1. Пропускная способность дороги

Важнейшим критерием, характеризующим функционирование путей сообщения, является их пропускная способность. В теории проектирования автомобильных дорог и трудах по организации движения широко применяется термин «пропускная способность дороги».

Само понятие «пропускная способность» заимствовало из теории телефонных сетей, послужившей началу Развития теории массового обслуживания. В современной теории телефонных сетей под пропускной способностью системы понимают величину нагрузки, которая может поступать на данную систему при обеспечении заданного качества обслуживания, т. е. заданной величины потерь. Нагрузка системы определяется здесь как произведение среднего числа вызовов в течение часа и средней длительности занятости системы одним вызовом.

Простейшее определение понятия пропускной способности дороги сводится к тому, что под этой величиной понимают максимально возможное количество автомобилей, которое может пройти через сечение дороги за единицу времени.

Однако необходимо отметить, что, рассматривая движение автомобилей и оценивая пределы возможной интенсивности потока, мы характеризуем по существу не дорогу, а комплекс автомобиль—водитель—дорога при определенном состоянии среды движения. Это объясняется тем, что характеристики транспортных средств и управляющего звена — водителя могут оказывать не меньшее влияние на пропускную способность, чем параметры дороги. Так, если полностью заменить человека-водителя автоматической системой управления, то пропускная способность может быть увеличена в 3—4 раза. Большое влияние на пропускную способность может оказывать состояние среды движения (метеорологические условия).

Она особенно заметно падает при сильном дожде, тумане, обильном снегопаде.

Учитывая основные цели организации дорожного движения (скорость, безопасность), понятие пропускной способности должно быть дополнено соответствующими ограничивающими условиями и рассматриваться не в одном сечении, а на протяжении заданного участка пути сообщения. Пропускной способностью дороги является максимальное число автомобилей, которое может пройти по отрезку дороги в течение определенного отрезка времени при обеспечении заданной скорости и безопасности движения.

Для упрощения в качестве исходной величины следует рассматривать однородный поток движения (колонное движение), т. е. пропускную способность одной полосы движения. Однако до настоящего времени в трудах советских и зарубежных ученых и в официальных изданиях нет единого подхода к методике расчета и натурного определения величины пропускной способности.

Можно назвать следующие встречающиеся в специальной литературе модификации понятия пропускной способности: теоретическая, номинальная, нормальная, эффективная, собственная, практическая, фактическая и др. Такое многообразие терминов не случайно — оно отражает различный методический подход к определению данного критерия, а также большое число факторов, оказывающих влияние на показатель пропускной способности в реальных условиях дорожного движения. Естественно поэтому, что в зависимости от числа учитываемых факторов и точности оценки влияния каждого из них для одних и тех же путей сообщения получают существенно различающиеся величины пропускной способности.

Существуют две принципиально различающиеся оценки пропускной способности: 1) на перегоне и 2) на пересечении дорог в одном уровне. В первом случае транспортный поток при большой интенсивности условно может считаться непрерывным, характерной особенностью второго случая являются периодические разрывы потока для пропуска автомобилей, проезжающих по пересекающим направлениям.

Возвращаясь к отмеченному многообразию модификаций и преследуя цель более простой и четкой классификации, можно разделить понятие пропускной способности на две группы: расчетная Р_р и фактически наблюдаемая Р_ф. К первой группе относятся все варианты теоретического определения величины Р_р по различным расчетным формулам. Для этого могут быть использованы как математические модели транспортного потока, так и эмпирические формулы, основанные на обобщении исследовательских данных. При всех видах прогнозирования движения можно получить необходимые данные лишь этим методом. Получение данных второй группы возможно лишь для действующих путей сообщения и сложившихся условий дорожного движения. Эти данные имеют особенно большое практическое значение, так как позволяют реально оценить величину пропускной способности при обеспечении определенного уровня скорости и безопасно6сти движения. Однако получение данных об обеспечении безопасности требует достаточно длительного срока. Фактическая пропускная способность может быть также названа «практической» или «наблюдаемой».

Объективность определения фактической пропускной способности зависит от обоснованности методики, тщательности проведения исследования и обработки результатов. Учитывая ответственное значение данных, характеризующих пропускную способность, исследователь должен особое внимание обращать на выбор участка наблюдения, достаточность объема регистрируемой информации и точность методов измерения скорости транспортного потока.

Опыт показывает, что в условиях плотных потоков водители склонны уменьшать величину дистанции до крайне опасных пределов, в результате чего происходят так называемые «цепные» столкновения, в которые вовлекаются иногда десятки автомобилей. Кратковременные наблюдения за такими потоками могут дать неоправданно оптимистические данные о высокой пропускной способности. Поэтому необходимы достаточно длительные наблюдения, позволяющие установить степень безопасности движения на исследуемой магистрали. В перспективе при определении, оптимальной пропускной способности будут основываться на комплексном технико-экономическом анализе, при котором будут учитывать не только показатели скорости движения (затраты времени), но и такие факторы как расход топлива, износ автомобиля и дороги. Таким образом можно будет назвать величину интенсивности допускаемого на дорогу транспортного потока, которая обеспечит оптимальное функционирование транспортной системы.