«СОГЛАСОВАНО»

Заместитель Министра транспорта Российскр/i федерации

Н.А. Асаул о? 20 № г.

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

по разработке и реализации мероприятий по организации дорожного движения

Использование программных продуктов математического моделирования транспортных потоков при оценке эффективности проектных решений в сфере организации дорожного движения

«ОДОБРЕНО»

Секция «Государственная политика в области автомобильного и городского пассажирского транспорта» Научно-технического совета Министерства транспорта Российской Федерации

Протокол № 54 от 09.12.2016

Москва 2017 2

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ по использованию программных продуктов математического моделирования транспортных потоков при оценке эффективности проектных решений в сфере организации дорожного движения

1    Область применения

1.1    В настоящих Методических рекомендациях приведены основные положения по применению методов и программных продуктов математического моделирования транспортных потоков при разработке проектов организации дорожного движения (ОДД) и комплексных схем организации дорожного движения (КСОД).

1.2    Настоящие Методические рекомендации могут быть использованы в органах управления дорожным хозяйством субъектов Российской Федерации и муниципальных образований, дорожно-эксплуатационных организациях и предприятиях, проектных и научных организациях.

2    Нормативные ссылки

В настоящем методическом документе использованы ссылки на следующие документы:

ГОСТ Р 50597-93 Автомобильные дороги и улицы. Требования к эксплуатационному состоянию, допустимому по условиям обеспечения безопасности движения.

ГОСТ Р 52289-2004 Технические средства организации дорожного движения. Правила применения дорожных знаков, разметки, светофоров, дорожных ограждений и направляющих устройств.

ГОСТ Р 52291-2004 Технические средства организации дорожного движения. Светофоры дорожные. Общие технические требования.

ГОСТ Р 52398-2005 Классификация автомобильных дорог. Основные параметры и требования.

ОДМ 218.4.005-2010 Рекомендации по обеспечению безопасности движения на автомобильных дорогах. - М., 2011.

ОДМ 218.6.003-2011 Методические рекомендации по проектированию светофорных объектов на автомобильных дорогах. - М.,2011.

ОДМ 218.2.020-2012 Методические рекомендации по оценке пропускной способности автомобильных дорог - М.,2012.

ОДМ 218.2.032-2013 «Методические рекомендации по учету движения транспортных средств на автомобильных дорогах».

Р 851 Руководство по прогнозированию интенсивности движения на автомобильных дорогах - М., 2003.

СТО АВТОДОР 2.2-2013 «Рекомендации по прогнозированию интенсивности дорожного движения на платных участках автомобильных дорог государственной компании «Автодор» и доходов от их эксплуатации» - М., 2013.

Приказ Министерства транспорта «Об утверждении Правил подготовки проектов и схем организации дорожного движения» от 17.04.2015 № 43.

№	Объект	Задача	Примечание
		дорожках УДС объекта
		Прогнозирование велосипедных потоков на УДС объекта
		Прогнозирование изменения потоков различных участников движения на УДС объекта при различных вариантах ОДД	Должна осуществляться оценка изменения основных параметров условий движения по элементам УДС (скорость движения, уровень загрузки, затраты времени и т.д.) и уровня безопасности движения (потенциальной аварийности) при различных вариантах ОДД
		Оценка уровня негативного воздействия транспорта на окружающую среду на объекте при рассматриваемых вариантах
		Оценка уровня безопасности движения (потенциальной аварийности) при различных вариантах ОДД
5	Улица или дорога или их участки на период введения временных ограничений или прекращении движения транспортных средств и пешеходов, в связи с проведением работ по строительству, реконструкции, капитальному ремонту и ремонту дорог; проведением строительных, ремонтных и иных подобных работ, влияющих на движение транспортных средств и пешеходов, в том числе при строительстве, реконструкции и ремонте объектов инженерной	Прогнозирование изменения потоков различных участников движения на УДС на объекте и в зоне его тяготения при ограничении или прекращении движения транспортных средств и пешеходов на объекте	Должна осуществляться оценка изменения основных параметров условий движения по элементам УДС (скорость движения, уровень загрузки, затраты времени и т.д.) и уровня безопасности движения (потенциальной аварийности) при различных вариантах ОДД
		Прогнозирование транспортных потоков на УДС объекта и в зоне его тяготения с выделением легковых, грузовых автомобилей и наземного пассажирского транспорта общего пользования	Должна осуществляться оценка основных параметров условий движения по элементам УДС (скорость движения, уровень загрузки, затраты времени и т.д.) и уровня безопасности движения (потенциальной аварийности) на объекте и в зоне его тяготения (маршрутах объезда)
		Прогнозирование пассажирских потоков на сети пассажирского транспорта общего пользования объекта и в зоне его тяготения (маршрутах объезда)
		Прогнозирование пешеходных потоков на тротуарах и пешеходных дорожках УДС объекта и в зоне его тяготения (маршрутах обхода)
		Прогнозирование велосипедных потоков на УДС объекта и в зоне его тяготения (маршрутах объезда)
		Оценка уровня безопасности движения (потенциальной аварийности) на маршрутах объезда объекта

№	Объект	Задача	Примечание
	инфраструктуры, объектов капитального строительства различного функционального назначения (отдельного объекта или группы объектов застройки)
6	Улицы или дороги или их участки на период введения временных ограничений или прекращении движения транспортных средств в связи с проведением публичных и массовых мероприятий, проводимых как непосредственно на сети дорог, так и для мероприятий, проводимых на объектах вне сети дорог(концерты, международные и национальные спортивные соревнования и иные подобные мероприятия)	Прогнозирование изменения потоков различных участников движения на УДС на объекте и в зоне его тяготения при ограничении или прекращении движения транспортных средств и пешеходов на объекте	Должна осуществляться оценка изменения основных параметров условий движения по элементам УДС (скорость движения, уровень загрузки, затраты времени и т.д.) и уровня безопасности движения (потенциальной аварийности) при различных вариантах ОДД
		Прогнозирование транспортных потоков на УДС объекта и в зоне его тяготения с выделением легковых, грузовых автомобилей и наземного пассажирского транспорта общего пользования	Должна осуществляться оценка основных параметров условий движения по элементам УДС (скорость движения, уровень загрузки, затраты времени и т.д.) и уровня безопасности движения (потенциальной аварийности) на объекте и в зоне его тяготения (маршрутах объезда)
		Прогнозирование пассажирских потоков на сети пассажирского транспорта общего пользования объекта и в зоне его тяготения (маршрутах объезда)
		Прогнозирование пассажирских потоков при организации доставки участников мероприятий и движения специальных транспортных средств (при проведении публичных и массовых мероприятий)
		Прогнозирование пешеходных потоков на тротуарах и пешеходных дорожках УДС объекта и в зоне его тяготения (маршрутах обхода)
		Прогнозирование велосипедных потоков на УДС объекта и в зоне его тяготения (маршрутах объезда)
		Оценка уровня безопасности движения (потенциальной аварийности) на маршрутах объезда объекта
Разработка проектной документации для АСУДД
7	Отдельный светофорный	Расчет режимов регулирования на светофорном объекте по заданному

№	Объект	Задача	Примечание
	объект	критерию оптимизации (минимизации задержек и т.п.)
		Имитация движения транспортных средств и пешеходов на участке улицы (дороги), обслуживаемом светофорным объектом	Должна осуществляться оценка изменения основных параметров условий движения в зоне управления объекта (скорость движения, уровень загрузки, затраты времени и т.д.)
		Оценка уровня безопасности движения (потенциальной аварийности) в зоне управления объекта
8	Комплекс светофорных объектов расположенных на одной магистрали	Расчет режимов регулирования на светофорных объектах по заданному критерию оптимизации (минимизации задержек и т.п.)
		Координация работы светофорных объектов на магистрали
		Имитация движения транспортных средств и пешеходов на рассматриваемом участке магистрали	Должна осуществляться оценка изменения основных параметров условий движения в зоне управления объекта (скорость движения, уровень загрузки, затраты времени и т.д.)
		Оценка уровня безопасности движения (потенциальной аварийности) в зоне управления каждого светофорного объекта
	Комплекс светофорных объектов расположенных в определенной зоне УДС	Расчет режимов регулирования на светофорных объектах по заданному критерию оптимизации (минимизации задержек и т.п.)
		Координация работы светофорных объектов в зоне проектирования
		Имитация движения транспортных средств и пешеходов на УДС в зоне проектирования	Должна осуществляться оценка изменения основных параметров условий движения в зоне управления объекта (скорость движения, уровень загрузки, затраты времени и т.д.)
		Оценка уровня безопасности движения (потенциальной аварийности) в зоне управления каждого светофорного объекта
9	Комплекс светофорных объектов	Прогнозирование транспортных потоков в режиме онлайн с расчетом режимов регулирования

14

№ Объект Задача Примечание расположенных в определенной зоне УДС, работающих в режиме адаптивного управления на светофорных объектах Оценка уровня безопасности движения (потенциальной аварийности) в зоне управления каждого светофорного объекта

4.7 Применяемые технологии моделирования должны учитывать особенности поставленных задач, а выходные данные должны позволять оценивать степень достижения указанных целей. Транспортная модель, в зависимости от масштаба задач, может охватывать территорию от целого региона до отдельного перекрестка на нижнем уровне. Уровень детализации и класс точности модели должны соответствовать цели, для которой модель предназначена. В зависимости от необходимой степени детализации описания потоков и точности получаемых параметров выбирается соответствующий класс модели. Классификация методов моделирования и описание базовых принципов моделирования транспортных потоков представлены в Приложении А.

5 Рекомендации по использованию моделирования при разработке ПОД

5.1    Общая методология построения и работы с транспортными моделями

5.1.1    Методология в целом включает в себя следующие шаги:

-    предварительный анализ и выбор СПО для моделирования;

-    сбор и подготовка исходных данных для построения модели;

-    ввод полученных данных в модель;

-    верификация модели;

-    калибровка модели;

-    валидация модели;

-    выполнение экспериментов, интерпретация и анализ результатов;

-    прогнозирование и построение модели перспективной ситуации (при необходимости);

-    формирование отчетных материалов;

-    сопровождение модели, актуализация данных (при необходимости).

Указанная последовательность действий представлена в виде блок-схемы на рисунке 1.

15

Рисунок 1 - Блок-схема процесса построения модели участка УДС

5.1.2 Представленная последовательность действий в большей степени актуальна для имитационных моделей любых типов. Использование аналитических моделей предполагает выполнение прямых расчетов по одной или нескольким заранее известным зависимостям, и в этом случае основной задачей требующей внимания является сбор качественных исходных данных.

5.2 Предварительный анализ и выбор СПО для моделирования

5.2.1    На этапе предварительного анализа следует четко обозначить цели и задачи разрабатываемого проекта организации движения. Необходимо провести предварительный анализ имеющейся информации по следующим направлениям:

-    анализ динамики изменения показателей функционирования объекта и определение возможных причин изменений;

-выявление наиболее проблемных участков, узлов, сегментов и перегонов, элементов обустройства, технических средств регулирования в том числе с точки зрения влияния на устойчивое функционирование сети в целом;

-    ранжирование проблемных элементов сети в зависимости от уровней обслуживания, задержек, и других показателей;

-предварительный прогноз развития ситуации с дорожным движением на рассматриваемом участке с учетом темпов роста автомобилизации, существующих планов развития территории и транспортной инфраструктуры на краткосрочный и среднесрочный период;

-выработка предварительных рекомендаций по совершенствованию ОДД на рассматриваемом участке, увеличению его пропускной способности, снижению величины задержек, повышению безопасности и т.д.

5.2.2    После выработки предварительных рекомендаций следует оценить необходимость применения методов моделирования для их анализа и выбора окончательного проектного решения по ОДД.

Оценивать необходимость моделирования следует по характеру прорабатываемых мероприятий в составе каждого конкретного ПОД. В таблице 2 приведены возможные мероприятия согласно «Правилам подготовки проектов и схем организации дорожного движения» (Утверждены приказом Минтранса России от 17.03.2015 № 43) и необходимость применения моделирования для их анализа.

Таблица 2 - Необходимость применения моделирования

N п/п Предложения по проектным решениям ПОД Необходимость моделирования Разработка ПОД на период эксплуатации 1 Организация движения транспортных средств и пешеходов Требуется 2 Обустройство отдельных участков, пересечений или примыканий, в том числе по устройству местных расширений проезжей части, дополнительных полос для движения, заездных карманов, обустройству въездов и выездов с прилегающих территорий на дороги, поперечным профилям участков дорог, размещению искусственных сооружений Требуется 3 Определение местоположения и обустройства наземных (нерегулируемых и регулируемых) и внеуличных (надземных, подземных) пешеходных переходов и их обустройству, обеспечению беспрепятственного передвижения инвалидов Требуется 4 Обеспечение маршрутов безопасного движения детей к образовательным организациям На усмотрение специалиста 5 Организация движения велосипедистов, размещению объектов инфраструктуры для такого движения (велосипедные и Требуется

	велопешеходные дорожки, велосипедные полосы, места для стоянки велосипедов)
6	Выработка решений по организации скоростного режима движения транспортных средств, включая введение зональных ограничений на скоростной режим движения	Требуется
7	Организация движения маршрутных транспортных средств, обустройству остановочных пунктов маршрутных транспортных средств	Требуется
8	Организация движения грузовых транспортных средств	На усмотрение специалиста
9	Организация пропуска или введение ограничений на движение транзитных транспортных средств	На усмотрение специалиста
10	Выработка решений по организации реверсивного движения (при дополнительном обосновании)	Требуется
11	Выработка решений по размещению и обустройству парковок (парковочных мест)	На усмотрение специалиста
12	Выработка решений по организации движения транспортных средств и пешеходов на железнодорожных переездах (при наличии)	Требуется
13	Выработка решений по размещению дорожных знаков, выполненных в соответствии с действующими стандартами Российской Федерации, и дорожных знаков индивидуального проектирования (с проработкой эскизов)	Не требуется.
14	Выработка решений по нанесению дорожной разметки	Не требуется.
15	Выработка решений по организации работы светофорных объектов, включая корректировку режимов их работы, введение светофорного регулирования на пересечениях, примыканиях и участках дорог	Требуется
16	Выработка решений по координации работы светофорных объектов (при дополнительном обосновании)	Требуется
17	Выработка решений по введению АСУДД на регулируемых перекрестках, пешеходных переходах и (или) привязке к действующей АСУДД	Требуется
18	Расстановка работающих в автоматическом режиме средств фото- и видеофиксации нарушений правил дорожного движения	На усмотрение специалиста
19	Выработка решений по размещению искусственных неровностей	На усмотрение специалиста
20	Выработка решений по устройству транспортных и пешеходных ограждений, направляющих устройств, островков безопасности	На усмотрение специалиста
21	Выработка решений по проведению демонтажных работ существующих ТСОДД или их переносу (при необходимости)	Не требуется
22	Выработка решений по размещению специализированных стоянок для задержанных транспортных средств	Не требуется
Разработка ПОДД на период введения временных ограничений
1	Обоснование перечня дорог, участков дорог, на которых планируется ввести временные ограничения или прекращение движения транспортных средств и пешеходов (далее - места введения ограничений), срока и способа введения таких ограничений или прекращения движения	Требуется
2	Организация маршрутов объезда мест введения ограничений	Требуется
3	Организация доставки участников мероприятий и движения специальных транспортных средств (при проведении публичных и	Требуется

	массовых мероприятий)
4	Организация движения транспортных средств на территории, прилегающей к местам введения ограничений, организации движения транспортных средств при проведении работ, связанных с занятием (перекрытием) проезжей части	Требуется
5	Организация движения пешеходов на территории, прилегающей к местам введения ограничений, с соблюдением нормативных требований по минимальной ширине путей движения пешеходов, их освещенности, обеспечения зон видимости, размещению пешеходных галерей, временных наземных регулируемых и (или) нерегулируемых пешеходных переходов	На усмотрение специалиста
6	Организация движения маршрутных транспортных средств, проходящих в местах введения ограничений, с обозначением остановочных пунктов указанных транспортных средств	На усмотрение специалиста
7	Организация информационного обеспечения участников движения при введении временных ограничений или прекращения движения транспортных средств и пешеходов, размещению информационных щитов	На усмотрение специалиста
8	Расстановка временных ТСОДД (дорожных знаков, дорожной разметки; светофоров, транспортных и пешеходных ограждений направляющих устройств) (при необходимости)	Не требуется
9	Проведение демонтажных работ существующих ТСОДД, их переносу или временному изъятию (при необходимости)	Не требуется
10	Организация подъезда грузовых автомобилей и строительной техники, въезда таких транспортных средств на территорию участка производства работ (строительную площадку) и выезда с него, организации движения транспортных средств и пешеходов на территории участка производства работ (строительной площадке), а также размещению строительного ограждения с сигнальным освещением (при проведении строительных, ремонтных и иных подобных работ)	На усмотрение специалиста

Если применение моделирования является обоснованным, следующим шагом следует на основании целей и задач всего проекта четко обозначить цели применения моделирования. В зависимости от намеченных целей следует спланировать состав работ и сформулировать задачи модельного эксперимента. Для поставленных задач, с учетом ряда прочих особенностей проекта, следует подобрать наиболее подходящие методы моделирования и программное обеспечение.

5.2.3 При выборе метода моделирования в первую очередь следует учитывать нетехнические особенности конкретного проекта и внешние обстоятельства, такие как:

-    выделенный объем финансирования;

-    установленные сроки выполнения работ;

-    размер рассматриваемой зоны;

-    наличие специалистов по конкретному СПО;

-    доступность исходных данных и т.д.

Одним из ключевых факторов является наличие и возможность сбора необходимых исходных данных. Необходимо четко понимать до начала работ какой перечень исходных данных потребуется для построения качественной модели при

19

том или ином подходе. Если по каким-либо причинам отсутствует возможность получить необходимые данные для детального моделирования, следует рассмотреть возможность использования более простых моделей или пересмотреть условия выполнения данного проекта.

Факторами, влияющими на эффективность разработки проектов ОДД, являются:

-    точность данных;

-    объём данных;

-    состав данных.

Выбор моделей (или модели), осуществляется по фактору класса точности с учетом требуемого объема и состава данных, по принципу необходимости и достаточности.

Для целей определения решаемых задач, их специфики, применяемых методов и моделей в задачах по организации дорожного движения и управления им объекты классифицируются по следующим признакам:

-    масштаб и форма объекта;

-    время действия разрабатываемых решений;

-    функциональное назначение объекта;

-    тип территории прохождения объекта;

-    наличие систем управления движением на объекте;

-    состав участников движения для которых разрабатываются решения по организации движения;

-    направления деятельности по организации дорожного движения.

Разделение объектов по признакам приведено в таблице 3.

Таблица 3 - Классификация объектов

№ Масштаб и форма Время действия Функциональн ое назначение Тип территори и Системы управлени я движение м Состав участников движения Направления деятельности по ОДД 1 Площади ые На период эксплуатации объекта Объекты уличнодорожной сети Дороги вне населенны х пунктов С наличием систем управлени я Все участники движения Формирование сети одностороннего движения 2 Линейные На долгосрочну ю перспективу Объекты промышленно гражданского строительства уде населенны х пунктов Без систем управлени я Выборочны й перечень участников Размещение парковок 3 Точечные На краткосрочн ый период Информационн ое ориентировани е 4

20

Применение математических моделей при разработке ПОД возможно на следующих стадиях:

1.    Получение исходных данных для решения задач проекта;

2.    Вариантное моделирование для оперативной оценки эффективности принимаемых решений;

3.    Анализ эффективности принятых решений на завершающей стадии работ или в процессе аудита проектных решений.

С учетом особенностей математических методов различных классов моделей, их применимость к обозначенным стадиям определяется по таблице 4.

Таблица 4

Класс математической модели Стадия выполнения работ Получение исходных данных Вариантное проектирование Анализ эффективности, Аудит проектных решений Макро Аналитическая + + Имитационная + + Мезо Аналитическая + + + Имитационная + + + Микро Аналитическая + + Имитационная + +

По классам точности модели классифицируются согласно таблице 5. Таблица 5

Классификация моделей Макро Мезо Микро Аналитическая Низкий Средний Высокий Имитационная Средний Высокий Очень высокий

Данные классы точности однозначно описывают требования к применению моделей в разрезе классификации ПОД и позволяют определить матрицу точности (таблица 6).

Таблица 6 - Матрица точности методов моделирования

№ Масштаб и форма Время действия Функциональное назначение Тип территории Системы управления движением Состав участников движения 1 Площадные На период эксплуатации объекта Объекты у лично -дорожной сети Дороги вне населенных пунктов С наличием систем управления Все участники движения 2 Линейные На долгосрочную перспективу Объекты промышленно -гражданского строительства уде населенных пунктов Без систем управления Выборочный перечень участников 3 Точечные На краткосрочный период

3

3 Термины, определения и обозначения

3.1 В настоящих Рекомендациях использованы следующие термины и определения:

Транспортная модель - комплекс математических моделей и программных средств, предназначенный для оценки параметров перемещения пассажирских и грузовых потоков по транспортным и маршрутным сетям некоторой территории.

Точность модели - величина отклонения значений выходных данных модели от реально измеренных значений этих параметров. Определяется качеством калибровки модели.

Класс точности модели - это обобщенная характеристика, определяемая пределами допускаемых погрешностей модели, а также степенью детализации описания объекта моделирования (транспортного потока).

Верификация модели (Verification) - это проверка правильности ввода исходных данных, геометрии УДС, параметров ОДД, определяющих зависимостей (функций) и т.п.

Калибровка модели (Calibration) - это настройка различных параметров модели с целью минимизировать расхождение данных обследований и результатов моделирования.

Валидация модели (Validation) - это сравнение результатов моделирования и реальной ситуации с использованием набора независимых данных не участвующих в калибровке для оценки работоспособности модели и возможности ее использования для прогнозов.

Комплексная схема организации дорожного движения (КСОДД) -проектная документация по организации дорожного движения, формирующая набор комплексных решений по ОДД на территории одного или нескольких муниципальных образований либо их частей, с населением более 10 тыс. жителей, представляет собой целостную систему технически, экономически и экологически обоснованных мер организационного характера, взаимоувязанных с документами территориального планирования и документацией по планировке территории.

Проект организации дорожного движения (ПОД) - проектная документация, содержащая инженерно-технические, технологические, конструктивные и иные решения и мероприятия по организации дорожного движения, детализирующая мероприятия КСОДД, или самостоятельный документ по ОДД без предварительной разработки КСОДД.

Базовая модель или субмодель - математическая модель, описывающая один из аспектов поведения водителей, либо взаимосвязь каких-либо величин.

Модель базового периода - модель конкретного объекта УДС, построенная в программном комплексе, откалиброванная по реальным данным и отражающая условия движения в период проведения натурных обследований.

Интенсивность движения - количество транспортных средств, проходящее в единицу времени через определенное сечение дороги.

Корреспонденция - вещественный обмен, происходящий от элемента i к элементу j транспортной системы в полном цикле законченного процесса перемещения. Таким образом, корреспонденция характеризуется вектором, имеющим координаты начальной и конечной точек и величину нагрузки в

21

Признак направления деятельности в сфере организации движения влияет исключительно на объем и состав данных для проектирования.

Для определения требований к применению моделей применено деление задач ПОД на следующие виды:

-    получение исходных данных;

-    вариантное проектирование и анализ эффективности.

В процессе оценки ПОД необходимо определить принадлежность объекта к признакам классификации ПОД и выявить максимальный и минимальный требуемые классы точности модели.

В качестве модели для подготовки исходных данных может использоваться модель с наименьшим из определенных классов точности или более высокого класса точности при необходимости по факторам объема и состава данных.

В качестве модели для вариантного проектирования и анализа эффективности ПОД может использоваться модель с наибольшим из определённых классов точности или более высокого класса точности при необходимости по факторам объема и состава данных.

Определение необходимых и достаточных классов моделей осуществляется следующим образом:

1.    Определение класса модели для подготовки исходных данных для ПОД:

1.1. Определение класса объекта ПОД в соответствии с перечнем признаков

классификации ПОД;

1.2.Определение наименьшего требуемого класса точности модели;

1.3. Выбор типа модели соответствующего наименьшему классу точности (допускается применение моделей более высокого класса точности).

2.    Определение класса модели для вариантного проектирования в рамках ПОД или оценки эффективности принимаемых решений:

2.1.Определение класса объекта ПОД в соответствии с перечнем признаков классификации ПОД;

2.2.Определение наибольшего требуемого класса точности модели;

2.3. Выбор типа модели соответствующего наибольшему классу точности (допускается применение моделей более высокой точности).

К применению моделей с целью подготовки исходных данных предъявляются следующие требования:

-    подготовка исходных данных для ПОД может выполняться только на моделях, прошедших процессы калибровки и валидации или сценариях, построенных на их основании;

-    в качестве исходных данных для ПОД подразумевается получение из моделей:

о спроса на передвижения тем или иным видом транспорта в рассматриваемом направлении; о матриц корреспонденций в границах проектирования; о интенсивностей движения транспортных потоков в узлах, на поворотах и на перегонах (с разбивкой по составу потока).

Материалы моделирования следует предоставлять в соответствии с требованиями к данным, получаемым из моделей:

4

количестве пассажиров или объеме груза. При наложении на транспортную сеть корреспонденция получает еще одну характеристику: протяженность.

Маршрутная сеть - совокупность транспортных связей, по которым осуществляются маршрутные перевозки пассажирским транспортом.

Транспортное планирование - комплекс транспортных, планировочных, строительных и природоохранных мероприятий, направленных на обеспечение требуемых потребностей в перемещениях населения и экономики рассматриваемого региона.

Транспортная сеть - подмножество транспортных связей, по которым осуществляются перевозки определенного вида или движение определенного типа транспортных средств. Например, при перевозках пассажиров транспортная сеть может включать помимо маршрутной сети автобусов линии метрополитена, железной дороги и т.п.

Транспортная система в наиболее общем случае - это образующая связанное целое совокупность работников, транспортных средств и оборудования, элементов транспортной инфраструктуры и инфраструктуры субъектов перевозки включая систему управления, направленная на эффективное перемещение грузов и пассажиров.

Транспортное районирование - это способ агрегирования индивидуальных потребностей пользователей при использовании транспортной сети в некую общность по определенным параметрам (пункты отправления или прибытия, маршрут, вид транспорта и т.п.) для целей моделирования.

Модель формирования спроса (Trip generation model) - начальный этап стандартной 4 - шаговой модели расчета транспортных потоков. В качестве исходных данных используются данные демографической и социально-экономической статистики по районам. Для каждого слоя спроса рассчитываются суммарные объемы отправления и прибытия. Они являются исходными данными для этапа расчета матриц корреспонденций.

Данные по районам (Land use statistics) - социально- экономические характеристики транспортных районов, которые используются в качестве исходных данных на этапе генерации движения в стандартной 4 - шаговой модели, в результате которого рассчитываются общие объемы отправления и прибытия для каждого транспортного района. В состав данных по районам обычно включают численность населения, численность рабочих мест по видам деятельности, численность учебных мест на территории данного транспортного района и др.

Отрезок (Link) - элемент транспортного графа, представляющий участок автомобильной дороги, линии внеуличного транспорта, водного пути и т. д. Каждый отрезок характеризуется рядом геометрических параметров (длина, число полос и др. ) и динамических параметров (скорость свободного движения, максимальная разрешенная скорость, пропускная способность), а также признаками разрешения или запрета для движения транспортных средств разных типов.

Коннектор (Connector) - специальная дуга транспортного графа, которая связывает условный центр района с узлом транспортной сети.

Кордонный транспортный район (Cordon traffic zone) - фиктивный транспортный район, расположенный на границе области моделирования.

5

Кордонные районы играют роль источников и целей корреспонденций между внутренними районами области моделирования и «внешним миром», а также транзитных корреспонденций через область моделирования.

Матрица корреспонденций (Trip matrix) - матрица, элементами которой являются значения количества передвижений между каждой парой транспортных районов. Матрицы корреспонденций можно детализировать по видам транспорта, длительности анализируемого интервала времени и причинам поездки ( слоям передвижений).

Матрица обобщенных цен (Skim matrix) - матрица, элементами которой являются обобщенные цены передвижения между всеми парами транспортных районов. Используются при расчете и расщеплении матриц корреспонденций по видам транспорта.

Распределение по видам транспорта (Mode choice model) - третий этап стандартной 4 - шаговой модели расчёта транспортных потоков. Основано на вероятностных моделях дискретного выбора (Probit - или Logit - модель, модель бинарного, множественного или ранжированного выбора, «гнездовая» модель ит. д.).

Обобщенная цена передвижения (Generalized cost) - агрегированная количественная оценка трудности передвижения, включающая в себя затраченное время, денежные затраты, оценку комфортности и другие показатели. Является основным инструментом моделирования транспортного поведения пользователей транспортной сети. Используется для сравнения альтернативных путей и способов передвижения.

Подвижность (Mobility) - характеристика транспортного поведения населения, определяющее среднее количество передвижений, совершаемых в течение фиксированного промежутка времени с теми или иными целями. Близко к понятиям степени притяжения и создания.

Полезность/ Функция полезности (Utility function) - функция, оценивающая вероятность выбора способа передвижения (вида транспорта) на этапе модального расщепления, а также вероятность совершения поездки при расчете матриц корреспонденций (эквивалентна функции тяготения гравитационной модели).

Равновесное распределение (User Equilibrium Assignment) - распределение автомобильных корреспонденций в сети автодорог, удовлетворяющее условию Вардропа: «Ни один участник движения не может изменить свой путь с тем, чтобы уменьшить обобщенную цену своего пути». Предположение о том, что распределение автомобильных потоков в каждый момент времени является приближенно равновесным лежит в основе моделирования загрузки транспортных сетей.

Распределение корреспонденций по сети (Assignment model) - четвёртый, завершающий этап стандартной 4 - шаговой модели расчёта транспортных потоков. Стандартный алгоритм распределения автомобильных корреспонденций основан на поиске равновесного распределения. Для распределения пассажирских корреспонденций в системе общественного транспорта применяются иные алгоритмы. Распределение осуществляется сразу для нескольких видов транспорта с учетом вклада всех видов в общую загрузку улиц и дорог.

Расчет корреспонденций (Trip distribution model) - второй этап стандартной 4 - шаговой модели расчёта транспортных потоков. Результатом расчёта являются матрицы корреспонденций, детализированные по слоям спроса, но без разделения по видам транспорта.

Слой спроса (Demand stratum) - класс перемещений, имеющих общую причину и совершаемых участниками движения, которые характеризуются однородностью транспортного поведения. Для каждого слоя спроса рассчитываются отдельная матрица корреспонденций ( а также объемы прибытия и отправления).

Стоимость времени (Value of Time) - коэффициент, равный денежному эквиваленту затраченного на передвижения времени. Используется для приведения времени и денежных трат к одному масштабу и вычисления на этой основе обобщенной цены передвижения. В модели распределения корреспонденций по сети используется для определения готовности платить за использование платного участка при условии экономии времени.

Сценарий (Scenario) - набор модификаций модели базового года для расчета различных вариантов прогноза интенсивности движения в транспортной модели.

Транспортное предложение (Traffic supply) - совокупность данных составляющих описание транспортной сети. В общем случае включает описание всех характеристик сети автомобильных дорог и системы общественного пассажирского транспорта

Транспортные районы (Traffic zones) - элементарные единицы пространственной структуры области моделирования. Транспортные районы играют роль источников и целей всех передвижений в транспортной системе. В транспортном графе описываются с помощью специальных узлов: центроидов.

Транспортный спрос (Traffic demand) - совокупность данных о последовательности решений, принимаемых участниками движения по поводу совершения передвижений, используемого вида транспорта и конкретного маршрута передвижения, а также формирующихся в результате этих решений корреспонденций и транспортных потоков в сети. Выражение «модель спроса» является синонимом выражения «модель прогноза транспортных потоков».

Узел (Node) - элемент транспортного графа, представляющий перекресток, развязку, примыкание автомобильной дороги, станцию внеуличного транспорта и д.

Функция задержки / VDF (Volume-Delay Function) / CR-функция (Capacity restraint function) - математическая функция, характеризующая зависимость времени движения по отрезку от его коэффициента загрузки. Один из наиболее популярных в практике транспортного моделирования вариантов функции: так называемая BPR функция, рекомендованная Бюро дорог общего пользования США (Bureau of Public Roads).

Центроид (Centroid) - специальный узел транспортного графа, являющийся модельным образом транспортного района. Центроиды соединяются с обычными узлами сети специальными дугами-связями и играют роль начальных и конечных узлов всех расчетных путей по графу.

3.2 В настоящих Методических рекомендациях использованы следующие сокращения и обозначения:

7

АСУДД: автоматизированная система управления дорожным движением;

БДД: безопасность дорожного движения;

ГПТ: городской пассажирский транспорт (пассажирский транспорт общего пользования);

ИТ: индивидуальный транспорт;

КСОДД: комплексная схема организации дорожного движения;

ОДД: организация дорожного движения;

ПОД: проект организации движения;

УДС: улично-дорожная сеть;

СПО: специализированное программное обеспечение;

4 Общие положения по применению моделирования транспортных потоков

4.1    Транспортное моделирование представляет собой наиболее точный на сегодняшний день инструмент оценки решений по развитию транспортной системы и совершенствованию ОДД. Инструмент моделирования предъявляет повышенные требования к качеству исходных данных, допускает относительно широкий набор альтернатив в выборе технологий моделирования, предоставляет значительное количество настраиваемых параметров и коэффициентов, а также показателей качества функционирования. В таких условиях построение транспортной модели становится наукоемким и во многом творческим процессом. От качества разработки и компетентности в использовании этого инструмента может зависеть эффективность капиталовложений в транспортную инфраструктуру. Все это налагает огромную ответственность на специалиста по моделированию и предъявляет высокие требования к уровню его квалификации. Неквалифицированное применение инструментов моделирования транспортных потоков не только сводит на нет все их преимущества, но и может привести к принятию неверных решений, что помимо финансовых потерь дискредитирует сам метод моделирования и снижает уровень доверия к нему.

4.2    Транспортная модель призвана повысить обоснованность управленческих решений на стратегическом, тактическом и оперативном уровнях управления дорожным движением.

Стратегический уровень моделирования охватывает весь регион моделирования с внешними связями. Его главная задача - отображение и прогнозирование баланса между спросом на транспортные услуги и возможностями его удовлетворения различными видами транспорта. Данные об экономическом и социально-экономическом развитии региона позволяют прогнозировать возможное изменение качества транспортного обслуживания бизнеса и населения и на этом основании принимать стратегические решения о развитии тех или иных видов транспорта, транспортных терминалов и реализации крупных строительных проектов в жилищной и промышленной сферах.

Моделирование на тактическом уровне обеспечивает обоснованное принятие решений по модернизации транспортной сети, совершенствованию ОДД, а также позволяет выполнять оценку последствий от закрытия отдельных участков для выполнения ремонтных работ, массовых мероприятий и т.д.

На оперативном уровне основное внимание уделяется детальному анализу пропускной способности отдельных транспортных связей и пересечений, а также влиянию режимов регулирования в АСУДД и ИТС, в том числе в режиме онлайн, когда модель включена в контур управления.

4.3    Согласно приказу Министерства транспорта [1] основными целями и задачами разработки документации по ОДД являются:

1.    обеспечение безопасности дорожного движения;

2.    упорядочение и улучшение условий дорожного движения транспортных средств и пешеходов;

3.    организация пропуска прогнозируемого потока транспортных средств и пешеходов;

4.    повышение пропускной способности дорог и эффективности их использования;

5.    организация транспортного обслуживания новых или реконструируемых объектов (отдельного объекта или группы объектов) капитального строительства различного функционального назначения;

6.    снижение экономических потерь при осуществлении дорожного движения транспортных средств и пешеходов;

7.    снижение негативного воздействия от автомобильного транспорта на окружающую среду.

4.4    Исходя из указанных целей, выбираемые для решения задач проектирования ОДД модели должны быть способны:

-    осуществлять оценку уровня потенциальной опасности на объекте проектирования при принятых решениях по организации и управлению движением;

-    рассчитывать интенсивность движения различных категорий участников движения и уровень загрузки элементов улично-дорожной сети, параметры, характеризующие условия движения;

-    определять параметры, характеризующие уровень транспортного обслуживания отдельных территорий и/или объектов (прежде всего время сообщения при перемещении до рассматриваемой территории и/или объекта из заданных точек);

-    определять параметры, необходимые для расчета экономических потерь при осуществлении дорожного движения транспортных средств и пешеходов, а также оценки воздействия от автомобильного транспорта на окружающую среду.

4.5    Применение математических моделей при разработке ПОД возможно на следующих стадиях:

1.    Получение исходных данных для решения задач проекта;

2.    Вариантное моделирование для оперативной оценки эффективности принимаемых решений;

3.    Анализ эффективности принятых решений на завершающей стадии работ или в процессе аудита проектных решений.

4.6    Обобщенная номенклатура задач для моделирования при разработке ПОД, КСОДД и проектной документации для АСУДД приведена в таблице 1.

Таблица 1 - Обобщенная номенклатура задач для моделирования при разработке ПОД, КСОДД и проектной документации для АСУДД

№ Объект Задача Примечание Разработка КСОДД 1 Сеть дорог и (или) их участков в границах одного или нескольких муниципальных образований либо их частей, имеющих общую границу, с общей численностью населения свыше 10 тысяч жителей. Сеть дорог и (или) их участков в границах субъекта Российской Федерации Построение матрицы пассажирских корреспонденций на объекте, включая зону тяготения Построение матрицы грузовых корреспонденций по типам грузов и сводной на объекте, включая зону тяготения Прогнозирование транспортных потоков на УДС объекта и в зоне его тяготения с выделением легковых, грузовых автомобилей и наземного пассажирского транспорта общего пользования Должна осуществляться оценка основных параметров условий движения по элементам УДС (скорость движения, уровень загрузки, затраты времени и т.д.) при прогнозируемых потоках Прогнозирование пассажирских потоков на сети пассажирского транспорта общего пользования объекта и в зоне его тяготения Прогнозирование пешеходных потоков на тротуарах и пешеходных дорожках УДС объекта Прогнозирование велосипедных потоков на УДС объекта Прогнозирование изменения потоков различных участников движения на УДС объекта при различных вариантах ОДД Должна осуществляться оценка изменения основных параметров условий движения по элементам УДС (скорость движения, уровень загрузки, затраты времени и т.д.) при различных вариантах ОДД Оценка уровня негативного воздействия транспорта на окружающую среду на объекте при рассматриваемых вариантах Разработка ПОД Для площадных объектов 2 Сеть улиц или дорог и (или) их участков выделенного элемента планировочной структуры территорий (территории одного или нескольких Прогнозирование транспортных потоков на УДС объекта и в зоне его тяготения с выделением легковых, грузовых автомобилей и наземного пассажирского транспорта общего пользования Должна осуществляться оценка основных параметров условий движения по элементам УДС (скорость движения, уровень загрузки, затраты времени и т.д.) и уровня безопасности движения (потенциальной аварийности) на объекте Прогнозирование пешеходных потоков на тротуарах и пешеходных дорожках УДС объекта Прогнозирование велосипедных потоков на УДС объекта Прогнозирование изменения Должна осуществляться оценка

№	Объект	Задача	Примечание
	муниципальных образований либо их частей, имеющих общую границу, с общей численностью населения до 10 тысяч жителей, микрорайона, квартала) на период эксплуатации улиц или дорог или их участков с целью	потоков различных участников движения на УДС объекта при различных вариантах ОДД	изменения основных параметров условий движения по элементам УДС (скорость движения, уровень загрузки, затраты времени и т.д.) и уровня безопасности движения (потенциальной аварийности) при различных вариантах ОДД
		Оценка уровня негативного воздействия транспорта на окружающую среду на объекте при рассматриваемых вариантах
3	Сеть улиц или дорог и (или) их участков в зоне тяготения объекта промышленногражданского строительства на период эксплуатации	Прогнозирование транспортных потоков на УДС в зоне тяготения объекта капитального строительства с выделением легковых, грузовых автомобилей и наземного пассажирского транспорта общего пользования	Должна осуществляться оценка основных параметров условий движения по элементам УДС (скорость движения, уровень загрузки, затраты времени и т.д.) и уровня безопасности движения (потенциальной аварийности) на объекте
		Прогнозирование пешеходных потоков на тротуарах и пешеходных дорожках УДС в зоне тяготения объекта капитального строительства
		Прогнозирование велосипедных потоков на УДС в зоне тяготения объекта капитального строительства
		Прогнозирование изменения потоков различных участников движения на УДС в зоне тяготения объекта капитального строительства при различных вариантах ОДД	Должна осуществляться оценка изменения основных параметров условий движения по элементам УДС (скорость движения, уровень загрузки, затраты времени и т.д.) и уровня безопасности движения (потенциальной аварийности) при различных вариантах ОДД
		Оценка уровня негативного воздействия транспорта на окружающую среду на объекте при рассматриваемых вариантах
4	Улица или дорога или их участки на период эксплуатации	Прогнозирование транспортных потоков на УДС объекта и в зоне его тяготения с выделением легковых, грузовых автомобилей и наземного пассажирского транспорта общего пользования	Должна осуществляться оценка основных параметров условий движения по элементам УДС (скорость движения, уровень загрузки, затраты времени и т.д.) и уровня безопасности движения (потенциальной аварийности) на объекте
		Прогнозирование пешеходных потоков на тротуарах и пешеходных