Технические науки / Транспорт

Лыткина А.А.

Иркутский государственный технический университет

 

Оценка области эффективного применения приоритета   городского пассажирского транспорта на регулируемых пересечениях

 

         Условия эффективного применения приоритета городского пассажирского транспорта (ГПТ) уже рассматривались российскими [1] и зарубежными авторами. Условием целесообразности устройства выделенных полос указывают минимальные значения пассажиропотока и интенсивности движения подвижного состава ГПТ. Таким образом, область эффективного применения приоритета получила нижние ограничения. Вместе с тем ряд исследований позволяет утверждать о существовании верхних границ области эффективного применения приоритета. Эксперты Азиатского банка развития [6] указали критические элементы выделенных полос – зоны остановочных пунктов и регулируемые перекрестки. В частности отмечено, что выделенные полосы ГПТ исчерпывают пропускную способность в зонах остановочных пунктов при интенсивности движения автобусов более 200 ед./ч.          Верхние ограничения применения приоритета ГПТ на регулируемых пересечениях указаны лишь в специальном исследовании Университета Южной Флориды (табл. 3) [5].

Таблица 3

Уровень загрузки

(коэффициент насыщения) X

Стратегия управления

X≤0,25

Неограниченное применение приоритета

0,25<X≤0,8

Применение приоритета с ограничениями

0,8<X<1,0

Продолжительность времени выделяемого для приоритетного движения не более 10 с

1,0≤X

Приоритет может быть не эффективен

 

         В данных исследованиях отсутствует какая-либо информация об эффективности активного и пассивного приоритета ГПТ. В интересах практики представлялось интересным изучить этот вопрос, в том числе рассмотреть случаи значительных поворотных потоков ГПТ и приёмы обеспечения приоритета, которые не рассматривались подробно в отечественной специальной литературе.

Эффективность применения приоритета ГПТ исследовалась для следующих условий:

·        приоритет обеспечивается на одной из улиц в составе перекрестка, количество полос движения: главная улица – от 4 до 8; второстепенная – 4 и 6 (рис. 1);

·        с походов приоритетного направления ГПТ совершает прямое движение, левые и правые повороты, т.е. рассмотрена наиболее сложная ситуация, требующая введения специальной фазы для ГПТ, длительность которой будет корректироваться в зависимости от регистрируемой детекторами интенсивности движения на выделенных полосах.

Сравнивались три варианта организации движения:

·        перекресток без выделения полос для движения ГПТ;

·        пассивный приоритет - устройство выделенной полосы для ГПТ на подходах к перекрестку с устройством выдвинутых стоп-линий (рис. 1 а);

активный приоритет – адаптивное регулирование и выделение полосы для ГПТ на всем протяжении перегонов улицы (рис.1 б).

В случае активного приоритета рассмотрена следующая логика адаптивного регулирования: увеличение длительности зеленого сигнала для ГПТ производится за счет увеличения длительности цикла (перекресток не координирован с другими перекрестками); заданы минимальная и максимальные длительности цикла регулирования (не более 120 с) и зеленого сигнала для ГПТ.

Критерием оценки эффективности выбрана годовая суммарная стоимость задержек транспорта и пассажиров, стоимости 1 авт.-ч. и 1 пасс.-ч. приняты с на основе данных, приводимых для Москвы [2]. Для моделирования задержек выбрана модель руководства НСМ 2000 [6], позволяющая учитывать:

·        тип регулирования (жесткое или адаптивное), тип детекторов и их размещение относительно перекрестка;

·        прогрессию (степень координации с ближайшими перекрестками и наличие пачек в потоке).

а

б

Рис. 1. Сравниваемые варианты приоритета: а – пассивный – жесткое регулирование, устройство полосы для ГПТ на подходе к перекрестку с выдвинутой стоп-линией; б – активный – адаптивное регулирование на перекрестке и выделенная полоса на перегоне

 

При моделировании был рассмотрен диапазона интенсивностей движения: ГПТ до 300 ед./ч; транспорта – вплоть до полного исчерпания пропускной способности. Для каждого рассматриваемого случая были получены 3 поверхности «стоимость суммарного ущерба – интенсивность движения транспорта – интенсивность движения ГПТ»: перекресток без введения пассивного приоритета; введение активного приоритета. Объем статьи позволяет показать лишь некоторые из результатов (рис. 1)

 

Рис. 5. Верхние границы эффективного применения активного и пассивного приоритета ГПТ (перекресток: полос на главной улицы – 8, на второстепенной – 4; распределение потока ГПТ: влево - 15%, прямо - 70%, направо – 15%): y – интенсивность движения транспорта на каждом из главных подходов к перекрестку, авт./ч; x – предельное значение интенсивности движения ГПТ на каждом из главных подходов к перекрестку, ед./ч

         Полученные предварительные результаты уже позволяют формулировать ряд выводов по использованию крайних правых полос. Нижней границе области эффективного применения приоритета ГПТ соответствуют значения интенсивности 30-40 ед./ч, что согласуется с данными, приведенными в табл. 2. Активный приоритет оказался эффективнее пассивного при интенсивности ГПТ не более 80-90 ед./ч. При этом на перекрестках со значительной долей поворотных потоков (более 50% от общей интенсивности) в целом выгоднее применять пассивный приоритет - выдвинутую стоп-линию. Изъятие полосы под приоритетное движение при уровне загрузки более 0,8-0,85 (т.е. при значении коэффициента насыщения 0,8-0,85) экономически нецелесообразно – наблюдается резкий рост ущерба от задержек транспорта (рис. 5).

Методы обеспечения приоритета ГПТ на перекрестках требуют дальнейшего углубленного изучения. Представляется полезным с практических позиций изучить возможности применения:

·        координированного регулирования в сочетании с адаптивным управлением – фиксированная продолжительность цикла регулирования с изменяемой длительностью фаз, формальная логика такого управления е описана в работе [4];

·        сочетания активного приоритета и «полос обхода очереди» (qeuee jump lanes), что уже обсуждается специалистами [8].

 

Литература:

1.     Горев А.Э., Попова О.В., Филимонова А.М. Повышение эффективности использования общественного транспорта за счет выделенных полос / // Автотранспортное предприятие. - 2010. - N 8. - С. 10-12

2.     Иванова Е. А. Оценка задержек транспортного потока на улично-дорожной сети города : Дис. ... канд. техн. наук : М. МАДИ, 2005 - 132 c.

3.     Организация дорожного движения в городах: Методическое пособие: под общей редакцией Ю.Д. Шелкова/ Научно-исследовательский центр ГАИ МВД России. М.: 1995. - 143 с. 

4.     Dion F., Rakha H., Zhang Y. Evaluation of potential transit signal priority benefits along a fixed-time signalized arterial// Virginia Tech Transportation Institute, Blacksburg, 2004. -  23 р.

5.                      Highway Capacity Manual/ TRB Special Report N 87. – TRB, Washington, D.C., 2000. – 1134 p.

6.     Seo Y. U., Park J. H., Jang H., Lee Y.I. A study on setting-up a methodology and criterion of exclusive bus lane in urban area //Proceedings of the Eastern Asia Society for Transportation Studies, Vol. 5, 2005. - p. 339 – 351.

7.     Zhou G., Gan A. Design of Transit Signal Priority at Signalized Intersections with Queue Jumper Lanes//Journal of Public Transportation, Vol. 12, No. 4, 2009 p. 117-132

8.     Лыткина А.А. Область эффективного применения приоритетного пропуска городского пассажирского транспорта через регулируемые перекрестки. / А.А. Лыткина // Вестник ИрГТУ, 2010. - №10 (48). – С. 105 - 109.