Оптимизация скоростей движения представляет собой воздействие на скоростной режим транспортных средств с целью повышения безопасности движения, пропускной способности или скорости сообщения. В зависимости от конкретных условий задача оптимизации может заключаться как в снижении, так и повышении существующего скоростного режима.

Основными мероприятиями, направленными на оптимизацию скоростного режима, являются следующие:

– ограничение скоростного режима по условиям безопасности или на скоростных дорогах для повышения пропускной способности;

– выполнение мероприятий, ликвидирующих опасные участки или предусматривающих реконструкцию дороги для повышения максимально разрешенной скорости движения;

– выполнение мероприятий по «успокоению движения», позволяющих выровнять скоростной режим транспортного потока и не допустить превышения транспортными средствами разрешенной максимальной скорости;

– выделение зон с определенным скоростным режимом.

Ограничение скоростного режима.Равномерность скорости, как каждого отдельного автомобиля, так и транспортного потока сокращает внутренние помехи в нем и является важным условием безопасности дорожного движения.

В городах эта задача успешно решается при применении современных автоматизированных систем регулирования движения. В частности, оптимизация скорости в определенной степени обеспечивается при выравнивании состава транспортного потока на дороге или полосе движения.

Наибольшее значение пропускной способности дороги достигается при скорости 50...55 км/ч. Повышение скорости транспортного потока можно достичь увеличением ширины проезжей части и обочины (на суженных участках). Противоположные меры могут потребоваться на скоростной дороге при наступлении часа пик, когда обычная скорость для дороги этого типа 100...120 км/ч не может обеспечить желаемой пропускной способности. В этом случае временное ограничение скорости до 60...70 км/ч позволяет заметно повысить пропускную способность дороги за счет безопасного увеличения плотности транспортного потока.

Статистические данные всех стран мира показывают, что превышение установленных ограничений скорости или движение на скорости, не соответствующей состоянию дороги либо дорожной обстановке, влияет не только на вероятность ДТП, но и на их последствия. Другими словами, движение с повышенной скоростью приводит к ДТП в той мере, в какой оно уменьшает возможности своевременного маневра для предотвращения опасности, и усугубляет последствия ДТП (ведь чем выше скорость, тем сильнее столкновение, результатом которого могут быть тяжелые и трагические последствия).

Можно привести следующие статистические данные:

– превышение скорости или движение на скорости, не соответствующей дорожной обстановке, является причиной 30...50 % ДТП со смертельным исходом;

– превышение скорости или езда на скорости, не соответствующей дорожной обстановке, приводит к трагическим последствиям для пешеходов. При увеличении скорости в момент наезда с 30 до 50 км/ч вероятность смерти пешехода при столкновении возрастает в 8 раз;

– увеличение либо уменьшение средней скорости на 1 % ведет к соответствующему увеличению либо уменьшению на 4 % числа ДТП со смертельным исходом;

– при уменьшении скорости на 10 % число ДТП с причинением легких телесных повреждений снижается на 10 %, число ДТП с причинением тяжких телесных повреждений - на 20 %, число ДТП со смертельным исходом - на 40 %.

С ростом скорости увеличивается расстояние до полной остановки (расстояние реакции + тормозной путь) (таблица 2.3).

С увеличением скорости движения возрастает влияние негативных факторов, а именно:

– движение на повышенной скорости ведет к увеличению уровня загрязнения и шума, росту эксплуатационных расходов (возрастает потребление топлива и масла, ускоряется изнашивание шин);

– выигрыш времени при увеличении скорости движения незначителен и зачастую переоценивается: так, на 100-километровой дистанции увеличение скорости движения с 130 до 150 км/ч позволяет сэкономить всего 6 минут;

Таблица 2.3 – Влияние скорости движения на остановочный путь транспортного средства

Примечание. При расчетах время реакции водителя на неожиданное событие принималось в пределах 1...2 сек.

– с увеличением скорости движения повышается риск ошибки и быстрее наступает усталость водителя;

– скоростное движение требует особой бдительности водителя в ночное время: фары ближнего света освещают участок протяженностью всего 30 м, и на скорости свыше 70 км/ч столкновение с внезапно возникшим в освещенной зоне препятствием становится неизбежным;

– с увеличением скорости движения ухудшается зрительное восприятие: поле зрения водителя на скорости 40 км/ч составляет 100°, на скорости 130 км/ч - снижается до 30°;

– от скорости движения зависит качество жизни, особенно в городских зонах. Повышение скорости движения сопровождается существенным увеличением уровня шума транспортного потока;

– с увеличением скорости движения ухудшается сцепление дорожного покрытия с шиной колес.

На выбор скорости водителем влияет ряд факторов:

– дорога, роль которой определяют следующие критерии:

a) тип (автомобильная магистраль, дорога с раздельными проезжими частями, проселочная дорога, городская дорога);

b) ширина проезжей части;

c) число полос движения;

d) профиль дороги в плане;

e) линейные сооружения (тоннели, мосты);

f) уклон; дорожная разметка;

g) состояние дорожного покрытия и т.д.;

– транспортное средство, роль которого определяют следующие критерии:

a) тип;

b) соотношение между массой и мощностью;

c) комфортабельность;

d) уровень шума и т.д.;

– дорожное движение, роль которого определяют следующие критерии:

a) плотность;

b) общий уровень скорости;

c) состав транспортного потока;

– дорожная обстановка, роль которой определяют следующие критерии:

a) климатические условия; время суток (день/ночь);

b) ландшафт (равнина, гористая местность, туристические места и т.д.);

c) дорожное освещение;

d) дорожные знаки и сигналы;

e) ограничения скорости;

f) наличие радаров и т.д.;

– водитель, роль которого определяют следующие критерии:

a) возраст; пол; время реакции; личностные установки;

b) обстоятельства, с которыми связано нахождение в пути, - цель поездки (транзитные перевозки, местные перевозки и т.д.);

c) возможное содержание алкоголя в крови водителя;

d) присутствие пассажиров в транспортном средстве;

e) способность водителя к восприятию опасности;

f) поиск острых ощущений и т.д.

Вместе с тем выбор адекватной скорости движения, если не брать во внимание возможные психологические и субъективные факторы (личные проблемы, боязнь опоздать и т.д.), в основном зависит от ее восприятия водителем: чтобы правильно выбрать необходимую скорость движения, он должен быть в состоянии ее оценивать.

Исследования показали, что в восприятии скорости движения решающую роль играют:

– слуховая информация - ее отсутствие приводит к недооценке скорости движения;

– периферийное зрение - широкие трассы, не имеющие визуальных ориентиров, также приводят к заниженному восприятию скорости движения.

Кроме того, восприятие скорости движения ухудшается по мере нахождения в пути, и водители в момент, когда им нужно снизить или увеличить скорость, всегда делают это в меньшей степени, чем необходимо.

При изучении факторов, влияющих на восприятие скорости движения, было установлено, что наиболее опасными и сложными являются:

– участки, где скорость движения остается постоянной в течение длительных периодов;

– переходные участки, где необходимо существенно изменить скорость движения в связи с изменением дорожной обстановки или в силу установленных ограничений;

– участки, условия которых ухудшают периферийное зрение, в частности из-за отсутствия ориентиров.

Наилучших результатов в решении вопросов, касающихся скорости движения, можно добиться, создав условия, при которых:

– снижается вероятность ошибки водителя;

– трудно и даже физически невозможно нарушить ограничения скорости движения;

– ошибки и нарушения ограничений скорости движения необязательно приводят к ДТП;

– в случае неизбежности ДТП обустройство обочины не усугубляет ситуацию, а наоборот помогает сгладить ошибки водителя либо смягчить их последствия.

Эффективность таких мер, обеспечивающих безопасность дорожной обстановки, зависит от конкретных условий. Например, в городах чаще всего применяются следующие меры:

– снижение скорости движения в жилых зонах до 30 км/ч и менее;

– обустройство островков безопасности;

– создание перекрестков с кольцевым движением;

– использование искусственных неровностей для ограничения скорости движения;

– применение схем обустройства обочин, обеспечивающих безопасность дорожного движения и смягчение возможных последствий ошибки водителя при сходе с трассы.

Для эффективности вводимых ограничений скорости движения необходимо использовать контроль скорости в качестве одного из основных средств обеспечения соблюдения установленных ограничений, создавая у водителей уверенность в наличии постоянного контроля движения.

Освещение дорог и улиц.Залогом оптимальности скоростного режима движения служит надежное освещение автомобильных дорог и улиц в темное время суток. В темноте водитель значительно хуже воспринимает обстановку, с меньшей точностью оценивает скорость движения своего транспортного средства.

Освещение следует предусматривать в первую очередь на наиболее опасных участках автомобильных дорог, где возникают частые конфликты между участниками дорожного движения: на пересечениях дорог, транспортных развязках, при прохождении дороги в черте населенного пункта.

При выборе типа и способа размещения осветительных устройств требуется обеспечивать необходимый уровень освещения дороги в соответствии с нормативами.

Видимость объекта в темноте определяется яркостью дорожного покрытия (поля адаптации) Яд, яркостью объекта наблюдения Яо, контрастом между объектом наблюдения и дорожным покрытием К, устанавливаемым относительной разностью яркостей.

Контраст определяется по формуле:

К=(Яо -Яд)/Яд. (2.7)

Для возможности зрительного обнаружения объекта необходимо обеспечить некоторое минимальное значение контраста, называемого пороговым:

Кпор =Япор /Яд, (2.8)

где Япор – минимальная разность яркостей объекта и дорожного покрытия (фона), которая может быть надежно воспринята глазом.

Показатель Япор называется пороговой разностью яркостей. Отчетливая видимость обеспечивается при отношении К : Кпор = 15 : 20.

Очень важно выделять и подчеркивать расположение опасных зон (пересечений и примыканий дорог, мест сужений проезжей части, пешеходных переходов) за счет изменения цветности источников света, размещения опор и светильников, повышения яркости проезжей части в опасной зоне.

Нельзя допускать резкого снижения уровня освещения перед сложными и опасными участками дорог и чередования освещенных и неосвещенных участков. Необходимо устраивать непрерывное освещение при расположении освещенных зон на расстоянии менее 250 м друг от друга.

При проектировании освещения автомобильных дорог необходимо добиваться плавного снижения средней яркости проезжей части на выезде с освещенного участка на неосвещенный, устраивая переходную зону длиной 150...250 м.

Мероприятия по «успокоению движения».Наиболее радикальной мерой по оптимизации скоростного режима движения в городских центрах являются мероприятия по «успокоению движения» (traffic calming).

Основной целью мероприятий по «успокоению движения» является существенное снижение скоростей движения. Мероприятия по «успокоению движения» включают в себя:

планировочные решения, направленные на изменение геометрии проезжей части (сужение проезжей части, изменение геометрии проезжей части с размещением мест для стоянки и озеленением, изменение конфигурации пересечений и примыканий) и изменение типа дорожного покрытия в зонах пешеходных переходов и пересечений;

применение активных средств воздействия на скорость движения транспортных средств - искусственных неровностей.

Основными результатами, достигаемыми «успокоением движения» являются следующие:

– улучшение условий движения: повышение безопасности дорожного движения; улучшение организации движения; создание условий для остановки и стоянки транспортных средств;

– улучшение условий проживания в прилегающей жилой зоне: уменьшение шума и загазованности; увеличение свободных, благоустроенных и озелененных площадей; улучшение эстетического оформления дорог;

– улучшение условий работы торговых и других предприятий: создание возможностей для остановки с целью погрузочно-разгрузочных работ;

– приближение мест остановки и стоянки автомобилей к служебным зданиям.

Рекомендуемые места для проведения мероприятий по созданию зон «успокоенного движения»:

– улицы районного и местного значения, проходящие по населенным пунктам с близкой к дороге застройкой;

– боковые и местные проезды в зоне автомобильных магистралей;

– участки дорог местного значения, проходящие в зонах культурно-просветительных центров, детских и молодежных учебно-воспитательных учреждений, больниц, поликлиник, санаториев и т.п.

Перспектива оптимизации скоростного режима, особенно на городских магистралях с высоким уровнем загрузки в пиковые периоды, тесно связана с применением многопозиционных управляемых дорожных знаков (со сменным табло), с помощью которых можно изменять предел ограничения в зависимости от загрузки и метеоусловий.