Обоснование экономической целесообразности введения светофорного регулирования на перекрестке: Методические указания по выполнению контрольной работы по курсу ''Экономика дорожного движения''

Министерство образования Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Хабаровский государственный технический университет»

Утверждаю в печать Ректор университета д-р техн. наук ____________ С.Н. Иванченко «_________»_____________ 2002 г.

ОБОСНОВАНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ВВЕДЕНИЯ СВЕТОФОРНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ НА ПЕРЕКРЕСТКЕ Методические указания по выполнению контрольной работы по курсу «Экономика дорожного движения» для студентов заочной формы обучения, а также для практических занятий дневного обучения специальности 240400 «Организация дорожного движения» Составила: Е. В. Кривко Рассмотрены и рекомендованы к изданию кафедрой «Автомобильные дороги и аэродромы» «____» ____________________ 2002 г. Завкафедрой _______________

А.И.Ярмолинский

Рассмотрены и рекомендованы к изданию методическим советом дальневосточного автодорожного института «_____» ___________________ 200 г. Председатель совета __________

А.И.Ярмолинский

Нормоконтролер _____________

Ю.С.Глибовицкий

Хабаровск Издательство ХГТУ 2002

ОБОСНОВАНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ВВЕДЕНИЯ СВЕТОФОРНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ НА ПЕРЕКРЕСТКЕ

Хабаровск 2002

Министерство образования Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Хабаровский государственный технический университет»

ОБОСНОВАНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ВВЕДЕНИЯ СВЕТОФОРНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ НА ПЕРЕКРЕСТКЕ Методические указания по выполнению контрольной работы по курсу “Экономика дорожного движения” для студентов заочной формы обучения, а также для практических занятий дневного обучения специальности 240400 “Организация дорожного движения”

Хабаровск Издательство ХГТУ 2002

УДК 338.012:656.056.4(07) Обоснование экономической целесообразности введения светофорного регулирования на перекрестке: Методические указания по выполнению контрольной работы по курсу “Экономика дорожного движения” для студентов заочной формы обучения, а также для практических занятий дневного обучения специальности 240400 “Организация дорожного движения” / Сост. Е.В.Кривко. – Хабаровск: Изд-во Хабар. гос. техн. ун-та, 2002. – 12 с.

В методических указаниях изложена методика расчета экономической эффективности введения светофорного регулирования на перекрестке для организации дорожного движения. Содержит исходные данные. Печатается в соответствии с решениями кафедры “Автомобильные дороги и аэродромы” и методического совета дальневосточного автодорожного института.

Главный редактор Л. А Суевалова Редактор О. В. Астафьева Компьютерная верстка Е. В. Кривко Подписано в печать .Формат 60х84 1/16. Бумага писчая. Гарнитура «Таймс».Печать офсетная. Усл.печ.л. Уч.-изд.л. .Тираж 300 экз. Заказ С Издательство Хабаровского государственного технического университета. 680035, Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 136. Отдел оперативной полиграфии издательства Хабаровского государственного технического университета. 680035, Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 136.

© Издательство Хабаровского государственного технического университета, 2002

3

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ Практическое освоение методики расчета экономической эффективности введения светофорного регулирования на перекрестке для организации дорожного движения. 2. ЗАДАНИЕ В соответствии с собранными исходными данными необходимо выполнить следующее: - определить стоимость времени, теряемого транспортными средствами на перекрестках; - определить затраты, связанные с потерей времени пассажирами общественного транспорта на перекрестках; - определить ущерб от дорожно-транспортных происшествий; - определить затраты по эксплуатации светофорного объекта; - определить величину расчетного коэффициента экономической эффективности капитальных вложений при введении светофорного регулирования. 3. НЕОБХОДИМАЯ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ ЛИТЕРАТУРА Для успешного выполнения и защиты контрольной работы необходимо ознакомиться с работой [1]. 4. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ Пересечения являются узловыми пунктами автомобильных дорог, в зоне которых происходит формирование и распределение потоков движения. Введение светофорного регулирования преследует две цели: снижение задержек транспортных средств и пешеходных потоков и уменьшение числа конфликтных ситуаций на пересечении. Необходимость введения светофорного регулирования на конкретном пересечении определяется при помощи нескольких критериев, в основу которых заложены интенсивности пересекающихся транспортных потоков и (или) наличие на данном пересечении дорожно-транспортных происшествий. Значение интенсивностей пересекающихся транспортных потоков регламентировано соответствующими нормативными документами. 4.1.

Определение стоимости времени транспортных средств

Мероприятия по совершенствованию организации движения на пересечениях и примыканиях автомобильных дорог обосновываются расчетом стоимости времени, затрачиваемого транспортными средствами при передвижении

4

по конкретному участку улично-дорожной сети: n

C тр = ∑ Т тр ⋅ S аср− r (р.),

(4.1)

i =1

где Т тр – годовые затраты времени всего потока автомобилей при определенном способе организации дорожного движения, авт.- ч; n – число типов подвижного состава, принятых к рассмотрению; S аср− r - средняя стоимость одного автомобиля, р. Средняя стоимость одного автомобиля рассчитывается так: S

ср а−r

=

S aгр− r ⋅ d гр + S aл− r ⋅ d л + S aa− r ⋅ d a d гр + d л + d а

,

(4.2)

где S ai − r – стоимость 1 авт.- ч для грузового автомобиля 143,5 р., легкового – 116,9 р., автобуса – 209,5 р.; di – доля автомобилей определенного типа в транспортном потоке. Годовые затраты времени всего потока автомобилей рассчитывают в зависимости от мероприятий по организации дорожного движения. При введении светофорного регулирования на ранее нерегулируемом перекрестке определяют затраты времени транспортных средств и стоимость этих потерь сначала для случая нерегулируемого, а затем регулируемого движения. 4.1.1. Определение затрат времени транспортных средств на нерегулируемом пересечении На нерегулируемых пересечениях дорог в одном уровне затраты времени транспортных средств за год вычисляются по формуле: 365 N вт t 0 Т тр.н. = , (4.3) 3600k н где N вт – интенсивность движения в час пик по второстепенной дороге (в обоих направлениях), авт.- ч; t0 – средняя задержка одного автомобиля, с.; k н - коэффициент неравномерности движения в течение суток (может быть принят 0,1). На нерегулируемом перекрестке движение по главной дороге осуществляется практически без задержки. На второстепенной – водитель ожидает появление интервала времени (tгр) между транспортными средствами, следующими по основной дороге. Его величину принимают в зависимости от числа полос на главной дороге. В контрольной работе – в соответствии с исходными данными. В зависимости от граничного интервала средняя задержка автомобилей определяется по таблице 4.1.

5

Таблица 4.1 Средняя задержка одного автомобиля Интенсивность движения по главной дороге в час пик, авт.- ч 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 100 200 300 400 500 600 700 800 900

Интенсивность движения по одной полосе второстепенной дороги, авт./ч 100 200 300 400 500 Граничный интервал tгр = 7 с 0,7 0,7 0,7 1,7 1,7 1,6 3,1 2,9 2,6 5,1 4,4 3,9 8,0 6,6 5,5 13,1 9,6 7,5 23,2 14,1 10,1 54,0 21,6 13,5 36,1 18,0 76,2 24,4 Граничный интервал tгр = 9 c 1,3 1,3 1,2 3,4 3,1 2,8 6,9 5,8 5,0 14,0 10,0 7,8 34,9 17,7 11,8 1298,6 35,0 17,7 109,1 27,0 43,7 81,2 237,2 Граничный интервал tгр = 10 с 1,7 1,6 1,5 4,6 4,1 3,7 10,5 8,1 6,6 27,3 15,5 10,8 430,8 33,2 17,2 127,0 28,0 49,2 108,4 987,4

0,7 1,8 3,4 5,9 10,4 20,6 65,7 -

0,8 1,9 3,8 7,1 14,7 48,3 -

1,4 3,8 8,6 22,9 1155,9 -

1,4 4,2 11,3 63,2 -

1,8 5,3 14,9 113,6 -

1,9 6,3 25,4 -

________________________ Примечание. Прочерки в таблице означают, что задержка очень высока и необходимость введения светофорного регулирования очевидна.

6

4.1.2. Определение затрат времени транспортных средств на регулируемом перекрестке Затраты времени на регулируемом перекрестке транспортных средств за год: Т тр. р =

365( N гл + N вт )t 0 , 3600k н

(4.4)

где N гл и N вт – интенсивность движения, соответственно, по главной и второстепенной дороге в час пик, авт- ч; t0 – средняя задержка (определяется как средневзвешенная задержка автомобилей, следующих в конфликтующих направлениях), с. Среднюю задержку рассчитываем следующим образом: m

t0 =

∑t i =1 m

0i

Ni

∑N i =1

,

(4.5)

i

где t 0i – средняя задержка в данной фазе в данном направлении, с; Ni – количество автомобилей, проходящих перекресток в час пик в одной фазе в данном направлении, с; m – число фаз регулирования. На регулируемом перекрестке средняя задержка автомобилей зависит от режима регулирования: t 0i =

(Tц − t з ) 2 2Tц

,

(4.6)

где Тц – длительность цикла светофорного регулирования [Тц в упрощенной формуле Вебстера (4.6) может быть принята равной 43 с]; tз – длительность зеленого сигнала светофора (для главной дороги - 20 с, для второстепенной дороги - 15 с). 4.2. Определение затрат, связанных с нахождением в пути пассажиров за год при различных способах организации движения Затраты, связанные с нахождением в пути пассажиров за год при различных способах организации движения, определяются по формуле: C пасс = Т тр S п (d а Ваη а + d л В лη л ) , (4.7) где Ттр – время, теряемое всеми видами транспорта за год, авт.- ч; Sп – средняя величина потерь, приходящаяся на 1 час пребывания в пути пассажиров и пешеходов (принимается в размере 12,18 р.); dа и dл – доли, соответственно, автобусов и легковых автомобилей в транспортном потоке; Ва и Вл – номинальные вместимости соответственно автобусов и легковых автомобилей (за базовый может быть принят автобус ЛиАЗ-667 номинальной вместимостью 77 чел. и легковые автомобили вместимостью 5 чел.); η а , η л - средние коэффициенты наполнения, соответственно, автобусов и легковых автомобилей (равны 0,7 и 0,4).

7

Стоимость потерь времени пассажиров определяют сначала для случая нерегулируемого, а затем регулируемого движения, используя формулы (4.3) и (4.4). 4.3. Определение затрат, связанных с нахождением в пути пешеходов Затраты, связанные с нахождением в пути пешеходов, определяются по формуле: Спеш.=Тпеш Sп , (4.8) где Тпеш. – потери времени пешеходами за год, ч; Sп – стоимость одного часа свободного времени пешеходов (принимается 12,18 р.). Данные затраты рассчитывают в зависимости от способа организации движения. 4.3.1 Определение потерь времени пешеходами на нерегулируемом перекрестке за год (существующие условия) Потери времени пешеходами на нерегулируемом перекрестке за год (существующие условия) определяются по формуле: сущ. Т пеш . =

365 N пеш.t пеш. , 3600

(4.9)

где Nпеш. – интенсивность пешеходного движения в сутки, пеш./сут. ; tпеш. – средняя задержка одного пешехода, с. Средняя задержка пешехода, пересекающего главную и второстепенную дороги, может быть определена с позиций вероятного подхода по диаграмме на рис. 4.1 в зависимости от числа полос и интенсивности движения транспортных средств

7

Зависимость средней задержки пешехода от интенсивности транспортного потока на нерегулируемом пешеходном перекрестке

8

Пунктирные (1,2 и 3) линии означают пересечения пешеходом трехрядного потока при соотношениях интенсивности 1:2:1, 1:1,5:1, 1:1:1; сплошные линии (4,5 и 6) означают пересечение двухрядного потока при соотношениях 1:2, 1:1,5, 1:1; штрихпунктирная линия (7) – однорядного. Расчет необходимо вести для каждого направления пешеходного движения, а затем суммировать данные. 4.3.2. Определение потерь времени пешеходами на регулируемом перекрестке за год (проектируемые условия) Потери времени пешеходов на регулируемом перекрестке за год (проектируемые условия) определяются по формуле: Т

пр . пеш .

=

365 N пеш. (Т ц − t з ) 2 3600 ⋅ 2Т ц

,

(4.10)

где Nпеш. – интенсивность пешеходного движения в сутки, пеш./сут.; Тц – длина цикла регулирования, с; tз – длительность зеленого сигнала светофора, с. 4.4. Определение потерь народного хозяйства от дорожнотранспортных происшествий В зависимости от исходных данных потери от ДТП можно рассчитывать различными методами. В данной контрольной работе при анализе эффективности от проведения мероприятия по организации движения на опасном участке дороги применяем метод непосредственного суммирования потерь от каждого дорожно-транспортного происшествия. Данный метод наиболее точен при определении убытков от ДТП. Для оценки потерь предварительно должны быть собраны в органах ГИБДД сведения о ДТП, их тяжести и материальном ущербе. Ущерб от дорожно-транспортных происшествий на нерегулируемом перекрестке за год: сущ. C ДТП = n ДТП ⋅ П ДТП + n Л ⋅ П Л + nТ ⋅ П Т + n ЛТ ⋅ П ЛТ , (4.11) где n ДТП – количество ДТП на перекрестке с материальным ущербом; n Л , nТ , n ЛТ – количество ДТП, соответственно, с легкими ранениями, тяжелыми ранениями и летальным исходом; П ДТП – средние расходы на ликвидацию последствий от одного ДТП, р.; П Л , П Т , П ЛТ – народнохозяйственные потери от вовлечения 1 человека в ДТП, соответственно, с легкими, тяжелыми ранениями и летальным исходом, р. П ДТП =10800 р., П Л =2626 р., П Т =115132 р., П ЛТ = 142150 р.

9

Потери от вовлечения человека в дорожно-транспортное происшествие включают стоимость доставки пострадавших в лечебное учреждение, больничные расходы на лечение, оплату бюллетеней, выплату пенсий и пособий людям, ставшим инвалидами, а в случае их гибели – иждивенцам. Данные экономические расчеты необходимо производить несмотря на невозможность материальной оценки моральных потерь семьи пострадавшего при аварии. В результате проведения мероприятия, повышающего уровень организации и безопасности дорожного движения, вероятные потери народного хозяйства определяют: пр сущ С ДТП = С ДТП ⋅ kп , (4.12) где kп – коэффициент снижения потерь (статическое значение коэффициента снижения потерь в результате установки светофора и пешеходных ограждений равно 0,65 ⋅ 0,25 = 0,16). 4.5. Определение затрат, связанных с эксплуатацией светофора Затраты по эксплуатации технических средств регулирования движением С э = И р + И эн + И а + И зп , (4.13) где И р – затраты на выполнение текущего и профилактического ремонта, р.; И эн – затраты на электроэнергию, р.; И а – амортизационные отчисления, р.; И эп – заработная плата обслуживающего персонала, р. (рассчитываются только для сложных систем управления дорожным движением). Затраты на выполнение текущего и профилактического ремонта: Ир =

Кб ⋅ nр

100

,

(4.14)

где К б – балансовая стоимость технических средств, р.; nр – норма отчислений на текущий ремонт и содержание (5 % для технических средств регулирования). Затраты на электроэнергию: И эн = Ц эн ⋅ k м ⋅ Р ⋅ Т рб , (4.15) где Ц эн – стоимость 1 кВт/ч электроэнергии, р. (0,90 р.); k м – коэффициент использования установленной мощности (kм = 1); Р – установленная мощность токоприемника, кВт (для светофорного оборудования можно принимать равной суммарной мощности одновременно горящих ламп); Трб – число часов работы оборудования в течение года (определяется как произведение дней работы в году на число часов работы в сутки). Амортизационные отчисления: Иа =

K б ⋅ nа , 100

(4.16)

где nа - норма амортизационных отчислений на полное восстановление и капитальный ремонт (12 % для технических средств регулирования).

10

4.6. Определение экономической эффективности введения светофорного регулирования на перекрестке Для решения вопроса об экономической целесообразности введения светофорного регулирования необходимо определить коэффициент экономической эффективности: Е=

С сущ − С пр К

,

(4.17)

где К – капитальные вложения на мероприятия, тыс. р.; Ссущ, Спр– текущие затраты, соответственно, до и после осуществления мероприятий по ОДД, тыс. р. Эффективными следует считать мероприятия, обеспечивающие условие: (4.18) Е ≥ Ен, где Ен – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, равный 0,3. Срок окупаемости затрат определяется так: Т=

1 . Е

(4.19)

Годовой экономический эффект от введения светофорного регулирования на перекрестке: Эгод = (Ссущ - Спр) – К Ен . (4.20) 5. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ 1. В существующих условиях движение на перекрестке главной и второстепенной дорог не регулируются. 2. Интенсивность движения на дорогах принимать по таблице 5.1. 3. Согласно плану мероприятий по совершенствованию организации движения на перекрестке устанавливают светофоры и пешеходные ограждения. 4. Граничный интервал для определения средней задержки одного автомобиля tгр. принимать по последней цифре зачетной книжки n. № 2, 3, 7 - tгр. = 7 с. № 1, 4, 6, 8 - tгр. = 9 с. № 2, 5, 9 - tгр. = 10 c. 5. За последний год на перекрестке произошло ДТП: - ДТП с материальным ущербом – n (последняя цифра зачетной книжки); - ДТП с летальным исходом – m - 1; - ДТП с легкими ранениями – m + 1 (m – предпоследняя цифра номера зачетной книжки). 6. Стоимость установки светофора и пешеходных ограждений – 50+4n тыс. р. 7. Балансовая стоимость светофора – 3 тыс. р. 8. Количество одновременно горящих ламп светофора – 6 шт. 9. Мощность одной лампы – 60 Вт.

11

Таблица 5.1 Дополнительные исходные данные для выполнения работы Наименование показателя Интенсивность движения по главной дороге, авт./ч, в том числе: -“к центру” -“от центра” Интенсивность движения по второстепенной дороге, авт./ч, в том числе: -“к центру” -“от центра” Состав потока, %: -грузовые автомобили -автобусы -легковые автомобили, в том числе в индивидуальном пользовании Интенсивность движения пешеходов, пеш./сут., пересекающих -главную дорогу -второстепенную дорогу

Последняя цифра номера зачетной книжки 2 3 4 5 6 7

0

1

8

9

600

900

1250

500

750

1500

600

500

750

100

400 200

600 300

750 500

300 200

500 250

900 600

400 200

250 250

550 200

600 400

400

700

900

300

1200

950

450

500

700

800

200 200

500 200

600 300

200 100

800 400

700 250

300 150

250 250

350 350

400 400

40 10

30 25

50 15

35 20

40 20

60 5

40 10

50 10

35 20

35 20

50

45

35

45

40

35

50

40

45

45

30

40

30

35

30

30

30

30

40

35

2000

2500

1500

3500

2500

2000

3000

2000

1500

400

4000

5000

3500

1500

4500

3500

4000

1500

3000

350

12

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1.Временные методические указания по определению экономической эффективности технических средств и систем управления дорожным движением. ВНИИ БД МВД СССР. – М., 1982. – 208 с. 2.Инструкция по учету потерь народного хозяйства от дорожнотранспортных происшествий при проектировании автомобильных дорог (ВСН 3-81). Минавтодор РСФСР. – М.: Транспорт, 1982. – 56 с. 3. Кременец Ю.А. Технические средства организации дорожного движения – М.: Транспорт, 1990. – 257 с. 4. Попова Е.П. Определение экономической эффективности мероприятий по организации дорожного движения. МАДИ. – М., 1988 - 96 с. ОГЛАВЛЕНИЕ 1. Цель работы……………………………………………………………………...3 2. Задание …………………………………………………………………………..3 3. Необходимая учебно-методическая литература………………………………3 4. Порядок выполнения контрольной работы……………………………………3 4.1. Определение стоимости времени транспортных средств……………….3 4.1.1. Определение затрат времени транспортных средств на нерегулируемом пересечении……………………………………………4 4.1.2. Определение затрат времени транспортных средств на регулируемом перекрестке………………………………………………..6 4.2. Определение затрат, связанных с нахождением в пути пассажиров, за год при различных способах организации движения………6 4.3. Определение затрат, связанных с нахождением в пути пешеходов……..7 4.3.1. Определение потерь времени пешеходами на нерегулируемом перекрестке за год (существующие условия)……………………………..7 4.3.2. Определение потерь времени пешеходами на регулируемом перекрестке за год (проектируемые условия)……………………………..8 4.4. Определение потерь народного хозяйства от дорожно- транспортных происшествий……………………………………………………………………8 4.5. Определение затрат, связанных с эксплуатацией светофора……………9 4.6. Определение экономической эффективности введения светофорного регулирования на перекрестке………………………………………………..10 5. Исходные данные………………………………………………………………..10 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ