Введение к работе
Актуальность работы. Одной из острейших социально-экономических проблем в Российской Федерации, в том числе и в Республике Татарстан, является проблема аварийности на автомобильных дорогах. Особую остроту данная проблема приобрела в последнее десятилетие в связи с несоответствием дорожно-транспортной инфраструктуры потребностям общества и государства в обеспечении безопасности дорожного движения.
Высокий темп экономического развития и автомобилизации в Республике Татарстан требует существенного повышения транспортно-эксплуатационных качеств, пропускной способности и существенного расширения дорожной сети республики.
Географическое положение и экономическая стабильность республики положительно влияют наиспользование дорожной сети транзитным автомобильным транспортом. В связи с этим интенсивность транспортного потока на республиканских автомобильных дорогах общего пользования возросла в несколько раз.
94% населения Республики Татарстан проживают в 22 городах, из которых 18, согласно классификации, являются средними и малыми городами с населением менее 100 тыс. человек. Наиболее актуальным для таких городов является решение проблем с аварийностью транзитных транспортных потоков.
Отсутствие обходов вокруг населенных пунктов характеризуется большим ростом дорожно-транспортных происшествий на участках автомобильных дорог, проходящих через населенные пункты. Одним из способов снижения аварийности и повышения безопасности дорожного движения является строительство обходов средних и малых городов.
При этом при проектировании и строительстве обходов населенных пунктов, особенно средних и малых городов, не в полном объеме учитываются специфические особенности их работы. В результате этого плотность дорожно-транспортных происшествий на 1 км обходов, особенно вокруг средних и малых городов, в 3-3,5 раза выше, чем на остальных автомобильных дорогах.
Исходя из изложенного, проблема повышения безопасности движения и транспортно-эксплуатационной работы обходов средних и малых городов является особенно острой и актуальной для Республики Татарстан.
Цель исследования. Исследование транспортно-эксплуатационных качеств и выбор мероприятий по повышению безопасности движения на обходах средних и малых городов Республики Татарстан.
Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:
1. Изучены особенности развития автомобильного транспорта и сети автомобильных дорог, и дан анализ состояния аварийности на автомобильных дорогах Республики Татарстан.
2.Установлены закономерности изменения основных характеристик движения транспортных потоков, аварийности и расхода топлива транспортными средствами в зависимости от конкретных дорожных условий.
3.Выполнено моделирование движения транспортных потоков с помощью имитационной модели с использованием исходных данных выполненных натурных наблюдений.
4.Разработаны практические рекомендации по повышению безопасности дорожного движения и пропускной способности на обходах малых и средних городов.
Объектом исследования являются участники дорожного движения в транспортной системе на обходах малых и средних городов.
Предметом исследования являются критерии состояния смешанных транспортных потоков на обходах малых и средних городов.
Теоретической и методологической основой исследования послужили научные труды ведущих отечественных и зарубежных ученых в области обеспечения безопасности дорожного движения, проектирования и развития транспортных систем, моделирования транспортных потоков.
Основные методы исследования. В процессе обработки данных экспериментальных исследований и обоснования теоретических положений использовались общенаучные методы системного анализа (алгоритмизация, математическое программирование, натурный и имитационный эксперимент и другие) и математической статистики. При этом исследования выполнялись с использованием современных навигационных спутниковых систем, передвижных фото-радарныхкомплексов «КРИС-П» и программного продукта VisSIM для имитационного моделирования.
Информационную базу исследования составили: законодательные и нормативные правовые акты; транспортная стратегия России; федеральные и региональные целевые программы повышения безопасности дорожного движения; материалы республиканской целевой программы «Развитие транспортного комплекса Республики Татарстан на 2006-2010 годы, Долгосрочной целевой программы «Развитие транспортного комплекса Республики Татарстан на 2011-2015 годы»; статистические данные Федеральной службы государственной статистики РФ, научные и информационные публикации в отечественной и зарубежной литературе, журнальных статьях, научных докладах и отчетах, материалах научных конференций, семинаров; экспертные и экспериментально-статистические данные и информация, собранные автором в процессе исследования.
Научная новизна исследования заключается в том, что:
-
На основе результатов исследований и анализа состояния сети автомобильных дорогРеспублики Татарстан определенаотдельная группа автомобильных дорог (обходы средних и малых городов) со своими специфическими функциональными особенностями, которая отличается своими высокими показателями аварийности и низкой безопасностью дорожного движения, требует более тщательного исследования и определения путей повышения безопасности дорожного движения.
-
Впервые комплексная оценка транспортно-эксплуатационных показателей обходов городов выполнялась с использованиемсовременных навигационных спутниковых систем, передвижных фоторадарных комплексов
«КРИС-П» и программного продукта VisSIM для имитационного моделирования.
-
Установлены закономерности движения смешанного транспортного потока на обходах средних и малых городов.
-
Получены закономерности изменения средней скорости движения, расхода топлива транспортными средствами и количества ДТП в зависимости от дорожных условий и состава транспортного потока на участках обходов малых и средних городов.
-
Разработан алгоритм имитационной модели движения смешанных транспортных потоков на обходах средних и малых городов. С помощью данных, полученных в ходе натурных исследований транспортно-эксплуатационных качеств обходов городов, были установлены модели прогнозирования основных характеристик движения транспортного потока.
-
Рекомендован оптимальный перечень приоритетных мероприятий по повышению безопасности дорожного движения для существующих обходов средних и малых городов Республики Татарстан.
Практическая значимость работы заключается в системном рассмотрении и совершенствовании транспортно-эксплуатационных качеств обходов городовв целях повышения безопасности дорожного движения.
Разработанные модели и методы ориентированы на практическое применение, являются универсальными и могут быть использованы для широкого практического применения на всех обходных автомобильных дорогах России.
Реализация результатов исследования. Результаты диссертационной работы использованы при разработке рекомендаций по проектированию, реконструкции и эксплуатации автомобильных дорог в Республике Татарстан, а также внедрены при разработке мероприятий по повышению безопасности движения на обходах средних и малых городов Республики Татарстан Министерством транспорта и дорожного хозяйства Республики Татарстан и ФГУ «Волго-Вятскуправтодор» Министерства транспорта РФ.
Основные полученные результаты, выносимые на защиту:
-
Результаты экспериментальных исследований закономерностей движения смешанного транспортного потока на обходах средних и малых городов Республики Татарстан.
-
Результаты экспериментальных исследований закономерностей изменения средней скорости движения, расхода топлива транспортными средствами и количества ДТП в зависимости от дорожных условий и состояния транспортного потока.
-
Разработанный алгоритм имитационной модели движения смешанных транспортных потоков с учетом влияния дорожных условий, интенсивности движения и состава транспортного потока на примере обхода города Зеле-нодольска.
-
Рекомендации по выбору практических мероприятий по повышению безопасности дорожного движения и пропускной способности, средств и методов организации дорожного движения на обходах средних и малых городов.
Апробация работы. Основные положения и результаты исследований были доложены и получили одобрение на заседаниях научного совета Проблемной лаборатории организации и безопасности дорожного движения (ПЛОБД) МАДИ, на 2-й Международной научно-практической конференции «Современные проблемыбезопасности жизнедеятельности: теория и практика» (г. Казань,2012 г.), на научно-практических конференциях Казанского государственного архитектурно-строительного университета (КГАСУ) в 2007- 2013 гг.
Личное участие автора. Все результаты, включающие измерения, использование и дальнейшее развитие на практике получены автором самостоятельно.
Публикации. Основные результаты диссертационного исследования опубликованы в 16 работах. В изданиях из перечня рецензируемых научных журналов и изданий для опубликования основных научных результатов диссертаций опубликовано 2 работы. В опубликованных работах автору принадлежат основные идеи, совершенствование теоретических разработок, эксперименты и выводы.
Структура и объем работы. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и приложения. Текст диссертации изложен на 157 страницах, включая 82 рисунка, 15 таблиц. Список литературы включает 141 наименование отечественных и зарубежных авторов.