5. Конфликтные точки и конфликтные ситуации

Существенным недостатком выявления опасных мест на улично-дорожной сети является возможность делать выводы только по уже случившимся ДТП, в то время как главной задачей ОДД является их предупреждение. Многие исследования показали, что происшествия чаще всего происходят в так называемых «конфликтных точках», т.е. в местах, где имеет место специфическое воздействие между собой участников дорожного движения. Таким образом, выявление потенциальных конфликтных точек и последующая их ликвидация или снижение степени опасности позволяют, не дожидаясь возникновения ДТП, повысить безопасность условий движения.

Особенно типичными в этом отношении являются пересечения дорог (перекрестки), где встречаются и пересекаются потоки транспортных средств и пешеходов, прибывающих с разных направлений. До 25% ДТП от общего их количества в нашей стране происходит на пересечениях. В городах и населенных пунктах, где пересечения встречаются особенно часто, доля происшествий на них достигает 40%.

Рис. 4. Виды и условные обозначения маневров и конфликтных точек

Для перекрестков характерно разделение потоков по разным направлениям, а также слияние или пересечение траектории движения (рис. 4). Места улично-дорожной сети, где осуществляется это взаимодействие потоков, называют точками разделения (отклонения), слияния и пересечения, или в целом — конфликтными точками. Маневры осуществляются также и на перегонах улиц и дорог при изменении рядов движения и других перестроениях, однако они наиболее характерны именно для узловых пунктов улично-дорожной сети (транспортных узлов).

Характерной особенностью каждой конфликтной точки является не только потенциальная опасность столкновения транспортных средств, движущихся по конфликтующим направлениям, но и вероятность задержки транспортных средств.

Если рассмотреть четырехсторонний перекресток дорог со всеми разрешенными маневрами для однорядных потоков транспортных средств встречного направления (рис. 5), то можно выявить 32 типичные конфликтные точки, в числе которых 16 точек пересечения, 8 отклонений и 8 слияний.

Число конфликтных точек определяется существующими или разрешенными направлениями движения и количеством разрешенных рядов движения транспортных средств. Кроме того, следует отдельно рассматривать также и пересечения траекторий движения транспортных средств и пешеходов.

Рис. 5. Конфликтные точки на пересечении двухполосных дорог:

1 – отклонения, 2- слияния, 3 – пересечения

Для сравнительной оценки сложности и потенциальной опасности транспортных узлов применяют различные системы условных показателей (оценочных баллов). Одна из них [14] предлагает оценку по показателю сложности транспортного узла исходя из того, что отклонение оценивают 1, слияние — 3 и пересечение — 5 баллами:

где n_о — количество точек отклонения;

n_c — количество точек слияния;

n_д — количество точек пересечения.

При этом транспортный узел считается простым, если m<40; средней сложности, если m = 40...80; сложным — с показателем m = 20...150; очень сложным — при m > 150.

Узел, имеющий 32 конфликтные точки, по этой системе характеризуется величиной m = 112 и относится к сложному.

Рассмотрим более детально потенциальную сущность конфликтных точек. Возникновение конфликтной точки при маневре отклонения пояснено на рис. 6. Здесь рассмотрено движение четырех автомобилей (I...IV) в потоке крайней правой полосы (см. рис. 6а). Автомобили I и IV двигаются с характерной для потока скоростью, что на рис. 6б характеризуется прямыми I и IV с постоянным наклоном в координатах 5—1.

Потенциально опасная зона и условная конфликтуя точка возникают между траекторией движения автомобиля II, совершающего правый поворот, и траекторией движения автомобиля III, следующего за ним и намеревающемся продолжать движение по прямой. Выполнить поворот водитель автомобиля II может, только снизив скорость, что он и делает, начиная торможение в сечении б—б и что видно также из рис. 6б на кривой II. Во избежание попутного столкновения водитель автомобиля III, отреагировав на торможение автомобиля II, притормаживает свой автомобиль, начиная с сечения а—а, задержка которого характеризуется на рис 6б величиной t_ отклонения кривой III. При этом на полосе движения возникает зона помехи и возможного столкновения протяженностью от сечения а—а до сечения в—в, в котором автомобиль II полностью освобождает полосу. Очевидно, что протяженность этой зоны зависит от разности между скоростью потока и той, с которой может осуществить поворот автомобиль II, а также от интенсивности его торможения.

Конфликтная точка отклонения становится особенно опасной, а задержка t_ продолжительной, если автомобиль, совершающий маневр, вынужден предварительно остановиться. Такая ситуация, в частности, особенно часто возникает, когда совершается маневр левого поворота.

Маневр слияния показан на рис. 7. В отличие от маневра отклонения вправо слияние не может быть выполнено в любой момент времени, так как для этого необходимо, чтобы в потоке, с которым происходит слияние, образовался достаточный разрыв между транспортными средствами. При слиянии автомобиля II с потоком, движущимся в направлении стрелки, образуется зона помех и возможного столкновения (опасная зона), которая имеет начало в сечении а—а, удаленном от сечения б—б на расстояние остановочного пути автомобиля IV и заканчивается в сечении в—в, где скорость автомобиля II достигает скорости потока.

Рис 6. Схема движения при маневре отклонения

Рис 7. Схема движения при маневре слияния

Как видно из рис 7б, кривая I показывает, что автомобиль двигался на всем протяжении рассматриваемого отрезка с установившейся скоростью, характерной для потока. Автомобиль II (см рис 7б), приближавшийся к месту слияния (сечение б—б) с такой же скоростью, снизил ее в зоне поворота на криволинейном участке пути, а также возможно в связи с тем, что в момент приближения пересечение было занято автомобилем III. Водитель автомобиля II принял решение влиться в поток между III и IV, который он счел достаточным для безопасного совершения маневра. Однако, как видно из рис 7б, водитель автомобиля IV, опасаясь, что автомобиль II будет препятствовать его движению с прежней скоростью, начал несколько притормаживать уже в сечении а—а. Его задержка характеризуется отрезком t_.

Протяженность опасной зоны зависит от величины снижения автомобилем II скорости в процессе выполнения маневра, быстроты его разгона после поворота, а также от скорости и тормозных качеств автомобиля IV.

При сравнении ситуаций на рис. 6 и 7 видно, что протяженность опасной зоны в случае маневра слияния существенно больше, чем в случае отклонения (при одинаковых динамических качествах транспортных средств). Заметим также, что возможное столкновение автомобилей IV и II может произойти не только в сечении б—б, но и на всем протяжении участка б—в. Кроме того, при плотном потоке транспортных средств, движущихся в направлении стрелки, водителю автомобиля II необходимо будет не только снизить скорость, но и остановиться, ожидая достаточного разрыва. Приемлемым интервалом для вливания в транспортный поток при малой скорости движения на повороте, для легковых автомобилей является временной интервал в потоке более 6с.

Таким образом, взаимодействие транспортных средств на дорогах является сложным явлением и упрощенные оценки соответствующих конфликтных точек дают возможность лишь приблизительно представить себе сложность того или иного транспортного узла.

Потенциальная опасность столкновений транспортных средств при маневрах пропорциональна интенсивности движения взаимодействующих транспортных потоков. Для учета этого можно ввести в определение показателя сложности т данные, характеризующие интенсивность взаимодействующих потоков I и II в каждой конфликтной точке.

Такой показатель _n (индекс интенсивности транспортных потоков) для отдельной конфликтной точки можно подсчитать по формуле

где N_ai, и N_ak — интенсивности взаимодействующих в данной точке потоков.

Для транспортного узла в целом формула показателя сложности с учетом индекса интенсивности m_N примет вид:

(N_ai + N_ak) ,

где w_n — множество номеров потоков, соответствующих п-му типу конфликтной точки A₁=n_o, А₂=3п_с, A₃=5n_п

Рис. 8. Конфликтные точки при различной интенсивности транспортных потоков (цифры означают интенсивность потока, авт/ч)

Сравнивая для примера два простых пересечения (рис. 8), получаем следующие показатели для схемы m=5*4*8=160; для схемы m=5*4*12=240. В данном случае интенсивность конфликтующих транспортных потоков должна учитываться не в приведенных, а в физических единицах.

При определении степени опасности точек пересечения можно учитывать угол пересечения траекторий, полагая, что чем больше угол, тем выше потенциальная опасность столкновения.

В табл. 2 приводятся коэффициенты, применяемые в так называемой десятибалльной системе оценки конфликтных точек. Она даст возможность более детально анализировать конфликтные точки на любом участке улично-дорожной сети и, в частности, учитывает специфический случай встречного движения на одной полосе. Отметим, что, пользуясь этой системой, уже нельзя использовать классификацию по сложности, приведенную выше для пятибалльной системы.

Таблица 2

Для промежуточных значений углов пересечения значения коэффициентов опасности можно определять, пользуясь интерполяцией.

Показатель сложности (или опасности) пересечений не учитывает многие эксплуатационные факторы, зависящие от местных условий, к которым относятся профиль дороги, тип и состояние покрытия, условия видимости, фактические скорости движения транспортных средств. До сих пор, также, не разработана система оценки конфликтных точек между транспортными и пешеходными потоками, хотя они и требуют самого пристального внимания организаторов дорожного движения.

Кроме названных трех наиболее характерных маневров при рассмотрении схем и траекторий движения транспортных средств, часто выделяют также маневр переплетения. Этот маневр характерен для перестроения в рядах движения, в частности, на развязках с круговым движением. По существу переплетение — это сочетание двух маневров слияния и последующего ответвления потоков.

Существует ряд эмпирических формул для определения длины участка переплетения. Однако они не являются достаточно обоснованными.

На основании исследований можно ориентировочно считать, что процесс переплетения для легкового автомобиля происходит со скоростью бокового перемещения автомобиля около 1,0—1,5 м/с. Таким образом, перестроение автомобиля из одного ряда в другой происходит за время 3,0—3,5 с, на основании чего можно вычислить длину зоны переплетения в зависимости от скорости движения, характерной для данного участка дороги.

200 150

Рис. 9. Схема для подсчета числа конфликтных ситуации в час

(цифры означают интенсивность потока, авт/ч)

Следует также указать на такую типичную конфликтную точку, не включенную в рассмотренные выше системы оценки, как точка возможного попутного столкновения. Она возникает во всех случаях при остановке на полосе движения транспортного средства (особенно ночью), а также в транспортном потоке, когда водители выдерживают недостаточную дистанцию между автомобилями. По своему характеру эта точка близка к точке отклонения .

Заслуживает внимания и практического использования методика оценки сложности пересечения по количеству потенциально возможных конфликтов в течение часа. При такой оценке суммируются данные по конфликтным ситуациям для всех точек, независимо от типа. Так, для пересечения, показанного на рис. 9, общее число потенциально возможных конфликтных ситуаций подсчитывается исходя из наименьшей интенсивности двух конфликтующих потоков следующим образом: точка I—100 конфликтных ситуаций, II—50, III — 50, IV — 200, V — 50.

Сумма для данного пересечения составляет 450 возможных конфликтных ситуаций в час.

На основе анализа современных тенденций исследований дорожного движения можно утверждать, что дальнейший прогресс в этих методах обеспечит возможность полностью перейти от выявления опасных (конфликтных) точек по факту совершения ДТП к методам выявления и ликвидации мест возникновения конфликтных ситуаций.