удельного веса левоповоротного движения на перекрестке. Большое влияние на пропускную способность оказывает время простоя транспортных средств на остановочных пунктах, перекрестках и в узлах пересечений. Для экспрессного безрельсового транспорта, движущегося в общем уличном потоке, пропускная способность между остановочными пунктами всегда значительно ниже, чем теоретическая пропускная способность полосы движения. Это обстоятельство связано с необходимостью выполнять маневры при выходе с остановочных пунктов и входе на них, а также с объездом стоящих вдоль тротуара транспортных средств. Пропускная способность одной полосы движения, подсчитанная 2 по формуле (2.1), при tp = 0,5 с, b = 3 м/c , l = 6 м и l0 = 0,5 м имеет следующие значения (табл. 2.2). Таблица 2.2 Теоретическая пропускная способность одной полосы проезжей части при безостановочном движении легковых автомобилей Скорость движения Пропускная спо- Скорость движения Пропускная способность, ед./ч собность, ед./ч м/с км/ч м/с км/ч 3 11 1220 12 45 1230 5 18 1440 14 50 1110 6 21 1480 18 65 990 7 25 1440 22 80 840 10 36 1330 Данные таблицы показывают, что пропускная способность значительно меняется с изменением скорости. 49 Максимальная пропускная способность (1480 ед./ч) достигается при скорости 21 км/ч, при скорости 80 км/ч она составляет 840 ед./ч. Известно, что пропускная способность многополосных проезжих частей должна быть увязана с провозной способностью, так как основным расчетным показателем при формировании уличной дорожной сети являются ожидаемые пассажиропотоки и распределение их между автомобильным транспортом и маршрутным транспортом общего пользования. Ниже в табл. 2.3 приводятся значения провозной способности автомобильного транспорта при различных скоростях движения и наполняемости автомобиля на расчетной полосе движения в соответствии с данными табл. 2.2. Таблица 2.3 Провозная способность и работа автомобилей Расчетная скорость, км/ч 45 50 65 80 Провозная способность при Выполняемая работа автомосредней наполняемости авбилей, пасс.-км томобиля, чел. Коэффициенты пропускной способности 1,2 1,3 1,4 1,5 1,2 1,3 1,4 1,5 1476 1560 1722 1845 66420 71955 77490 83025 1332 1443 1554 1665 66600 72150 77700 83250 1188 1287 1386 1485 77220 83655 90090 96525 1008 1092 1176 1260 80640 87360 94080 100800 Из табл. 2.3 видно, что провозная способность максимальна, но объем выполненной автомобилями работы возрастает с увеличением скорости, при этом пассажиры затрачивают меньше времени на поездку. При движении однородных транспортных единиц на многополосной проезжей части пропускная способность каждой из последующих полос уменьшается на 20…40% по сравнению с теоретической пропускной способностью первой полосы. В последние годы в ряде стран мира для экспрессных автобусов выделяются специальные полосы. 50 На таких полосах, если на них нет остановочных пунктов, пропускная способность близка к теоретической. Пропускную способность остановочного пункта линии массового транспорта определяют исходя из продолжительности занятия пункта транспортной единицей (поездом): N0 где Т0 3600 , T0 (2.6) общая продолжительность занятия транспортной единицей остановочного пункта, с, Т0 = t1 + t2 + t3 + t4, где t1 (2.7) время, затрачиваемое на подход и остановку подвижным составом на остановочном пункте, с; t2 время, затрачиваемое на посадку и высадку пассажиров, с; t3 время, затрачиваемое на подачу сигнала и закрытие дверей, с; t4 время, затрачиваемое на освобождение остановочного пунк- та, с. Первое слагаемое формулы 2l0 , b t1 где l0 (2.8) промежуток безопасности между следующими друг за другом транспортными единицами при подходе к остановке; b 2 замедление при торможении, м/с . t2 t nд 51 , (2.9) где коэффициент, учитывающий, какую часть входящие или выходящие пассажиры составляют от нормальной вместимости поезда (принимается по большому значению); вместимость транспортной единицы; t время, затрачиваемое одним пассажиром на вход или выход, с; nд число дверей для входа или выхода пассажиров; коэффициент, учитывающий неравномерность использова- ния дверей при посадке и высадке (для поездов метрополитена, трамвая и сочлененных автобусов и троллейбусов). На основании опытных данных, значения t можно принимать для автобусов и троллейбусов равными: на посадку 1,2…1,4 с, на высадку 1,1…1,3 с. При определении практических величин пропускной способности общественного пассажирского транспорта следует учитывать ряд обстоятельств, влияющих на пропускную способность транспортной линии: число остановочных пунктов; наличие пересечений в одном уровне с другими линиями и улицами; тип дорожного покрытия и его состояние; характер продольного профиля: наличие крутых спусков и подъемов; условия видимости на перекрестках и способ регулирования движения и т.п. Влияние этих факторов на пропускную способность транспортной линии не всегда поддается точному учету. Поэтому расчеты пропускной способности для реальных условий носят приближенный характер. Коэффициент, учитывающий неравномерность использования дверей для посадки и высадки, зависит от их числа. Для трехдверного подвижного состава сочлененных автобусов, троллейбусов и трамваев он составляет 1,1…1,2, для поездов метрополитена 52 до 0,6. Время, затрачиваемое на подачу сигнала отправления и закрывание дверей, согласно наблюдениям можно принимать равным 3 с (tз = 3). 2l0 , а t4 где l0 (2.10) промежуток безопасности между поездом, отходящим от остановочного пункта, и поездом, приближающимся к остановочному пункту; этот промежуток можно принять равным также длине поезда, м; а 2 ускорение движения при трогании с места, м/с . Следовательно, величина пропускной способности остановочного пункта зависит от состава поездов и вместимости вагонов. На основании эксплуатационных данных по ряду городов установлены следующие величины пропускной способности линии в одном направлении (ед./ч): для одновагонных трамвайных поездов 90, для двухвагонных сочлененных 70. Для троллейбусов и автобусов пропускная способность остановочного пункта достигает 90 ед./ч, для автобусов при спаренных остановочных пунктах она повышается до 120 ед./ч. Пропускная способность транспортных узлов зависит от их планировочных особенностей и системы организации и регулирования движения. Для простых транспортных узлов она определяется как пропускная способность линии между перекрестками, умноженная на коэффициент снижения пропускной способности из-за задержки транспорта на перекрестке. Этот коэффициент подсчитывается по формуле Ln Ln 2 2 2a 2b 53 , tз (2.11) где Ln расстояние между перекрестками, м; скорость движения на перегоне, м/с; tз средняя продолжительность задержки у перекрестков, с, tз tк 2t ж ; 2 tк продолжительность красного сигнала светофора, с; tж продолжительность желтого сигнала светофора, с; а ускорение при разгоне, м/с ; b замедление при торможении, м/с . (2.12) 2 Обычно значение 2 находится в границах 0,55…0,65. Для сложных транспортных узлов пропускную способность определяют чаще всего экспериментальным путем. Она значительно ниже, чем у простых перекрестов. Учитывая то, что пропускная способность на транспортных сетях обычно лимитируется пропускной способностью остановочных пунктов, разрабатываются и внедряются различные мероприятия по повышению их пропускной способности. В практике часто применяются сдвоенные остановочные пункты, особенно автобусного транспорта. Их пропускная способность выше, чем сумма пропускных способностей двух остановочных пунктов, так как четкий ритм работы остановочных пунктов сохранить при высокой частоте движения практических невозможно. Расположение двух пунктов на близком расстоянии друг от друга связано с помехами при входе на второй остановочный пункт и выходе с первого остановочного пункта по ходу движения. Сдвоенные и даже строенные остановочные пункты можно предусматривать для автобусов и троллейбусов, маршруты которых проходят по одним магистралям. Такое решение обеспечивает раздельную посадку и высадку на маршрутах, проходящих на участках с интенсивным движением и большим пассажирооборотом остановочных пунктов. 54 Пропускная способность сдвоенных и строенных остановочных пунктов городского транспорта практически не может превышать 120 ед./ч. К тому же они имеют ряд недостатков. Для их организации требуется большая ширина площадки, поэтому применение может оказаться целесообразным только в тех узловых пунктах, где необходимо устраивать развязки до и после остановочных пунктов. В этих случаях достигается развязка маршрутов по направлениям и повышается пропускная способность всего транспортного узла. Пропускная способность всей проезжей части устанавливается как сумма пропускных полос движения. При этом первая полоса движения, по которой движется общественный транспорт, должна исключаться из расчета. На ней размещаются остановки общественного транспорта, и она может использоваться для кратковременных стоянок автомобилей и складирования снега в зимний период. При многополосном движении пропускная способность, полученная расчетным методом, умножается на коэффициенты: для второй полосы движения 1; для третей полосы движения 0,85; для четвертой полосы движения 0,70; для пятой полосы движения 0,50. С помощью вышеприведенных коэффициентов пропускной способности (табл. 2.3) определяется провозная способность автомобильного транспорта на многополосной проезжей части (табл. 2.4). Данные таблицы показывают, что теоретическая провозная способность шестиполосной проезжей части при скоростном режиме движения и отсутствии пересечений в одном уровне близка к 3000 пасс. в час. При светофорном регулировании провозная способность уменьшается примерно в 2 раза. При одностороннем движении одна из полос движения также может быть использована для стоянок автомобилей и в расчет пропускной и провозной способности не должна включаться. 55 Таблица 2.4 Провозная способность автомобилей на многополосной проезжей части Расчетная скорость, км/ч 20 25 35 45 50 65 80 Количество полос движения для автомобильного транспорта в одном направлении при средней наполняемости 1,2 чел. Коэффициенты пропускной способности 2(3) 3(4) 4(5) 5(6) 1775 3280 4525 5410 1730 3200 4440 5305 1600 2885 4005 4806 1475 2730 3765 4500 1330 2465 3495 4060 1190 2195 3030 3620 1010 1865 2570 3075 § 3. Дорожно-транспортные происшествия в городах Одной из главных проблем развития городских путей сообщения является безопасность движения. Автомобиль стал самым опасным средством сообщения. Количество дорожно-транспортных происшествий со смертельным исходом на 1 млрд. пассажиро-километров в США составляет: на железнодорожном транспорте 1,2; на воздушном 8,5; на автомобильном 16. По данным ООН, в 1990 году в мире на дорогах погибло 300 тысяч и ранено свыше 10,5 млн. человек. С ростом численности автомобильного парка уличный травматизм превратился в социальное бедствие (табл. 2.5). Таблица 2.5 Уличный травматизм в крупнейших странах мира Страны США Германия Франция Италия Англия Швейцария убито 34768 12462 8517 6986 5550 1127 Количество пострадавших 1985г. 1995 г. ранено всего убито ранено 1350000 1384763 38200 1400000 353370 365832 14109 438221 183750 192267 8295 185031 148421 155857 8197 202285 268308 273858 6970 340581 29467 30594 1296 34432 56 всего 1438200 452330 193326 209482 347551 35701 В Российской Федерации в 2000 году погибло 29594 чел. и ранено 179401 чел. На автомобильных магистралях европейских стран в течение 1990 года в автомобильных катастрофах погибло 80 тыс. человек; только на дорогах США в 1993 году погибло 43400 человек, а в 1998 году число смертельных случаев возросло до 52400. По данным анализа дорожно-транспортных происшествий, их число по России с 1990 года по 1998 год возросло в 1,9 раза при росте парка автомобилей и мотоциклов в 2,8 раза. В городах и рабочих поселках зарегистрировано 60% всех происшествий. Из общего количества происшествий в городах 70…80% составляют наезд на пешеходов, например: Москва 80%, Новосибирск 81%, Челябинск 66%, Санкт-Петербург 84%. В целом по России на- езды на пешеходов в республиканских, краевых и областных центрах составляют 63,2%; в других городах и рабочих поселках 50,6%; на дорогах союзного и республиканского значения на областных и местных 35,1%, около 27%. В городах США наезды на пешеходов составляют около 50% всех происшествий. Число травмированных пешеходов почти в 25 раз больше, чем число убитых. Вероятность несчастных случаев со смертельным исходом в городах составляет около 50%, а вне городов эта вероятность меньше в 4,5 раза. Вероятность несчастных случаев для пешехода выше, чем для водителя. Причинами уличного травматизма являются водители, транспортные средства и дороги пешехода. Установлено, что для всех категорий транспорта причины несчастных случаев, связанные с состоянием транспортных средств и дорог, составляют небольшую долю (0…7,17%) за исключением троллейбусов и автобусов (около 23%). Однако во всех случаях количество дорожно-транспортных происшествий возрастает с увеличением интенсивности транспортных и пешеходных потоков. Развитие дорожно-уличной сети в городах резко отстает от потребностей непрерывно возрастающего автопарка. Если насыщение 57 городов автомобилями возрастает в показателях на 1000 человек 50, 100, 150 до 200 и более автомобилей, неизбежно возникают дорожные затруднения. Автомобили продвигаются плотными потоками, увеличивается длительность светофорных циклов на перекрестках, пешеходы теряют терпение, в одиночку и массами пересекают проезжие части улиц, лавируя между автомобилями. Возникают условия осложнений, расстройства и дезорганизации движения. Если наряду с увеличением интенсивности движения автомобилей возрастает поток внутригородского и внешнего транзита, а вдоль главных распределительных радиальных и кольцевых магистралей и в городском центре градостроители, соблазняясь наличием коммуникаций, разместят многоэтажные жилые здания, магазины, гаражи на сотни автомобилей, промышленные и общегородские административные, учебные, зрелищные и спортивные сооружения и этим в огромной степени увеличат интенсивность не только автомобильного, но и пешеходного, пересекающего улицу, движения, то для этих условий можно предсказать по опыту Германии динамику роста несчастных случаев. По данным о численности автомобильного парка и числе несчастных случаев в городах Германии по состоянию на 1990, 1992, 1994, 1996 и 1998 годы была установлена зависимость между количеством автомобилей и "удельной плотностью" транспортных происшествий. Полученная кривая соответствует уравнению U где U n n2 120 10 3 n , 9,5 (2.13) количество несчастных случаев на 1000 автомобилей; количество автомобилей, тыс. Кривая графика послужила основой для вывода указанной формулы (рис. 2.2). 58 n 3500 1953 г. Количество автомобилей, тыс. 1952 г. 2500 n2 a n b 1951 г. 2000 1950 г. 1500 1949 г. 1000 500 0 100 200 300 400 500 U Количество несчастных случаев на 1000 автомобилей Рис. 2.2. Транспортные происшествия на городских улицах. Зависимость между интенсивностью движения и "удельной плотностью" транспортных происшествий (Германия) Характер кривой показывает, что с увеличением автомобилизации городов происходит не только абсолютное увеличение количества несчастных случаев, но и рост количества несчастных случаев 59 на каждую тысячу автомобилей. При этом уличный травматизм растет в геометрической прогрессии. Увеличение числа автомобильно-пешеходных контактов на магистральных улицах в обстановке местного и преобладающего транзитного пробега автомобилей с ростом численности автопарка все в большей степени будет обострять аварийную ситуацию. Динамика роста количества несчастных случаев в городах разной величины принимает особенно угрожающие размеры для крупных городов при ожидаемом насыщении их автомобилями в перспективе до 2015 года. Прогноз травматизма, составленный по показателям "удельной плотности" несчастных случаев для г. Москвы, служит серьезным предупреждением практике сосредоточения сферы обслуживания и жилья на магистральных улицах с одновременным приспособлением их к пропуску мощных транзитных автомобильных потоков (табл. 2.6). Наблюдения, проведенные за рубежом, показали, что число жертв автомобильного движения увеличивается с ростом автомобильного парка и населения. Известный английский ученый Смид на основе обработки огромного статистического материала в целях определения уровня смертельных случаев в дорожно-транспортных происшествиях разработал и предложил следующую формулу: D где D 3 0,0003 (N P)2 , (2.14) количество смертельных случаев в ДТП; N количество автомобилей; Р количество жителей. На основе расчетных показателей для ряда стран с большим уровнем автомобилизации составлен прогноз фактического числа смертельных случаев на ряд перспективных периодов (см. табл. 2.6). Сопоставление и анализ этих показателей дают представление о качестве работы служб безопасности движения в странах. 60 Таблица 2.6 Прогноз травматизма в крупном городе № п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Наименование показателей Численность населения Р Насыщение легковыми автомобилями (с учетом 8 груз. авт. на 1000 чел.) Численность автопарков Пробег автомобилей в сутки, в том числе: грузовые легковые Пробеги автомобилей в год, общий, в том числе: грузовые легковые Удельный вес в пробеге: грузовые легковые Прирост: автопарка пробега Число несчастных случаев в год, общее число, в том числе: на 1000 авт. на 100 млн. авт.-км пробега на 100 млн. авт.-км пробега Прирост числа несчастных случаев Единица измерения млн. чел. Периоды (годы) Перспектива 1990 2005 2010 2015 6507 6600 6700 7000 авт./1000 чел. 38 100 150 200 Тыс. авт. 252 660 1050 1400 млн. авт. км 16,83 21,18 39,48 45,46 млн. авт. км 11,28 млн. авт. км 5,60 11,38 16,08 11,58 27,90 12,10 33,36 млн. авт. км 6143 10086 14411 16283 млн. авт. км 4099 млн. авт. км 2044 4154 5932 4227 4417 10184 11866 % % 67 33 41 59 30 70 20,7 79,3 % % 100 100 260 164 416 235 560 265 случаев 6256 случаев случаев случаев 25 102 102 75 492 492 125 911 911 170 1450 1450 % 100 300 500 680 49500 131250 238000 Установлено, что при увеличении численности населения в городах с 1 млн. до 7 млн. соответственно увеличивается число смертельных случаев в ДТП в 7 раз. При увеличении на 1000 человек количества автомобилей с 8,5 до 184 (в 21,6 раза) количество погибших в ДТП увеличивается только в 2,8 раза. Отсюда можно сделать вывод, что главным фактором роста количества смертельных случаев в ДТП является увеличение численности населения. С ростом автомобилизации растет количество погибших в дорожнотранспортных происшествиях на 100 тыс. человек и сокращается этот показатель на 1000 автомобилей, в особенности для крупных городов. 61 Наблюдения, проведенные за рубежом, показали, что число жертв городского движения увеличивается одновременно с ростом населения города (табл. 2.7). Таблица 2.7 Количество жертв на улицах Количество жертв движения Число обслепешеходы число погибших Численность навсего подованных гопешеходов от селения города страродов числа пострачеловек % давших давших, % Меньше 50 тыс. 1387 4619 2154 46,6 3,2 От 50 до 5000 тыс. 153 5534 2787 50,3 4,1 Выше 500 тыс. 15 6419 4038 65,2 6,3 Условия безопасности пешеходного движения могут быть определены с учетом многочисленных наблюдений, показывающих, что нормальный перерыв пешеходного движения на переходах улиц можно принять равным 30 секунд. Сверх этого срока пешеходы теряют терпение, а после 40 секунд начинают пересекать проезжую часть, игнорируя сигналы. Расчетом может быть определен критический объем движения автомобилей, обеспечивающий наличие интервалов определенной продолжительности и частоты для пропуска пешеходов. Количество удобных интервалов в транспортном потоке в час: N где t 3600 , 30 t (2.15) время, затрачиваемое пешеходом на переход проезжей части при n = 1,2 м/с. Практически пешеходные переходы возможны при следующей критической интенсивности движения, резко снижающейся с увеличением числа полос проезжей части (табл. 2.8). 62 Таблица 2.8 Необходимое время для пешеходов на переходах улиц Ширина проезжей части, м 6 9 12 15 18 21 24 Время перехода пешеходом проезжей части, с 5 7,5 10,0 12,5 15,0 17,5 20,0 Критическая интенЧастота интервасивность движения, лов, инт./ч авт./ч на полосу 103 720 96 480 90 360 85 288 80 240 75 206 72 180 Отсюда видно, что расчетная безопасная интенсивность движения на магистральных многополосных улицах с переходами чрезвычайно низка. Многополосные проезжие части заполняются движением, потоки уплотняются, число интервалов резко сокращается, и пешеходы вынуждены проникать с риском для жизни через потоки автомобилей, движущихся с опасными интервалами. Возникает опасность наездов на пешеходов, создается аварийная обстановка при попытке предотвратить наезд автомобиля на человека. При самых высоких дорожных и планировочных качествах городской магистральной улицы многополосная проезжая часть всегда будет потенциально опасной для движения. Перекрестки улиц являются местом взаимного пересечения транспортных и пешеходных потоков, здесь происходит до 50% общего количества несчастных случаев. Наибольший процент погибших приходится на пешеходов (табл. 2.9). Исследования движения пешеходов и автомобилей в пределах проезжей части дают основание сделать вывод, что главной причиной травматизма является недопустимое перенасыщение магистральных улиц городов автомобильным движением. 63 Таблица 2.9 Число пострадавших от уличного движения Группа пострадавших Пешеходы Пассажиры безрельсового транспорта Пассажиры рельсового транспорта Велосипедисты Прочие (на водном и воздушном транспорте) Всего: Количество несчастных случаев, % убито ранено 41 26 26 54 4 1 3 3 26 16 100 100 Безопасность городского движения определяется количеством дорожно-транспортных происшествий, смертельных случаев и ранений пешеходов. Более половины всех происшествий совершаются в городах (табл. 2.10). Однако тяжесть последствий в городах значительно выше, чем в сельской местности. Таблица 2.10 Распределение количества дорожно-транспортных происшествий и их последствий в зависимости от места возникновения (по данным за 2000 г.), % от общего числа № Места возникновения ДТП п/п 1 В столицах республик, краевых, областных центрах 2 В городах республик краевого и областного подчинения 3 В городах районного подчинения 4 В иных населенных пунктах 5 Другие места Количество ДТП Погибло Ранено 35,3 20,5 33,9 14,7 9,8 14,3 9,6 7,3 9,1 13,4 27,0 14,3 48,1 13,0 29,7 Потери народного хозяйства от дорожно-транспортных происшествий в городах значительны, и они должны учитываться при сравнении вариантов транспортных систем. Расчеты потерь народного хозяйства от ДТП, по данным МВД России за 2000 г., составили 191,7 млрд. руб. 64 Статистика показывает, что большинство происшествий в городах совершается по вине человека водителей, пешеходов, пассажиров и велосипедистов. В то же время исследования показывают, что косвенной причиной возникновения значительной части происшествий являются неблагоприятные дорожные условия, недостаточный уровень развития транспортной сети и несовершенство организации движения. Отмечено также, что на аварийность большое влияние оказывает вид транспорта. Общее количество дорожно-транспортных происшествий распределилось в 2000 г. следующим образом: на легковой транспорт приходится 64,4%, грузовой автобусы 13,9%, мотоциклы 19,6%, 2,0%. Однако этот показатель недостаточно объективно характеризует степень опасности отдельных видов транспорта, так как не учитывает основной показатель транспорта выполняемую им работу. Относительная аварийность на различных видах пассажирского транспорта неодинакова. На легковом транспорте этот показатель в десятки раз выше, чем на общественном транспорте. Причем абсолютный ущерб на автобусе и легковом транспорте растет в связи с быстрым ростом парка подвижного состава. Все это указывает на целесообразность учета потерь от ДТП при проектировании систем городского пассажирского транспорта. Методика расчета потерь на различных видах городского транспорта основана на использовании устойчивых соотношений, существующих между показателями, характеризующими аварийность и тяжесть последствий от нее, которые включают количество погибших и раненых, приходящееся на одно ДТП. Эти соотношения по отдельным видам транспорта были получены путем анализа статистических данных по всем крупным и крупнейшим городам, включая Москву и Санкт-Петербург, за период 1972-1979 гг. Они устойчивы также в масштабе всей страны, т.е. эта закономерность имеет общий характер. 65 7 Относительное количество происшествий (на 10 пасс. км) на различных видах транспорта по разным городам неодинаково и его следует определять по каждому конкретному городу и виду транспорта по отчетным данным городских Госавтоинспекций за последние 5 лет. Анализ показал, что относительная аварийность по городам изменяется по отдельным видам транспорта во времени незначительно, а в среднем остается на прежнем уровне. Стабильность этого показателя можно объяснить взаимодействием двух факторов. С одной стороны, совершенствование транспортной системы способствует снижению аварийности, с другой стороны рост ин- тенсивности движения сдерживает этот процесс. Исходя из указанных положений размер потерь от дорожнотранспортных происшествий на различных видах городского транспорта рекомендуется определять в следующей последовательности. Относительное среднегодовое количество ДТП на различных видах пассажирского транспорта определяется по отчетным данным за последние 5 лет: Z 5i , 5 A pi Zi где Z5i Аpi (2.16) количество ДТП за 5 лет на i-м виде транспорта; годовая работа i-го вида транспорта в 10 млн. пасс. км. Относительное количество пострадавших по отдельным видам транспорта за последние 5 лет (на одно происшествие). Пi где П5i и Р5i П5i ; Z5i Пi P5i , Z5i (2.17) количество погибших и раненых на i-м виде транспорта за 5 лет. 66 При отсутствии статистических данных о пострадавших можно пользоваться данными, приведенными в табл. 2.11. Таблица 2.11 Относительное количество пострадавших от дорожно-транспортных происшествий на различных видах городского транспорта Показатель легковые автомобили Виды транспорта грузовые автомотоавтомобус циклы били трамвай троллейбус Количество погибших в одном ДТП Пi Пi Zi 0,07 0,1 0,1 0,12 0,14 0,08 1,0 0,8 1,1 1,14 1,18 1,0 Количество раненых в одном ДТП Рi Pi Zi Потери народного хозяйства на отдельных видах транспорта определяются с использованием полученных относительных показателей, а также стоимостных данных, разработанных в МАДИ под руководством доц. О.А.Дивочкина. Сi где Sм Sм ПiSп РiSр , руб., (2.18) затраты на ликвидацию последствий от одного ДТП; Sп потери от гибели одного человека; Sр потери от ранения одного человека. Относительные годовые потери на отдельных видах транспорта составят: Сгi Сгi Zi Ci руб./10 млн. пасс. км (2.19) Z5i ( Sм 5A pi (2.20) 67 ПiSп РiSp ) . Годовые потери по видам транспорта Cгi A pi тыс. руб. Cгi (2.21) Суммарные годовые потери на нескольких видах городского транспорта Cг i Cгi тыс. руб. (2.22) 1 Взвешенные относительные годовые потери по видам транспорта Свгi где Арi Cгi 100 A pi 7 тыс. руб./10 пасс. км, (2.23) доля работы i-го вида транспорта, в %. Этот показатель необходим для анализа доли потерь от дорожно-транспортных происшествий по видам транспорта. Приближенный расчет потерь за весь срок проектирования производится по пятилетним периодам при допущении, что характер изменения исходных данных за 5 лет (работа различных видов транспорта и стоимость потерь на них) носит линейный характер. Это допущение делается в связи с невозможностью точного ежегодного прогнозирования объемов работ на отдельных видах транспорта, а следовательно, и ежегодных стоимостных показателей. Анализ показал, что разница между приближенным и точным расчетом не превышает 2,5% и не отразится при сравнении вариантов, так как ошибка в них будет одинаковая. Суммарные потери от дорожно-транспортных происшествий по вариантам за несколько пятилетних периодов с учетом нескольких 68 видов транспорта приводятся к начальному периоду проектирования с помощью коэффициента t: 1 t где Енп (1 Eнп )t , (2.24) начальный период проектирования; расчетное время, год. t В табл. 2.12 приводятся обобщенные данные по аварийности на магистралях в зависимости от видов транспорта, проходящего по ним. Таблица 2.12 Показатели безопасности движения для улиц с различным числом видов транспорта Число видов транспорта Три Два Один Виды общественного транспорта трамвай троллейбус автобус трамвай троллейбус трамвай автобус трамвай автобус троллейбус автобус трамвай Преимущественный вид транспорта Условный показатель безопасности легковой 14 легковой 8,8 легковой 5,6 грузовой 7,4 легковой 9,5 различный 4,5 § 4. Зашумленность и загазованность городской застройки от транспортных потоков Известно, что более 80% шумового фона города создает транспорт. Шум на городских улицах с интенсивным движением сейчас в крупнейших городах нашей страны достигает 85…100 децибел, и 69 каждый год возрастает в среднем на 12…14 децибел. Источниками шума являются все виды транспорта, входящие в единую транспортную систему города. В табл. 2.13 представлены усредненные данные о уровне шума на улично-дорожной сети в городах. Таблица 2.13 Зашумленность на транспортных линиях № п/п Вид транспортной линии 1 Железная дорога 2 Скоростная дорога 3 Улица районного значения Жилая улица Открытая линия метро 4 5 Интенсивность движения Уровень шума, дБ Допустимый уровень шума, дБ на линии у жилой застройки 90…95 65…74 50 85…90 67…76 50 500…2000 75…85 61…75 45 50…500 40 пар поездов 60…75 54…69 50 75…80 50…59 50 40…60 пар поездов 2000…600 0 Отдельные единицы транспортных средств создают шум от 75 до 100 дБ. Существуют резервы снижения уровня шума в самих источниках. Основными же мероприятиями по снижению уровня шума в городах являются градостроительные и организационные: рациональное размещение на территории города объектов тяготения, выбор трассировки транспортных сетей и их специализация, рациональное решение транспортных узлов, усовершенствование методов организации движения. Градостроительные мероприятия (рис. 2.3) в первую очередь связаны с проектированием улично-дорожной сети в зонах новой застройки и могут применяться при ее реконструкции. Но при реконструкции не всегда возможно добиться снижения шума в жилой застройке до допустимого уровня (табл. 2.13). В этих случаях дополнительно применяются архитектурно-конструктивные мероприятия: улучшение звукоизолирующих качеств отражающих конструкций, 70 архитектурно-планировочные решения зданий, совершенствование конструкции оконных проемов. Градостроительные методы борьбы на пути распространения шума Использование приемов застройки Увеличение расстояний до застройки Функциональное зондирование территории Планировочные меры Здания жилого и нежилого назначения Шумозащитные полосы зеленых насаждений Искусственные сооружения Примагистральные экранирующие сооружения Использование особенностей рельефа Существующие зеленые насаждения Территориальные разрывы Естественные условия Рис. 2.3. Градостроительные мероприятия по борьбе с шумом Эти мероприятия направлены на снижение уровня шума в помещениях зданий. При росте интенсивности движения в условиях существующей застройки приходится применять комплекс мероприятий, включая и мероприятия по совершенствованию организации движения. Не менее важное значение при развитии транспортных систем следует уделять и вопросам загазованности. Сейчас на магистральных улицах крупнейших городов концентрация вредных выбросов автомобильным транспортом составляет: 3 окиси углерода 22…100 млгр. на 1 м ; окиси азота 0,7…4,0 млгр. на 1 м ; углеводорода 1,2…6,6 млгр. на 1 м . 3 3 71 В городах ряда зарубежных стран, где интенсивность движения значительно выше, концентрация окиси углерода находится в пре3 делах 100…400 млгр. на 1 м . Градостроительные мероприятия по борьбе с загазованностью не играют существенной роли. Поэтому важное значение имеют мероприятия по снижению вредных выбросов транспортом и выбор транспортных средств для транспортных систем различных по величине городов при разработке проектов их развития. По мере роста интенсивности движения и концентрации выбросов в воздухе загазованность магистралей увеличивается и на территории жилой застройки. Недостаточная пропускная способность улиц центральных районов привела к перегрузке районных магистралей. Частые остановки транспорта на регулируемых пересечениях и заторы в уличном движении создали повышенные очаги загрязнения. Экологические карты, построенные по факторам воздушного и шумового загрязнения городской среды от автотранспорта, свидетельствуют о значительном различии в размерах "пораженных" территорий. Так, размеры зоны повышенного шумового загрязнения одного и того же района города в 5…8 раз превышают размеры зоны воздушного дискомфорта. Причем распределение зон шумового загрязнения по улично-дорожной сети городов имеет более равномерный характер, в то время как вклад транспортных пересечений в загрязнение воздуха примагистральных территорий достигает 80…90%, создавая таким образом превышенные очаги загрязнения. Причиной этого является различное влияние на городскую среду автомобилей по факторам загрязнения воздуха и шумности. Регулируемые пересечения увеличивают уровень загрязнения воздуха в 4…7 раз, а уровень шумности в 1,4 раза. Таким образом, борьба с вредным влиянием автомобильного транспорта на воздушный бассейн должна начинаться со снижения уровня загрязнения в очагах, какими являются транспортные пересечения. Такие факты наблюдаются во многих центрах городов страны и свидетельствуют не только о техническом несовершенстве транспортных средств, но и о неучете в формировании планировочной структуры городов на ранних этапах. 72 В результате транспортного воздействия наиболее дискомфортное состояние городской среды наблюдается в центральных районах городов, имеющих мелкую планировочную сетку улиц и не соответствующих нормативным требованиям организации движения и техническим параметрам. Уровень загрязнения воздуха на автомагистралях колеблется по отношению к среднему уровню загрязнения в зависимости от структуры транспортной сети. При радиально-кольцевой, и особенно при радиальной, структуре вследствие высокой плотности транспортных потоков он значительно выше, чем при линейной и прямоугольной структуре, а при прямоугольной структуре несколько выше, чем при линейной. Результаты сравнительного анализа, приведенного в исследовательских работах, показали, что вид планировочной схемы сети улиц в среднем по городу незначительно отражается на величине выброса от одного расчетного легкового автомобиля. Существенным недостатком радиально-кольцевой схемы планировки является большая доля внутригородского транзита в центре города, что вызывает концентрацию транспортных потоков на небольшой территории. В свою очередь, высокая плотность сети и большое количество пересечений в центре приводят к увеличению выброса от одного автомобиля. Исследования, проведенные Ю.А.Ставничим и Н.А.Рябиновым, показали, что сокращению числа пересечений магистралей в прямоугольной схеме планировки способствует вытянутая форма. Сетка с соотношением сторон 2:1 является оптимальной. Ее применение приводит к сокращению количества пересечений по сравнению с квадратной на 11% при одинаковой плотности линий. Неравномерность плотности транспортных потоков является характерной особенностью, которая в первую очередь определяется системой размещения объектов тяготения. Неравнозначные условия движения и размещения объектов на территории требуют различного подхода к ликвидации отрицательных последствий транспортных потоков как в масштабах города, так и на отдельных его территориях. Поэтому при неравномерности потоков транспорта на магистралях в целях оздоровления городской среды рекомендуется применять неоднозначные решения. 73 Особенности планировочной организации транспортных пересечений зависят от принципа организации движения, который, в свою очередь, определяется технической категорией пересекающихся улиц и интенсивностью "конфликтующих" в узле транспортных потоков. Реализация различных схем организации движения на пересечениях требует и разных капиталовложений. Саморегулируемые пересечения с кольцевым движением экономически оправдывают себя при интенсивности до 800…1150 авт./ч, а регулируемые при 1150…1750 авт./ч. В настоящее время существуют различные типы застройки транспортных пересечений. Среди разновидности типов застройки примагистральных территорий для транспортных пересечений центра города наиболее распространенным является периметральный тип. Периметральная застройка ограничивает объемные пространства, в которых происходит рассеивание загрязненного воздуха, и способствует накоплению вредных веществ выхлопных газов автотранспорта в зоне пешеходного движения. Аккумулируясь в приземном слое атмосферы, некоторые ингредиенты отработавших газов участвуют в фотохимических реакциях и являются исходными продуктами для образования новых токсичных соединений. Особенно это следует ожидать в пересечениях-примыканиях, где вследствие снижения продуваемости магистралей могут создаваться зоны повышенных концентраций в местах пешеходного движения и на фасадах зданий. Наиболее рациональной с точки зрения снижения вредного влияния автомобильного транспорта на регулируемых пересечениях в одном уровне является периметральная застройка со скошенными углами. В этом случае здания экранируют рассеяние выбросов в жилую зону, а срез углов увеличивает объем воздуха, в котором происходит диффузия. В условиях сложившейся застройки центра возможности реконструкции самой улично-дорожной сети весьма ограничены. Наиболее приемлемым решением являются организационно-регулировочные мероприятия по снижению интенсивности движения в центрах. Для проектируемых улиц и дорог должны быть предусмотрены планировочные решения, обеспечивающие защиту застройки от 74 воздействия транспорта. В табл. 2.14 приводятся данные расстояний от края проезжей части до жилой застройки по фактору загазованности для различных категорий улиц. Таблица 2.14 Рекомендуемые санитарные разрывы между жилой застройкой и проезжей частью улиц на подходах к регулируемым пересечениям по фактору загазованности Категория магистрали Общегородская Число полос движения 4 6 Районная 4 6 Улица местного значения 2 4 Расчетные Этаж- Расстояние от края проезжей концентрации ность части до жилой застройки, м оксида углезапериметторцевая, 3 стройки ральная свободная рода, мг/м 51,5…58,5 3…5 35…40 35…40 9…12 40…45 16 45…50 53,3…66,5 3…5 45…50 45…50 9…12 50…55 16 54,3…63,2 3…5 38…43 38…43 9…12 43…48 16 48…53 55,5…69,5 3…5 48…53 48…53 9…12 53…58 16 58…63 35,0…57,0 3…5 15…25 15…25 9…12 25…30 16 30…35 61,0…70,0 3…5 40…45 40…45 9…12 45…50 16 50…55 Учитывая, что транспорт одновременно является мощным источником как шумового, так и воздушного загрязнения, при разработке рекомендаций эти два фактора должны рассматриваться одновременно. При этом основное внимание должно обращаться на застройку у транспортных пересечений, где уровень транспортного шума также выше, чем на перегонах магистрали. В табл. 2.15 помещены рекомендации о целесообразности размещения зданий различного назначения в зонах влияния по факторам воздушного и шумового загрязнения. Из таблицы видно, что оценочные показатели комфортности как с точки зрения воздушного, так и шумового загрязнения идентичны. 75 Таблица 2.15 Размещение зданий различного назначения в зонах влияния транспортных пересечений Наименование объектов Автостоянки Бытовое обслуживание Детские, лечебные учреждения Тип пересечения регулируемое саморегулируемое регулируемое саморегулируемое Целесообразность размещения по фактору загрязнения зашумленвоздуха ности + + + + + + + + регулируемое саморегулируемое Общественные здания Здания нежилого назначения Жилые здания: периметральные с минимальными разрывами периметральные без разрывов торцевые Примечание: "+" регулируемое саморегулируемое 1 1 1 1 2 + 2 + регулируемое регулируемое саморегулируемое возможное размещение; " " + размещение исключается; 1 возможно периметральное размещение со звукоизоляцией; 2 возможно размещение с необходимым отступом линии за- стройки от края проезжей части. Несомненно, что уровень загазованности и зашумленности в городской застройке зависит в большей степени от интенсивности и состава транспортных потоков. Поэтому основное внимание должно уделяться перераспределению потоков на улично-дорожной сети с целью снижения задержек на пересечениях при их реконструкции. Зашумленность прилегающей застройки и разработка мероприятий по ее снижению должны определяться по известной методике, изложенной в работе П.И.Поспелова "Борьба с шумом на автомобильных дорогах". 76 ГЛАВА 3. АВТОМОБИЛЬНЫЙ ТРАНСПОРТ В ТРАНСПОРТНОЙ СИСТЕМЕ ГОРОДА § 1. Распределение перевозок в транспортной системе В настоящее время удельный вес поездок на автомобильном транспорте в общегородских перевозках незначителен. Однако роль легкового автомобильного транспорта непрерывно возрастает, и в перспективе на его долю будет приходиться значительная часть перевозок, что существенным образом отразится на работе массового маршрутного пассажирского транспорта. Примером тому является опыт многих зарубежных стран, и в первую очередь США, где основная доля перевозок в городах осуществляется легковым индивидуальным транспортом. Число автомобилей личного пользования во всех странах непрерывно возрастает. Однако, несмотря на высокую степень автомобилизации, в странах Западной Европы на долю транспорта общего пользования приходится менее половины трудовых перевозок. В табл. 3.1 приведены данные распределения трудовых передвижений в ряде городов Западной Европы в начале 80-х годов. Данные таблицы показывают, что даже при интенсивном развитии индивидуального автотранспорта в городах Западной Европы трудовые поездки в наибольшей мере совершаются на транспорте общего пользования. Однако в связи с ростом цен на нефть, охватившим в последние годы все крупные капиталистические страны мира, доля транспорта общего пользования начинает несколько возрастать. В табл. 3.2 показано распределение трудовых поездок по средствам транспорта в США. Следует отметить, что в США при трудовых поездках с увеличением расстояния увеличивается использование автомобиля и существенно уменьшается число пассажиров, пользующихся транспортом общего пользования. По американским данным, доля обще77 ственного транспорта во внутригородских трудовых поездках в среднем тем выше, чем крупнее город. Таблица 3.1 Распределение пассажироперевозок по видам транспорта Вид транспорта Общего пользования: железные дороги трамвай, метро автобус, троллейбус Всего: Индивидуальный: легковые автомобили, мотоциклы велосипеды Всего: Другие средства передвижения и пешеходы ФранкГам- Мюн- фурт- Ган- Па- Лондон ХельГлазго бург хен на новер риж (город) синки Майне 42,1 9,6 18,4 70,1 55,3 2 11,6 68,9 46,4 8,5 13,2 68,1 23,7 15,2 16,7 55,6 49,6 5,9 22,9 78,4 37 35 14 86 2 16 46 64 17 24,5 25,9 28,5 30,6 14,8* 11 36 35 4,5 29 3,4 29,3 2,6 31,1 11,6 42,2 1,5 16,3 1 12 36 35 0,9 1,8 0,8 1,4 5,3 2 48 65 Примечание. * Без такси. Таблица 3.2 Распределение трудовых поездок по средствам транспорта в США Местонахождение жилья В городском районе: город вне города Вне городского района: села фермы Индивидуальный автотранспорт Общественный Пешеходы и пр. Всего 67 90 29 9 4 1 100 100 92 97 2 1 6 2 100 100 Такая закономерность распределения перевозок между транспортом общего пользования и индивидуальным транспортом в зависимости от размера городов имеет место и в странах Западной Европы и обусловливается рядом постоянно действующих факторов 78 (качество обслуживания населения транспортом, экономия времени на передвижения и др.). Опыт развития городского пассажирского транспорта в США и странах Западной Европы, где основная доля перевозок осуществляется автомобильным транспортом индивидуального пользования, имеет целый ряд отрицательных сторон и не отвечает требованиям социального прогресса. Как отмечалось выше, в настоящее время доля перевозок, приходящаяся на такси и индивидуальный транспорт в городах РФ, еще незначительна, но существенно отражается на работе массового маршрутного пассажирского транспорта. Но в недалекой перспективе удельный вес легкового пассажирского транспорта будет непрерывно возрастать. По предварительным прогнозам, насыщенность легковыми автомобилями городов на перспективу на 1000 жителей может быть охарактеризована данными табл. 3.3. Таблица 3.3 Прогноз насыщенности легковыми автомобилями городов России Группы городов № 1 2 3 4 численность населения Более 1 млн. чел.* 500 тыс. 1 млн. 250…500 тыс. 100…250 тыс. Количество автомобилей на 1000 жителей на ближайшую на отдаленную перспективу перспективу 150…200 250…300 120…150 200…250 100…120 170…200 80…100 150…170 Примечание. * Не включая г. Москву и Санкт-Петербург. В городах различной величины насыщенность легковыми автомобилями неодинакова. За рубежом, как отмечалось, наибольшее количество автомобилей на 1000 жителей имеет место в городах с малой численностью населения. В общегородских годовых перевозках доля, приходящаяся на массовый пассажирский транспорт, изменяется в зависимости от 79 насыщенности городов автомобильным транспортом. В табл. 3.4 приведены данные об удельном весе перевозок на автомобильном транспорте, которые рекомендуется принимать при расчетах. Перевозки на индивидуальном автомобильном транспорте в городах России имеют большой коэффициент неравномерности. Наибольшее количество поездок на личных легковых автомобилях совершается, как правило, в летние месяцы. Таблица 3.4 Удельный вес перевозок на легковых автомобилях в зависимости от их числа на 1000 жителей (в расчетный период) Число автомобилей на 1000 жителей 41…50 51…60 61…70 71…80 81…100 101…150 151…200 201…250 251…300 301…350 Удельный вес внутригородских перевозок на легковом транспорте, % от общего количества поездок 25,5…32,0 32,0…34,0 34,0…39,0 39,0…44,0 44,0…46,5 46,5…54,0 54,0…60,5 60,5…66,0 66,0…70,0 70,0…80,0 Остальное время число автомобилей, находящихся в эксплуатации, уменьшается. Изменяется и число трудовых поездок на легковых автомобилях в неделю по сезонам года. В городах с умеренно-теплым климатом, по данным обследования, оно изменяется в следующих соотношениях: зима 1,0; весна 2,4…3,2; лето 4,1…5,7; осень 3,0…4,0. В табл. 3.5 приведены данные о перевозках пассажиров на легковом транспорте по ряду столиц мира в 1970-1980 гг. В. последнее 80 десятилетие доля перевозок на индивидуальном автомобильном транспорте повысилась. Данные таблицы показывают, что в часы пик, когда совершаются преимущественно трудовые поездки, на долю индивидуального транспорта приходился небольшой процент перевозок. Основная масса трудовых перевозок совершалась на транспорте общего пользования. Таблица 3.5 Процент перевозок на индивидуальном транспорте в крупнейших городах мира Общая подвижность Поездки на индивидуальном транспорте, % Город (число поездок на одв сутки в часы пик ного жителя) Нью-Йорк 650 55 13 Лондон 520 43 10 Париж 390 34 7 Токио 600 15 8 На основании обобщенных данных анкетных обследований по ряду городов средней полосы России в доперестроечный период и теоретических исследований установлено, что в летние месяцы (июнь, июль и август) вероятность использования легковых автомобилей составляет 0,55…0,60, а в зимние, весенние и зимне-осенние (январь, февраль, март, октябрь, ноябрь, декабрь) она близка к 0,25…0,30. Индивидуальный транспорт может оказать существенное влияния на объемы пассажироперевозок массовым пассажирским транспортом в большинстве городов, где число морозных дней в году превышает 190. Его развитие будет сказываться на режиме работы общественного транспорта и использовании подвижного состава по сезонам года. Часть пассажирских перевозок осуществляется такси, которые совершают регулярные перевозки в течение всего года. Доля такси в общем парке легкового автотранспорта незначительна и состав81 ляет 0,5…2,50 автомобилей на 1000 жителей. В крупных городах США она значительно ниже (0,8…1,5 автомобиля на 1000 жителей). Однако число перевозимых пассажиров, приходящихся на одно такси, значительно выше, чем на личном легковом автомобиле. Так, по данным исследований, проведенных Институтом генерального плана г. Москвы, суточный пробег такси составлял 292 км, средний коэффициент наполнения ка 1,86, коэффициент использования пар- 0,91, в то время как на личных легковых автомобилях суточный пробег был равен 23,4 км. Средний коэффициент наполнения 1,3 и коэффициент использования 0,55. По мере роста насыщения городов легковыми автомобилями их наполняемость будет снижаться (табл. 3.6), и работа, приходящаяся на один автомобиль, включая такси, будет уменьшаться. Таблица 3.6 Зависимость среднего наполнения автомобиля от числа автомобилей на 1000 жителей (данные США) Число автомобилей на 1000 жителей Средняя наполняемость автомобиля, чел. до 50 50…100 100…150 150…200 200…300 300…400 400…500 1,75 и 1,75…1,6 1,6…1,5 1,5…1,4 1,4…1,25 1,25…1,18 1,18…1,1 выше С развитием личного индивидуального транспорта вряд ли можно ожидать резкого увеличения числа такси, приходящихся на 1000 жителей города. Но даже, если ориентироваться на нормы 2,5…4 автомобиля на 1000 жителей, то подвижность на такси будет составлять 20…50 поездок в год на одного жителя города (при пробеге 150…250 км/сут., среднем коэффициенте наполнения 1,5 чел., коэффициенте использования парка 0,9 и коэффициенте использования пробега 0,9). Следовательно, на такси будет приходиться до 5…8% всего объема перевозок. В связи с тем, что в перспективе 82 увеличится число такси, участие ведомственных автомобилей в перевозках будет уменьшаться. Таким образом, на ближайшую перспективу ожидается, что в зимние периоды 70…80 перевозок будет осуществляться массовым пассажирским маршрутным транспортом. Причем наибольшая доля перевозок на индивидуальном транспорте в зимний период будет в южных городах, наименьшая в северных. Следовательно, при прогнозировании систем общественного пассажирского транспорта общего пользования расчетная транспортная подвижность должна приниматься по зимнему периоду. В период бурной автомобилизации стали стираться границы городской застройки. Прилегающие к городам поселения стали жить единой жизнью с городами-центрами. Образовались групповые системы поселений и агломерации. Значительная часть пригородного населения стала совершать регулярные поездки в города-центры как с трудовыми, так и культурно-бытовыми целями. Для этих целей используются различные виды транспорта, в том числе и автомобильный. Для многих жителей плотно заселенных пригородных зон и сельских местностей использование индивидуального автомобильного транспорта зачастую является необходимостью. Бесспорно, при высокой степени развития в пригородных зонах сети маршрутного транспорта и предоставлении пассажирам комфортабельных условий поездки с низкой стоимостью за проезд большинство пассажиров при наличии у них автомобилей будут пользоваться маршрутным транспортом. Это подтверждают данные опроса пассажиров пригорода Чикаго (США): из каждых 100 опрошенных пассажиров, совершающих поездки в город на автомобиле, 13 предпочли бы оставить автомобиль дома и совершать поездки на маршрутном транспорте, если бы был обеспечен бесплатный проезд; 24 при условии получения премии в 10 центов за каждую по- ездку. В условиях городов России доля поездок на автомобильном транспорте из пригородов в города-центры непрерывно возрастает 83 и составляет значительный процент в общегородском автомобильном потоке. На рис. 3.1 приводится блок-схема распределения поездок из пригорода к объектам города. Но даже при существующей автомобилизации загрузка центра городов прибывающими из пригородов автомобилями составляет не более 40%. Проведенные обследования по ряду городов подтверждают это. Так, по данным обследований, доля внегородского транспорта на стоянках центра города составила от 50 до 70%. В ряде исследований выявлялись цели поездок на автомобилях из пригорода в город. Передвижение пригородного населения в город-центр Культурно-бытовые поездки Трудовые поездки Смешанные поездки На легковом автотранспорте На общественном транспорте До центра города По зонам города По секторам города До станции общественного транспорта Транзитом через центр Рис. 3.1. Блок-схема распределения входящего пригородного потока пассажиров 84 Исследования, проведенные по г. Санкт-Петербургу, дали следующую картину распределения в %: к предприятиям торговли к стоянкам автомобилей центра к учреждениям культбыта к станциям технического обслуживания к автозаправочным станциям 17; 42; 20; 12; 9. Как видно из приведенных данных, около 80% всех поездок связаны с центрами городов. Данные по ряду зарубежных городов показывают, что с ростом численности населения города наблюдается тенденция снижения количества поездок из пригорода в центр города. Во многом это снижение объясняется затруднениями с организацией временного хранения автомобилей. Потребность в стоянках растет с ростом города, однако возможность выделения дополнительных территорий для них в центре города ограничена. Потребность в местах стоянок в городе растет, а обеспеченность в стоянках падает. В нашей стране наибольшее количество поездок на автомобилях из пригорода в центр относится к г. Москве, где за последние 15 лет доперестроечного периода было проведено 2 обследования (в 1984 г. и 1988 г.) интенсивности уличного движения. На основании данных, обработанных в НИИПИ Генплана г. Москвы, были получены сведения о величине потоков автомобилей на въездах по основным магистралям города, изменении потока по дням недели, распределении прибывающих автомобилей по зонам города. В последние годы полученные данные изменились в сторону увеличения пригородного потока. 85 § 2. Закономерности распределения городских автомобильных потоков Уличное движение в городах отличается большой разнородностью и изменчивостью в отношении состава, размеров, направления и распределения движущихся транспортных или пешеходных потоков. Многочисленность и распыленность по городской территории различных объектов, взаимно связанных пешеходными, пассажирскими и грузовыми сообщениями (корреспонденциями), предопределяют необходимость системы распределения транспортных потоков. Роль распределительных транспортных узлов в сети городских магистралей выполняют перекрестки. Сеть магистралей, строящуюся в городах как сеть уличного пассажирского транспорта общего пользования, проектируют с плотно2 стью 1,5; 2,0; 2,5; и 3,0 км . При такой плотности магистралей возникают пересечения на магистралях соответственно через каждые 1,3; 2 1,0; 0,8; 0,66 км , а всю городскую территорию делят на планировоч2 ные межмагистральные зоны с площадью 1,7; 1,0; 0,64 и 0,44 км . Если принять корреспонденции только между планировочными зонами, количество их определится по формуле К где К Fгор 2 Fзон Fгор Fзон , (3.1) количество корреспонденции по планировочным зонам; 2 Fгор площадь городской территории, км ; Fзон площадь планировочной зоны, км . 2 Движение из одной зоны в любую другую распределяется по пути на каждом встречном пересечении. При этом по прямым направлениям мощность транспортного потока нарастает по направлению к центру и убывает к периферии. Чем больше пересечений на городской территории, т.е. чем выше плотность магистральной 86 сети, тем легче происходит распределение транспорта, меньше нагрузки на каждый километр городских магистралей. При малом числе распределительных пересечений возникают перепробеги автомобилей. Эти перепробеги будут максимальными, если все радиальные магистрали будут иметь возможность распределения только через центральный распределительный узел. Перепробеги уменьшаются пропорционально повышению плотности сети, и вместе с этим снижается и интенсивность движения. При высокой плотности магистральной сети общегородские потоки равномерно распределяются по городской территории. Однако всегда сохранится перегрузка центральных участков магистралей, так как при радиально-кольцевых и диагональных схемах магистральной сети наиболее коротким будет путь через центр городской территории. Поэтому, какой бы плотностью не располагала магистральная сеть, через центр пойдет более одной трети численности городских транспортных потоков. Сравнение пробега автомобилей по диаметру и полуокружности колеса определяется отношением длины, полуокружности к длине диаметра. Это отношение составляет: D 2D 3,14 2 1,57 . (3.2) Путь следования по кольцу будет равен пути по диаметру при центральном угле = 114°40'. Сектор городской территории, огра- ниченный радиусами с центральным углом = 114°40', составляет примерно третью часть городской территории. Следовательно, только на двух третях городской территории будут использоваться кольцевые магистрали и самым большим пробегом по ним будет пробег, соответствующий длине городского диаметра. Все пробеги большей длины сосредоточатся на радиальных направлениях, перегружая центральную часть города. Существующие рекомендации 87 по отвлечению транзита от центра на кольцевые магистрали повышением на них скорости движения примерно на 60%: кольц рад R 2R 1,57; 1: 1,57 0,63 , (3.3) не учитывают огромного перепробега автомобилей, который возникает, если водители вынуждены будут пользоваться кольцевыми объездами центра. При объезде центра по кольцевым магистралям пробег автомобилей будет в 1,57 раза больше, чем при проезде по диаметрам. При равных скоростях движения водители автомобилей будут выбирать путь с наиболее коротким перепробегом. Самый короткий перепробег будет на внутригородской кольцевой магистрали. Наращивание новых кольцевых магистралей на внешнем пространстве городской территории не снимает с радиальных магистралей и центрального внутригородского кольца их транспортной нагрузки, но уменьшает на радиальных магистралях примерно на две трети транспортный поток. Кольцевые магистрали выполняют две функции: отвлекают с радиальных направлений преобладающую часть автомобилей с пробегом в пределах одной третьей части длины колец; обеспечивают транспортные связи территории, непосредственно примыкающей к кольцевым магистралям. Существующее мнение о роли внешней кольцевой дороги как барьера, преграждающего вторжение в город потоков внешнего транзита, может быть справедливо только в отношении небольших городов, удельный вес транзита для которых достигает не более 50%. Внешний транзит для крупных городов невелик, составляет 5…7% от числа автомобилей, уходящих в город. Потребность удобных транспортных связей с городскими объектами предопределяет транспортное значение радиальных направлений и связывающих их внутригородских распределительных колец. 88 Доля транзита через городской центр по условиям эквивалентного пробега автомобилей по диаметру и кольцу определяется следующим расчетом: длина кривой K R ; 180 (3.4) искомая длина кривой К = 2R, 1 К 180 R 2R 180 R 360 3,14 114 36' . (3.5) Часть сектора городской территории, для которой ближайшие транспортные связи обеспечиваются проездом по радиальным магистралям через центр, ограничивается пределами, определяемыми отношением величины этого сектора в градусах к полному углу (360°). F где F 2 1 360 (2 114 36' ) 360 0,36 (36%) , (3.6) часть сектора городской территории, %; полный угол (360°); 1 угол, ограничивающий сектор с частью окружности, равной 2. На центральных участках радиальных магистралей, подводящих к центру 36% общегородского потока, при отсутствии на подходах обходных распределительных направлений неизбежно возникнут заторы. Распределение мощных потоков автомобилей, прибывающих к центру, может быть организовано на распределительном кольцевом объезде, проезжая часть которого проходит в непосредственной близости от границ центральной части города. Эта внутригородская кольцевая магистраль должна обладать высокой пропускной способностью и обеспечивать скорость движения по ней в 89 1,57 раза выше, чем по участкам радиальных магистралей в пределах этого кольца. С ростом интенсивности городского движения соответственно должны возрастать протяженность и пропускная способность кольцевых магистралей. На кольцевые и радиальные магистрали ложится основная часть общегородского пробега с четко выраженным транзитным характером центростремительного движения. Из этого пробега некоторая часть уходит в центр, что несколько уменьшит распределительную нагрузку центральной кольцевой магистрали; однако кольцевые магистрали так же, как и радиальные, широко используются на своем протяжении как средство местной транспортной связи объектов и прилегающих зон. Идея отвлечения транзита от городского центра на кольцевые магистрали состоит в том, что более длинный пробег по кольцу компенсируется более высокой скоростью движения. Для повышения скорости кольцевые магистрали должны быть оборудованы полными транспортными развязками в разных уровнях со всеми радиальными магистралями. Затрачивая на пробег по полукольцу столько же времени, сколько уйдет на проезд по двум радиусам или по диаметру, автомобили совершают перепробег, размеры которого для города определяются по формуле Wп где Wп Wг 1,57 , 3 (3.7) перепробег автомобилей, авт.-км; Wг общегородской пробег автомобилей, авт.-км; 1/3 удельный вес центростремительного транзита; 1,57 коэффициент удлинения пробега по кольцу. Водители автомобилей всегда будут выбирать самый короткий путь, если время движения по нему не больше, чем время пробега по более длинному пути. Это естественное и разумное стремление водителей избегать лишнего пробега сочетается с интересами го90 рода иметь возможно меньший суммарный пробег автомобилей. Наименьшим будет перепробег при объезде центра по внутригородскому кольцу с небольшим радиусом. При любом количестве кольцевых магистралей всегда до предела будет заполнено движением первое центральное кольцо с наименьшим радиусом. Нельзя рассчитывать на разгрузку первого кольца сооружением дополнительных колец. При сооружении в крупном городе любого количества кольцевых или обходных магистралей максимальная нагрузка всегда будет на первом кольце. Только при полной нагрузке первого кольца водители будут вынуждены пользоваться проездом по второму кольцу с более длинным пробегом. Самое большое по протяженности внешнее кольцо имеет самое малое значение в отвлечении центростремительного транзита. Высокая же интенсивность движения на периферийных кольцах возникает за счет большой местной корреспонденции между зонами, расположенными по обе стороны кольцевых дорог. Транспортная нагрузка и режим работы городской дорожной сети определяются пробегом автомобилей, соотношением местного и транзитного пробегов, высоким удельным весом автогрузового потока. Исследование закономерностей распределения автомобильных потоков в уличной сети позволило прийти к выводу, что максимальная транспортная нагрузка возникает в геометрическом центре городской территории и на центральных участках городских маршрутов. Концентрация автомобильных потоков на главных общегородских направлениях и распределение их по городу происходят на пересечениях, частота которых определяется плотностью городской уличной сети. Поворотное движение вправо или влево преобладает в направлении вытянутой оси городской территории. Для городов с незначительной разностью длины поперечных осей их территорий характерными являются максимальная транспортная загрузка центра и равномерное распределение потоков по направлениям. 91 Жизненная необходимость в постоянном обмене грузами и людьми между множеством корреспондирующих объектов в городах является основой образования и распределения мощных автомобильных потоков. Корреспонденция грузовых и легковых автомобилей происходит в условиях неравномерного распределения автомобильных потоков в дорожной сети, вызывающего образование повышенной интенсивности движения в геометрических центрах и на главных городских маршрутах городов. Эта неравномерность распределения автомобилей оценивается коэффициентом, определяемым формулой n 2 , 4 где n (3.8) число пересечений расчетной магистрали или дороги с основными направлениями городской дорожной сети. В городах с линейной геометрической формой их территории малой шириной и огромной длиной на многие десятки километров возникают особенно тяжелые условия для движения в центральной части такого города. Расчетные показатели транспортных качеств уличных сетей городов различной величины и геометрической формы приведены в табл. 3.7. Таблица 3.7 Транспортные показатели уличных сетей № Коэффициенты п/п 1 Коэффициент неравномерности распределения автомобильных потоков 2 Коэффициент снижения средней интенсивности движения в сети Кu 92 Число пересечений на маршруте 2 6 11 22 30 62 1 1 2 3,25 6 8 16 0,75 0,65 0,58 0,56 0,53 Теоретические основы исследования состава и характера городских транспортных потоков позволяют выявить закономерности в хаосе современного уличного движения и наметить принципы транспортного экономического обоснования при выборе системы движения и типа дорожной сети. § 3. Методы расчета пассажирских и грузовых потоков на улично-дорожной сети города Исходными данными при определении перспективных потоков являются численность населения города и пригородов, а также численность рабочих и служащих крупных предприятий и других пунктов тяготения населения, грузооборот каждого из объектов города и пригорода и др. Получить достаточно достоверные данные на расчетный период о количестве поездок и величине грузопотоков можно только таким методом, который будет базироваться на закономерностях, наблюдающихся в передвижениях городского населения и распределении грузов на территории города. Для обоснованного прогноза перспектив развития транспорта необходимо выявить на базе теоретических расчетов характер пассажирских и грузовых потоков, их величину и распределение по отдельным направлениям. Теоретические методы расчетов пассажиропотоков основаны на закономерностях внутригородских передвижений населения и данных о грузопотоках. Интенсивность внутригородских пассажирских передвижений непосредственно связана с планировкой города и расселением населения. А само расселение жителей находится в определенной зависимости от места их работы, тяготения (закон трудового тяготения). По этому закону в ближайших от любого предприятия зонах расселяется большая часть трудящихся, а по мере увеличения расстояния от предприятия процент работающих на нем уменьшается. Таким образом, расселение жителей зависит от времени, которое за- 93 трачивается на преодоление расстояния от места жительства до пунктов тяготения. В настоящее время при перспективных расчетах пассажиропотоков на транспортной сети используется так называемая "гравитационная модель". Число корреспонденций, или связей, между отдельными расчетными зонами определяют по формуле Pij где Рij Pi A j dij A j dij , (3.9) вероятное число корреспондируемого трудового населения из зоны отправления i в зону прибытия j; Рj dij количество трудящихся в зоне j; функция, отражающая закономерность распределения передвижений в зависимости от затрачиваемого времени и других факторов; Аj численность трудового населения в зоне отправления. Методика определение пассажиропотоков. Расчеты по формуле выполняются после подготовительной работы, которая включает: разбивку города на расчетные зоны, определение числа жителей, проживающих в зонах, определение численности работающих в зонах и предварительное проектирование транспортной сети. Применяют различные методы расчетов, в том числе и с составлением программ для выполнения расчетов на электронно-вычислительных машинах. Ниже указана последовательность и приведены принципы расчета пассажиропотоков по одному из упрощенных методов. Разбивка города на расчетные зоны. Разбивка города на расчетные зоны или транспортные районы является подготовительным этапом для определения корреспонденции и путей связи на территории города. Число и размеры зон выбирают в зависимости от размера территории города и его планировочных особенностей. 94 Увеличение числа зон значительно усложняет расчеты. При разбивке города на зоны рекомендуется принимать следующее число зон (табл. 3.8). Таблица 3.8 Количество расчетных зон в зависимости от численности населения города Группа городов 1 2 3 4 Численность населения, тыс. чел. 1000…2000 500…1000 250…500 100…250 Число расчетных зон более 50 15…50 8…20 5…10 Границы зон выбирают с учетом предполагаемого распределения пассажиров по транспортной сети. Границами обычно служат реки, овраги, полосы отвода железных дорог, водохранилища, лесопарки и т.п. В остальных случаях границы проходят по точкам, равноудаленным от основных уличных магистралей, на которых предполагается проложить линии транспорта. Размеры территории расчетных зон должны быть такими, чтобы жители при передвижении внутри их не пользовались транспортом, а расстояние пешего подхода от наиболее удаленной точки до остановок массового транспорта в зоне не превышало 500 м. После разбивки города на зоны в каждой определяют условный центр "тяжести" жителей, который и обозначается точкой. Общегородские пункты массового тяготения (промышленные районы, парки и т.п.) целесообразно выделять в отдельные расчетные зоны. Подсчет численности населения и емкости расчетных зон Исходными данными для определения численности населения и емкости зон застройки являются фактическая численность проживающего в зоне населения и численность работающих на предприятиях и в учреждениях, расположенных в рассматриваемой зоне. Для зон с перспективной застройкой данные о количестве работающих могут быть получены по материалам генерального плана. 95 Определение общего размера передвижений. Для определения общего размера передвижений по зонам и в целом по городу все население делится на группы: градообразующие; градообслуживающие; учащиеся вузов, колледжей, профтехучилищ; несамодеятельные. Процентное соотношение групп и численность населения в зависимости от характеристики города принимаются в соответствии с данными генерального плана города. Все передвижения, совершаемые в черте города населением, подразделяются на три категории: трудовые и деловые, на учебу и культурно-бытовые. Трудовые передвижения и на учебу совершаются жителями первой и второй группы (передвижения на работу и с работы, на учебу и с учебы). Эти передвижения подсчитывают исходя из числа рабочих дней в году (для рабочих и служащих) и числа учебных дней в году (для учащихся). Деловые передвижения составляют 5…10% размера трудовых передвижений. Культурно-бытовые передвижения совершают все группы населения города. Число этих передвижений принимают в зависимости от свободного времени и возрастного состава населения по данным натурных обследований. Подсчет передвижений производят для каждой расчетной зоны, умножая численность населения отдельных групп на количество передвижений. Полученные данные рекомендуется сводить в таблицу (табл. 3.9). Таблица 3.9 Количество передвижений по расчетным зонам Передвижения Трудовые и деловые На учебу Культурно-бытовые Итого: 1 2 Расчетные зоны 3 4 5 ... Р1 Р2 Р3 96 Р4 Р5 n Рn Всего Рт Ру Рк.б. Р По полученным данным табл. 3.9 подсчитывают общую ( 0) подвижность населения города, количество передвижений ( Р) делят на численность населения города (Н): 0 Р . Н (3.10) Полученная подвижность населения включает все передвижения на транспорте и пешие. Для последующих транспортных расчетов выделяются лишь те передвижения, которые связаны с пользованием транспортом. Число таких передвижений будет зависеть от времени, затрачиваемого на преодоление расстояния между пунктами тяготения, оно подсчитывается отдельно для расчетных зон. Для этого предварительно для всего города проектируют транспортную сеть с учетом существующей, по которой будут передвигаться пассажиры на транспорте. Установление путей передвижения. Между жилыми районами и пунктами тяготения передвижение осуществляется как на транспорте, так и пешком. Соотношение пеших передвижений и передвижений на транспорте изменяется в зависимости от расстояния. Пути следования на транспорте выбираются из расчета минимальной затраты времени на поездку. Для этого предварительно рекомендуется разбивать на участки транспортную сеть и обозначать условными знаками буквой или цифрой. Разбивка сети на участки должна производиться с таким расчетом, чтобы в их пределах не наблюдалось резкого изменения величины пассажиропотоков. Поэтому за границы участков следует принимать транспортные узлы (пересечения и разветвления) и точки, связывающие центры тяжести зон с транспортной сетью по кратчайшему расстоянию. Определение времени сообщения. Передвижения населения города на транспорте и пешком связаны с затратой времени. Это время увеличивается с ростом городской территории. 97 С увеличением времени, затрачиваемого на поездку, число передвижений уменьшается. Такая закономерность характерна для всех категорий передвижения, за исключением передвижений к пунктам тяготения, имеющим общегородское значение (стадион, парк культуры и отдыха, городской культурный и административный центр), а также к месту учебы. При определении корреспонденции условно можно считать, что количество передвижений к стадиону, парку культуры и отдыха, городскому культурному и административному центру (культурно-бытовые передвижения), к институтам и средним учебным заведениям (трудовые передвижения учащихся) в каждом транспортном районе пропорционально численности его населения. В остальных случаях в соответствии с указанной закономерностью все передвижения распределяются в зависимости от времени, затрачиваемого на передвижение. Эта зависимость выражается коэффициентами dij, которые получаются для данного города на основании обследований или теоретических величин, предложенных Г.В.Шелейховским (табл. 3.10). Таблица 3.10 Значения функции dij Интервал времени, мин 0…10 10…20 20…30 30…40 40…50 50…60 60…70 70…80 40 54,4 37 9,1 1,5 dij при максимальном времени поездки (Тmах) 50 60 70 80 90 49,9 47,4 44,9 42,4 39,9 36 35 34 33 32 10,3 11,4 12,2 12,8 13,4 2,4 3,2 4 4,7 5,4 1,4 1,7 2,1 2,5 3 1,3 1,6 1,9 2,2 1,2 1,6 1,8 1,1 1,4 Среднее время Т, необходимое для преодоления расстояния между пунктами, суммируется из времени подхода к остановке, времени ожидания транспорта на остановке, времени движения на транспорте и времени подхода от остановки к пункту назначения. При определении корреспонденции следует учитывать, что часть населения расчетных зон будет совершать трудовые и куль98 турно-бытовые передвижения в пределах самих расчетных зон. Можно считать, что время, затрачиваемое на передвижение в пределах зон, в среднем будет составлять 5…7 мин (из расчета среднего расстояния пешего передвижения на 350…450 м или поездки на расстояние до 1 км). Результаты расчетов по определению среднего времени, необходимого для преодоления расстояния между зонами и пунктами тяготения, записывают в табличной форме (табл. 3.11). Табл. 3.11 распределения передвижений по зонам используется для построения картограмм пассажирских потоков по уличнодорожной сети и проверки участков сети на пропускную способность по полученным потокам с учетом распределения их между автомобильным и общественным транспортом. Таблица 3.11 Распределение передвижений по зонам Пункты прибытий Количество передвижений из пунктов отправления, % 1 2 3 4 5 ... Промышленный район 1 Промышленный район 2 Расчетная зона 1 Расчетная зона 2 Расчетная зона 3 Расчетная зона 4 Расчетная зона 5 Всего передвижений 100 100 100 100 100 100 100 Картограмма представляет собой графическое изображение количества пассажиров или объем перевозимых грузов, подлежащих перевозке, по участкам транспортной сети за определенный период времени. Картограммы могут строиться для среднегодовых, среднесуточных пассажиропотоков и для пассажиропотоков в часы пик. Значительно сложнее прогнозировать грузовые потоки. В транспортной загрузке улично-дорожной сети их величина колеблется в значительных пределах ввиду специфических особенностей 99 грузов и ограничения пропуска грузового транспорта по сети города. Все грузы классифицируют на три категории: грузы прибытия в город; грузы отправления за пределы города; грузы внутригородского происхождения. При определении объемов перевозок все виды грузов классифицируются согласно их назначению и особенностям на следующие категории: 1) строительные грузы, используемые для возведения различных городских сооружений. Количество этих грузов зависит от объема строительных работ, планируемых городскими советами и различными ведомствами. Эти грузы могут входить в грузы прибытия (строительные материалы) и в грузы внутригородского происхождения (строительные детали); 2) сырье и топливо для промышленных предприятий города. На крупные предприятия эти грузы доставляют обычно по железнодорожным подъездным путям, связывающим предприятия с сортировочными станциями; 3) пищевые продукты и промышленные товары. Эти грузы перевозят как внутригородским грузовым транспортом, так и транспортом с периферийных районов. Их объемы определяют в соответствии с принятыми нормами потребления на одного жителя города в год; 4) топливо, используемое для бытовых нужд городского населения. Необходимое количество топлива зависит от степени газификации жилищного фонда, климатических условий и других факторов. Топливо доставляют на склады преимущественно железнодорожным и водным транспортом. Внутригородские перевозки топливных грузов осуществляются всеми видами транспорта; 5) продукция и отходы промышленных предприятий. Эти грузы перевозят городским транспортом со складов и территорий предприятий на железнодорожные станции, пристани и базы. Часть продукции и отходов используется для нужд города; 100 6) коммунальные грузы (очистка домовладений, дворовый мусор, снег и др.). Эти виды грузов перевозят преимущественно грузовым автомобильным транспортом, оборудованным специальными кузовами и фургонами. Распределение грузов между поставщиками и потребителями происходит также с учетом удаленности. Обычно для постоянных потребителей производится закрепление их за поставщиками с учетом минимальных транспортных издержек. Такие задачи на нахождение минимума решаются методами линейного программирования. Но, учитывая то, что многие грузы, и в первую очередь строительные, не имеют постоянного места прибытия, расчеты основываются на получении данных натурного обследования и установлении доли грузового транспорта в общем потоке и распределение таких грузов по типам грузовых автомобилей. Полученные за ряд лет значения в прогнозах используются с привлечением метода интерполяции. Методы расчета с использованием гравитационной модели можно применять только для отдельных категорий грузов внутригородского происхождения. Но такой метод неоправдан: он дает низкие достоверные данные. Существуют и упрощенные методы расчета транспортных систем. § 4. Пример транспортных расчетов для города Ниже приводятся расчеты для условного города с численностью населения 300 тыс. жителей и с низкой насыщенностью автомобилями. В условиях широкого использования автобусов для пассажирских перевозок планировка уличной сети (плотность сети уличного пассажирского транспорта) города определяется максимально допустимой затратой времени на поездку Т = 40 мин. При средней скорости движения автобуса с = 20 км/ч, затрате времени на пеше- ходный подход к остановке tпеш = 9,5 мин (0,57 км при 101 п = 3,6 км/ч) и времени на ожидание транспорта tож = 5,5 мин затрата времени на передвижение по городу равна: Т где Т lтр 2t пеш 60 lтр t ож , (3.11) с затрата времени на передвижение, мин; среднемаксимальная длина поездки, lтр где 0,8 0,8 К н Lм , (3.12) среднемаксимальная длина поездки от наибольшей протяженности селитебной территории; Кн коэффициент непрямолинейности магистральной сети, Кн = 1,2; Lм наибольшая протяженность территории города, км. Оптимальную длину поездки на автобусе, определяющей размеры "автобусного" города (города с местным характером движения), можно рассчитать так: Т 2tпеш 60 lтр t ож 19 3,5 60 lтр с 40 мин, (3.13) с откуда lтр 40 22,5 3,0 5,83 км. (3.14) Наибольшая протяженность "автобусного" города Lмаршр. с учетом средней длины поездки 0,8 км от наибольшей длины поездки и коэффициента непрямолинейности Кн = 1,2 составит: Lмаршр. lтр 0,8 К н 5,83 0,8 1,2 102 6 км. (3.15) За планировочный эталон города (зоны) с местным движением может быть принят город с территорией Fгп где Fгп 6 6 2 36 км , (3.16) площадь территории города. В таком городе плотность магистральной сети при расстояни- ях между магистралями lм = 2lпеш = 2 0,57 = 1,14 км (3.17) составит: 2 lм 2 1,14 2 1,76 км/км . (3.18) Общая протяженность магистралей Lм Fгп 1,76 36 63 км. (3.19) Полная затрата наибольшего времени на передвижение пассажиров по городу Тпасс 2 9,5 3,5 60 6 20 40,5 мин. (3.20) Это вполне допустимо при норме для данной группы городов 45 мин. Численность населения (р при плотности на 1 га 80 чел., на 2 1 км 8000 чел.) р = 8 36 = 288 тыс. чел. 103 (3.21) В расчете принято перспективное насыщение города легковыми автомобилями qл = 200/1000 чел. и грузовыми автомобилями по установившемуся опыту qг = 4/1000 чел. Расчетный суточный пробег для легкового автомобиля Wлс принят равным длине оси городской территории D = 6 км, а одна поездка средней длины по городу на автомобиле половине оси городской территории с учетом возврата из по- ездки. Суточный пробег грузового автомобиля Wгс определяется количеством и длиной его рейсов за время работы на линии. Время работы на линии Тл = 9 часов, время погрузки и выгрузки tп.в. = 0,5 часа, длина рейса lp = D = 6 км, скорость движения = 30 км/ч. Про- бег грузового автомобиля в сутки составит: Wгс Тл tп.в. tр lр 9 0,5 0,2 6 77 км. (3.22) Пробег легковых и грузовых автомобилей можно определить по формуле с Wлг Wлс qл Р К с 6 200 288 0,64 Wгс qг Р К с Кп 77 4 288 0,64 1,8 323194 авт. - км / сут. (3.23) В приведенной формуле: с Wлг суммарный пробег распределительной сети магистральных улиц, авт.-км/сут.; qл и qг соответственно насыщение легковыми и грузовыми автомобилями на 1000 человек; Wлс , Wгс соответственно суточный пробег легкового и грузового автомобиля; Р население, тыс. чел.; 104 Кс коэффициент выхода автомобилей на распределительную сеть, Кс = 0,64; Кп коэффициент приведения легковых автомобилей к грузовым, Кп = 1,8. При пропускной способности четырехполосных магистральных улиц в условиях регулируемого движения, принимаемого Nn = 4 400 10 = 16000 авт./сут., (3.24) и использовании на этих магистралях по две полосы для автобусного движения и остановки автомобилей расчетный суточный пробег для автомобилей по двум полосам будет обеспечен протяженностью магистральных улиц. Следовательно, для небольшого города с 2 территорией Fг = 36 км и численностью населения 288 тыс. человек достаточна протяженность магистральной сети Lм = 44 км с плотностью сети 2 = 1,22 км/км . Для реализации перспективного пробега легковых и грузовых автомобилей плотность распределительной сети ниже, чем для 2 пассажирско-автобусной сети ( = 1,76 км/км ). Плотность легковых и грузовых автомобилей может быть принята 2 = 1,22 км/км . Отсю- да следует вывод, что плотность сети пассажирского (автобусного) и автомобильного движения определяется различными транспортными требованиями и должна назначаться в соответствии с расчетом для совмещенного автобусного и автомобильного движения. В целях сокращения затрат времени пассажиров при поездках на автобусах нужна дополнительная сеть только для местного автобусного сообщения, используемая для подъезда легковых и грузовых автомобилей к объектам назначения их поездки. В транспортно-планировочных зонах плотность распределительной сети автобусного сообщения рекомендуется планировоч2 ными нормами в пределах от 1,5 до 3 км/км . Анализ пробега легковых и грузовых автомобилей приводит к выводу, что нет потребности в такой плотности сети. Расчеты показывают, что достаточная 105 2 плотность сети 0,4 км/км , а в перспективе максимального насыщения городов легковыми автомобилями потребуется повысить ее 2 лишь до 1,22 км/км . Из 63 км сети, определенной потребностями автобусного сообщения, для пробега автомобилей требуется всего 14 км магистральных улиц, а в перспективе 44 км, что соответствует использованию сети автомобилями на 35%. Анализ транспортной работы распределительной сети зоны с 2 территорией 6 6 = 36 км позволяет рекомендовать ее как эталон транспортно-планировочной зоны оптимального города. В пределах такой зоны плотность распределительной сети и протяженность магистральных улиц определяются требованиями пассажирской сети автобусного транспорта, в которой потребности пробега автомобилей удовлетворяются малой частью этой сети. При этом интенсивность движения при расчетных параметрах сети не превышает 800 авт./ч. Город, где численность автомобильного парка невелика и практически все пассажирские перевозки обеспечиваются автобусами, можно назвать "автобусным". В перспективе с ростом парка легковых автомобилей, насыщением ими до 200 на 1000 человек доля автобусов в перевозках пассажиров будет сокращаться. Такой город по характеру грузовых и пассажирских перевозок станет "автомобильным" городом, а возрастающий автомобильный пробег свободно "распределится" по автобусным улицам. Основные показатели расчетов приведены в табл. 3.12. Таблица 3.12 Показатели расчета для условного города № п/п 1 1 2 3 4 Наименование показателей 2 Линейные размеры транспортнопланировочной зоны Территория города Затраты времени на передвижение автобусом (max) Средняя скорость движения автобуса 106 Единица измерения 3 км Расчетные показатели А Б 4 5 6 6 6 6 2 36 36 мин 40 40 км 20 20 км Продолжение табл. 3.12 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 2 3 4 Наибольшая расчетная протяженность "авкм 6 тобусного" города 2 Плотность автобусной сети 1,76 км/км Инвентарное количество автобусов автобусы 137 Общая протяженность улиц автобусной сети км 63 Расстояние между улицами в сети км 1,14 Население тыс. чел. 288 Насыщение автомобилями на 1000 человек: легковые авт./1000 10 грузовые авт./1000 4 Расчетный суточный пробег автомобилей: легковые км 6 грузовые км 77 Пробег автомобилей в сутки: легковые тыс. авт.-км 11,1 грузовые тыс. авт.-км 102,0 Расчетная протяженность сети для пробега км 14 автомобилей 2 Плотность автомобильной сети 0,4 км/км Удельный вес использования автобусной % 10 сети автомобилями Средняя интенсивность автомобильного авт./ч 800 движения в сети Примечание. А существующее положение; Б 5 6 1,76 63 1,14 288 200 4 6 77 221,2 102,0 14 1,22 35 755 перспектива. ГЛАВА 4. АВТОМОБИЛЬНЫЕ СТОЯНКИ § 1. Классификация автомобильных стоянок Автомобильные стоянки в городах могут классифицироваться по разным признакам: по принадлежности и функциональному принципу автомобилей (для автомобилей, доставляющих товары; для служебных автомобилей; для автомобилей, прибывающих к месту работы; для автомобилей, прибывающих к культурно-бытовым учреждениям); по местоположению относительно улично-дорожной сети и поверхности территории (стоянки на проезжей части улиц, вне107 уличные открытые автостоянки, многоярусные надземные стоянки, многоярусные подъемные автостоянки); по местоположению на территории города (стоянки на территории центра города, стоянки в секторах города, стоянки в периферийных районах); по целевому назначению по месту тяготения (стоянки у мест приложения труда, мест бытового обслуживания, мест культурного обслуживания, в транспортных узлах и др.). Учитывая различный характер функционирования стоянок и предъявляемые к ним в соответствии с этим требования, наиболее правильно классифицировать стоянки по целевому назначению. Такая классификация и положена в основу при разработке СНиП 2.07.01-89. В отдельную группу автостоянок по целевому назначению можно выделить "перехватывающие" автостоянки, которые могут создаваться в крупнейших городах, где эксплуатируются скоростные виды пассажирского транспорта общего пользования. Наибольшее распространение в городах получили кратковременные стоянки автомобилей. К ним относятся стоянки у кромки проезжей части городских дорог и стоянки на улицах, изолированные от движения вне проезжей части. Количество таких стоянок и их местоположение зависят от характера городской застройки и уровня автомобилизации. В городах с невысоким уровнем автомобилизации распространенным видом стоянок является паркирование автомобилей у кромки проезжей части. Ниже, на рис. 4.1, приводятся варианты размещения автомобилей. 108 1) 2,5 2,5 5,5 12 2,5 2,5 L 2) 5,4 5,4 5,4 0,8 5,4 5,4 3) 2,5 5,5 4 30 4 2 5,8 4 L 4 45 5 5, L 3,3 3,3 3,3 3,3 2,2 6 4) 60 5,5 5,5 5) 2,5 13,6 а 2,6 б 7,5 Рис. 4.1. Возможные варианты размещения транспортных средств по отношению к бордюру; 1 2 параллельно бордюру проезжей части; под углом 30 к бордюру; 3 под углом 45 к бордюру; 4 109 под углом 60 к бордюру; 5 перпендикулярно бордюру; а способ; б свободный стоянка цепочкой По обобщенным данным установлено, что при уровне автомобилизации 70…80 автомобилей на 1000 жителей потребное количество мест на таких стоянках для городов с разной численностью населения составит: 100 тыс. чел. 8000; 500 тыс. чел. 34000; 1 млн. чел. 75000. При большей автомобилизации и высокой интенсивности уличного движения парковка на проезжей части становится затруднительной. Она снижает пропускную способность, и правая полоса движения проезжей части практически исключается из расчета для пропуска автомобильного потока. В этих случаях необходимо изыскивать места для внеуличных открытых автомобильных стоянок с учетом расстояния пешей доступности к объектам тяготения и разрывов до жилой застройки по экологическим и противопожарным требованиям. Особое место при проектировании автостоянок в городах уделяется автостоянкам, размещаемым в жилой застройке. Они формируются в процессе проектирования застройки по принятым нормам и включают два типа стоянок: гостевые для кратковременного пребы- вания автомобилей и стоянки для владельцев, проживающих в данном жилом микрорайоне. Важное требование, предъявляемое к этим стоянкам, это обес- печение минимальных помех на въездах и выездах на проезжую часть для уличных потоков автомобильного транспорта. В практике размещения и проектирования автостоянок преимущественно исходят из норм, определяющих потребности в таких стоянках, и оценочных характеристик. Отдельные оценочные характеристики типов автостоянок, выраженные через положительные и отрицательные показатели, приводятся в трудах Е.Н.Боровика, 110 Г.Е.Голубева, М.Новоковского, Н.Н.Осетрина, Э.П.Пипия, Г.М.Саруханяна, В.В.Шештокаса и др. Имеются некоторые рекомендации по выбору типа и размещению на территории города автостоянок целевого назначения, в том числе "перехватывающих". В большинстве случаев рекомендации даются по выбору местоположения стоянок на территории города и сети пассажирского транспорта. Одноуровневые стоянки в транспортных узлах требуют небольших первоначальных капиталовложений, но их вместимость ограничивается заданным максимальным временем на пересадку на транспорт общественного пользования. Подземные одноярусные и многоярусные автостоянки требуют больших первоначальных капиталовложений, но их расположение непосредственно в транспортном узле может обеспечить минимальные затраты времени на пересадку и полную сохранность транспортных средств. Комбинированные автостоянки, наземные и на крышах зданий у транспортных узлов, имеют свои преимущества. Их можно предусматривать на большую вместимость с разделением ярусов по функциональному назначению (например: нижние ярусы как "перехватывающие" стоянки, верхние для стоянок автомобилей, слу- жащих и рабочих организаций, учреждений и предприятий). Недостатком таких стоянок является необходимость приближения к транспортному узлу с целью выдерживания заданного времени на пересадку. "Перехватывающие" стоянки в секторах городской застройки, как правило, устраиваются одноуровневые на свободных территориях. На них предусматриваются стоянки и места для остановок общественного транспорта (например, маршрутного такси). Такие стоянки требуют сравнительно небольших первоначальных капиталовложений, но в большинстве случаев общие затраты при их пользовании превышают расходы на поездки в центр на автомобиле. Поэтому сферы их применения ограничены. Они требуют создания 111 дополнительных услуг для пассажиров (заправочные станции, отдельные виды технического обслуживания, льготные условия на проезд и хранение автомобиля и др.). Стоянки у бестранспортных зон являются "перехватывающими" для пассажиров как города, так и пригорода, посещающих эти зоны для удовлетворения каких-либо потребностей. Такие стоянки должны предусматриваться при проектировании бестранспортных зон. Бесспорно, стоянки, устраиваемые у транспортных магистралей на свободных территориях и на проезжей части улиц, прилегающих к бестранспортным зонам, в большей степени удовлетворяют требованиям пассажиров. Для них могут быть обеспечены минимальные зоны пешего подхода в бестранспортную зону, они в большинстве случаев не предусматривают плату за пользование. Многоуровневые подземные и наземные автостоянки комбинированного типа для бестранспортных зон в зарубежной практике пока еще не получили распространения из-за их высокой стоимости. § 2. Формирование и функционирование автостоянок в городах Для организации автомобильных стоянок различного назначения требуются значительные площади городских территорий. Использование проезжей части улиц, особенно магистральных, при существующей интенсивности движения практически исключено. Нормами СНиП допускается организовывать стоянки для временного хранения автомобилей в пределах улиц и дорог, граничащих с жилыми районами, т.е. на категории жилых улиц. Особенно сложно организовывать стоянки в деловых центрах из-за отсутствия необходимых площадей для них. Зарубежный опыт показывает, что такие стоянки занимают более 40% территории. Ниже приводятся данные о занимаемой площади автостоянками и улицами в деловых центрах ряда городов США (табл. 4.1). Из таблицы видно, что в деловых центрах под автостоянки занято от 11 до 24% городской территории. 112 Размер автостоянки обусловливается режимом их использования и количеством прибывших автомобилей. Режим использования автостоянок характеризуется средней продолжительностью паркирования, периодом интенсивного использования стоянок, периодом максимального пользования стоянкой, коэффициентом часа "максимум". Таблица 4.1 Характеристика автостоянок в городах США Название города Лос-Анджелес Чикаго Детройт Миннеаполис Даллас, деловой центр, центральный район Сакраменто Колумбус Нашвилл Шарлотт Уинстон-Сейлем Учтенная площадь делового центра, га 160 271 276 232 Распределение площади в центре, % 138 545 140 203 148 189 133 улицы автостоянки итого 35 31 38,5 34,6 24 9,7 11 13,7 59 40,7 49,5 48,3 34,5 28,5 34,9 40 30,8 28,7 25,1 18,1 12,9 6,6 7,9 8,2 9,7 15 52,6 41,4 41,5 47,9 39 38,4 40,1 Результаты проведенного исследования в г. Москве кафедрой градостроительства МИСИ показывают, что наибольшую среднюю продолжительность остановок имеют легковые автомобили всех категорий на стоянках у жилых домов, административных учреждений и вузов (соответственно 3 ч 50 мин, 1 ч 50 мин и 1 ч 30 мин), наименьшую 24 мин на стоянках гостиниц. Наибольшую длительную остановку 4 часа имеют личные автомобили на стоянках у адми- нистративных учреждений, наименьшую 17 мин служебные ав- томобили на стоянках вокзалов. В.П.Адамявичюсом была установлена средняя длительность остановок автомобилей в г. Вильнюсе в зависимости от цели поездки (табл. 4.2). 113 Таблица 4.2 Средняя длительность остановок автомобилей в зависимости от цели поездки Цели прибытия Деловые Трудовые Бытовые Туризм Средняя длительность паркирования, мин автомобили жителей автомобили иногородгорода них жителей 25,3 36,8 265,0 15,8 27,8 120,0 В Санкт-Петербурге на кафедре городского строительства ЛИСИ (ЛГСУ) были выполнены исследования по определению потребного количества мест в центре города для паркирования автомобилей в зависимости от уровня автомобилизации. При уровне автомобилизации 75…100 автомобилей на 1000 жителей в центре города требуется от 25 до 35 тыс. мест на стоянках; при 250…300 автомобилей от 60 до 105 тыс. Важным показателем являются данные по длительности паркирования автомобилей у различных объектов. Ниже приводится среднее время паркирования индивидуальных автомобилей при поездках к различным объектам в г. Киеве в час. Место работы и учебы 4,5 Торговые и бытовые учреждения, предприятия общепита 0,63 Гости 1,5 Зрелищные и спортивные объекты 1,8 Места отдыха 2,9 Детские учреждения (детсад, школа) 0,35 Медицинские учреждения 0,9 Вокзал, аэропорт 0,9 Средняя продолжительность пребывания автомобиля на стоянке во многом зависит от цели прибытия, но большое влияние имеет и фактор места отправления (городской или внегородской транспорт). 114 Зарубежные исследователи установили зависимость между величиной города, длительностью паркирования и потребным количеством мест на стоянках. Потребная площадь для автостоянок во всех случаях зависит от наличия территории, в соответствии с которой принимается тип автостоянки. Ниже приводятся обобщенные данные потребной площади на один автомобиль для различных типов стоянок (табл. 4.3). Таблица 4.3 Потребная площадь на один автомобиль на автостоянках Тип автостоянки Открытая Двухъярусные наземные, подземные и смешанные Трехъярусные Четырехъярусные Многоярусные Площадь на 1 автомобиль, м 23…25 2 15…18 13…15 10…12 5…10 Проблема устройства автостоянок осложняется отсутствием свободных территорий в центральных районах города. В зарубежных крупных городах обычно незастроенные территории в центральном районе составляют не более 10…15%, а вместе с улицами до 40…50%. Специалисты теоретически определили, что под автостоянки следует использовать 25% территории центра при автомобилизации 100 автомобилей на 1000 жителей и 85% территории центра при автомобилизации 350 автомобилей на 1000 жите- лей. Интересные обобщенные данные имеются по пользованию автомобильным транспортом при посещении центров городов. Согласно этим данным в ряде крупных городов Англии и Швеции 42,7% посетителей пользуются автомобильным транспортом, 46,6% обще- ственным транспортом. Остальная часть передвигается пешком и на велосипедах. Согласно приведенному анализу потребное число мест на стоянках в центре города зависит от степени автомобилизации; числа жителей, обслуживаемых данным центром, и от структуры целевого передвижения в центр. 115 Анализируя материалы зарубежных исследований по организации автомобильных стоянок в центрах городов, можно отметить, что чем больше город по численности населения (с учетом тяготеющего населения пригорода), тем сложнее становится проблема организации автомобильных стоянок в самих центрах. Важным вопросом проблемы является функционирование автомобильных стоянок. Имеющиеся данные о распределении автомобилей по длительности времени паркирования у различных пунктов тяготения, загруженности автостоянок различного назначения по часам суток и дням недели дают возможность определять потребное количество мест на стоянках у различных объектов исходя из средней продолжительности стоянки и коэффициентов оборачиваемости. § 3. Формирование "перехватывающих" автостоянок В последнем десятилетии в связи с быстрым увеличением численности легковых автомобилей в крупных городах вырос и объем перевозок на них. Повысилась численность культурно-бытовых поездок в центр города из пригородной зоны и близлежащих городов. В связи с этим увеличилась загрузка улично-дорожной сети автомобильным транспортом, и особенно в центре города, где появились заторы в уличном движении, а застройка оказалась в условиях повышенной зашумленности и загазованности. Значительная доля поездок в крупных городах осуществляется иногородним населением с различными целями. При снижении скоростей движения в городах, особенно в центральной зоне, увеличиваются затраты времени на поездки, усложняются условия поездок, затрудняется поиск мест для стоянки. Все это снижает преимущества поездок на легковом автомобильном транспорте. При определенных условиях становится целесообразным такие поездки во внегородском и городском периферийных районах совершать с использованием двух или трех видов транспорта: автомобиль 116 городской транспорт; автомобиль железная дорога городской транспорт с одной или двумя пересадками. Естественно, в таких условиях важными являются вопросы обеспечения автомобильными стоянками в местах пересадок и их транспортно-планировочной организации в общем транспортном узле. В нашей практике вопрос о формировании в городах таких стоянок пока еще находится в стадии изучения. Сложность решения задач, связанных с размещением автостоянок, обусловливается недостаточной информацией о характере использования автомобилей и отсутствием у нас опыта в проектировании и строительстве таких стоянок. Имеются только расчетные нормы по определению потребной площади автостоянок у зданий и сооружений массового посещения. Однако даже при сравнительно небольшой насыщенности легковыми автомобилями потребность в автостоянках не удовлетворяется. Особенно ощущается недостаток в автостоянках у мест посещения объектов тяготения в центральной планировочной зоне, где многие пункты массового посещения вообще не имеют автостоянок на близлежащей территории. В связи с этим паркирование автомобилей осуществляется на проезжей части улиц, снижая тем самым их пропускную способность. В связи с осуществлением программы реконструкции центральной планировочной зоны г. Москвы, назрела необходимость изучения проблем паркирования в ней автомобилей и снижения нагрузки на улично-дорожную сеть с учетом сохранения архитектурных и исторических памятников. Опыт формирования автостоянок в зарубежных странах и приемы их организации с точки зрения возможности использования в наших городах освещены в трудах зарубежных специалистов О.Бюттнера, Д.Бейкера и Е.Фунаро, Ю.Думницкого, Д.Клозе и О.Силла и др. В них рассматриваются отдельные вопросы общей проблемы формирования и функционирования стоянок. Особое место в трудах 117 занимают вопросы, связанные с получением исходной информации при проектировании автомобильных стоянок: определение потребного количества мест на стоянках, длительности паркирования автомобилей, целей поездок при пользовании стоянками, неравномерности загрузок автостоянок и др. Однако эти вопросы рассматривались в общем плане и до настоящего времени конкретные рекомендации, необходимые для проектирования автостоянок, отсутствуют. Зарубежная практика имеет большой опыт по организации смешанных поездок: на автомобильном и транспорте общего пользования. Преимущественно это связано с разгрузкой центров городов, где резко снизились скорости движения легкового транспорта и имеется большой дефицит в автостоянках на территориях центров. В основном решение связано с двумя направлениями: административный запрет въезда в центры городов или в отдельные ее зоны; организация "перехватывающих" автостоянок. Первое направление затрагивает интересы владельцев автомобилей, совершающих поездки на индивидуальном транспорте, и вызывает широкие протесты. Оно широко используется для ограничения выезда в центр грузового автомобильного транспорта. Второе направление, основанное не добровольном использовании преимуществ комбинированного сообщения, получило в мировой практике названия систем "Р+R" (парк энд райт) или "Р+Р" (паратранзит). Популярность указанных систем за рубежом обеспечивается: полной гарантией представления мест для стоянок; снижением общей психической нагрузки на водителя индивидуального транспорта; возможностью технического обслуживания автомобиля во время нахождения его на автостоянке; удобствами пересадки на городской транспорт общего пользования и небольшими интервалами движения на нем. Ниже на рис. 4.2 приводится классификация "перехватывающих" автостоянок. 118 Выше указывались требования, предъявляемые к "перехватывающим" стоянкам. В соответствии с этими требованиями должны быть определены и границы их применения в представленной классификации. Они могут размещаться преимущественно, если этот объект расположен у транспортных узлов. Но в этом случае стоянки будут многоцелевого назначения. Вместимость их устанавливается по суммарной потребности целевого назначения. На рис. 4.2 выделены две категории автостоянок, которые могут рассматриваться как "перехватывающие" стоянки: в транспортных узлах и у бестранспортных зон; в секторах городской застройки, у торговых предприятий и отдельных мест культурного обслуживания. "Перехватывающие" автостоянки Комбинированные подземные и наземные многоуровневые У бестранспортных зон На проезжей части дороги На транспортных магистралях, одноуровневые На свободных территориях одноуровневые В секторах городской застройки Комбинированные наземные многоуровневые и на крышах зданий Подземные одноярусные и многоуровневые На свободной территории одноуровневые В транспортных узлах Рис. 4.2. Классификация "перехватывающих" автостоянок Первая категория это чаще всего автостоянки одноцелевого назначения, но по градостроительным соображениям могут быть и многоцелевого назначения. Проектирование таких стоянок в условиях сложившейся застройки требует учета и возможности обеспе119 чения местами для стоянки всех пунктов тяготения, находящихся в радиусе доступности. Вторая категория "перехватывающих" стоянок имеет свои особенности. Они задерживают автомобили путем предоставления в данном месте услуг для пассажиров, которые обычно останавливаются в центральной части города. Такие автостоянки нашли широкое применение в городах США, у торговых центров. При проектировании автостоянок у торговых центров вместимость их должна определяться по данным обследования с выявлением целей поездки и видов удовлетворения услуг. Соответствующим образом должно быть увязано их проектирование с учетом удовлетворения максимального числа потребностей. Все перечисленные автостоянки, в свою очередь, могут быть классифицированы по следующим признакам: по расчетной продолжительности пребывания автомобилей на стоянке; а) с кратковременным пребыванием на стоянке от 5 мин до 60 мин; б) с временным пребыванием на стоянке от 60 мин до 8…12 часов; в) стоянки сезонного значения; в зависимости от вместимости: малой вместимости до 50 машино-мест, средней вместимости мест и большой вместимости от 50 до 300 машино- свыше 300 машино-мест; по отношению к отметкам поверхности земли: наземные, подземные и полуподземные; по ярусности сооружения: одноярусные и многоярусные; по отношению к прилегающей застройке: между зданиями, под зданиями, в нижних этажах зданий, на крыше зданий, в подземном пространстве между зданиями; по принципам архитектурно-планировочного решения многорядные, секционные, комбинированные. 120 Выбор типа автостоянки зависит от многих факторов и в первую очередь от потребного количества мест, наличия свободной территории и характера функционирования стоянки. Анализ зарубежного опыта организации "перехватывающих" автостоянок показал их эффективность по разгрузке центров городов и в то же время выявил необходимость решения этой проблемы на различных стадиях перспективного проектирования городов. Пользование проездками по системе "Р+R" может обусловливаться рядом факторов: затратами времени на полную поездку (Тмин); условиями поездки по маршруту следования (V); комфортабельностью поездки (К); гарантийностью совершения поездки за определенное время (Г); погодными и климатическими условиями (Пк); экономическим показателем или общей стоимостью поездки (С). Имеются и другие факторы, определяющие вероятность совершения таких поездок, в частности, незнание города (поездки туристов и пассажиров из других городов), психофизические данные водителя и др. Вероятность комбинированных поездок является функцией указанных факторов: Р f (T, V, K, Г, Пк , С,...). (4.1) Определяющими факторами являются: затрата времени на поездку, условия поездки и гарантийность совершения поездки за определенное время. В отдельных случаях важную роль играет и экономический показатель. При сравнительно низкой оплате за проезд на транспорте общего пользования экономический показатель играет второстепенную роль. Смешанная поездка с пересадкой на общественный транспорт в большинстве случаев должна быть выгодна, если общая затрата времени будет мало отличаться от поездки на автомобильном транспорте. При комбинированном сообщении общие затраты времени суммируются из следующих элементов: 121 Та где Ta +О О ta t a0 t пп t ож to t пп , (4.2) время сообщения при комбинированной поездке на автомобильном транспорте и транспорте общего пользования; t'a время поездки на автомобиле в границах города до места пересадки; t a0 время занятия места на стоянке; t'пп время пешего подхода к станции (остановке) транспорта общего пользования; tож tо t"пп время ожидания поездки на станции; время движения на транспорте общего пользования; время следования пешком от станции высадки до цели поездки. Здесь 1-я часть слагаемого Та это полное время поездки на автомобильном транспорте; 2 часть О полное время поездки на транспорте общего пользования. Большинство этих элементов времени являются функцией скорости и расстояния, причем скорость и расстояние непостоянные величины. Скорости движения на автомобиле по длине маршрута изменяются, т.е. падают от периферии к центру города. На транспорте общего пользования такое положение имеет место на наземном виде транспорта (автобус, троллейбус), который следует в общем потоке. На рельсовом транспорте скоростной трамвай метро, железная дорога и скорость сообщения обычно сохраняется по- стоянной по всей длине маршрута, и ее величина определяется длиной перегонов. На экспрессных маршрутах автобуса, с выделенными для него приоритетными полосами движения, скорости могут приближаться к скоростям метрополитена. Проанализировав все элементы затрат времени, нами получена расчетная формула по определению "критической" точки на пути 122 следования по магистрали до центра, т.е. точки, когда имеет место равенство значений правой и левой части формулы (4.2). То где Lп Lп Vп 2 Lх Vх Lт Vт 60 15 Lп 60 , Vп (4.3) расстояние до станции (остановки) пересадки, км; Vп скорость движения автомобиля до станции пересадки, км/ч; Lx расстояние от пункта (автостоянки) пересадки до транспорта общего пользования, км; Vx средняя скорость пешего подхода, км/ч; Lт расстояние от пункта пересадки до центра, км; Vт L'п скорость сообщения на транспорте общего пользования, км/ч; расстояние от границ города до центра, км; средняя скорость автомобиля (в пределах центра) с учетом времени поиска стоянки и времени паркирования, км/ч; 15 суммарное значение накладных затрат времени, мин. Для определения местоположения и вместимости "перехватывающих" автостоянок была использована математическая теория вероятности, по которой устанавливается распределение автомобилей по пути следования в центр по возможным местам стоянок с учетом других факторов (рис. 4.3). В результате действия других факторов на выбор поездки, кроме фактора времени, какая-то часть пассажиров будет соверV'п шать поездки только на автомобиле при значении Т а > Та + О, и наоборот, при Та < Та + О будет совершать комбинированные поездки. Следовательно, расчетная "критическая" дальность действительна не для всех случаев передвижения, а только для какой-то ее части. Для остальных случаев имеет место иная "критическая" дальность. Если пассажир мало ценит время, то "критическая" дальность может быть больше расчетной, и наоборот, если ценит, она меньше расчетной. 123 Т Критическое расстояние е ил б о ом вт а о а тр ан е к д м ез на По а дк з е По L Границы размещения автостоянок Расстояние передвижения Рис. 4.3. Определение критической точки по пути следования автомобиля Вероятность того, что значение критической дальности не будет превышать заданную величину n, может быть определена по формуле Pm где Pm CnmPn (1 P)m , (4.4) искомая вероятность; P вероятность поездки; m дальность поездки; n заданная граничная величина; Cnm n число сочетаний из m элементов по n. Эта весьма сложная для расчетов формула была нами заменена на приближенную формулу, представляющую собой нормальное 124 распределение случайных величин (закон Гаусса), и по таблицам для заданных значений L строились кривые распределения. Для различных положений "критических" точек, отличных от среднего L , они имеют асимметричный вид. По ним в дальнейшем 2 определялись доля автомобилей, пользующихся "перехватывающими" автостоянками, и их местоположение. В практике выбора местоположения "перехватывающих" автостоянок и определения их вместимости удобнее пользоваться отно- значения сительными показателями отношением времени сообщения с пе- ресадкой на транспорт общего пользования Та + Тп ко времени движения на автомобильном транспорте Т'а. Ниже, в табл. 4.4, приводятся в процентах значения вероятности пользования комбинированной поездкой. Таблица 4.4 Вероятность пользования комбинированной поездкой Показатель Процент пользующихся комбинированной поездкой Отношение времени движения при пересадочном сообщении Ta + Tп ко времени движения на автомобильном транспорте Та 0,4- 0,5- 0,6- 0,7- 0,8- 0,9- 1,0- 1,1- 1,2- 1,3- 1,4- 1,5- 1,60,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 100 99 97 95 72 50 40 25 13 Из таблицы видно, что при соотношении 11 9 7 4 Т а Тп , равном Та 0,5…0,7, автомобили на промежуточных автостоянках почти не ставятся, а следуют до центра города; при отношении, равном 1,5, до центра доезжают не более 5% автомобилей. Достоверность таких данных подтверждается результатами обследований, проведенных в США (рис. 4.4), которые были выполне- 125 ны в 60-е годы для установления доли участия метрополитена в общегородских перевозках. Процент автомобилей, пользующихся "перехватывающей" автостоянкой % 100 Теоретическая кривая Данные обследования в США 75 50 25 0 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 Часы Время сообщения Рис. 4.4. Соотношение времени сообщения при комбинированной поездке к времени сообщения на автомобиле Местоположение и емкость автостоянок взаимосвязанные па- раметры и должны решаться одновременно. Используя теоретические предпосылки по распределению автомобилей на автостоянках по пути следования и закономерности пользования пересадочными сообщениями при поездке, рассматриваются два принципиальных случая: первый, когда все автомобили разместятся на автостоянках, и второй часть проезжает в центр города. В обоих случаях вводятся граничные условия, предлагается вариантный подход, и решение осуществляется методом перебора вариантов. Нами рассмотрены условия применения "перехватывающих" автостоянок в зависимости от положения "критической" точки и до126 лей автомобилей от входящего потока, требующих мест для паркирования по пути следования в центр. На основании экспериментальных исследований, проведенных кафедрой Градостроительства МИСИ в г. Москве, даются оценки составляющих элементов затрат времени при прямой автомобильной поездке и при комбинированной с использованием метрополитена. При натурных обследованиях и хронометражных замерах были получены: величины входящих в город автомобильных потоков по основным магистралям и распределение по секторам (данные обследования НИИПИ Генплана г. Москвы), доля автомобилей, прибывающих в центр города, определены цели поездок в город и колебания их во времени, длительность пребывания автомобилей на "перехватывающих" автостоянках, величины накладных затрат времени при пересадках и общее время поездок. Обследования и хронометражные замеры проводились сплошным и выборочным методами с долей выборки, установленной методами математической статистики. Обследования показали, что доля пригородных и иногородних автомобилей, паркирующихся в настоящее время в центре г. Москвы, составляет менее 1/3 от всех паркируемых автомобилей. Следует отметить, что колебания заполнения стоянок во времени в большинстве случаев отражают режим работы торговых предприятий. Данные о распределении общего входящего в город потока автомобилей по секторам на основных направлениях въезда в г. Москву показывают, что почти по всем направлениям происходит постепенное снижение потока автомобилей, прибывших из-за границ города, от периферии к центру. Это подтверждает высказываемое положение специалистов о том, что "перехватывающие" автостоянки должны размещаться ближе к периферии города. Они будут использоваться автомобилями, не только следующими в центр, но и совершающими поездки к ближайшим пунктам тяготения. 127 Данные обследования также показывают, что входящий поток имеет колебания по дням недели и часам суток. Наиболее мощные потоки по всем направлениям въездов в город наблюдаются в пятницу и субботу, а "пиковый" период при въезде в город имеет место от 7 до 9 часов. В пятницу "пиковый" период сглаживается. Часовые колебания входящего потока прибывающих в город автомобилей значительно отличаются от колебания автомобильных потоков и пассажиропотоков на уличной сети города. Они не имеют ярко выраженных "пиков". Это подтвердилось и при обследовании функционирования "перехватывающих" автостоянок. Во все дни недели значительную долю потока автомобилей в город составляли поездки по культурно-бытовым и деловым целям, и доля их непрерывно растет. Это обстоятельство необходимо учитывать при формировании стоянок, так как по длительности пребывания автомобилей они отличаются от стоянок другого назначения. Ниже, в табл. 4.5, приводятся данные о затратах времени при пересадках на метрополитен (исключая время паркирования и подход к станции). Таблица 4.5 Затраты времени при пересадке на метрополитен Элементы времени Движение в верхнем вестибюле Спуск на эскалаторе Подход от эскалатора до центра платформы Ожидание поезда и посадка Значение времени (с) станции мелкого станции глубокого заложения заложения 35...65 30...45 20...30 110...130 65...80 65...80 55...65 55...65 Из таблицы видно, что для станций метрополитена потери времени на пересадку (с учетом паркирования автомобиля и подхода от места паркирования до станции) составляют: при мелком заложении станции от 10,0 до 12,0 мин; при глубоком заложении от 12,5 до 13,5 мин. Это весьма существенная потеря времени, которую невозможно компенсировать за счет скоростных качеств метрополите128 на. На московском метрополитене средние скорости сообщения находятся в пределах от 38 до 41 км/ч. По полученным данным обследований, приняв граничные значения наблюдаемых скоростей движения автомобилей, были установлены положения "критических" точек на всех направлениях следования автомобилей к центру города. Были установлены зоны расположения "критических" точек и для предельных значений колебаний скоростей на перспективу. При проведении подготовительной работы к эксперименту и выполнении визуальных обследований по определению возможности создания "перехватывающих" стоянок по основным пунктам следования автомобилей к центру города было установлено, что подобные стоянки возникают у отдельных станций метрополитена как "самоорганизующиеся". На одной из таких стоянок были проведены натурные обследования с целью установления режима ее функционирования и определения целей поездки и конечных пунктов тяготения при ее использовании. Было установлено, что в обычные рабочие дни к 10-00 час "перехватывающая" стоянка заполнялась до 90%, и такое заполнение сохранялось до 17-00 час, после чего в течение четырех часов наблюдалось его постепенное снижение. Небольшое количество автомобилей оставалось на стоянке и в ночное время (7…9%). Это были преимущественно автомобили владельцев, проживающих поблизости от стоянки. В пятницу количество стоящих автомобилей стало уменьшаться, начиная с 13-00 час, затем с 17-00 несколько стабилизировалось и с 17-30 опять стало уменьшаться. Характерным явился субботний день, когда и общее количество автомобилей на стоянке было меньше, чем в обычные дни, и продолжительность максимального заполнения имела более короткий период. Средняя длительность пребывания автомобилей на стоянке составила около 3,5 час. Это говорит о том, что если "перехватывающие" стоянки создавать по типу платных стоянок с регистрацией 129 времени паркирования и прогрессивной оплатой за паркирование, то они могут оказаться непопулярными и свою роль не оправдают. На основании проведенного анализа построенных и запроектированных автостоянок в городах зарубежных стран была определена потребная площадь в зависимости от этажности и вместимости и установлены для данных стоянок потребные затраты времени на паркирование автомобилей. Полученные данные о потребности городской территории под стоянки позволяют на первом этапе проектирования делать предварительный выбор типа и планировочного решения "перехватывающих" или комбинированных автостоянок в зависимости от наличия свободных площадок и сложившейся застройки у станций общественного транспорта. На основании результатов теоретических и экспериментальных исследований разработаны методические рекомендации по выбору местоположения "перехватывающих" стоянок и их планировочного решения. Приводится последовательность решения задачи. На каждом этапе решения задачи анализируются возможные подходы и методические рекомендации по их выполнению: методика получения исходных данных по входящему потоку автомобилей, проведение хронометражных замеров, определение местоположения автостоянок и их вместимости. И наконец, даются рекомендации по выбору типа и планировочного решения автостоянок. Как следует из основных результатов исследования, рассматриваемые автостоянки могут быть как специализированными, так и комбинированными. Последние решаются с использованием принципа совместимости. В рекомендациях приводятся возможности совмещения различных типов стоянок с "перехватывающими" стоянками. Важным этапом формирования "перехватывающих" автостоянок является определение их экономической эффективности. Экономическая эффективность должна выявляться по сводному показателю, включающему снижение эксплуатационных затрат, уменьшение уровня шума и загазованности и экономию времени на по130 ездки. При конкретном проектировании должны учитываться затраты на снос строений. Формирование системы "перехватывающих" стоянок должно предусматриваться в перспективных проектных разработках на уровне генерального плана города и комплексной схемы развития всех видов городского пассажирского транспорта. В этих случаях автостоянки должны включаться в общую транспортную систему городов с соответствующими обоснованиями и резервированием территории в транспортных узлах. 131 ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. На какие группы делится городское поселение при расчете его подвижности, какова относительная численность этих групп? Какими методами устанавливают подвижность поселения в городах? По какому принципу составлена современная классификация улично-дорожной сети города? Что располагают в пределах красных линий? Как определяется пропускная способность элементов транспортной сети? Какие основные причины дорожно-транспортных происшествий в городах? Какой допустимый уровень шума и загазованности от транспортных потоков на улично-дорожной сети города? Как распределяются перевозки в транспортной системе современного города? Какие закономерности распределения городских автомобильных потоков? Какие методы расчета пассажирских и грузовых потоков на улично-дорожной сети города? Как классифицируют автомобильные стоянки в городах? По каким признакам осуществляется формирование и функционирование автостоянок в городах? Что такое "перехватывающие" автостоянки в городах? Как осуществляется классификация "перехватывающих" автостоянок в городах? 132 ЛИТЕРАТУРА 1. Бабков В.Ф. Дорожные условия и режимы движения автомобилей. М.: Транспорт, 1967. 2. Бочаров Ю.П., Кудрявцев O.K. Планировочная структура современного города. М.: Стройиздат, 1972. 3. Горбанев Р.В. Городской транспорт. М.: Стройиздат, 1990. 4. Горбанев Р.В., Ваксман С.А. Проблемы загрузки сети магистральных улиц и дорог больших городов автомобильным транспортом. М.: ГОСИНТИ, 1979. 5. Горбанев Р.В., Красников А.Н., Щербаков Е.И. Городские улицы и дороги с многополосной проезжей частью. М.: Стройиз- дат, 1984. 6. Клинковштейн Г.И., Афанасьев М.Б. Организация дорожного движения. М.: Транспорт, 1997. 231 с. 7. Лобанов Е.М. Транспортная планировка городов. порт, 1990. М.: Транс- 239 с. 8. Овечников Е.В., Фишельсон М.С. Городской транспорт. М.: Высш. шк., 1976. 9. Поспелов П.И. Борьба с шумом на автомобильных дорогах. М.: Транспорт, 1981 г. 10. Пряхин А.И. Магистральные улицы и внеуличная сеть автомобильных дорог в городах. М.: Высш. шк., 1968. 11. Романов А.Г. Дорожное движение в городах: закономерности и тенденции. М.: Транспорт, 1984. 12. Самойлов Д.С. Городской транспорт. М.: Стройиздат, 1983. 13. Сигаев А.В. Автотранспорт в планировке городов. М.: Стройиздат, 1972. 14. Сильянов В.В. Теория транспортных потоков в проектировании дорог и организации движения. М.: Транспорт, 1977. 15. Ставничий Ю.А. Транспортные системы городов. Стройиздат, 1990. 133 М.: 16. СНиП 2.07.01-89* Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений. 17. Справочник проектировщика М., 1994. Градостроительство. М.: 18. Фишельсон М.С. Транспортная планировка городов. М.: Стройиздат, 1978. Высш. шк., 1985. 19. Черепанов В.А. Транспорт в планировке городов. М.: Стройиздат, 1981. 20. Шештокас В.В. Город и транспорт. М.: Стройиздат, 1984. 21. Якшин А.М. Перспективы развития сети городских магистралей. М.: Стройиздат, 1975. 134 Григорий Аркадьевич МЕНДЕЛЕВ ТРАНСПОРТ В ПЛАНИРОВКЕ ГОРОДОВ Учебное пособие Редактор В.В.Солопова Технический редактор В.В.Солопова Компьютерная верстка Ю.С.Панкова Тем. план 2005 г., п. 22 Подписано в печать Печать офсетная Тираж 300 экз. Формат 60 84/16 Усл. печ. л. 5,1 Заказ Уч.-изд. л. 4,4 Цена 48 руб. Ротапринт МАДИ(ГТУ). 125319, Москва, Ленинградский просп., 64 135
