Теория городских пассажирских перевозок - Архитектурно-градостроительные требования к ГПТ

Архитектурно-градостроительные и эксплуатационные требования к ГПТ
Основные требования, предъявляемые к системам ГПТ, можно разделить на архитектурно-градостроительные и эксплуатационные.

Архитектурно-градостроительные требования определяют соответствие подвижного состава и дорожных сооружений систем ГПТ городской застройке, а также современным и перспективным направлениям градостроительства. Их можно сформулировать в виде трех положений:

1. Подвижной состав и дорожные сооружения систем ГПТ должны «вписываться» в архитектурный ансамбль города и составлять предмет его украшения, а не ухудшать композицию города и его улиц. Подвижной состав и дорожные сооружения МПТ должны иметь красивые современные формы, быть композиционно цельными, строгими и информативными, отвечать современным требованиям технической эстетики. На поверхности улиц необходимо предусматривать минимум сооружений и устройств систем МПТ. По возможности их нужно убирать в зоны зеленых насаждений, с поверхности улиц и встраивать в окружающую застройку. Особого внимания требует, в частности, проектирование контактной сети ГЭТ. Подвеска контактной сети не должна создавать впечатления паутины, закрывающей улицы. Более предпочтительна с этой точки зрения цепная подвеска контактной сети с большими пролетами на красивых, вписывающихся в ансамбль улиц опорах и неудовлетворительна контактная сеть на поперечных растяжках.

Основной фактор, определяющий возможности вписывания систем ГПТ в городскую застройку, — ширина дорожных проездов, их план и профиль, характер застройки. На узких улицах с жилой застройкой в условиях интенсивного пешеходного движения ГПТ не может функционировать нормально и не гармонирует городской застройке, подчеркивает стесненность ее объемов. Для обеспечения потребностей транспортного обслуживания в этих условиях приходится проводить дорогостоящие реконструкции городов, связанные со сносом зданий, выравниванием и прокладкой новых транспортных магистралей, которые характерны для всех старых городов, в том числе и Москвы.
Поэтому вновь создаваемые города должны быть рассчитаны на определенную схему транспортного обслуживания уже в проектах, а транспортные магистрали согласованы с выбранными видами ГПТ по архитектурно-эстетическим критериям. Опыт современного градостроительства, в частности в Киеве и Москве, показывает, что при правильном проектировании транспортных магистралей архитектурно-градостроительным требованиям удовлетворяют все современные виды ГПТ — трамвай, троллейбус, автобус и др.

1. Работа подвижного состава на линии не должна создавать неудобства населению прилегающих районов жилой застройки города в виде шума, загазованности воздуха, пылеобразования и т. п. Борьба с ними имеет особое значение в современных крупных городах с интенсивным движением ГПТ. На промышленных предприятиях шум рассматривают как одну из профессиональных вредностей, снижающей производительность труда на 15—20%, приводящей к росту травматизма и профессиональных заболевании рабочих. Для городского же населения шум, создаваемый ГПТ, является постоянно присутствующим раздражителем. Установлено, что городской шум — причина роста среди городского населения сердечно-сосудистых и желудочных заболеваний, гипертонии, нервных расстройств, потери слуха и работоспособности. Предельный уровень шума по действующим строительным нормам и правилам (СНиП) в комнатах жилых домов не должен превышать 30 дБ и на территориях, непосредственно примыкающим к жилым домам, — 40 дБ.

Для снижения транспортного шума при проектировании городов необходимо предусматривать соответствующие санитарные разрывы между линиями МПТ и городской застройкой, звукопоглощающие барьеры на путях распространения шума (зеленые насаждения), проектировать и выбирать бесшумный подвижной состав, звукогасящие конструкции путевых устройств и совершенствовать системы организации движения ГПТ.
Еще большее значение имеет проблема борьбы с загрязнением воздушного бассейна городов пылью и главным образом токсическими выделениями автотранспорта. Автобусы выделяют в атмосферу такие канцерогенные вещества, как окись углерода, окислы азота, углеводороды, альдегиды, соединения свинца и т. д. По СНиП содержание окиси углерода на улицах городов с интенсивным движением допускается 3 мг/м³. Однако во многих городах оно значительно превышает нормы. Загрязненность городского воздуха способствует развитию легочных, сердечно-сосудистых и других заболеваний, вредно действует на центральную нервную систему, резко снижает работоспособность.
Особенно остро проблема борьбы с загрязнением атмосферы продуктами сгорания автомобильных топлив стоит в крупных городах зарубежных стран с интенсивным автомобильным движением —в городах США, Англии, Франции, ФРГ, Японии и др. Борьба с загрязнением атмосферы городов ведется в настоящее время до всем направлениям. Для автотранспорта разрабатывают различные конструкции нейтрализаторов отработанных газов (дожигателей), новые конструкции двигателей взамен двигателей внутреннего сгорания (карбюраторных и дизельных): газогенераторные, двигатели внешнего сгорания Стирлинга, паровые двигатели и т. д. Ведут разработки специального «городского» типа безвредного автомобиля, в том числе электромобилей с новыми видами аккумуляторов и топливными элементами. Значительное снижение объема вредных выбросов в атмосферу обеспечивает рационализация организации движения автотранспорта на улицах городов.

1. Подвижной состав системы МПТ должен хорошо вписываться в общетранспортный поток, а дорожные сооружения не должны мешать другим транспортным потокам, пешеходам и городской застройке.

Наилучшим решением является отделение МПТ от остального городского движения с выносом его на надземный или в подземный уровень, но это требует больших затрат. Более дешевы транспортные эстакады, но они ухудшают планировочно-архитектурное решение городов. При работе в общем потоке транспорта целесообразно выделение для МПТ специальных обособленных полос движения, но это экономически оправдывается только при большой интенсивности движения МПТ. При работе МПТ в общем потоке транспорта снижаются использование пропускной способности городских магистралей и скорости сообщения всех транспортных средств. Это увеличивает транспортное время и ухудшает эксплуатационно-экономические показатели транспортной системы. Поэтому предпочтение нужно отдавать тому виду ГПТ, которым осуществляется основная масса пассажироперевозок. Этот подход обусловлен интересами транспортного обслуживания населения, а также экономическими соображениями и решается экономическими расчетами. В зарубежных странах, где отдельные виды ГПТ развиваются хаотично, основная масса пассажироперевозок осуществляется средствами индивидуального автотранспорта, что резко ограничивает и парализует движение МПТ. В СССР соблюдается плановый и в основном научно обоснованный выбор и проектирование видов ГПТ, что обеспечивает лучшее транспортное обслуживание населения городов.
Достаточно хорошо вписываются в общетранспортный поток автобус и троллейбус. Наибольшее мешающее влияние на общетранспортный поток оказывает трамвай при трассировке по оси улиц. На обычных нешироких улицах он требует остановки движения попутного автотранспорта перед остановочными пунктами при пассажирообмене и вызывает задержки его на перекрестках.

Эксплуатационные требования.

 Определяют безопасность, экономичность, удобство пользования системами ГПТ и их способность приспосабливаться к меняющемуся пассажиропотоку. Главные из этих требований:

1. Безопасность всех элементов системы ГПТ для пассажиров, остального транспортного потока и пешеходов, которая обеспечивается главным образом надежностью (безотказностью) работы подвижного состава, дорожных сооружений, устройств контроля и регулирования движения и систем электроснабжения ГЭТ.  В наибольшей степени требованиям безопасности удовлетворяет внеуличный ГПТ типа метрополитенов, полностью отделенный от остального городского движения и имеющий пересечения в разных уровнях. За ним следует наземный рельсовый ГЭТ. Наибольшую опасность представляет безрельсовый транспорт. Огромное влияние на статистику дорожно-транспортных происшествий (ДТП) оказывает дисциплина дорожного движения, которую определяют четкость построения системы организации движения и дорожная дисциплина водителей транспортных средств и особенно пешеходов.
2. Высокое качество перевозочной работы, которое оценивается показателями удобства расположения остановочных пунктов по затратам времени на подход и уровня комфорта, предоставляемого пассажирам при ожидании транспорта; затратами времени на ожидание транспорта; удобством посадки и высадки пассажиров в поезда; регулярностью движения; комфортабельностью проезда и затратами транспортного времени; уровнем транспортной утомляемости пассажиров.
3. Высокая эксплуатационная экономичность, обеспечивающая необходимую фондоотдачу, которая определяется интенсивностью полезного использования всех элементов и устройств ГПТ (подвижного состава, дорожных сооружений, системы электроснабжения и др.). ГПТ должен требовать минимальных капитальных затрат (особенно в дорожные сооружения) и эксплуатационных расходов.

Интенсивность использования подвижного состава определяется его наполнением пассажирами и временем полезной работы на линии. Необходимо обеспечивать равномерное оптимальное наполнение подвижного состава пассажирами по всей длине маршрутов МПТ. Повышение времени полезной работы подвижного состава на линии требует четкой организации движения, снижения «нулевых» пробегов и простоев подвижного состава в рабочее время поездных бригад.
Интенсивность использования дорожных сооружений определяет частота движения, которая должна быть максимальной. Увеличение частоты движения не только повышает коэффициент использования дорожных сооружений, но и сокращает время ожидания транспорта, снижая тем самым трудность сообщения и повышая транспортную доступность. Практические возможности повышения частоты движения при заданной вместимости подвижного состава ограничиваются пассажиропотоком. Максимальную интенсивность использования дорожных сооружений обеспечивают системы непрерывного ГПТ — движущиеся тротуары.
Интенсивность использования устройств систем электроснабжения ГЭТ определяется регулярностью и частотой движения подвижного состава. Она тем выше, чем выше равномерность транспортной нагрузки системы и меньше колебания тягового тока во времени по часам суток, дням недели и сезонам года.
Большие возможности повышения эксплуатационной экономичности систем ГПТ связаны с автоматизацией транспортных процессов. Сама по себе автоматизация систем ГПТ требует значительных капитальных затрат, но при достаточно больших и устойчивых пассажиропотоках они быстро окупаются за счет снижения эксплуатационных расходов. Прогрессивным направлением развития современного ГПТ в крупных городах является поэтому комплексная автоматизация всех его подсистем — внедрение автоматизированных систем управления городским пассажирским транспортом (АСУ ГПТ).

1. Высокая гибкость систем ГПТ, их маневренность, т. е. легкая приспосабливаемость к изменениям пассажиропотока. Маневренность ГПТ обеспечивается:
2. маневренностью подвижного состава (возможностью бесперебойного продолжения движения на линии при остановке того или другого поезда по причине повреждения с потерей способности к самостоятельному передвижению);
3. маневренностью транспортной сети (минимумом затрат средств и времени, связанных с расширением или изменением транспортной сети или потерь, связанных с ее сокращением);
4. маневренностью маршрутной системы (возможностями оперативного изменения маршрутов, назначения временных маршрутов и др.);
5. гибкостью системы организации движения (быстротой получения информации о фактических пассажироперевозках и возможностями оперативного вмешательства в перевозочный процесс с целью приведения его в соответствие с фактическими потребностями в пассажироперевозках). Наилучшие результаты в этом плане достигаются в АСУД с применением ЭВМ.

Из современных видов МПТ наиболее маневренным является автобус. Его движение может быть организовано практически на любых уличных проездах, а организация движения требует минимальной подготовки и минимальных дорожных сооружений. Менее маневрен троллейбус, так как требует подвески контактной сети, сооружения тяговых подстанций и прокладки кабельных сетей системы электроснабжения. Еще меньшую маневренность имеет трамвай вследствие трудностей изменения рельсовой сети и отсутствия возможности обгона аварийных поездов на линии. Тем не менее при устройстве пересечений в одном уровне и достаточно разветвленной сети трамвай характеризуется удовлетворительной маневренностью маршрутной системы. Самую низкую маневренность имеет метрополитен, что определяется и огромной стоимостью его тоннелей, которая исключает маневренность транспортной сети, и устройством пересечений в разных уровнях из соображений безопасности движения, которое исключает маневренность маршрутной системы. Максимальной маневренностью, но низкой провозной способностью отличаются немаршрутный ГПТ индивидуального пользования и новые системы ГПТ типа Personal Rapid Transit (PRT) —  так называемые кибертакси — системы М ПТ, рассчитанные на обслуживание пассажиров по принципу свободного безостановочного и беспересадочного движения в пределах заданной транспортной сети с произвольным или регламентированным выбором пунктов прибытия.