Введение

Дорожная развязка -- комплекс дорожных сооружений (мостов, туннелей, дорог), предназначенный для минимизации пересечений транспортных потоков и, как следствие, для увеличения пропускной способности дорог. Преимущественно под транспортными развязками понимаются транспортные пересечения в разных уровнях, но термин используется и для специальных случаев транспортных пересечений в одном уровне.

Термин чаще используется в отношении комплексов для одного определённого вида транспорта. В Казахстане наиболее известны автодорожные развязки, расположенные в городе Алматы, а также железнодорожные развязки.

Актуальность темы. В условиях роста экономического развития отраслей народного хозяйства Республики Казахстан, активизируются перевозки грузов и пассажиров в стране и увеличивается интенсивность движения на автомобильных дорогах. В связи с этим возрастает потребность строительства автомобильных дорог, на пересечениях которых не должны увеличиваться задержки автомобилей, уровень аварийности и социально-экономические потери от дорожно-транспортных происшествий. Следовательно, необходимо проектировать пересечения автомобильных дорог в разных уровнях с учетом взаимодействия транспортных потоков, по условию обеспечения безопасности движения на участках въезда и переплетения транспортных развязок.

Актуальность проектирования пересечений дорог в разных уровнях вытекает из сложившихся условий развития экономики Республики Казахстан и требует применения вероятностного подхода к проектированию новых и эксплуатации существующих транспортных развязок. Эффективность такого подхода обусловлена также высокой аварийностью на узлах автомобильных дорог, снижение которой приведет к росту социальной и экономической эффективности. По данным официальной статистики ГИБДД, показатели безопасности за прошлый год на автомобильных дорогах ухудшились: количество ДТП возросло, число погибших, как и число раненых на дорогах страны увеличилось. Так, за 2011 год произошло 199868 ДТП, в которых погибло 27953 человека и ранено 251848 человек. Проектирование автомобильных дорог необходимо осуществлять из условия пропуска потоков автомобилей средней и высокой интенсивности. Основными математическими моделями транспортного потока на пересечениях автомобильных дорог в разных уровнях необходимо считать теоретико-вероятностные модели, учитывающие риск причинения вреда пользователям. Такой подход соответствует требованиям Закона№ - 184 «О техническом регулировании». Все сказанное свидетельствует об актуальности данного направления исследований и будет способствовать росту экономической эффективности народного хозяйства в процессе перевозок грузов и пассажиров на участках пересечений и примыканий автомобильных дорог.

Цель настоящей работы состоит в повышении безопасности движения на проектируемых и существующих транспортных развязках с учетом вероятностной сущности взаимодействия транспортных потоков (на основе теории риска).

Для достижения поставленной цели были сформулированы и решены следующие задачи:

1. На основе экспериментальных исследований установить законы распределения скоростей свободного движения автомобилей на основных дорогах и съездах транспортных развязок и законы распределения интервалов между вливающимися и транзитными автомобилями.

2. Применяя статистическую обработку интервалов между вливающимся и транзитным автомобилями, определить приемлемые значения граничных интервалов (для вливания автомобилей съезда в транзитный поток основной дороги) и их среднеквадратические отклонения.

3. Для межпетлевых участков транспортных развязок на основе экспериментальных данных получить математическую модель, позволяющую определять среднюю плотность движения взаимодействующих транспортных потоков в зависимости от их интенсивности движения.

4. На основе установленных законов распределения скоростей движения и фактических граничных интервалов разработать математические модели теории риска, позволяющие:

- назначать радиусы съездов транспортных развязок по величине допустимого риска потери устойчивости автомобиля;

- определять на участках въезда и переплетения транспортных потоков риск возникновения ДТП;

- проектировать длины участков переплетения и переходно-скоростных полос по условию пропуска потоков автомобилей с учетом приемлемого риска возникновения ДТП.

5. Разработать рекомендации по проектированию съездов транспортных развязок по условию обеспечения допустимого риска заноса и опрокидывания автомобилей, движущихся с расчётной скоростью.

6. Разработать методики и практические рекомендации по проектированию участков въезда и переплетения транспортных потоков на основе оценки и снижения риска возникновения ДТП.

Научная новизна. Впервые рассмотрены вопросы проектирования транспортных развязок по условию обеспечения безопасности движения (основанные на теории риска), в соответствии с требованиями Закона№184-ФЗ «О техническом регулировании», по обеспечению безопасности продукции народного хозяйства. Впервые на основе теории риска разработаны теоретико-вероятностные модели оценки безопасности движения на участках въезда и на участках переплетения транспортных развязок. В данной математической модели учтена вероятностная сущность формирования транспортных потоков на пересечениях дорог в разных уровнях с определением основных характеристик движения взаимодействующих автомобилей на участках въезда и переплетения узлов автомобильных дорог.

Практическая значимость работы заключается в совершенствовании процессов проектирования транспортных развязок с учетом вероятностной сущности формирования транспортных потоков и назначения геометрических параметров пересечения автомобильных дорог по величине допустимого риска, причинения вреда пользователям (водителю, пассажирам, перевозчикам), также в разработке рекомендаций в нормативно-техническую литературу по назначению пересечений автомобильных дорог с учетом технико-экономического обоснования и величине допускаемого риска.