автореферат диссертации по строительству, 05.23.11, диссертация на тему:Организационно-технические и инженерные мероприятия для повышения безопасности дорожного движения на магистральных улицах города

На правах рукописи

Дмитриева Ирина Владимировна

ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИЕ И ИНЖЕНЕРНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ НА МАГИСТРАЛЬНЫХ УЛИЦАХ ГОРОДА

Специальность 05.23.11 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Волгоград-2011

005004959

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный технический университет»

Научный руководитель: - доктор технических наук, профессор

Столяров Виктор Васильевич

Официальные оппоненты: - доктор технических наук, доцент

Харланов Владимир Леонтьевич, ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет»

- кандидат технических наук Жилина Оксана Михайловна, ООО «Титул-2005», г. Саратов

Ведущая организация: - ООО «ДорТехПроект», г. Саратов

Защита состоится 17 ноября 2011 года в 10— часов на заседании диссертационного совета Д 212.026.04 в ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет» по адресу: 400074 г. Волгоград, ул. Академическая, 1, ауд, Б-203.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет».

Автореферат разослан 14 октября 2011 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

Акчурин Т.К.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Для Российской Федерации проблема повышения уровня безопасности дорожного движения, последовательного сокращения риска дорожно-транспортных происшествий (ДТП) приобрела общенациональный масштаб, а ее решение относится к важнейшим приоритетам социально-экономической политики государства. Ежедневно в Российской Федерации происходит свыше 600 ДТП с пострадавшими, в которых погибает около 100 человек, а 750 человек получают ранения и увечья. В городах и населённых пунктах происходит более 70% всех ДТП. В Российской Федерации фактически отсутствует процедура выбора и оценки организационно-планировочных и инженерных мер, направленных на совершенствование организации движения транспорта и пешеходов в городах, отмечено в Федеральной целевой программе «Повышение безопасности дорожного движения в 2006-2012 годах».

Нормы на проектирование геометрических параметров городских дорог и улиц, сложившиеся в 60-х годах, вошли практически без изменений в СНиП 2.07.01-89. Однако за последние десятилетия значительно улучшились динамические характеристики автомобилей, и возросла интенсивность движения, что требует создания математического аппарата по выбору инженерного обустройства и организационно-планировочных мероприятий.

В данной работе математический аппарат создан с использованием теории риска. Среди существующих методов оценки безопасности движения на улицах города наиболее широко и качественно даёт оценку вероятностный подход, основанный на теории риска. Настоящая разработка является актуальной и в связи с тем, что вероятностный подход полностью соответствует Федеральному закону от 27.12.2002г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании» и ГОСТ Р 51898-2002 «Аспекты безопасности. Правила включения в стандарты», согласно которому безопасность необходимо достигать путём снижения уровня риска до допустимого значения.

Цель диссертационной работы-, разработка укрупненного показателя для оценки организационно-технических и инженерных мероприятий, повышающих безопасность движения на магистральных улицах города, на основе теоретико-вероятностной модели (с использованием теории риска).

Для достижения поставленной цели были сформулированы и решены следующие задачи:

- выполнить анализ фактических законов распределения основных геометрических параметров и интенсивности движения на магистральных улицах города;

- установить зависимость числа ДТП от суммарной интенсивности движения на пересечениях магистральных улиц (на примере г. Саратова);

- разработать теоретико-вероятностную модель по оценке риска возникновения ДТП на пересечениях магистральных улиц;

- разработать на основе укрупнённого показателя и риска возникновения ДТП методику сравнительного технико-экономического анализа и выбора организационно-технических и инженерных мероприятий, повышающих безопасность дорожного движения на магистральных улицах г. Саратова.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- впервые разработан укрупнённый показатель для выбора организационно-технических и инженерных мероприятий на основе оценки риска возникновения ДТП на пересечениях магистральных улиц города;

- установлена зависимость риска возникновения ДТП на магистральных улицах города от числа полос, интенсивности и состава движения (на примере г. Саратова).

Отличия от результатов, полученных другими авторами, состоят в определении величины риска попадания автомобиля в ДТП в зависимости от применения различных организационно-технических и инженерных мероприятий, повышающих безопасность движения в городах. Все существующие методы определения аварийности не используют риск попадания в ДТП, не основываются на вероятностной сущности исследуемых параметров и являются детерминированными.

Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются исследованиями, выполненными с применением: методов математической статистики, законов распределения и формул теории риска.

Практическая ценность диссертационной работы состоит:

- в развитии и применении теории риска для оценки аварийности на магистральных улицах города;

- в разработанных рекомендациях оценки аварийности на магистральных улицах города с использованием укрупнённого показателя, учитывающего: количество ДТП, интенсивность, число полос и состав движения, а также методики повышения безопасности движения.

Объектом исследования являются городские магистральные улицы, аварийность на них, интенсивность и состав движения.

Предметом исследования является повышение безопасности дорожного движения на улично-дорожной сети города путём научно обоснованного применения организационно-технических и инженерных мероприятий.

Апробация работы. Основные результаты исследования по мере разработки докладывались и обсуждались на научно-техническом совете

ОАО «СНПЦ «РОСДОРТЕХ» (г. Саратов, 2006г.), ежегодных научно-технических конференциях СГТУ «Декада науки» (г. Саратов 2008 -2010гг.), научно-методических семинарах кафедры «Строительство дорог и организация движения» СГТУ (2008 - 2010гг.), заседаниях кафедры «Строительство и эксплуатация транспортных сооружений» ВолгГАСУ (г.Волгоград 2011г.), Международной научно-практической конференции «Инновации в транспортном комплексе. Безопасность движения. Охрана окружающей среды» (г. Пермь 2010г.).

На защиту выносятся:

- результаты экспериментальных исследований, выполненные с целью установления законов распределения исследуемых показателей и сравнения натурных данных с теоретическими;

- разработанная математическая модель, позволяющая определить риск попадания автомобиля в ДТП в зависимости от укрупнённого показателя, который учитывает на городских магистральных улицах: количество ДТП, интенсивность, число полос и состав движения;

- технико-экономический анализ и методика оценки аварийности на магистральных улицах города на основе разработанного укрупнённого показателя.

Публикации. По результатам исследования опубликовано 5 печатных работ, включая две публикации в изданиях рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка использованных источников из 106 наименований (в том числе 7 на иностранных языках) и пяти приложений. Работа содержит 152 страницы машинописного текста, 26 рисунков, 51 таблицу.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследования, показаны научная новизна и практическая ценность, представлены сведения об апробации результатов работы.

В первой главе научной работы проведён анализ современной ситуации по безопасности дорожного движения, рассмотрены: аварийность в различных по численности городах Российской Федерации, существующие методы и мероприятия для повышения безопасности дорожного движения.

По абсолютным показателям аварийности - общему числу ДТП с пострадавшими, числу погибших и раненых Россия стабильно входит в группу стран с наиболее высокими значениями этих показателей. В результате проведённого анализа во всех группах (в зависимости от

численности населения) городов Российской Федерации наблюдается негативная ситуация по безопасности дорожного движения. Необходима разработка методики по влиянию организационно-технических и инженерных мероприятий на повышение безопасности дорожного движения. Организационно-технические мероприятия - это укрупнённые, комбинированные решения, такие как повышение безопасности и эффективности использования улично-дорожной сети, внедрение новых схем организации дорожного движения. Инженерные мероприятия более локальны, например, планировочные решения на участке городской дороги или улицы.

Для оценки относительной опасности движения по городским улицам и дорогам в Российской Федерации применяются методы: коэффициентов безопасности, конфликтных ситуаций, коэффициентов аварийности, конфликтных точек, оценки участков концентрации ДТП по степени опасности и метод, основанный на теории риска.

Применяя существующие методы оценки безопасности дорожного движения на улицах города, при оценке опасности геометрических элементов улиц и различных дорожно-транспортных ситуаций необходимо использовать вероятностные подходы, учитывающие вероятностную сущность системы «водитель - автомобиль - дорога - окружающая среда» (ВАДС). В отличие от детерминированного подхода вероятностный подход, основанный на теории риска, дает значение исследуемой величины, вероятность ее реализации, а так же оценивает безопасность движения не только частным образом (на кривых в плане, выпуклых кривых), но и с использованием укрупнённых показателей.

На основе анализа состояния вопроса были сформулированы цель и задачи исследования, которые показаны в начале автореферата.

Во второй главе приведены результаты проведенных автором экспериментальных исследований и анализа ДТП на магистральных улицах г. Саратова. Для магистральных улиц установлены законы распределения: параметров вертикальных кривых продольного профиля, ширины покрытия, а также интенсивности движения. Получен укрупнённый показатель оценки аварийности, учитывающий: количество ДТП, интенсивность, число полос и состав движения.

Для установления фактических законов распределения параметров вертикальных кривых продольного профиля, ширины покрытия, а также интенсивности движения в 2008г. были проведены натурные исследования на магистральных улицах г. Саратова, с использованием методов математической статистики. Всего было обследовано около 20 км магистральных улиц.

Статистическая обработка обследованных радиусов вертикальных кривых на магистральных улицах показала, что эмпирические распределения на выпуклых и вогнутых кривых согласуются с

нормальным законом распределения с оценками «хорошо», «отлично» и «удовлетворительно».

Обработка экспериментальных исследований ширины проезжей части у городских магистралей показала, что распределение ширины покрытия согласуется с плотностью нормального распределения с оценками «хорошо» и «отлично». Лучшие показатели ширины покрытия на магистральных улицах, построенных ранее, чем в современные годы.

Уровень аварийности на магистральных улицах города предлагается оценивать на основе теории риска с использованием укрупнённого показателя, учитывающего: количество ДТП, интенсивность, число полос и состав движения.

В основе укрупнённого показателя находится анализ ДТП на магистральных улицах г. Саратова, среди которых двадцать магистральных улиц являются наиболее аварийными. На перекрёстках двух-, трёх-, четырёхполосных магистральных улиц и кольцевых пересечениях магистральных улиц с другими улицами г. Саратова в 2008 г. в часы «пик» были проведены обследования интенсивности и состава движения, а также выполнен анализ аварийности за предыдущий 2007 г. по следующим показателям: всего ДТП, погибших и раненых людей в ДТП. Названные показатели 2007 г. хорошо согласуются со средними характеристиками аварийности, по названным показателям этот год является характерным.

Были построены зависимости количества ДТП от приведенной к легковому автомобилю интенсивности движения в час «пик» на перекрёстках двух-, трёх- и четырёхполосных магистральных улиц (рис.1), а также на кольцевых пересечениях магистралей с другими улицами города. В составе движения транспортного потока в процессе экспериментальных наблюдений было зафиксировано от 60 до 80% легковых автомобилей. Среди грузовых автомобилей до 60% лёгких грузовых автомобилей и до 15% тяжёлых грузовых автомобилей.

Анализ гистограмм распределения количества ДТП (рис. 2) на ряде перекрёстков, имеющих выраженные сосредоточения интенсивности движения (рис. 1), показал, что эмпирическое распределение имеет отличное и хорошее совпадение с нормальным законом. Для пересечений улиц с четырёхполосными магистралями получены нормальные законы распределений при средних значениях приведённой интенсивности движения: 2502 легк. авт./ч, 2895 легк. авт./ч, 3416 легк. авт./ч (табл. 1); с трёхполосными магистралями при значениях интенсивности: 1903 легк. авт./ч, 2208 легк. авт./ч, 2585 легк. авт./ч; с двухполосными магистралями при значениях интенсивности: 1294 легк. авт./ч, 1516 легк. авт./ч, 1720 легк. авт./ч.

70

60

р

-у и 50

в

с 40

н

ч

о 03 30

Б

5" ?.П

Я

3 10

0

1900 2100 2300 2500 2700 2900 3100 3300 3500 3700 Приведённая интенсивность движения, легк. авт./ч

Рис. 1. Зависимость количества ДТП от приведённой к легковому автомобилю интенсивности дорожного движения на перекрёстках четырёхполосных магистральных улиц с другими улицами г. Саратова

Таблица 1

Интенсивность движения и количество ДТП на перекрёстках двух-, трёх- и четырёхполосных магистральных улиц г. Саратова

Количество полос движения на магистральной улице Замеренная на пересечении интенсивность движения, ед. т. с./ч Приведённая к легковому автомобилю интенсивность движения на пересечении, легк. авт./ч Количество ДТП, шт./год

4 полосы 1853 2502 23

2221 2895 33

2422 3416 58

3 полосы 1431 1903 13

1623 2208 23

1808 2585 36

2 полосы 981 1294 10

1115 1516 15

1203 1721 21

Зависимость количества ДТП от приведённой часовой интенсивности движения в час «пик», числа полос и состава движения на пересечениях магистральных улиц города с другими улицами, полученная с использованием метода наименьших квадратов, определяется следующим выражением

тдгп=К1-Ы-К2, (1)

где тпдтп ~ количество ДТП в пределах перекрёстка, шт./год;

Кх и Кг - коэффициенты уравнения, зависящие от количества легковых автомобилей в транспортном потоке и числа полос движения; N - приведённая к легковому автомобилю интенсивность движения в час «пик» на перекрёстке, находящаяся на теоретической прямой (рис.1), легк. авт./ч.

Значения коэффициентов влияния количества легковых автомобилей в транспортном потоке в зависимости от числа полос движения на автомагистралях г. Саратова показаны в табл. 2.

Таблица 2

Коэффициенты, учитывающие количество легковых автомобилей, в зависимости «число ДТП - приведённая интенсивность движения

на перекрёстке» при различном количестве полос движения _на автомагистралях г. Саратова_

Магистральная улица Коэффициенты уравнения (1):

80% легковых автомобилей 70% легковых автомобилей 60% легковых автомобилей

К2 «1 К2 к, К2

Четырёхполосная магистраль (2+2) 0,037 74,126 0,039 75,785 0,041 76,918

Трёхполосная магистраль (1+2) 0,033 50,112 0,034 51,329 0,035 52,623

Двухполосная магистраль (1+1) 0,024 22,272 0,026 23,583 0,028 24,875

Полученная зависимость соответствует всем магистральным улицам от двух до четырёх полос, в связи с этим формула (1) является единой для всех наблюдаемых интенсивностей движения.

Для вывода зависимости по кольцевым пересечениям были обследованы имеющиеся в г. Саратове четыре пересечения. У всех обследованных кольцевых пересечений на магистральных улицах разное количество полос движения на подходящих к ним улицах и различная интенсивность.

Кольцевое пересечение является самым безопасным пересечением дорог в одном уровне. В настоящее время в г. Саратове кольцевые пересечения по степени опасности соответствуют перекрёсткам четырёхполосных магистралей с другими улицами города. Зависимость количества ДТП от приведённой интенсивности движения на кольцевых пересечениях магистралей с другими улицами г. Саратова можно представить следующим уравнением

=0,039-ТУ-75,785.

(2)

! о'жшж

I § 0.2 -—I I ' ----

* 0,15 —шгИийч—

—г^^ЬДИДУя---

I 0,05 111 1 К---

18 19 20 21 22 23 24 25 26 Количество ДТП, шт./год

II» 311

№

п в

¡1111 Шт 'Шт 'Шт -Ш§

СО

27 29 31 33 35 37 Количество ДТП, шт./год

Количество ДТП, шт./год

Рис. 2. Пример гистограмм распределения количества ДТП на перекрёстках четырёхполосных магистральных улиц с другими улицами г. Саратова и плотностей нормального распределения, для приведённой интенсивности движения:

а) 2502 легк. авт./ч, при т т-п =22 шт./год, ит = 2 шт./год и Р= 0,98;

Ми1ср

б) 2895 легк. авт./ч, при т „„ =33 шт./год, сгш = 2 шт./год иР= 0,998;

М'^ср

в) 3416 легк. авт./ч, при ^ _ = 57 шт./год, ст„, = 3 шт./год и Р = 0,992

Выполненные исследования показали, что с увеличением ширины полос движения на магистральных улицах безопасность движения на них повышается.

В третьей главе разработан математический аппарат расчёта риска попадания автомобиля в ДТП, в зависимости от интенсивности дорожного движения на магистральных улицах города с использованием укрупнённого показателя.

Как уже отмечалось, по данным натурных наблюдений было установлено, что плотности распределения количества ДТП для пересечений улиц с четырёх-, трёх- и двухполосными магистралями имеют хорошее совпадение с нормальным законом. Учитывая, что нормальный закон интегрируется с использованием табулированной функции Лапласа, в результате выполненных исследований была получена зависимость вероятности попадания автомобиля в ДТП от интенсивности дорожного движения на магистральных улицах города

где Ыкр - приведённая к легковому автомобилю критическая часовая интенсивность движения в час «пик» на перекрёстках (или кольцевых пересечениях) магистрали, при которой вероятность возникновения ДТП равна 50%, легк. авт./ч;

Ы„р - приведённая (на основе фактической) часовая интенсивность движения в час «пик» на перекрёстках (или кольцевых пересечениях) магистрали, легк. авт./ч;

а^ - среднеквадратическое отклонение приведённой критической

кр

интенсивности движения в час «пик» на перекрёстках (или кольцевых пересечениях) магистральной улицы с другими улицами города, легк. авт./ч;

Омпр - среднеквадратическое отклонение приведённой интенсивности

дорожного движения в час «пик» на перекрёстках (или кольцевых пересечениях) магистрали с другими улицами, легк. авт./ч; Ф(и) - интеграл вероятности, определяемый по значению подынтегральной функции и. Для выполнения расчётов по формуле (3) определяется приведённая минимальная часовая интенсивность движения в час «пик» для пересечений магистрали, при которой риск возникновения ДТП стремится к нулю, по уравнению, полученному из зависимости (1)

\

г = 0,5 - Ф Мкр М"р

(3)

N.

(4)

мин

К,

где тдгпмин ~ минимальное количество ДТП в пределах перекрёстка за

последние три года, шт./год. При любой интенсивности выше можно пользоваться

формулой (3).

Приведённая к легковому автомобилю минимальная часовая интенсивность движения в час «пик» для кольцевых пересечений магистралей с другими улицами г. Саратова определяется уравнением, полученным из зависимости (2)

Иши= 25,641(^^+75,785). (5)

Параметры Ыкр и оМкр устанавливаются по формулам теории риска.

аЫкр=сУ ■Ккр, (6)

где сУ - коэффициент вариации приведённой критической интенсивности движения в час «пик» на пересечениях магистрали. Су"р принимается равным коэффициенту вариации приведённой (на

основе фактической) средней интенсивности движения (с^ср), учитывая, что транспортный поток при замере средней интенсивности (Л^) обладает той же однородностью транспортных средств, какой характеризуется транспортный поток с критической интенсивностью. Только в этом случае Ыкр и Ыср будут принадлежать к одной совокупности, т.е. являться сопоставимыми.

Расчётная формула для определения Ыкр при с^'кр Ф 0,2 имеет вид

N =2-ЛГ

*лкр мин

N +

11 мин

25(С*)2-1

25(СП2-1

Для случая, если в уравнении (7) с„ "р=0,2, путём раскрытия

0 ЛГ

неопределенности вида —, Ыкр определяется по следующему выражению

"кр * " мин » д, у '

'" мин

На рис. 3 показан анализ изменения риска возникновения ДТП в зависимости от приведённой интенсивности движения на перекрёстках четырехполосных магистралей г. Саратова, имеющих плотные сосредоточения интенсивности. Таких областей сосредоточения на перекрёстках двух-, трёх- и четырёхполосных магистралей (рис. 1) было зафиксировано по три. Значения риска возникновения ДТП откладывались

по логарифмической шкале. С увеличением количества грузовых автомобилей в транспортном потоке риск возникновения ДТП возрастает. 4800

а а в ч п. С

Риск возникновения ДТП Рис. 3. Зависимость риска возникновения ДТП от приведённой интенсивности движения на перекрёстках четырёхполосных магистральных улиц с другими улицами г. Саратова: 1 - 80% легковых автомобилей в транспортном потоке; 2 - 70% легковых автомобилей в транспортном потоке; 3 - 60% легковых автомобилей в транспортном потоке

Установлено, что с ростом интенсивности движения повышается риск возникновения ДТП. Это подтверждают укрупнённые показатели, разработанные для кольцевых пересечений. У всех четырёх обследованных кольцевых пересечений на магистральных улицах в г. Саратове разное количество полос движения на подходящих к ним улицах и различная интенсивность, поэтому коэффициент вариации для кольцевых пересечений был принят сопоставимым коэффициенту вариации для перекрёстков магистральных улиц. На рис. 4 показано, как будет меняться вероятность возникновения ДТП в год на кольцевых пересечениях магистральных улиц в зависимости от интенсивности движения на кольцевом пересечении.

В четвёртой главе разработана методика технико-экономического обоснования и выбора инженерных и организационно-технических мероприятий для повышения безопасности дорожного движения в городах. На основе этой методики в диссертационной работе показан сравнительный анализ экономической эффективности организационно-технических и инженерных мероприятий, повышающих безопасность движения, на участке улицы.

4300

Л

0 tr 4100 и

5 " 3900 2 £

| g 3700

1 1 3500

S О

И

S S 3300 ш а я *=г

(S- 3100 2900

1 V 1 . _ „

о о о о о

V Т Т Т °

Риск возникновения ДТП

Рис. 4. Зависимость риска возникновения ДТП от приведённой интенсивности движения на кольцевых пересечениях магистральных улиц с другими улицами г. Саратова

В качестве примера в диссертационной работе рассмотрены два проекта, улучшающие движение на участке аварийной ул. им. Кутякова И.С. в г. Саратове:

Вариант №1. Четырёхполосная ул. им. Кутякова И.С. после устранения трамвайной линии расширяется до шестиполосной;

Вариант №2. Поток грузового транспорта с ул. им. Кутякова И.С. пропускается по альтернативному направлению - через параллельно проходящие улицы.

Экономическая эффективность проектов определялась несколькими методами, путём сравнения следующих показателей: чистой приведенной ценности проектов (NPV), суммы дисконтированных затрат, внутренней нормы рентабельности (IRR), индекса доходности дисконтированных затрат, а также риска и надёжности инвестиций проектов.

По варианту №1 среднее значение чистой приведённой ценности проекта выше, чем по варианту №2, на 25,769 млн. руб. Сумма дисконтированных затрат минимальна у варианта №2. IRR для варианта №1 равно 25%, по варианту №2 выше - 29,4%. Ставка дисконта (Е) равна 12%, по проектам IRR > Е, следовательно, эффективны оба проекта.

По укрупнённой оценке, согласно «Методическим рекомендациям по оценке эффективности инвестиционных проектов», проекты также являются экономически устойчивыми. Значение IRR для обоих проектов достаточно велико, ставка дисконта не превышает уровня для малых и средних рисков, при этом не предполагается займов по реальным ставкам,

превышающим IRR, а индекс доходности дисконтированных затрат выше, чем 1,2.

Ожидаемый риск инвестиций (г) в проект по варианту №1 равен 5,8-10"7, по варианту №2 - 2,8-10'7. Ожидаемая надёжность инвестиций (Р) в проекты №1 и №2 стремится к единице.

По обоим вариантам показатели экономической эффективности высоки, но по варианту №2 эффективность выше на 1,4% чем по варианту №1. Для внедрения рекомендуется вариант №2.

Проведён анализ величин технического риска возникновения ДТП на перекрёстках магистралей с другими улицами г. Саратова. Из анализа данных на рис. 5 видно, что при риске, равном МО"4, на перекрёстках четырёхполосных магистралей с другими улицами г. Саратова с приведённой к легковому автомобилю интенсивностью движения 2502 легк. авт./ч и 2895 легк. авт./ч (рис. 1) безопасность движения полностью обеспечена, т.к. существующий риск на этих перекрёстках меньше или равен допустимому риску при проектировании. На перекрёстках с приведённой интенсивностью 2502 легк. авт./ч (табл. 1) и на перекрёстках с приведённой интенсивностью 2895 легк. авт./ч приведённая интенсивность может расти до значения 3078 легк. авт./ч. При интенсивности движения, превышающей это значение (3078 легк. авт./ч) (рис. 5), рекомендуется принимать следующие решения: увеличение ширины полос движения на магистралях, перенос части движения транспортного потока на альтернативные дороги и улицы, устройство кольцевых пересечений.

Рис. 5. Величины технического риска возникновения ДТП на перекрёстках магистральных улиц с другими улицами г. Саратова, при наличии

в транспортном потоке 70% легковых автомобилей: 1 - четырёхполосная магистральная улица; 2 - трёхполосная магистральная улица; 3 - двухполосная магистральная улица

Такой же анализ выполнен по перекрёсткам на трёх- и двухполосных магистралях.

В результате выполненных исследований разработана методика выбора организационно-технических и инженерных мероприятий для повышения безопасности дорожного движения в городах. Для повышения безопасности движения в городах рекомендуется:

1. Провести обследования дорожного движения на перекрестках и кольцевых пересечениях города, получить уравнения зависимостей количества ДТП от интенсивности движения, определить риск попадания автомобилей в ДТП в зависимости от интенсивности дорожного движения.

2. В связи с полученным риском попадания автомобиля в ДТП применить мероприятия по повышению безопасности движения, как это показано выше, в масштабе перекрёстка, магистрали, района или города.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. По результатам экспериментальных данных установлены плотности распределения основных геометрических параметров и интенсивности движения на магистральных улицах, хорошо согласующиеся с нормальным законом распределения, который был положен в основу вывода расчётных формул теории риска для оценки безопасности движения на городских магистралях.

2. Получена зависимость числа ДТП от суммарной интенсивности движения на пересечениях магистральных улиц на основе укрупнённого показателя, учитывающего: количество ДТП, интенсивность, число полос и состав движения. Данная зависимость необходима для построения математической модели.

3. На основе установленного закона распределения интенсивности движения разработан математический аппарат расчёта риска попадания автомобиля в ДТП, в зависимости от интенсивности дорожного движения на магистральных улицах города.

4. В результате выполненных исследований разработана методика выбора организационно-технических и инженерных мероприятий для повышения безопасности дорожного движения в городах на основе укрупненного показателя и риска возникновения ДТП.

5. Выполнен сравнительный технико-экономический анализ организационно-технических и инженерных мероприятий, повышающих безопасность движения на участке аварийной улицы в г. Саратове. Рассмотрены два проекта. По обоим вариантам показатели экономической эффективности высоки, но по варианту №2 эффективность выше на 1,4%, чем по варианту №1. Для внедрения рекомендуется вариант №2.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих

работах:

Публикации в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, определённых ВАК РФ:

1. Дмитриева И.В. Укрупнённые показатели оценки безопасности дорожного движения для улично-дорожной сети города // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Сер.: Стр-во и архитектура. 2010. Вып. 1В (37). С. 44-50.

2. Дмитриева И.В. Оценка безопасности дорожного движения на улично-дорожной сети города с использованием теории риска // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2010. №3 (48). Вып. 3. С.131-135.

Публикации в других научных изданиях:

3. Индивидуальные элементные сметные нормы и расценки на работы по ремонту автомобильных дорог с использованием новой техники и технологий / И.В. Дмитриева [и др.] / Минтранс России. М.: ФГУП «ИНФОРМАВТОДОР», 2003. 36 с.

4. Дмитриева И.В. Основные формулы и понятия теории риска для оценки безопасности дорожного движения в городских условиях // Инновации в транспортном комплексе. Безопасность движения. Охрана окружающей среды: материалы Междунар. науч.-практ. конф. Пермь: ПГТУ, 2010. Т.2. С. 148-152.

5. Дмитриева И.В. Законы распределения количества дорожно-транспортных происшествий на магистральных улицах города Саратова // Проблемы транспорта и транспортного строительства: сб. науч. тр. Саратов : СГТУ, 2011. С. 52-57.

Дмитриева Ирина Владимировна

ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИЕ И ИНЖЕНЕРНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ НА МАГИСТРАЛЬНЫХ УЛИЦАХ

ГОРОДА

Автореферат

Подписано в печать 03.10.2011 Формат 60x84 1/16

Бум. офсет. Усл. печ. л. 1,0 Уч.-изд. л. 1,0

Тираж 100 экз. Заказ 01А10

ООО «Издательский Дом Райт-Экспо» 410031, Саратов, Волжская ул., 28 Отпечатано в «ИД Райт-Экспо» 410031, Саратов, Волжская ул., 28, тел. (8452) 90-24-90

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ДОРОЖНОГО

ДВИЖЕНИЯ В ГОРОДСКИХ УСЛОВИЯХ И МЕТОДЫ ЕЁ

ОЦЕНКИ.

1.1. Проблемы безопасности дорожного движения на улично-дорожной сети города.

1.2. Анализ применяемых мероприятий по повышению безопасности дорожного движения.

1.3. Существующие методы повышения безопасности дорожного движения в городских условиях.

1.4. Цель и задачи исследования.

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАЕЖЯ ОПАСНЫХ

ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИХ, ИНЖЕНЕРНЫХ

ПАРАМЕТРОВ УЛИЦ И ДОРОЖНО-ТРАНСПОРТНЫХ

СИТУАЦИЙ, ПРИВОДЯЩИХ К ДОРОЖНО-ТРАНСПОРТНЫМ

ПРОИСШЕСТВИЯМ.

2.1. Законы распределения опасных геометрических параметров магистральных улиц города.

2.2. Анализ параметров дорожно-транспортных происшествий и геометрических параметров магистральных улиц города (г.Саратова).

2.3. Натурные обследования параметров транспортного потока на пересечениях магистральных улиц города (г.Саратова).

2.4. Сравнение статистических данных с данными, установленными на основе теории риска.

Актуальность проблемы. Для Российской Федерации проблема повышения уровня безопасности дорожного движения, последовательного-сокращения риска дорожно-транспортных происшествий (ДТП) приобрела общенациональный' масштаб, а ее решение относится к важнейшим, приоритетам социально-экономической политики государства. Ежедневно в Российской Федерации происходит свыше 600 ДТП с пострадавшими, в которых погибает около 100 человек, а 750'человек получают ранения и увечья. С учётом сложной демографической ситуации в государстве и наблюдаемого сокращения численности населения столь высокие потери наиболее; трудоспособной его части наносят огромный г урон обществу и национальной безопасности. В городах и населённых пунктах происходит более 70% всех ДТП. В Российской Федерации фактически отсутствует процедура выбора-.и оценки организационно-планировочных и< инженерных мер, направленных на совершенствование организации движения транспорта и пешеходов в,городах," отмечено в Федеральной целевой программе «Повышение безопасности дорожного движения в 2006-2012 годах» [35].

Нормы на проектирование геометрических параметров городских дорог и улиц, сложившиеся в 60-х годах вошли практически без изменений в СНиП 2107.01-89 [70]. Однако за последние десятилетия» значительно улучшились динамические характеристики автомобилей; и возросла интенсивность движения, что требует создания математического< аппарата по выбору инженерного обустройства и организационно-планировочных мероприятий.

Применяя существующие методы оценки безопасности дорожного движения на улицах города, при оценке опасности геометрических элементов улиц и различных дорожно-транспортных ситуаций необходимо использовать вероятностные подходы, учитывающие вероятностную сущность системы "водитель - автомобиль - дорога - окружающая среда" (ВАДС). В отличие от детерминированного подхода вероятностный подход дает значение исследуемой величины, вероятность ее реализации, а так же оценивает безопасность движения не только частным образом (на кривых в плане, выпуклых кривых), но и с использованием укрупнённых показателей.

В данной работе математический аппарат создан с использованием вероятностного подхода' основанного на теории риска. Настоящая, разработка является актуальной так же в связи с тем, что вероятностный подход полностью, соответствует Федеральному закону от 27.12.2002г. № 184-ФЗ «О техническом -регулировании» [92] и ГОСТ Р 51898-2002 «Аспекты безопасности. Правила включения в' стандарты» [22], согласно которому безопасность- необходимо-достигать путём снижения уровня риска до допустимого значения.

Цель диссертационнойч работы: разработка укрупненного показателя для оценки организационно-технических и инженерных мероприятий; повышающих безопасность движения на магистральных улицах города, на основе теоретико-вероятностной модели (с использованием теории риска).

В первой главе научной работы проведён анализ современной ситуации по безопасности дорожного движения, рассмотрены: аварийность в различных по численности городах РФ, существующие методы и мероприятия для повышения безопасности дорожного движения.

Во второй главе приведены результаты проведенных автором экспериментальных исследований и анализа ДТП на магистральных улицах г. Саратова. Для магистральных улиц установлены законы распределения: параметров' вертикальных кривых продольного профиля; ширины покрытия, а также интенсивности движения: Получен укрупнённый показатель оценки аварийности, учитывающий: количество ДТП, интенсивность, число полос и состав движения.

В третьей главе разработан математический аппарат расчёта риска попадания автомобиля в ДТП, в зависимости от интенсивности дорожного движения на магистральных улицах города с использованием укрупнённого показателя. Расчёт показан на примере г. Саратова. Получены уравнения, определяющие приведённую к легковому автомобилю минимальную часовую интенсивность движения в час «пик», для пересечений магистральных улиц г. Саратова с другими* улицами в зависимости от количества полос движения, ДТП и состава движения.

В четвёртой главе разработана методика технико-экономического обоснования' инженерных и организационно-технических мероприятий-, для повышения безопасности дорожного движения в городах. На, основе методики показан сравнительный анализ экономической эффективности, организационно-технических и инженерных мероприятий, повышающих безопасность движения,, на участке улицы. В- результате выполненных^ исследований, разработана методика выбора организационно-технических и- инженерных мероприятий для повышения безопасности дорожного движения в городах на, основе укрупненного показателя и риска возникновения ДТП.

Научная'новизна'работы заключается в следующем:

- установлена зависимость числа ДТП' от суммарной интенсивности' движения на пересечениях магистральных улиц крупных городов (на примере г. Саратова); впервые разработан укрупнённый показатель для. выбора организационно-технических и инженерных мероприятий на основе оценки риска возникновения ДТП на пересечениях магистральных улиц города.

Практическая ценность диссертационной работы состоит:

- в развитии и применении' теории риска, для оценки аварийности на магистральных улицах города;

- в разработанных рекомендациях оценки аварийности на магистральных улицах города с использованием укрупнённого показателя, учитывающего: количество ДТП, интенсивность, число полос и состав движения, а так же методики повышения безопасности движения.

Апробация работы. Основные результаты исследования по мере разработки докладывались и обсуждались на научно-техническом совете ОАО «СНПЦ «РОСДОРТЕХ» (в 2006г.), ежегодных научно-технических конференциях СГТУ (2008 - 2010гг.), научно-методических семинарах кафедры «Строительство дорог и организация движения» СГТУ (2008 - 2010гг.), международной научно-практической конференции «Инновации1 в транспортном комплексе. Безопасность движения. Охрана окружающей! среды» в г. Пермь (в 2010г.).

Внедрение результатов работы. Результаты исследования внедрены в ОАО «СНПЦ «РОСДОРТЕХ», в ООО «Институт «Проектмостореконструкция», в ООО «Саратовгипродор» и Казённым предприятием Саратовской области «Дирекция автомобильных дорог» в подрядных проектных организациях Саратовской области.

На защиту выносятся:

- результаты экспериментальных исследований, выполненные с целью установления законов распределения исследуемых показателей и сравнения натурных данных с теоретическими;

- разработанная математическая модель, позволяющая определить риск попадания автомобиля в ДТП в зависимости от укрупнённого показателя, который учитывает на городских магистральных улицах: количество ДТП, интенсивность, число полос и состав движения;

- технико-экономический анализ и методика оценки аварийности на магистральных улицах города на основе разработанного укрупнённого показателя.

По результатам исследования опубликовано 5 печатных работ, включая две публикации в изданиях рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. По результатам экспериментальных данных установлены плотности распределения основных геометрических параметров и интенсивности движения на магистральных улицах, хорошо согласующиеся с нормальным законом распределения, который был положен в основу вывода расчётных формул теории риска для оценки безопасности движения на городских магистралях.

2. Получена зависимость числа ДТП от суммарной интенсивности движения на пересечениях магистральных улиц на основе укрупнённого показателя, учитывающего: количество ДТП, интенсивность, число полос и состав движения. Данная зависимость необходима для построения математической модели.

3. На основе установленного закона распределения интенсивности движения разработан математический аппарат расчёта риска попадания автомобиля в ДТП, в зависимости от интенсивности дорожного движения на магистральных улицах города.

4. В результате выполненных исследований разработана методика выбора организационно-технических и инженерных мероприятий для повышения безопасности дорожного движения в городах на основе укрупненного показателя и риска возникновения ДТП.

5. Выполнен сравнительный технико-экономический анализ организационно-технических и инженерных мероприятий, повышающих безопасность движения на участке аварийной улицы в г. Саратове. Рассмотрены два проекта. По обоим вариантам показатели экономической эффективности высоки, но по варианту №2 эффективность выше на 1,4% чем по варианту №1. Для внедрения рекомендуется вариант №2.

4. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

4.1. Методика оценки технико-экономической эффективности разрабатываемых мероприятий

В предыдущих главах были обоснованы следующие мероприятия на улицах и дорогах города, повышающие безопасность движения путём снижения интенсивности движения: увеличение ширины полос движения на магистральной, улице (дороге), перенос части» движения транспортного потока на альтернативные дороги и улицы, устройство кольцевых пересечений. Так же было установлено, что риск возникновения ДТП повышается с ростом количества грузовых автомобилей в составе транспортного потока.

Для выбора инженерных и организационно-технических мероприятий необходимо провести оценку их технико-экономической эффективности. Рассмотрим методику оценки на примере сравнительного анализа экономической эффективности двух проектов, улучшающих движение на участке аварийной ул. им. Кутякова И.С. в г. Саратове (рис. 4.1). Это четырёхполосная магистральная улица общегородского значения. Оценочный участок ограничен ул. им. Разина С.Т. и ул. им. Радищева А.Н., его протяжённость 2233 м, ширина проезжей части 16,8м.

Вариант №1. Четырёхполосная ул. им. Кутякова И.С. после устранения трамвайной линии расширяется до шестиполосной. Этот вариант имеется в плане города.

ЗАО

Сяратовобпжипстрои 81< I Саратовская областная

Л мотариапьиая "с # /

-«««Эя

Уп

Уг> 5 О м о*

•Чж # $ ш 1 гг. доходные

ДОМ ИНВЕСТОРА I П л 5

Уд

М. г4 ка-. '■■••■ятш я , ■ * я о

Рис. 4.1. План магистральной ул. им. Кутякова И.С. в г. Саратове

Вариант №2. Поток грузового транспорта с ул. им. Кутякова И.С. пропускается по альтернативному направлению - по ул. им. Зарубина B.C. (от ул. им. Разина С.Т. до ул. им. Горького A.M.) и ул. Татарской (от ул. им. Горького A.M. до ул. им. Радищева А.Н.).

Существует ещё третий вариант улучшения движения на ул. им. Кутякова И.С. - расширение улицы путём сноса домов частного сектора, располагающихся рядом, но* он экономически не целесообразен, из-за больших затрат при переселении жителей из этих домов.

Для выбора наиболее эффективного* проектного решения в настоящей диссертационной работе, согласно действующим. Методическим рекомендациям [43], Руководству [58] и публикациям [3, 84, 89], определялись: чистая приведенная ценность проекта» (NPV)< и внутренняя норма рентабельности (IRR). Далее, помимо существующих детерминированных методов оценки инвестиций в рыночных условиях, был произведён расчет риска и надежности проекта согласно работе [84] по вероятностной модели.

Рассмотрим вариант № 1.

Разновременные затраты приводились к базисному году, за который принимался год строительства - 2010г. Затраты, произведенные в базисный год, принимались в натуральном виде. Затраты, предшествующие базисному году, увеличиваются против натуральных путем умножения их на коэффициенты приведения затрат согласно работе [25] кпр=а+ЕГ[°, (4.1) где Е - текущая процентная ставка (ставка дисконта), в долях единицы (для расчёта принимаем Е = 0,12 согласно Методическим рекомендациям [43]; t - текущий год; to - базисный год.

Затраты, произведенные после базисного года, уменьшаются против натуральных путём умножения их на коэффициенты отдаления затрат (коэффициенты дисконтирования)

Сумма приведенных затрат определяется по формуле

4.3) где Кс - капитальные вложения в строительство;

Ккр - стоимость капитальных ремонтов;

Д— дорожно-эксплуатационные расходы;

Бщр- автотранспортные расходы;

А - ущерб от ДТП; гр - расчетный срок приведения затрат.

Объём работ в базисном году в значительной степени зависит от рассматриваемого варианта.

В первом варианте организации дорожного движения с изменением планировочных решений, по сравнению с существующими условиями, следующий состав работ:

1. Разборка и вывоз трамвайного полотна, контактной и кабельной сети.

2. Устройство на месте трамвайного полотна конструктивных слоёв основания и покрытия аналогичных проезжей части улицы.

3. Устройство горизонтальной дорожной разметки.

4. Устройство координированного управления по принципу «зелёной волны».

Капитальные вложения в строительство определяли по работе [25]. В варианте №1 имеется изменение ширины проезжей части, по сравнению с установленной по СНиП 2.05.02-85 [69], в связи с этим применялся поправочный коэффициент, рассчитываемый по формуле

Ы . где — - отношение проектной ширины проезжей части к нормативной.

К = ^х(С1+С2), о

4.4) Ъ

Нормативная ширина принималась как для дороги II категории; с2 ~ удельные веса стоимости дорожно-строительных работ в общем объёме, соответственно устройство дорожной одежды и прочих элементов.

Поправочный коэффициент для варианта № 1 равен

К = — х (0,39 + 0,38; = 0,68.

7,5

При расчёте затрат на строительство и автотранспортных выгод, в связи с нестабильным^ экономическим состоянием России, а также из-за* отсутствия более поздних разработок укрупнённых показателей' затрат в ценах 2000г., использовались цены 1984г. из работ [91, 25]. Период до 1984г. считается последним наиболее экономически стабильным периодом России, и все его стоимости вполне обоснованы. Затем, через индекс изменения сметной стоимости строительно-монтажных работ, цены переводились к уровню 2010г. по Саратовской области. Индекс изменения сметной стоимости строительно-монтажных работ, с учётом влияния индекса изменения сметной стоимости прочих работ и затрат, согласно Методики [41], равен 97, согласно писем Госстроя СССР от 06.09.1990г. №14-Д и Минрегиона РФ от 20.01.2010г. №1289-СК/08.

Капитальные вложения в строительство для варианта №1 составили в ценах базисного 2010г. 49,55 млн. руб., в том числе 1,117 млн. руб. на устройство координированного управления по принципу «зелёной волны». Затраты на устройство координированного управления состоят из стоимости: контроллеров, линии связи и установки.

Дорожно-эксплуатационные расходы включают в себя затраты на ремонт и содержание магистральной улицы.

Стоимость капитального ремонта и дорожно-эксплуатационные расходы за год определяли по формуле из Постановления [52]

Ккр(Д) = Н-Кдеф ■ Ккат (4.5) где H - установленный норматив денежных затрат на содержание и ремонт автомобильных дорог регионального или межмуниципального значения V категории;

Кдеф - индекс-дефлятор инвестиций в основной капитал за счет всех источников финансирования в части капитального ремонта и ремонта автомобильных дорог регионального или межмуниципального значения или индекс потребительских цен в части содержания автомобильных дорог регионального или межмуниципального значения на год планирования, (при расчете на период, более одного года - произведение индексов-дефляторов на соответствующие годы), разработанные Министерством' экономического развития и торговли Российской Федерации для прогноза социально-экономического развития и учитываемые при формировании областного бюджета на соответствующий финансовый- год и плановый период;

Ккат - коэффициент, учитывающий дифференциацию стоимости, работ по содержанию и ремонту автомобильных дорог регионального или межмуниципального значения по соответствующим категориям (для дороги II категории Ккат = 1,28).

Норматив денежных затрат (.Н) на содержание и ремонт автомобильных дорог регионального или межмуниципального значения V категории в ценах 2007г. равен: на содержание - 479,55 тыс. руб./км, на? ремонт -2552,1тыс.руб./км, на капитальный ремонт - 8065,2 тыс. руб./км. В расчёте Н переводится в цены базисного 2010г., с учётом протяжённости участка. Индекс-дефлятор инвестиций. В' основной капитал за счет всех источников финансирования принят по данным Счётной палаты РФ равным 118,9%, индекс потребительских цен - 113,3%. Нормативные межремонтные сроки, согласно Постановлению [52], на капитальный ремонт составляют 12 лет, ремонт — 4 года.

Дорожно-эксплуатационные расходы, рассчитанные для варианта №1, показаны в табл. 4.1. Период сравнения, согласно Порядку разработки [50], принимается равным 20 годам.

Автотранспортные расходы зависят от различных факторов: скорости движения, времени пребывания грузов и пассажиров в пути, уровня аварийности на улице, интенсивности и состава движения, пропускной и провозной способности дороги, качества дорожного покрытия и геометрических параметров дороги, расхода топлива и износа шин, величины перепробега и др.

Сумму приведенных годовых автотранспортных расходов-определяли по формуле р

Зщр-к0 =3тр(\)'кщ\)+8тр(2)'кщ2) + — + ^тр(1р) > (4-6) где ^тр(г)' —> Зтр(1р) — автотранспортные расходы в соответствующие годы эксплуатации улицы в пределах расчетного срока (/р);

К(\)> къ(2)> —> - коэффициенты отдаления затрат в соответствующие годы эксплуатации улицы.

Автотранспортные расходы в 1-ый год эксплуатации определяли по формуле $тр(\!у • I • Э^ср) • Кп ц ({) , (4.7) где В - число дней перевозок в году; сут(\) - среднегодовая суточная интенсивность движения на- данном маршруте в первый год эксплуатации; - длина маршрута, км (для варианта №1 1 = 2,233 км); км(ср) - средневзвешенная себестоимость одного автомобиле-километра, определяемая с учетом состава и скорости движения;

Кп.1!.(\) " индекс потребительских цен в первый год эксплуатации [см. формулу (4.5)].

В 2011г. Ысутщ для рассматриваемого варианта №1 предположительно составит 13910 автомобилей в сутки (при росте интенсивности 7% за год), согласно данным ГИБДД области.

Средневзвешенную себестоимость одного автомобиле-километра определяли для каждой средней скорости по формуле ( ) $км(ср) = Спер(ср) + + ЗПср, (4.8) иср где Стр(ср) - средневзвешенные с учетом состава движения переменные расходы на 1 км пробега;

Сп0с(ср) ~ средневзвешенные постоянные расходы на 1 машино-час работы; иср - средняя скорость транспортного потока при определенной интенсивности, км/ч;

ЗПср - средневзвешенная доля зарплаты водителя на 1 км пробега. Параметр Спер определяли с учетом коэффициента использования пробега по уравнению

Спер ~ Спер(гр) ' Р + Спер(пор)П~ Р)* (4.9) где Спер(гр)- переменные расходы для груженых автомобилей; С пер (пор) ~ переменные расходы для порожних автомобилей; Р - коэффициент использования пробега. В условиях сложной экономической ситуации в России значение этого коэффициента можно принять равным 0,8. Значения параметров Спер(гр), Спер(пор), Сп0с(ср), ЗПср для конкретных типов автомобилей принимали в соответствии с Указаниями [91].

Средневзвешенную величину переменных расходов определяли по формуле

Спер(ср) ~ Спер(\)'?1+ Спер(2) ' У2 + • ■ ■ + ^пер(п)'Уп> (4.1 ^0) где Спер(\), Спер(2), ., Спер(п) — переменные расходы разных марок автомобилей; У и 72, • • Уп ~ доли автомобилей разных марок в составе движения.

Аналогично определяли средневзвешенные величины постоянных расходов и заработной платы водителей.

Среднюю скорость транспортного потока при среднегодовой суточной интенсивности движения (Исут(\)) устанавливали по уравнению из работы [74] зат „ „зат \2 л „ „зат *г - « су vcp = vce ~ ---зат q

4.11) где исв - скорость свободного движения, км/ч; qlam - плотность при заторе легковых автомобилей, легк. авт./км;

N0 - приведенная к легковым автомобилям интенсивность движения, легк.авт./ч; q'jam - плотность при заторе смешанного (фактического) транспортного потока, авт./км.

Среднюю скорость свободного движения определяли по формуле проф. В.В. Сильянова из условия о, (4.12) где и0- средняя скорость движения легковых автомобилей, км/ч; - коэффициент, учитывающий влияние геометрических элементов дороги, состава потока и средств организации движения на скорость движения.

Значение скорости Vq принималось равным 55 км/ч., её значение зависит от ряда факторов: ширины покрытия, наличия или отсутствия дорожной разметки и разделительной полосы, числа полос движения и положения полосы в поперечном профиле.

Коэффициент © определяли по зависимости = т12-т3'т4, (4.13) где т\>2 - коэффициент, учитывающий влияние продольного уклона и состава потока на скорость свободного движения; т3 - коэффициент, учитывающий влияние дорожных условий на скорость свободного движения;

Т4 - коэффициент, учитывающий влияние разметки проезжей части и ширины покрытия на скорость свободного движения.

Значения коэффициентов т1>2, т3, т4 приведены в работе [74].

Для расчета средней скорости транспортного потока по формуле (4.11) были собраны следующие исходные данные: интенсивность движения, состав потока, параметры геометрических элементов улицы, наличие участков с ограниченной видимостью, тип дорожной разметки, величина и направление продольного уклона.

Приведенную к легковым автомобилям интенсивность движения, после проведения натурных исследований, определяли по зависимости!

0 = п сут(\) ^ С/ " Ещ ^ ^

100 где С, - количество автомобилей /-той группы в составе транспортного потока, %;

Еп - коэффициент приведения автомобилей /-той группы к легковым автомобилям (табл. 3.1.) Плотность при заторе смешанного (фактического) потока автомобилей устанавливали по формуле юо -до зат ■ ■■ ■ • / дзат

CrKi

4.15)

После проведённых расчётов было получено сокращение средневзвешенной себестоимости одного автомобиле-километра, относительно существующих условий, в ценах 2010г. равное 73 коп. Расчёт автотранспортной выгоды от реализации проекта по варианту №1, относительно существующих условий, в текущих затратах показан в табл. 4.1.

Важно правильное определение расходов от ДТП, так как кроме большого количества человеческих жертв, при этом, возникают огромные материальные потери. По данным статистики потери от ДТП могут достигать 30% от общей суммы приведенных затрат согласно работе [67].

Годовое сокращение ущерба от ДТП относительно существующих условий для варианта №1 устанавливали по зависимости из монографии [74]

АЛМф-У-Ксн-Ку(1У К^, (4.16) где п - число участков улицы, шт.;

Мф — фактическое число ДТП на оцениваемом участке улицы в году предшествующем реализации проекта организации дорожного движения, шт.;

У— средний ущерб от одного ДТП, млн. руб.;

Ксн - коэффициент снижения числа ДТП на оцениваемом участке улицы, учитывающий реализацию проекта организации дорожного движения; Ку(() - коэффициент изменения числа ДТП на оцениваемом участке улицы в году учитывающий рост интенсивности движения.

По статистическим данным средний ущерб от одного ДТП, в уровне цен 2010г., составляет 5,235 млн. руб. согласно работе [25]. Среднее количество ДТП, произошедшее на исследуемом участке ул. им. Кутякова И.С., за предыдущие 5 лет равно 131.

Значения коэффициентов Ксн и Ку(1) устанавливались по зависимостям

Кап^, (4.17)

Гф где гпр - проектный риск движения автомобилей с допустимой скоростью на оцениваемом участке улицы после реализации проекта организации дорожного движения;

Гф - фактический риск попадания автомобилей в ДТП, в зависимости от интенсивности дорожного движения, до реализации проекта, определяемый по формуле (3.13).

С позиции безопасности движения допустимое значение проектного риска составляет 1-10"3 для существующих дорог (улиц) и 1-10"4 для проектируемых дорог (улиц), согласно монографиям [79, 34]. ку(0= 7> (4.18) ri где rt - риск попадания автомобилей в ДТП, в зависимости от интенсивности дорожного движения, в году t после реализации проекта (при интенсивности движения Nt);

Г] - риск попадания автомобилей в ДТП, в зависимости от интенсивности дорожного движения, в первый год после реализации проекта организации дорожного движения (при интенсивности движения Nj ).

Опасность попадания автомобилей в ДТП (параметры г, и г;) определялась с использованием математического аппарата, описанного в главе 3. Расчёт годовых снижений ущерба от ДТП, относительно существующих условий, для варианта №1 показан в табл. 4.1.

Приведённые к базисному году строительства ежегодные затраты и выгоды по варианту №1 показаны в табл. 4.2.

Чистая приведенная ценность проекта определяется как разность междуу приведенными выгодами и затратами в течение расчетного срока согласно монографии [74] tp R —С у- t ^t

NPV=Z-(4.19) i а+ю 0 где ИРУ - среднее значение чистой приведенной ценности проекта; В( — сумма выгод от реализации проекта в ?-м году; С( - сумма всех затрат в /-м году. Наиболее эффективным по Методическим рекомендациям [43] считается проект, у которого максимальное значение ЫРУ и оно положительное. Для варианта №1 NPV = 94,485 млн.руб.

1. Автомобильные дороги. Примеры проектирования / О.В. Андреев и др.. М.: Транспорт, 1983. 304 с.

2. Автомобильные перевозки и организация дорожного движения: справочник. Пер. с англий. / В.У. Ранкин и др.. М.: Транспорт, 1981. 592 с.

3. Антонов A.M., Цаплин А.Г. Экономика и планирование дорожных работ. М.: Транспорт, 1984. 320 с.

4. Антонов Ю.Б., Каганович В.Е., Осиновская И.А. Автоматизированные методы обоснования параметров автомобильных дорог. Омск, 1989. 57 с.

5. Аугусти Г., Баратта А., Кашиати Ф. Вероятностные методы в строительном проектировании. М.: Транспорт, 1988. 584 с.

6. Бабков В.Ф. Автомобильные дороги. М.: Транспорт, 1983. 280 с.

7. Бабков В.Ф. Дорожные условия и безопасность движения. М.: Транспорт, 1982. 288 с.

8. Бабков В.Ф. Проектирование автомобильных дорог: в 2 ч. М.: Транспорт, 1987. 368 с; 416 с.

9. Белов А.Ю. Безопасность движения как государственный аспект ff Рос. дорожник. 2008. № 16 (379). СЛ.

10. Бируля А.К. Проектирование автомобильных дорог: в 2 ч. Ч. 1. М.г Автотрансиздат, 1961. 500 с.

11. Близниченко С.С. Упрощенная методика экспресс-оценккс транспортно-эксплуатационного состояния сети автомобильных дорог // Изд вузов. Строительство. 1992. №5-6. С. 126-130.

12. Боровик B.C., Лукин В.А. Определение влияния дорожных условий на аварийность на основе многофакторного анализа // Безопасность движения: тр. науч.-практ. конф. Таллин. 1990. С. 2-5.

13. Варна Я.Э. Прогнозирование транспортно-эксплуатационных качеств четырех полосных автомобильных дорог: дис. . канд. техн. наук. М.: МАДИ, 1985.217 с.

14. Васильев* А.П., Яковлев Ю.М., Коганзон М.С. Принципы прогнозирования транспортно-эксплуатационного состояния дорог // Автомобильные дороги. 1993. №1. С. 8-10.

15. Васильев А.П. Проектирование дорог с учетом влияния климата на условия движения. М.: Транспорт, 1986. 248 с.

16. Васильев А.П., Фримштейн М.И. Управление движением на автомобильных дорогах М.: Транспорт, 1979. 295 с.

17. Васильев А.П., Сиденко В.М. Эксплуатация автомобильных дорог и-организация дорожного движения М.: Транспорт, 1990. 304 с.

18. Венгеров И.А., Пинт A.A. Актуальные вопросы безопасности дорожного движения. М.: Знание, 1987. 156 с.

19. Галушко В.Г. Вероятностно-статистические методы на автотранспорте Киев: Вища школа, 1976. 232 с.

20. Горбанев Р.В., Красников А.Н., Щербаков Е.И. Городские дороги и улицы с многополосной проезжей частью. М.: Стройиздат, 1984. 167 с.

21. ГОСТ Р 50597-93. Автомобильные дороги и улицы. Требования к эксплуатационному состоянию, допустимому по условиям обеспечения безопасности дорожного движения / Госстандарт. М.: Изд-во Госстроя, 1993. 29с.

22. ГОСТ Р 51898-2002. Аспекты безопасности. Правила включения в стандарты / Госстандарт. М.: Изд-во Госстроя, 2002. 16 с.

23. ГОСТ Р 52289-2004. Технические средства организации дорожного движения. Правила применения дорожных знаков, разметки, светофоров,дорожных ограждений и направляющих устройств / Госстандарт. М.: Изд-во Госстроя, 2006. 88 с.

24. ГОСТ Р 52290-2004. Технические средства организации дорожного движения. Знаки дорожные. Общие технические требования / Госстандарт. М.: Изд-во Госстроя, 2006. 172 с.

25. Гохман В.А., Визгалов В.М., Поляков М.П. Пересечения и примыкания автомобильных дорог. М.: Высшая школа, 1989. 320 с.

26. ГЭСН 81 -02-27-2001. Автомобильные дороги / Госстрой. М.: Изд-во Госстроя, 2001. 159 с.

27. Дорогов Ф.К., Волжнов В.В., Столяров В.В. Обоснование расчетных скоростей движения на съездах транспортных развязок // Молодежь и научно-технич. прогресс. Саратов: СПИ, 1991. С. 61.

28. Дубровин E.H. Городские улицы и дороги. М.: Высшая школа, 1981.408 с.

29. Жерандо К. Безопасность движения: прошлое, настоящее, будущее. М.: Транспорт, 1983. 140 с.

30. Закин Я.Х. Маневренность автомобиля и автопоезда. М.: Транспорт, 1986. 136 с.

31. Залуга В.П., Буйленко В.Я. Пассивная безопасность автомобильной дороги. М.: Транспорт, 1987. 188 с.

32. Кисляков В.М., Филиппов В.В., Школяренко И.А. Математическое моделирование и оценка условий движения автомобилей и пешеходов. М.: Транспорт, 1979. 200 с.

33. Клинковштейн Г.И', Афанасьев М.Б. Организация дорожного движения. М.: Транспорт, 1997. 232 с.

34. Кожин Д.М. Проектирование вертикальных кривых и ширины покрытия городских дорог и улиц с использованием теории риска: дис. канд. техн. наук. Волгоград. 2001. 156 с.f

35. Концепция федеральной целевой программы «Повышение безопасности дорожного движения в 2006 2012 годах» / Правительство Рос. Федерации // Собр. законодательства Рос. Федерации. 2005. № 44. С. 652-676.

36. Ланцберг Ю.С. Городские площади, улицы и дороги. М.: Стройиздат, 1983. 216 с.

37. Лебедев А.Н., Куприянов М.С., Недосекин Д.Д. Вероятностные методы в инженерных задачах: справочник. СПб.: Энергоатомиздат. СПб. отд-ние, 2000. 333 с.

38. Лобанов Е.М. Роль водителя в обеспечении безопасности дорожного движения // Итоги науки. Т. 1. Организация и безопасность дорожного движения. М.: ВИНИТИ, 1986. 130 с.

39. Лобанов Е.М. Транспортная планировка городов. М.: Транспорт, 1990. 240 с.

40. Лобанов Ю.М. Проектирование дорог и организация движения- с учетом психофизиологии водителя. М.: Транспорт, 1980. 311 с.

41. МДС 81-35.2004. Методика определения стоимости строительной' продукции на территории Российской Федерации / Госстрой. М.: Изд-во Госстроя, 2004. 98с.

42. Методические рекомендации по назначению мероприятий для повышения безопасности движения на участках концентрации дорожно-транспортных происшествий / Росавтодор. М.: Информавтодор, 2000. 59с.

43. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов / Госстрой; Минэкономики; Минфин. М.: Экономика, 2000. 174 с.

44. Меркулов Е.А. Надёжность водителя и безопасность движения. М.: Транспорт, 1990. 167 с.

45. Мишурин В.М., Романов А.Н. Городские дороги. М.: Высшая школа, 1973. 456 с.

46. Новизенцев В.В. Психофизиология водителя и дорожные условия. М.: ВНИИ БД МВД СССР, 1977. 110 с.

47. Пиир P.M., Свердлин Л.И. Мероприятия по снижению уличного травматизма // Организация безопасности движения пешеходов и городского транспорта. Л.: ЛДНТП, 1974. С. 77-79.

48. Полтанов С.А., Столяров В.В., Волжнов В.В. Определение ширины проезжей части, автомобильной дороги? с учетом* безопасности движения // Молодежь и научно-технич. прогресс. Саратов: СПИ! 1991*. С. 48-49.

49. Поляков М.П. Влияние времени реакции водителя на пропускную» способность одной* полосы автомобильных дорог // Актуальные проблемы эксплуатации транспорта. Саратов: СГТУ, 2000. С. 125-129.

50. Порядок разработки, согласования и- утверждения проектной документации для дорожных работ, финансируемых из федерального дорожного фонда / Росавтодор. М.: Федерал, дорож. служба России, 1999. 59 с:

51. Постановление Мэра города Саратова «О закреплении муниципальных автомобильных дорог» Электронный ресурс. от ЗО дек. 2003 г. № 949. Доступ из справ.-правовой системы «Консультант плюс».

52. Правила учёта и анализа дорожно-транспортных происшествий на автомобильных дорогах Российской Федерации / Росавтодор. М.: Ротапринт Информавтодора, 1998. 27 с.

53. Проектирование автомобильных дорог: справочник инженера дорожника / Г.А. Федотов и др.. М.: Транспорт, 1989. 438 с.

54. Романов П.Г. Дорожно-транспортная сеть и безопасность движения пешеходов. М.: Транспорт, 1984. 180 с.

55. Романов П.Г. Дорожное движение в городах: Закономерности и тенденции. М.: Транспорт, 1984. 80 с.

56. Ротенберг Р.В. Основы надежности системы водитель автомобиль - дорога - среда. М.: Транспорт, 1986. 216с.

57. Руководство по проектированию и анализу / Институт экономического развития Всемирного банка Реконструкции и Развития. Вашингтон: ИЭР'ВБРР, 1994. 304 с.

58. Самойлов Д.С. Городской транспорт. М.: Стройиздат, 1983. 348 с.

59. Сариа P.M. Особенности формирования транспортных потоков на, городских магистралях // Тр. МАДИ. 1982. С. 84-88.

60. Сергеркранц В.М. Прогнозирование режимов движения транспортных потоков при проектировании автомобильных дорог: дис. . д-ра . техн. наук. М.: МАДИ, 1983. 376 с.

61. Си гаев A.B. Планировочные и транспортные проблемы городских., агломераций. М.: Стройиздат, 1978. 152 с.

62. Сильянов В.В. Теория транспортных потоков в проектировании дорог и организации движения. М.: Транспорт, 1977. 303 с.66: Сильянов В.В. Транспортно-эксплуатационные качества автомобильных дорог. М.: Транспорт, 1984: 288 с.

63. Ситников Ю.М., Дивочкин O.A. Стандартное улучшение транспортно-эксплуатационных качеств дорог. М;: Транспорт, 1973. 128 с.68; Смирнов Н.В., Белугин Д.А. Теория вероятности и математическая статистика в приложении к геодезии. М.: Недра, 1969; 382 с.

64. СНиП 2.05.02.-85. Автомобильные дороги. Нормы проектирования /Госстрой. М.: Изд-во Госстроя, 1986. 52 с.

65. СНиП 2.07.01-89. Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений / Госстрой. М.: Изд-во Госстроя, 2002. 56 с.

66. Ставничий Ю.А. Дорожно-транспортная сеть и безопасность движения. М.: Транспорт, 1987. 207 с.

67. Ставничий Ю.А. Транспортные системы городов. М.: Стройиздат, 1990. 224 с.

68. Столяров В.В. Введение в теорию риска // Повышение эффективности эксплуатации транспорта: межвуз. науч. сб. Саратов: СГТУ, 2003. С. 118-139.

69. Столяров В.В. Дорожные условия и организация движения с использованием теории риска. Саратов: СГТУ, 1999. 168 с.

70. Столяров В.В., Волжнов В.В. Интервалы между транспортными средствами в заторе и риск, допускаемый водителями // Эффективность автомобиля. Саратов: СГТУ, 1993. С. 24-27.

71. Столяров В.В. Особенности применения теории риска в проектах ремонта и реконструкции дорог // Проблемы автодорожного комплекса. Саратовской области и пути их решения: материалы регионал. науч.-практич. конф.: в 2 ч. Саратов: СГТУ, 1996. Ч. 1. С. 36 40.

72. Столяров В.В., Стародубцев В.Б. Планирование ремонта и реконструкции дорог в условиях ограниченных ресурсов // Проблемы транспортного строительства и транспорта: сб. науч. тр. Саратов: СГТУ, 1997. С. 7-12.

73. Столяров В.В. Проблемы повышения безопасности дорожного движения // Актуальные проблемы транспорта России: тр. Международ, науч.— технич. конф. Саратов: СГТУ, 1999. С. 107-115.

74. Столяров В.В. Проектирование автомобильных дорог с учетом теории риска: в 2 ч. Саратов: СГТУ, 1994. 183 е.; 232 с.

75. Столяров В.В., Волжнов В.В. Проектирование транспортных развязок с повышенной технико-экономической эффективностью. Саратов: СГТУ, 1992. 86 с.

76. Столяров В.В. Риск и надежность инвестиций // Рыночные отношения в машиностроительном комплексе: межвуз. науч. сб. Саратов: СГТУ, 1994. С. 18-23.

77. Столяров В.В. Риск как мера безопасности движения при ( проектировании и реконструкции автомобильных дорог // Безопасность натранспорте. СПб. 1993. С. 38-40.

78. Столяров В.В. Теоретические основы проектированияIавтомобильных дорог с автоматическим управлением движения // Пути совершенствования- эксплуатационных качеств автомобильных дорог и повышения безопасности движения. Волгоград: ВИСИ, 1989. С. 108-109.

79. Столяров В.В. Теория риска в проектировании плана дороги и организации движения. Саратов: СГТУ, 1995. 84 с.

80. Столяров В.В. Формулы теории риска, основанные на нормальном законе распределения // Проблемы транспорта и транспортного строительства: сб. науч. тр.: в 2 ч. Ч. 2. Саратов: СГТУ, 2005. С. 3-14.

81. Столяров В.В. Экспертиза дорожно-транспортных происшествий на основе теории риска. Саратов: СГТУ, 1996. 176 с.

82. Суспицин В.А. Взаимодействие автомобилей в транспортном потоке и его учёт при проектировании дорог и<организации движения: дис. д-ра техн. наук. М. 1983. 236 с.

83. Талицкий И.И., Чугуев В.Л., Щербинин Ю.Ф. Безопасность движения на автомобильном транспорте: справочник. М.: Транспорт, 1988. 158с.

84. Турчихин Э.Я. Экономика строительства и эксплуатации городских дорог. М.: Высшая школа, 1979. 360 с.

85. Указания по обеспечению безопасности движения на автомобильных дорогах (ВСН 25-86) / Минавтодор. М.: Транспорт, 1998. 183 с.

86. Указания по определению экономической эффективности капитальных вложений в строительство и реконструкцию автомобильных дорог (ВСН 21-83) / Минавтодор. М.: Транспорт, 1985. 125 с.

87. Федеральный закон «О техническом регулировании» Электронный ресурс. от 27 дек. 2002 г. № 184-ФЗ / Государств. Дума. Доступ из справ.-правовой системы «Консультант плюс».

88. Фихтенгольц Г.М. Курс дифференциального и интегрального исчисления: в 2 ч. 4.1. М.: Физматгиз, 1958. 608 с.

89. Фишельсон М.С. Транспортная планировка городов. М.: Высшая школа, 1985. 240 с.

90. Хенли Э.Д., Кумамото X. Надёжность технических систем и анализ рисков. М.: Машиностроение, 1984. 528 с.

91. Чистяков В. П. Курс теории вероятности. М.: Наука, 1987. 240 с.

92. Шнейдер В.Е. Краткий курс высшей математики: в 2 т. Т. 2. Mf.: Высшая школа, 1978. 186 с.

93. Чванов В.В. Проблемы безопасности дорожного движения и пути их решения // Дороги России XXI века. 2006. №5. С. 27-33.

94. Юсифов Р.Ю. Исследование дорожных условий при выявлении причин дорожно-транспортных происшествий: учеб. пособие. М.: МАДИ, 1999. 60 с.

95. Huebner R.S., Anderson D.A., Warner J.C. Proposed design guidelines for reducing hydroplaning on new and rehabilitate pavements // Results dig. Nat. coop, highway res. program. 1999. № 243. P. 1 25.

96. Khanna S.K., Justo C.E. Highway engineering. Nem Chand & Bros Roorkee. 1984. 860 p.

97. Potter D.W. Measurement of road roughness in Australia // Transp. res. rec. 1978. № 666. P. 27-32.

98. Savvides S. Risk Análisis in investment appraisal // Risk analisis. Washington: Economic Development Institute of the World Bank, 1994. P. 1 28.

99. Sorenson J., Terry E., Matbis D. Maintaining the customer-driven highway // Public Roads. 1998. №3. P. 45-48.

100. Speed and Accidents / Research Triangle Institute; Institute for Research in Public Safety of Indiana University. Washington. 1970. 245 p.

101. Wairlgren O. The dependence of vehicle speeds or different factors. Particularly road geometry on two lane highways in Finland. Helsinki: Finland's Institute of Technology, 1967. 135 p.