Пути повышения транспортной и экологической безопасности при введении альтернативных видов электротранспорта

Размещено на http://www.allbest.ru/

ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ТРАНСПОРТНОЙ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВВЕДЕНИИ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ВИДОВ ЭЛЕКТРОТРАНСПОРТА

Р.А. Сподарев, В.В. Разгоняева, В.А. Зеликов

Рассмотрены вопросы организации пассажирских перевозок электротранспортом. Проведены исследования пассажиропотоков на центральных магистралях. Сделаны выводы о более перспективных видах электротранспорта которые позволят улучшить ситуацию с пассажирскими перевозками в г. Воронеже.

Ключевые слова: безопасность движения, пассажиропоток, правила дорожного движения, дорожно-транспортное происшествие.

пассажирский перевозка электротранспорт магистраль

R.A. SPODAREV, V.V. RAZGONYAEVA, V.A. ZELIKOV

WAYS TO IMPROVE THE TRANSPORT AND ENVIRONMENTAL SAFETY INTRODUCTION OF ALTERNATIVE ELECTRIC

The problems of organization of passenger transportation by electric. Investigations of passenger traffic on the main thoroughfares. The conclusions of the most promising types of electric transport that will improve the situation with the passenger traffic in the city of Voronezh.

Keywords: traffic safety, passenger traffic, traffic rules, road - traffic accident.

Осуществление перевозок пассажиров в городском сообщении должно обеспечивать высокий уровень дорожно-транспортной и экологической безопасности, минимальные затраты время поездки пассажиров, комфортность и социально-экономическую эффективность процесса. Во многом техническая и социально-экономическая эффективность определяются качеством организации перевозочного процесса транспортными операторами (организациями-перевозчиками), а также качеством организации дорожного движения. Это связано с тем, что значительная доля общественного транспорта функционирует в пределах улично-дорожной сети городов и не имеет изолированных путей сообщения. К таким видам транспортных средств относятся: автобусы, троллейбусы и трамваи различных классов.

Автобусный транспорт является наиболее простым и одновременно наиболее маневренным видом городского транспорта, так как не требует специальных путевых устройств, контактной сети и устройств для снабжения электроэнергией. Автобусы бывают малого, среднего, большого и особо большого класса. Международной конвенцией о дорожном движении установлено, что к автобусам относятся пассажирские автомобили с числом мест для пассажиров восемь и более.

При наличии в городе других видов городского общественного транспорта большей провозной способности, автобусный транспорт является вспомогательным, подвозящим пассажиров к станциям метрополитена или монорельса, однако для мало загруженных направлений даже в больших городах он является и основным видом транспорта. Для малых и средних городов автобусный транспорт является основным видом общественного транспорта. По сравнению с другими видами транспорта, автобус требует наименьших капиталовложений и позволяет очень легко организовать маршруты. Большим недостатком автобусного транспорта является наличие выхлопных газов при работе двигателей, загрязняющих воздушный бассейн города.

Троллейбусный транспорт несколько сложнее автобусного, так как нуждается в обеспечении при движении электрической энергией, для чего устраивается двухпроводная контактная сеть, тяговые сети, тяговые подстанции.

Преимуществом троллейбусного транспорта, по сравнению с автобусным, является отсутствие загрязнение воздуха и улучшение условий эксплуатации его в зимних условиях.

Троллейбусный транспорт в качестве путей сообщения использует также обычные уличные сети, но требует обязательного применения усовершенствованных дорожных покрытий в целях обеспечения надежного токосъема с контактной сети.

В качестве предприятий для обслуживания троллейбусного транспорта требуется троллейбусное депо - профилакторий с мастерскими и площадка для хранения троллейбусов в часы ночного перерыва движения, тяговые подстанции, предприятия для обслуживания контактной и кабельной сети и диспетчерская связь. Троллейбусы обладают недостаточной маневренностью и пониженной скоростью движения на кривых малого радиуса и стрелочных переводах. Из-за проводов контактной сети затрудняется рациональное размещение технических средств организации движения. Отсоединение токоприемников может привести к повреждению близрасположенных объектов. Обеспечение левоповоротного движения троллейбуса на пересечениях широких улиц является затруднительным, т.к. маневрирование в потоке может создавать значительные задержки транспорта и опасные ситуации. Положительными характеристиками троллейбуса являются: высокая экологичность (отсутствие выбросов вредных веществ в атмосферу, низкий уровень шума), высокая динамичность, связанная с наличием электродвигателя. Последние исследования по г. Воронежу показали, что средняя техническая скорость движения троллейбусов на многих участках улично-дорожной сети города превышала скорость движения автобусов.

Трамвайный транспорт имеет наибольшую провозную способность из всех видов наземного транспорта. Основным его недостатком является наличие выделенного трамвайного полотна в пределах проезжей части. Как правило, трамвайные пути располагаются посередине проезжей части, снижая общую пропускную способность дороги. При наличии твердого покрытия, допустимого для движения транспортных средств по полосе, совмещенной с трамвайными путями, невозможно обеспечить высокую степень безопасности, вследствие невозможности для выполнения трамваем маневра. Наличие остановочных пунктов трамваев на проезжей части является опасным для пешеходов и приводит к задержкам нерельсовых транспортных средств в зоне остановочных пунктов. С точки зрения экологической безопасности трамвай не имеет непосредственного загрязнения окружающей среды отработавшими газами двигателя. Однако при отсутствии твердого покрытия на полосе движения трамвая, при движении могут образовываться пылевые облака, в которых содержится высокая концентрация вредных веществ, адсорбированных из отработавших газов автомобильных двигателей. По условиям комфорта, уровню шума и тягово-тормозным качествам трамвай уступает другим видам транспорта.

При организации движения наземного пассажирского транспорта важную роль играет обеспечение безопасности перевозок и правильная организация остановочных пунктов. Обеспечение безопасности пассажирских перевозок возможно при выполнении следующих условий:

- технически исправные транспортные средства, соответствующие техническим требованиям по эксплуатации, существующим дорожным условиям и объемам осуществляемых перевозок;

- высокая квалификация и дисциплинированность водителей, а также качественная функциональность работы всего служебного персонала;

- исправные дороги, отвечающие нормативным требованиям, оборудованные техническими средствами организации движения;

- рациональная организация движения общественного транспорта.

Применение линий метрополитена можно обосновать в городах с численностью более 800 тысяч населения. Использование метрополитена на участках дорог с наибольшей интенсивностью позволит сократить количество маршрутного транспорта на 90 %, что в свою очередь приведет к увеличению пропускной способности дорожной сети г. Воронежа. Также возможно совместить пересадочные пункты метрополитена и пешеходные переходы, в связи с этим возможно удаление пешеходных светофорных объектов с проезжей части улицы. Это приведет к уменьшению времени фазы светофора и, как следствие, к увеличению пропускной способности перекрестка. Также использование линий метрополитена позволит значительно сократить время движения пассажиров.

Направление линий метрополитена учитывает особенности планировки города, направление и величину пассажиропотоков, причем, если при проектировании уличных видов общественного транспорта основными являются пассажиропотоки по отдельным магистралям, то при проектировании линии метрополитена основными являются пассажиропотоки между большими пассажирообразующими пунктами, в частности при теоретическом расчете - перспективные пассажиропотоки между транспортными расчетными районами и даже между укрупненными, как среднесуточные, так и в часы пик.

Различают четыре вида линий метрополитена: глубокого заложения, мелкого заложения, надземные и наземные. Наземные линии, как требующие наименьших капиталовложений, проектируют в том случае, если для линии может быть выделена обособленная полоса, ось которой отдалена от жилой застройки не менее, чем на 60 м, что легче осуществимо в районах новой застройки, а также в тех случаях, когда можно проектировать линию параллельно пригородной железной дороге. В этом случае целесообразно организовать совмещенные посадочные платформы для железной дороги и метрополитена.

Устройство надземных линий избегают вследствие большой шумности их и допускают лишь на коротких участках в сопряжении с развязками в разных уровнях и с речными переходами.

Линии мелкого заложения экономичнее и удобнее, чем глубокого и им следует отдавать при проектировании предпочтение. Они должны проходить под уличными магистралями. Линии глубокого заложения проектируют при соответствующем технико-экономическом обосновании в районах города с плотной многоэтажной застройкой. Иногда их приходиться проектировать при неблагоприятных для строительства линий мелкого заложения геологических и гидрогеологических условиях.

Что касается монорельса по своему основному конструктивному принципу делится на два вида: навесной и подвесной конструкции. К навесным конструкциям относятся такие, в которых подвижной состав располагается выше подвесного пути и движется, опираясь на него ходовыми и направляющими колесами. Наиболее распространенной из навесных монорельсовых дорог можно считать систему Альвег, первый опытный участок которой был построен в Кельне в 1951 г.

Путь этой дороги состоит из полых железобетонных балок, уложенных на железобетонные опоры, а на двух путных участках на опоры Т- образного сечения. Поезд системы Альвег состоит из сочлененных вагонов длиной 22 - 30 м, шириной 3 м и вместимостью около 200- 300 пассажиров при 76 - 96 местах для сидения. Вагоны опираются на балку вертикальными (ходовыми) и горизонтальными (направляющими) колесами. Все колеса снабжены пневматическими шинами с высоким давлением воздуха. Каждый вагон имеет 12 опорных и 24 направляющих колеса. Боковые поверхности железобетонных балок снабжены желобами для укладки контактного рельса. Каждый вагон приводится в движение тяговыми двигателями постоянного тока напряжением 1200 В, мощностью 450-550 кВт. Скорость движения рассчитана на 80-120 км/ч, а провозная способность- до 25 тыс. пассажиров в час.

На подвесных монорельсовых дорогах подвижной состав располагается ниже ходового пути подвешенным к тележкам, движущимся колесами по ходовому пути. Наиболее распространенный из этого типа дорог можно считать конструкцию французской экспериментальной подвесной дороги, построенной в 1960 г. Путь этой дороги выполнен в виде коробчатой балки, сечением 1,851,97 м двойными стенками, изготовленными из стальных листов с ребрами, весом 800 кг на 1 м длины. Внутри балки расположены дорожки качения для ходовых колес, образованные стальными листами, приваренными к внутренним стенкам балки и составляющих одно целое со всей конструкцией. Опорой балок служит стальная цилиндрическая или коническая труба, заполненная бетоном, диаметром 800 мм у основания. На вершине опоры укреплена траверса, на которую укладывают концы двух смежных путевых балок. Общий вес Т- образной опоры - около 12 т.

Средняя скорость сообщения достигает 60 км/ч, а провозная способность - около 25000 пассажиров в час в одном направлении.

В последнее время появились экипажи, движущиеся на воздушной подушке. Этот принцип предполагается использовать и для монорельсового транспорта. Как пример можно привести систему Левакар, разработанную фирмой Форда. В этой системе слой воздуха служит, как бы, тонкой смазкой между опорной поверхностью рельса и ходовой частью экипажа с давлением воздуха до 40 кг/см для горизонтального перемещения служит турбовинтовой двигатель мощностью около 400 л. с. Компрессионная установка для нагнетания воздуха имеет мощность около 200 л. с. В процессе испытания скорость доводилась до 200 - 400 км/ч. такие скорости можно развивать только при больших расстояниях между остановками, а это неприемлемо для городского транспорта.

В настоящее время, в Москве построена монорельсовая дорога. Более легкого типа чем система Альвег. Она отвечает требованиям:

- высокой экологической безопасности: бесшумность (движение осуществляется на резиновых колесах, за счет привода от электродвигателя), полное отсутствие выбросов вредных веществ в атмосферу от подвижного состава, монорельсовая конструкция создает минимальное затенение прилегающих к ней объектов;

- технической безопасности: конструктивные особенности таковы, что подвижной состав просто не в состоянии сойти со своего единственного рельса, а в случае неисправности состава или возникновения пожара, пассажиры могут воспользоваться пешеходной сеткой, оборудованной между монорельсами, следует отметить, что за все время существования монорельсовых не зарегистрировано ни одной аварии и ни одного пожара;

- движение вагонов осуществляется по монорельсу на высоте 1,5…20 м над «нулевым» уровнем, сами опоры занимают по ширине, с учетом ограждений и разделительных полос транспортных потоков, не более одной полосы движения;

- средняя эксплуатационная скорость сообщения монорельсового транспорта составляет 25…40 км/ч, максимальная до 60 км/ч;

- стоимость строительства монорельса в несколько раз ниже строительства метрополитена и эстакады скоростного трамвая и составляет 8…15 млн. долл. (250…500 млн. руб.) за 1 км пути с учетом стоимости подвижного состава и посадочных площадок.

Построение монорельсовой дороги подобного типа на основных магистралях г. Воронеже позволило бы уменьшить пассажиропоток на 40 % и увеличить пропускную способность улиц. Обеспечив при этом комфорт и быстроту передвижения пассажирам.

Наиболее рациональная структура парка городских автобусов предусматривает наличие всех классов автобусов (по численности парк должен состоять примерно из 7 % автобусов особо малого класса, 5 % малого класса, 10 % среднего класса, 48 % большого класса, 30 % особо большого класса).

Совершим расчет потребного количества различных видов автобусов на маршруте для перевозки пассажиров. Для примера возьмем остановку на Московском проспекте пассажирооборот которой составляет 140000 пасс/сут. (в обоих направлениях). Число автобусов на маршруте, необходимых для перевозки пассажиров, найдем по формуле:

(1)

где А - необходимое количество автобусов для маршрута; - суточный объем перевозок; - коэффициент (2); - коэффициент (2,5); - время рейса на маршруте (1,5 ч); - время работы маршрута в течении суток (16 ч); q- вместимость автобуса (автобусы особо малого класса - 13 мест; малого класса - 40 мест; большого класса - 100 мест); - коэффициент (2,5).

Расчеты показали что для перевозки 140000 пассажиров понадобится 5048 автобусов особо малого класса либо 1640 автобусов малого класса либо 656 автобусов большого класса. Из данных расчетов следует что для перевозки пассажиров на центральных улицах города наиболее рационально использовать автобусы большого класса, что в свою очередь приведет к частичной разгрузки улично-дорожной сети города, повысит пропускную способность УДС и снизит количество вредных выбросов в атмосферу.

Рисунок 1 Способ организации остановочного пункта на Московском проспекте

После анализа разных видов электротранспорты, сделан вывод, что наиболее перспективным в сложившихся условиях является применение трамваев. Ширина Московского проспекта позволяет организовать движение трамваев и оставить по две полосы в каждом направлении для движения других видов транспорта (Рисунок 1). При этом необходимо предусмотреть и другие не менее важные мероприятия:

- запрет лево-поворотного движения;

- организация парковочных мест;

- пересмотр маршрутов движения других видов наземного транспорта;

- оптимизация выбора вида автобусов при открытии маршрута;

- обустройство остановочных пунктов;

- и т.д.

Список литературы

1. Анализ методов управления транспортного потока на улично-дорожной сети Шаталов Е.В., Кияница Н.А., Зеликов В.А., Джагинян А.Л.В сборнике: Организация и безопасность дорожного движения Материалы IX всероссийской научно-практической конференции (с международным участием), посвящённой памяти профессора, доктора технических наук Резника Л.Г.. Тюмень, 2016. С. 388-391.

2. Белокуров В.П., Черкасов О.Н. ,Артемов А.Ю., Лихачев Д.В. Совершенствование системы пассажирских перевозок в послепиковые периоды пассажиропотока Бюллетень транспортной информации. - 2015. - № 7. С. 13-17.

Размещено на Allbest.ru