Основные методы организации дорожного движения

Психофизиологические особенности труда водителя. В процессе движения автомобиля по дороге на водителя оказывают непрерывные воздействия внешние раздражители, которые воспринимаются четырьмя (из пяти) органами чувств:

зрением воспринимают дорожно-транспортную обстановку, геометрические свойства дороги и среды; осязанием ощущается кожное механическое давление от колебаний при движении, холод, ветер, тепло; слухом - шум двигателя, подвески и кузова автомобиля, шум от встречных транспортных средств и от трения шин о покрытие; обонянием - запахи от загазованности и запыленности воздуха в салоне автомобиля. Любое воздействие на водителя в зависимости от его интенсивности вызывает различные затраты времени и энергии на его восприятие, переработку и принятие решения.

Таким образом, дорога (Д) и среда (С), воздействуя на водителя, определяют психофизиологические условия его трудовой деятельности. Чем лучше элементы подсистемы СД удовлетворяют требованиям водителя, тем выше безопасная скорость движения.

Каждый элемент дороги и среды вызывает у водителя определенное нервно-эмоциональное напряжение, точнее сдвиг нервного напряжения

,

где - коэффициент преобразования информации в эмоциональное напряжение; - информация, получаемая водителем при движении от -го раздражителя подсистемы С-Д; - информация-алгоритм, вырабатываемая центральной нервной системой водителя на основе накопленного жизненного опыта.

195

При движении автомобиля суммируются элементные напряжения от раздражителей, возникающих в данный момент и запомненные ситуации в предыдущие моменты:

,

где И - суммарная информационная загрузка; п - число раздражителей подсистемы СД в некоторый момент времени Т.

Более 90 % информации водитель воспринимает через зрительный анализатор, а решение об изменении режима движения принимает в зависимости от числа и важности информации.

Как чрезмерная, так и недостаточная плотность событий повышают вероятность нервно-эмоциональной напряженности водителя. В зависимости от четкости восприятия зрение подразделяют на центральное и периферийное. Площадь наиболее четкой видимости заключена в конусе острого зрения с углом 1,3^о.

При фиксированном положении глаза зрение остается вполне чувствительным внутри конуса с углом 5…6^о, а удовлетворительным - внутри конуса с углом 20^о. Угол острого зрения в горизонтальной плоскости в 1,5-2 раза больше, чем в вертикальной, что необходимо учитывать при размещении дорожных знаков и информации. Водитель четко распознает надписи и изображения на знаках, если они расположены в пределах зрительного конуса с углом 10^о. Зрительное восприятие зависит от скорости движения. Профессор Е.М. Лобанов выделяет зону, в пределах которой находится взгляд водителя в течение 95 % всего времени движения автомобиля, и называет ее полем концентрации. Между скоростью, углом зрения и дальностью сосредоточенного внимания существует зависимость:

Зрительное восприятие зависит от освещенности дорог. Значительную часть информации водитель получает от ощущения вибрации и колебания автомобиля, движения рулевого колеса.

Состояние дороги и условия движения оказывают большое влияние на усталость водителя, которая увеличивает время реакции, вызывает сонливость. Движение автомобиля по неровной дороге сопровождается вертикальными перемещениями, колебаниями, толчками, которые передаются на водителя и пассажиров, вызывая их перегрузку. Усталость водителя вызывают также монотонное движение, ритмичные эффекты (мелькания), ослепляющий свет.

196

Организация дорожного движения. Организация дорожного движения - это комплекс инженерно-технических и организационных мероприятий, направленных на максимальное использование транспортными потоками возможностей, предоставляемых геометрическими параметрами дороги и ее состоянием.

Основные методы организации движения состоят в разделении потоков на однородные группы транспортных средств и рациональном распределении их по видам, месту и времени, чтобы уменьшить вероятность конфликтов между отдельными типами транспортных средств, а также транспортными средствами, движущимися с различными скоростями и в разных направлениях.

К основным техническим средствам организации движения относят разметку, направляющие устройства, дорожные знаки и указатели, светофоры.

К мероприятиям по организации движения относят также улучшение дорожных условий, которые выполняют в процессе ремонта, улучшение планировки пересечений, устройства дополнительных полос на подъемах, направляющих островков и т.д.

Для организации непрерывного транзита целесообразнее использовать объездные дороги. При их отсутствии для транзитного движения выделяют подходящие для этой цели малозагруженные участки дорожной и уличной сетей, разрабатывают схему непрерывного и прерывного транзита с разделением транспортных потоков по назначению путем установки знаков и разметки дорог и улиц, выбранных для

транзита, уменьшения числа ДТП и транспортных задержек, а также создают возможность более рационального использования дорожной сети различными транспортными средствами и пешеходами.

По видам потоки подразделяют установкой знаков, запрещающих движение велосипедистов, тракторов, тяжелых грузовых автомобилей, сельскохозяйственной и другой техники по дорогам общего пользования, и светофоров на пересечениях в одном уровне, устройством для пешеходов подземных и надземных переходов, пересечений типа зебра, пешеходных дорожек и тротуаров или установки светофоров, включаемых пешеходами; ненормативные грузы, а по возможности и организационные колонны пропускают в наименее напряженное для движения время суток и т.д.

Для разделения потоков по уровням строят пересечения с автомобильными и железными дорогами в разных уровнях, надземные и подземные пешеходные переходы.

Разделение потоков по направлениям позволяет упорядочить транспортные потоки и выделить для каждого направления движения специальные полосы.

197

С этой целью строят отдельные проезжие части для движения в разных направлениях с разделительной полосой между ними или с нанесением сплошных линий разметки, разделительные островки на кривых малых радиусов, канализированные пересечения в одном уровне, направляющие островки или выделяют их разметкой покрытия (рис. 18.1).

Разделение потоков по скоростям имеет большое значение для повышения удобства и безопасности движения, уменьшения числа обгонов.

С этой целью при эксплуатации дорог устраивают дополнительные полосы для медленно движущихся автомобилей на подъемах, уширяют проезжую часть и

выделяют полосы разгона и торможения на пересечениях и примыканиях дорог, а также у автобусных остановок, ограничивают верхний, нижний или тот и другой предел скорости по отдельным полосам движения, запрещают проезд тихоходных транспортных средств по автомобильным дорогам.

Разделение движущихся транспортных средств от стоящих автомобилей осуществляют путем строительства укрепленной полосы обочины для стоянки и отделения ее разметкой, остановочных площадок около автобусных остановок, пунктов питания и т.д.

Организация дорожного движения - первая и самая необходимая часть управления дорожным движением, без которой немыслимо само управление. Однако она обеспечивает жестко заданные режимы, действующие длительное время, в отличие от собственно управления дорожным движением, которое может обеспечивать переменные во времени режимы.

Организация движения на сложных участках и в неблагоприятные периоды. К сложным по организации движения участкам относят пересечения и примыкания дорог, населенные пункты, дороги в горной местности. Главная задача на таких участках - разделение потоков по направлениям, скоростям и типам транспортных средств при помощи разметки, индивидуальных знаков, направляющих островков и островков безопасности, дополнительных полос движения и т.д.

Рис. 18.1. Разделение движения по направлениям:

а - направляющие островки и линии разметки на пересекающихся дорогах;

б - продольная разметка на многополосной проезжей части без разделительной полосы;

в - выделение разметкой направляющего островка

198

Условия движения на дорогах существенно изменяются по периодам года. Поэтому разрабатывают специальные схемы движения по периодам года, которые включают в себя схему разметки дороги и расстановки знаков по периодам года, объездов снегозаносимых участков, получения и передачи метеорологической информации о проезжаемости дороги в сложных погодных условиях и другие сведения о функционировании дороги. Все эти и другие меры по повышению транспортно-эксплуатационных характеристик дорог и их потребительских свойств должны быть рассмотрены и включены в проекты строительства, реконструкции и ремонта дорог.

Необходимо еще на стадии проектирования прогнозировать состояние дороги на многие годы вперед и предусматривать меры по нейтрализации или защите дорог от отрицательного воздействия транспортных нагрузок, погодно-климатических и природных факторов. Некоторые рекомендуемые меры, их достоинства и недостатки даны в табл. 18.1. В то же время и сами дорожно-эксплуатационные организации могут много сделать для состояния существующей автомобильной дороги.

На туманоопасных участках принимают меры к улучшению ориентации водителей. К важнейшим из них относят:

• установку направляющих столбиков и планок со светоотражающими катафотами или полосами пленки, дорожных знаков и указателей с рефлектирующей поверхностью или подсветкой;

• установку специальных сигнальных устройств и световых табло со сменной информацией, предупреждающих о тумане, гололеде, осадках;

• первоочередную разметку проезжей части;

• устройство стационарного освещения;

• осветление покрытий;

• строительство краевых полос из цветных материалов;

• проведение шероховатой поверхностной обработки.

На этих участках нельзя располагать пересечения, примыкания и автобусные остановки. Если избежать этого нельзя, их нужно устраивать с канализированным движением, чтобы разделить зоны возможных столкновений транспортных средств и наездов на пешеходов.

На ветроопасных участках дорог высоких категорий предусматривают установку ветрозащитных сооружений (насаждения, заборы, сетки, ограждения, галереи и др.), предупреждающей сигнализации на подходах к ветроопасным участкам, уширение полос движения с учетом отклонения автомобиля под действием ветра.

На участках дорог I-III категорий, где по данным метеорологических справочников или наблюдений ожидается повышенное число случаев гололеда, целесообразно устанавливать автоматические световые табло, предупреждающие водителей о гололеде.

Таблица 18.1. Меры по защите дорог от неблагоприятного воздействия погодных условий

200

201

Окончание табл. 18.1

202

Значительные трудности возникают при организации движения в зимний период. Если нельзя быстро удалить отложения и скользкость, дорожная служба по согласованию с органами ГИБДД МВД России выставляет предупреждающие и запрещающие дорожные знаки перед началом опасных участков и дублирует их несколько раз на протяжении участка, в случае необходимости организует колонное движение автомобилей с установлением допустимой скорости и дистанции между ними; на крутых подъемах (спусках) пропускает одиночные транспортные средства, концентрируя другие скопившиеся автомобили на безопасном расстоянии от вершины подъема (конца спуска); организует патрульное движение тягачей на опасных участках для транспортировки неисправных транспортных средств к местам ремонта; в период метелей и сильных снегопадов у особо опасных участков (кривых малого радиуса, пересечений и примыканий, искусственных сооружений) выставляет сигнальные огни или временные направляющие столбики; устраивает временные объезды сильнозанесенных участков и поддерживает их в проезжем состоянии.

Часто возникает необходимость организовать движение, когда на покрытии имеется неубранный снег, который, уплотняясь, образует снежный накат. Поверхность снежного слоя лучше создавать искусственно, разравнивая и уплотняя слой толщиной 4…6 см.

Хорошо уплотненным считается снег, при движении грузового автомобиля по которому на покрытии не остаются колеи глубже 2 см., а допустимой прочностью следует считать такую, когда от прохода расчетного грузового автомобиля колея не превышает 6 см. Этим показателям соответствует прочность снега в пределах 0,3…0,6 МПа.

С увеличением прочности уплотненного снега коэффициент сцепления снижается (рис. 18.2), что необходимо учитывать при эксплуатации дороги. Оптимальная прочность находится в пределах 0,3…0,8 МПа, чему соответствует плотность снега 0,4…0,6 г/см³. При низких отрицательных температурах воздуха прочность снега может быть значительно выше 0,8 МПа, а коэффициент сцепления ниже допустимого.

Рис. 18.2. Зависимость коэффициента сцепления от прочности уплотненного снега:

1 и 2 - кривые при скорости движения соответственно 40 и 60 км/ч

204

Рис. 18.3. Зависимость прочности снега от плотности снега и температуры t:

1 - = 0,3 г/см³; 2 - = 0,4 г/см³; 3 - = 0,5 г/см³; 4 - = 0,6 г/см³

В этих случаях для повышения сцепных качеств необходимо на поверхность уплотненного снега наносить насечки ребристыми либо кулачковыми катками или трактором на гусеничном ходу.

С повышением температуры прочность снега уменьшается (рис. 18.3) и при температуре около 0 ^оС снеговое покрытие непригодно для движения и должно быть своевременно удалено. Использование снегового покрытия ограничивается датами с устойчивой отрицательной температурой не выше -5 ^оС.

Дороги, оставляемые для эксплуатации с уплотненным снегом, также должны иметь защиту и очищаться от снежных заносов, хотя требования к таким дорогам менее жесткие.

Если по каким-либо причинам снегозаносимость дороги не может быть обеспечена, необходимо еще в осенний период подготовить объезды заносимых участков. Перерывы движения возникают обычно из-за заноса выемок или мелких насыпей на сравнительно коротких участках. Поэтому целесообразно предусмотреть варианты объезда заносимого участка с устройством временных дорог, использованием местных проездов или старых дорог (рис. 18.4).

Транспортное средство с грузом или без груза считается крупногабаритным, если его размеры превышают хотя бы один из следующих показателей: по высоте 3,8 м от поверхности дороги;

Рис. 18.4. Временные объезды снегозаносимых участков:

1 – местная старая дорога; 2 – временный объезд

205

по ширине 2,5 м; по длине 20 м - для автопоезда с двумя и более прицепами, а также если груз выступает за заднюю грань габарита транспортного средства более чем на 2 м.

Перевозка крупногабаритных и тяжеловесных грузов допускается только по специальному разрешению, выдаваемому ГИБДД МВД России при наличии согласований маршрута движения с дорожными организациями.

Перед всеми искусственными сооружениями, рассчитанными на пропуск неконтролируемых нагрузок с фактической массой менее 30 т., дорожные органы должны устанавливать знаки «Ограничение массы» с указанием размера ограничения.

Тяжеловесные нагрузки разделяют на контролируемые и сверхнормативные.

Контролируемые нагрузки, которые могут быть пропущены по мостам и искусственным сооружениям без их усиления, но с соблюдением специальных требований к организации перевозки. Такую нагрузку пропускают, как правило, по середине моста со скоростью не более 10 км/ч, остановив на время прохода все остальные машины вне пределов моста. Сверхнормативные нагрузки могут быть пропущены по дорогам и мостам только после их усиления.

Порядок сезонных ограничений движения. Большая часть протяженности дорог общего пользования имеет одежды, которые рассчитаны на пропуск автомобилей с осевой нагрузкой 60 кН. В процессе эксплуатации на многих участках таких дорог дорожная одежда усилена. Однако на значительной их части весной необходимо ограничивать или прекращать проезд автомобилей с осевой нагрузкой более 60 кН, а на пучинистых участках вообще прекращать движение и переводить его на другие дороги или направлять в объезд. Поэтому весной необходимо оценивать (прогнозировать) расчетное состояние дорожных одежд. Для этого ежегодно до начала оттаивания грунта дорожная служба должна устанавливать предельные значения состава и интенсивности движения, а также возможные максимальные единичные нагрузки автомобилей на проезжую часть опасных участков. Коэффициент прочности одежд в этот период должен быть . Принимая минимально допустимое значение прочности конструкции, равное 0,9 , можно по зависимости 0,9 рассчитать максимально возможную (предельную) интенсивность движения автомобилей весной и далее, зная состав, определить допустимую интенсивность (здесь - требуемый по расчету модуль упругости дорожной одежды). Если фактическая интенсивность движения N_ф выше допустимой N_д (N_ф > N_д), необходимо ограничить на период весеннего ослабления дорожной одежды движение тяжелых автомобилей.

Дорожная служба несет полную ответственность за образование трещин, просадок, проломов одежд в тех случаях, когда на участках с не были приняты меры по охране дорог, т.е. по ограничению движения автомобилей повышенной грузоподъемности и скорости.

206

Для дорог муниципального, областного или республиканского значения решение о закрытии или ограничении движения на конкретных дорогах по представлению и обоснованию дорожных организаций принимают соответствующие органы власти. О принятом решении должны быть оповещены все автотранспортные предприятия и организации, имеющие транспортные средства, а также жители данного региона через средства массовой информации.

Для правильного определения даты начала ограничения движения применяют стационарные посты контроля температуры грунта земляного полотна, разработанные Саратовским филиалом ГипродорНИИ.

Стационарный пост включает в себя обсадные устройства (зонды), устанавливаемые в дорожную одежду и земляное полотно (рис. 18.5) и переносной измерительный прибор. Зонды размещают вдоль дороги в правой, ближней к обочине колее наката на расстоянии 0,5…0,7 м друг от друга. Замеры начинают, когда дневная температура воздуха весной в течение двух-трех дней уже не опускается ниже 0 ^оС. По результатам замеров, проводимых в течение нескольких дней (5-7), строят графики изменения температуры в слоях грунта, основания и покрытия, которые позволяют прогнозировать дату достижения грунтом температуры его оттаивания. Установлено, что суглинистые и глинистые грунты оттаивают при температуре +2…+4 ^оС, а супесчаные и песчаные -0…+2 ^оС. С момента достижения этих температур вводится ограничение грузового движения.

Для этого на дорогах организуют контрольно-пропускные пункты, оборудованные шлагбаумом, указательными, предупреждающими и предписывающими дорожными знаками, информационными табло, площадкой для контроля массы проезжающих автомобилей.

Контролируют нагрузку на колесо автомобиля с помощью гидравлических весов.

Рис. 18.5. Конструкция и размещение зондов:

1 – ключ; 2 – крышка; 3 – оголовник; 4 – пластиковая трубка; 5 – наконечник с масляной ванной;

6 – покрытие; 7 – основание дорожной одежды; 8 – грунт земляного полотна

207

Участки, на которых движение закрыто совсем, ограждают также барьерами (переносными или непереносными), окрашенными в белый цвет с красными полосами и мигающим светофором.

Чтобы установить точную дату окончания ограничения, через 10-15 дней после его введения начинают ежедневные измерения прогиба дорожной одежды на контрольной точке в непосредственной близости от стационарного поста. Предварительно расчетным путем устанавливают допустимый прогиб для данной дорожной одежды. Ограничения движения снимают в момент, когда фактический прогиб станет равным или меньше допустимого.

Регулирование скорости и обеспечение пропускной способности. Регулирование скоростного режима - наиболее распространенный способ организации движения, способствующий повышению экономичности перевозок, безопасности и пропускной способности дороги. Расчетные скорости, на обеспечение которых проектируют дороги, колеблются от 30 км/ч (для дорог V категории на трудных участках дорог в горной местности) до 150 км/ч (для дорог I категории в равнинной местности).

Однако в реальных условиях скорость одиночных автомобилей, а тем более, транспортных потоков, ниже расчетных и изменяются неравномерно на различных участках. Наблюдения показывают, что в среднем скорость транспортного потока составляет 0,6…0,8 расчетной или максимально обеспеченной.

Задача повышения средней скорости транспортного потока может быть решена повышением на всем протяжении максимальной обеспеченной скорости, сокращением размаха скоростей на каждом участке и уменьшением влияния интенсивности и состава транспортного потока на скорость.

Исходя из условий безопасности движения, обычно ограничивают верхние пределы скорости.

Ограничение бывает двух видов: повсеместное общее ограничение, устанавливаемое Правилами дорожного движения, и местное, вызванное конкретными обстоятельствами, обычно дорожными условиями.

Эти ограничения учитывают наличие в транспортном потоке автомобилей разного технического состояния, водителей разной квалификации, часть из которых при более высоких скоростях не может правильно оценить ситуацию и справиться с управлением.

Кроме того, ограничения направлены на сокращение амплитуды колебаний скорости и транспортном потоке, что уменьшает внутренние помехи в нем и является важным условием безопасного движения.

Задача повышения пропускной способности методами регулирования скорости возникает на участках дорог I и II категорий в периоды наибольшей нагрузки и при неблагоприятных погодных условиях. Аналогичная задача возникает для дорог III и IV категорий на подходах к крупным городам.

208

Скорость регулируют, устанавливая дорожный знак «Ограничение максимальной скорости», при необходимости совместно с предупреждающим знаком, информирующем о причинах вводимого ограничения. При регулировании скорости необходимо строго обосновывают пределы ограничения.

Исследования показали, что за верхний предел ограничения целесообразно принимать скорость транспортного потока 85 %-ной обеспеченности. Это ограничение безопасности движения подтверждается зависимостью между вероятностью ДТП и отклонением скорости от средней скорости.

Необходимо обеспечить плавное изменение скорости по длине дороги. Отношение максимальных скоростей в начале и конце участка не должно превышать в равнинной местности: для дорог I и II категорий - 0,9; III категории - 0,8; остальных категорий - 0,7, а в пересеченной местности - соответственно 0,8; 0,7; 0,6.

Перепад снижения скоростей на смежных участках должен быть не более 20 км/ч, а минимальный предел ограничения скорости на дорогах не должен быть ниже 40 км/ч, кроме случаев, когда ограничение вводится на участках со скользким покрытием (гололед, снежный накат), а также на особо опасных участках (например, около школы). Расстояние между знаками должно быть не менее 150 м. Скорости с перепадом более 20 км/ч снижают ступенями, так чтобы водитель плавно снижал скорость с замедлением не более 0,5 м/с².

Ограничение должно действовать только на время действия ограничивающего фактора. Для повышения пропускной способности может оказаться необходимым и повышение скорости, что вытекает из зависимости пропускной способности от скорости.

Наибольшая пропускная способность для сухого покрытия достигается при скорости около 55 км/ч; для мокрого шероховатого - 50 км/ч; для снежного наката - 35…40 км/ч.

Поэтому с позиций увеличения пропускной способности на участках, где скорость ниже указанных, следует принять меры по обеспечению более высоких скоростей в периоды высокой интенсивности движения.