ОДМ 218.2.073-2016. Методические рекомендации по оценке пропускной способности пересечений и примыканий автомобильных дорог в одном уровне для оптимизации их работы с использованием методов компьютерного моделирования

(издан на основании Распоряжения Росавтодора от 07.06.2016 № 974-р)

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОЦЕНКЕ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ ПЕРЕСЕЧЕНИЙ И ПРИМЫКАНИЙ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ В ОДНОМ УРОВНЕ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ ИХ РАБОТЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДОВ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

ОДМ 218.2.073-2016

Предисловие

1. РАЗРАБОТАН обществом с ограниченной ответственностью «Институт экономико-математических методов в дорожно-транспортных исследованиях» (ООО «ИНЭМДорТранс»).

Коллектив авторов: к.т.н., проф. Еремин В.М., к.т.н. Бадалян А.М.

2. ВНЕСЕН Управлением строительства и эксплуатации автомобильных дорог Федерального дорожного агентства

3. ИЗДАН на основании распоряжения Федерального дорожного агентства от 07.06.2016. № 974-р

4. ИМЕЕТ РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР

5. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Раздел 1. Область применения

Настоящий ОДМ определяет и разъясняет методы оценки пропускной способности пересечений и примыканий двухполосных автомобильных дорог в одном уровне на основе компьютерного моделирования движения автомобилей.

ОДМ рекомендуется к применению при проектировании новых, реконструкции, ремонте и эксплуатации существующих автомобильных дорог общего пользования, а также при разработке нормативных документов в качестве инструмента оценки пропускной способности пересечений и примыканий автомобильных дорог в одном уровне.

Раздел 2. Нормативные ссылки

В настоящем методическом документе использованы ссылки на следующие документы:

ГОСТ Р 52282-2004. Технические средства организации дорожного движения. Светофоры дорожные. Типы и основные параметры. Общие технические требования. Методы испытаний

ГОСТ Р 52398-2005. Классификация автомобильных дорог. Основные параметры и требования

ГОСТ Р 52399-2005. Геометрические элементы автомобильных дорог

ГОСТ Р 52766-2007. Дороги автомобильные общего пользования. Элементы обустройства. Общие требования

СНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги

ОДМ 218.2.020-2012. Методические рекомендации по оценке пропускной способности автомобильных дорог. — М., 2012 г.

ОДМ 218.6.003-2011. Методические рекомендации по проектированию светофорных объектов на автомобильных дорогах. — М., 2011 г.

Раздел 3. Термины и определения

В настоящем ОДМ применены следующие термины и соответствующими определениями:

1 состав движения: Показатель транспортного потока, характеризующий наличие в нем различных типов транспортных средств.

2 распределение потока по направлениям движения на пересечении: Процентный состав от интенсивности движения на подходе к пересечению транспортных потоков, движущихся по всем возможным направлениям, обеспечиваемым данным пересечением.

3 пропускная способность подхода к пересечению (примыканию): Максимальная интенсивность движения, обеспечиваемая пересечением (примыканием) от данного подхода при фиксированных значениях интенсивностей на каждом из остальных подходов движения, а также при фиксированных значениях составов и распределений по направлениям движения на всех подходах.

4 пропускная способность пересечения (примыкания), вычисленная по отношению к пропускной способности заданного подхода (определение 1): Сумма пропускной способности заданного подхода и интенсивностей движения на всех остальных подходах, для которых вычислялась пропускная способность заданного подхода при фиксированных значениях интенсивностей на каждом из остальных подходов движения, а также при фиксированных значениях составов и распределений по направлениям движения на всех подходах.

5 система «водитель-автомобиль-дорога-окружающая среда» (ВАДС): Фрагмент сети автомобильных дорог или сеть в целом (реальный или виртуальный) с движущимися по нему АТС.

Раздел 4. Общие положения метода компьютерного моделирования транспортных потоков на пересечениях

4.1 Объектами моделирования являются следующие фрагменты сложной системы «водитель-автомобиль-дорога-окружающая среда» (ВАДС), представляющие собой:

Рисунок 1. Схема функционирования пересечения

• кольцевые пересечения (рисунок 3).

4.2 Принципы компьютерного моделирования на пересечениях.

4.2.1 На основе априорной и эмпирической информации построены микроописания перечисленных выше объектов (имитационные модели пересечений и примыканий).

4.2.2 С имитационными моделями пересечений и примыканий проведены серии компьютерных экспериментов, по результатам которых проводились оценки пропускной способности исследуемых объектов.

4.2.3 Весь диапазон каждого из влияющих факторов предварительно разбивался на интервалы набором узловых значений данного фактора. Число и величины узловых значений определялись требованиями точности к получаемым результатам.

4.2.4 Компьютерные эксперименты проводились для всех возможных сочетаний узловых значений влияющих факторов. По результатам компьютерных экспериментов была построена база данных, а также модель многомерной интерполяции.

4.3 На основе описанной методологии разработано программное обеспечение «Расчет пропускной способности пересечений автомобильных дорог в одном уровне» (ниже по тексту — Программа), позволяющее проводить оценку пропускной способности пересечений и примыканий автомобильных дорог в одном уровне. Краткое описание работы с Программой и формы выходных данных в виде отчетов приведены в Приложении А.

Раздел 5. Пропускная способность пересечения двухполосных автомобильных дорог в одном уровне

5.1 Подходы к пересечению.

5.1.1 Каждое пересечение прежде всего характеризуется наличием определенного числа подходов. Так, пересечения двухполосных дорог имеют четыре подхода (номера 1, 2, 3, 4 на рисунке 1); примыкания имеют три подхода (номера 1, 2, 3 на рисунке 2); кольцевое пересечение может иметь от 3 до 6 подходов (номера 1, 2, 3, ..., n на рисунке 3). Каждый подход характеризуется интенсивностью и составом движения, а также режимом работы светофоров в случае регулируемого пересечения.

5.1.2 Транспортный поток прибывающий по определенному подходу может разделяться по различным направлениям движения. В зависимости от вида пересечения и схемы организации движения таких направлений может быть несколько. Так, на пересечении максимальное число направлений движения по каждому подходу равно трем; на примыкании максимальное число направлений движения по каждому подходу равно двум. Для кольцевого пересечения с n подходами максимальное число направлений движения по каждому подходу равняется n (выход с пересечения с ближайшего справа подхода, выход со следующего справа подхода и т.д.).

5.1.3 Каждый подход также характеризуется распределением (%) движущихся автомобилей по направлениям движения.

5.2 Пропускная способность нерегулируемых подходов к пересечению.

5.2.1 Пропускная способность подхода к пересечению определяется для фиксированных значений следующих факторов:

• интенсивности движения на каждом из остальных подходов;
• составы движения на всех подходах;
• распределения числа движущихся автомобилей на всех подходах.

5.2.2 Характеристики влияющих факторов и диапазоны их изменения на пропускную способность пересечений двухполосных дорог:

• интенсивность движения на подходах, авт/ч (от 0 до пропускной способности);
• состав движения на подходах, % (от 0 до 100 по каждому типу автомобилей), предусмотрены следующие типы автомобилей в составе транспортного потока: легковые, легкие грузовые, средние грузовые, тяжелые грузовые, автопоезда, автобусы;
• распределение интенсивности движения к подходу по направлениям движения, % (от 0 до 100 по каждому из направлений);
• диаметр центрального островка кольца, м (от 20 до 200);
• количество подходов к кольцевому пересечению, шт. (от 3 до 6);
• число полос движения на кольце, шт. (от 1 до 2).

5.3 Пропускная способность подходов к регулируемым пересечениям.

5.3.1 Пропускная способность подхода к пересечению определяется для фиксированных значений следующих факторов:

• интенсивности движения на каждом из остальных подходов;
• составы движения на всех подходах;
• распределения числа движущихся автомобилей на всех подходах;
• характеристики работы светофоров.

5.3.2 Характеристики влияющих факторов и диапазоны их изменения на пропускную способность пересечений двухполосных дорог:

• интенсивность движения на подходах, авт/ч (от 0 до пропускной способности);
• состав движения на подходах, % (от 0 до 100 по каждому типу автомобилей), предусмотрены следующие типы автомобилей в составе транспортного потока: легковые, легкие грузовые, средние грузовые, тяжелые грузовые, автопоезда, автобусы;
• распределение интенсивности движения к подходу по направлениям движения, % (от 0 до 100 по каждому из направлений);
• структура светофорного цикла (длительность цикла, длительность и очередность основных и промежуточных фаз светофора).

Параметры работы светофора определяются согласно ГОСТ 52282-2004 и ОДМ 218.6.003-2011.

5.4 Диапазоны изменения ряда влияющих факторов определены с учетом требований ГОСТ Р 52282-2004, ГОСТ Р 52398-2005, ГОСТ Р 52399-2005, ГОСТ Р 52766-2007, СНиП 2.05.02-85, ОДМ 218.6.003-2011, ОДМ 218.2.020-2012.

5.5 Методика позволяет оценивать пропускную способность пересечений автомобильной дороги в приведенных к легковому автомобилю единицах. Коэффициенты приведения различных типов автомобилей к легковому были определены на основании результатов компьютерных экспериментов (таблица 1).

Тип автомобиля	Грузоподъемность	Значение коэффициента приведения
Легковые и		1,0
Легкие грузовые	до 2 т	1,34
Средние грузовые	до 6 т	1,53
Тяжелые грузовые	до 14 т	2,06
Сверхтяжелые грузовые	свыше 14 т	2,63
Средние автопоезда	до 12 т	2,81
Тяжелые автопоезда	до 20 т	3,3
Сверхтяжелые автопоезда	до 30 т	3,7
Автобусы		2,25

Приложение А

ОПИСАНИЕ ИНТЕРФЕЙСА ПРОГРАММЫ «РАСЧЕТ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ ПЕРЕСЕЧЕНИЙ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ В ОДНОМ УРОВНЕ» И РАБОТЫ С НИМ (ИНСТРУКЦИЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ)

А.1 Для определения пропускной способности пересечений автомобильных дорог в одном уровне разработано программное обеспечение «Расчет пропускной способности пересечений автомобильных дорог в одном уровне» (далее Программа), включающее дружественный интерфейс.

Программа создана в среде разработки программного обеспечения Microsoft Visual Studio 6.0 на объектно-ориентированном языке программирования C++.

Требования к оборудованию для полноценного функционирования Программы: - тип процессора: Pentium III или выше; - быстродействие: минимум 600 МГц (рекомендуется 1 ГГц и выше); - оперативная память: минимум 512 Мб.

А.2 Описание ввода исходной информации.

А.2.1 При запуске Программы появляется основное диалоговое окно интерфейса «Расчет пропускной способности пересечений автомобильных дорог в одном уровне» (рисунок А.1). Ниже приводится последовательное описание его составляющих.

Основное диалоговое окно интерфейса включает следующие составляющие:

1. Основное меню

2. Панель инструментов

3. Панель ввода исходной информации

4. Окно выходной информации (отчет)

5. Строка состояния.

1. Основное меню состоит из пунктов «Файл», «Edit», «Вид», «Отчет», «Справка».

Пункт меню «Файл» предназначен для операций открытия, сохранения и печати файлов, содержащих исходные данные, а также выходные данные в виде отчетов без выхода из программной среды.

Пункт меню «Edit» позволяет редактировать текст полученного отчета, приводить форму отчета в требуемый вид.

Пункт меню «Вид» обеспечивает удобный пользователю вид интерфейса, открывая или закрывая в интерфейсе те или иные панели инструментов или окна.

Пункт меню «Отчет» позволяет формировать вид выходного документа (отчета), который получается в результате работы Программы.

Пункт меню «Справка» содержит краткие сведения о Программе и ее авторах, а также об авторских правах.

2. Панель инструментов предназначена для удобства пользователя работы с Программой и состоит из следующих пунктов: «Открыть», «Сохранить файл в формате Excel», «Сохранить файл в формате Html», «Печать», «Расчет показателей» и «О Программе». Некоторые из них дублируют выполнение тех или иных операций основного меню и панелей инструментов, однако позволяют выполнять эти действия в более удобном режиме.

3. Панель ввода исходной информации позволяет вводить всю необходимую информацию для расчета пропускной способности по следующим объектам:

• пересечение двухполосных автомобильных дорог (рисунок А.2);
• примыкание двухполосных автомобильных дорог (рисунок А.3);
• кольцевое пересечение (рисунки А.4 и А.5).

4. Окно выходной информации (отчет) обеспечивает выдачу на экран монитора введенной исходной информации и соответствующие результаты расчета Программы (рисунок А.7).

5. Строка состояния выдает информацию о функциональном состоянии Программы на текущий момент времени.

А.2.1.1 Для расчета пропускной способности пересечения двухполосных автомобильных дорог заполняются следующие поля (рисунок А.2).

Встречный подход:

• интенсивность движения, прив. ед./ч;
• распределение по направлениям (налево, прямо, направо), %;
• состав транспортного потока, % (таблица 1).

Перекрестный подход:

• интенсивность движения, прив. ед./ч;
• распределение по направлениям (налево, прямо, направо), %;
• состав транспортного потока, %.

Предполагается, что интенсивность, состав и распределение по направлениям движения для перекрестного подхода слева и справа принимают одинаковые значения.

А.2.1.2 Для расчета пропускной способности примыкания двухполосных автомобильных дорог заполняются следующие поля (рисунок А.3).

Перекрестный подход:

• интенсивность движения, прив. ед./ч;
• распределение по направлениям (налево, прямо, направо), %;
• состав транспортного потока, %.

Предполагается, что интенсивность, состав и распределение по направлениям движения для перекрестного подхода слева и справа принимают одинаковые значения.

---