?

Log in

No account? Create an account
Когда потоки автомобилей уплотнились, «клеверные» развязки стали самозапирающимися, как и перекрестки в виде кругового движения.
Причина  этого явления очевидна всякому здравомыслящему человеку: на небольшом участке дороги пересекаются пути въезжающих и съезжающих с дороги автомобилей.  Это разъезды автомобилей, движущихся с очень малой скоростью. В условиях большого количества крутых водителей, не желающих стоять в очереди,  очереди на съезд выстраиваются  в три  ряда и перекрывают движение прямо по дороге. На МКАД, на ТТК и на пересечениях с ними радиальных магистралей образовывались глухие заторы. Инспекторы ГИБДД не могли следить за соблюдением правил, так как были заняты охотой на водителей, превышающих скорость в местах, где были установлены неоправданно низкие ограничения скорости.
Очевидное  простое относительно дешевое решение – превратить «клеверную» развязку в ромбовидную (рис.1)  было отвергнуто департаментом транспорта правительства Москвы.  
Щелковское.png   Рис.1 Пример перестройки развязки из               
                                                                                            клеверной в ромбовидную.

Хотя так можно было решить все проблемы таких перекрестков. После съезда с дороги в правом ряду можно установить препятствие и затем отделить участок разгона, в котором в правый ряд без опасений ДТП могут въезжать автомобили с пересекающей  дороги.  На расстоянии примерно 500м на большой скорости при движении с достаточно большими интервалами может произойти  перестроение автомобилей между правым и следующим  рядом, что обеспечит возможность занять правый ряд автомобилям, направляющимся на съезд, иперемещение в левые ряды въехавших автомобилей. Последующий въезд на освободившийся правый ряд тоже будет безопасным.  Обгон потока по обочине и создание аварийной ситуации  для автомобилей, уезжающих или въезжающих  на дорогу будет исключен, так как в двух местах в правом ряду будут препятствия.  
Но такое решение не дает возможность освоить сотни миллиардов бюджетных рублей. Правительство Москвы приняло решение в виде строительства  многочисленных эстакад, тоннелей,  дублеров и примыкающих к МКАД двухполосных  дорог. Благо рядом не било домов, жители которых могли бы устраивать митинги протеста, как это было с планом реконструкции Ленинского проспекта.
Заторы на съездах уменьшились,  но заторы на МКАДе, ТТК и пересекающих улицах остались. Наиболее стабильные заторы существуют как раз там, где построены наиболее замысловатые многоэтажные развязки. Это Бусиновская развязка, развязка у Ленинградского шоссе. Причина  этого явления ясна из рис.2
Департамент дезорганизации дорожного движения.
Ленинградское  Свободы.png                                                   Рис.2 Развязки между Ленинградским шоссе и                                                                                                                       улицей Свободы.

     В 5-полосное движение по МКАД вливаются потоки автомобилей из двух двухполосных дорог с обеих сторон Ленинградского шоссе.  Поток по МКАД переуплотняется. Этот поток должны пересечь автомобили, которым нужно съехать на Куркинское  шоссе и улицу Свободы.
Огромное разнообразие  развязок резко осложнило ориентацию водителей еще и потому, что повсеместно отсутствуют предварительные указатели поворотов и  развязки настолько замысловатые, что водитель  не сразу поймет указания навигатора  с датчиками Глонасс  потому, что датчик часто дает неверные указания, плохо ориентируясь на местности.
Новые развязки не только не решают проблему заторов, но и ухудшают связность дорог, увеличивают перепробеги. Приведу несколько примеров.
С наружной стороны МКАД  и с Боровского шоссе невозможно подъехать на автомобиле к входам Востряковского кладбища.(Рис.3).
Боровское-мичуринский.pngРис.3. Пересечение МКАД с Боровским шоссе и Озерной улицей у Востряковского кладбища.

С Боровского шоссе и с наружной стороны МКАД можно проехать только на Озерную улицу. Этот проезд теперь конструктивно отделен  от съезда с внутренней стороне МКАД, из которого возможен проезд к кладбищу.  С Озерной улицы придется сделать крюк по Мичуринскому проспекту, Никулинской улице и Востряковскому шоссе.
Чтобы попасть с наружной стороны МКАД на внутренную, придется развернуться у пересечения с Ленинским проспектом. Но и здесь водителя  кроме перепробега ждет ловушка(рис.4).
                                            Ленинский- Киевское.png
Рис.4 Развязка у Ленинского проспекта.

Здесь за 800м до поворота к Ленинскому проспекту нужно съехать в новый правый дублер, который можно  при отсутствии предварительных указателей поворотов принять за съезд на Киевское шоссе, который там действительно есть. Самозапирающаяся «клеверная развязка есть на дублере, здесь она не влияет на поток вдоль МКАД. Но на другой стороне МКАД оставлена такая же развязка, тормозящая движение по внутренней стороне МКАД.
Кто проскочил разворот у Ленинского проспекта, вынужден ехать еще 4 км до Калужского шоссе. Здесь водителя ждет еще более  «приятный» сюрприз (рис.5), если он ориентируется на логику прежних развязок.
Калужское-Профсоюзная.png                                                      Рис.5. МКАД около Профсоюзной улицы.

Простояв в очереди на съезд в сторону Профсоюзной улицы, водитель обнаружит, что съезда на внутреннюю сторону МКАД нет и ему предстоит в заторе пробираться более километра до разворота под эстакадой у метро Теплый стан, вклиниваться в плотный поток в сторону МКАД  и стараться не пропустить съезд на внутреннюю сторону МКАД, отделенный сплошной линией от потока в Калужское шоссе. В  благодарность он получит «письмо счастья» за то, что он якобы поехал не по съезду, а по выделенной полосе для автобусов, хотя никаких указателей  об этом нет.
Для потока автомобилей из Калужского шоссе на внутреннюю сторону МКАД существует выезд по длинной эстакаде, но воспользоваться им сможет только тот, кто заранее за 1.6 км до съезда съедет вправо на дублер Калужского шоссе.
В дептрансе настолько уверены, что им удалось запутать много водителей, что через  1 км после Профсоюзной улицы построена разворотная эстакада, но попасть на нее можно, если еще до перекрестка съехать на дублер.
Это не единственная и не случайная ловушке от департамента дезорганиации движения. При выезде с Озерной улицы на наружную сторону МКАД водитель будет ждать съезда направо после МКАД, а окажется, что до МКАД нужно было поехать левее.  Он поедет прямо по Боровскому шоссе в надежде найти разворот и вскоре увидит светофор со стрелкой налево.  При подъезде к светофору он с большим изумлением  обнаружит знак , запрещающий разворот.  Повернув налево и развернувшись там, он должен влиться в плотный поток, движущийся прямо выехать на Боровское шоссе по направлению к МКАД только при плотном движении прямо  по этому шоссе и попадает в полосу, отделенную сплошной линией. Полагая, что это сделано для безопасности движения, он будет  через 200 м остановлен инспектором ГИБДД, спрятанным на обочине, куда он направит «нарушителя», так как около этого места на отделенной полосе нарисована буква А.
Таких примеров множество и любой водитель может их привести. 
Некоторые москвичи уверены, что все это делается для решения сложной дорожной ситуации в Москве.  Но почему-то не строятся мосты через железные дороги и водные преграды, чтобы связать между собой соседние районы города и сократить перепробеги.  Не организуется двухфазное светофорное регулирование с использованием дублеров магистральных дорог, чтобы в 2.5 раза повысить пропускную способность дорог. Не организуется непрерывное движение колонн автомобилей («зеленая волна»), чтобы автомобили не стояли у каждого перекрестка и средняя скорость двтижения приближалась максимальной допустимой. Нет управления притока атомобилей на дороги, чтобы предотвращать образование заторов.
Максим Ликсутов- не инженер, а коммерсант. В его департамете есть люди с дипломами инженеров, но они всего лишь чиновники. И все они решают двуединую задачу: строить дороги так, чтобы только увеличивалась потребность дальнейшего строительства; создавать условия, при которых малоимущие граждане не могли пользоваться личными автомобилями.
Поэтому все их действия ложатся в логичную цепочку. Это затраты сотен миллиардов рублей на многокилометровые эстакады и тоннели новых развязок, способствующие образованию заторов. организация дополнительных перепробегов, и усложнение ориентирования в городе. Тотальный запрет стоянок и даже остановок  у  обочин дорог. Заужение улиц, введение пешеходных  улиц и улиц с односторонним движением, что привело к нарушению связности  многочисленных улиц и переулков в центре Москвы.  Введение выделенных полос, которые не обеспечивают движение общественного транспорта по расписанию, но зато позволяют собирать обильный урожай штафов.  Введение платных парковок по всей Москве. И навязчивый сервис по эвакуации автомобилей, не мешающих движению.

Возникает естественный вопрос. Почему федеральный орган - ГИБДД , обязанное организовывать безопасное движение в городе, по статусу имеющее право требовать от муниципальных властей  поддерживать дороги в надлежащем состоянии, правильно организовывать движение в городе и обеспечивать исправность светофоров, не пресекает эти безобразия?
Ответ очень прост. Московское управление ГИБДД выполняет поручение мэрии по наказанию водителей. Множество инспекторов и чиновников из огромного здания в доме 1по ул. Садовая- Самотечная заняты рассмотрением и обработкой многочисленных материалов видеонаблюдений.  Они не успевают это делать, даже узаконив вынесение постановлений без разбора с водителем данных видеонаблюдений. Они выписывают постановления о взимании штрафов спустя три и более месяцев после события, когда это постановление уже является незаконным.  Они надеются, что водители тоже не читают или не помнятКоАП РФ.
1.       В век небывалого технического прогресса в  области транспортных проблем преобладают лженаучные теории.
2.       Несмотря на строительство бесчисленных дорог со сложными развязками повсеместно существуют заторы, которые сводят на нет эффект дорожного строительства, так как снижают  пропускную способность дорог в 3-10 раз, а скорость – в 10-100 раз. Это свидетельствует о непонимании причины заторов.  Для предотвращения заторов нужно дросселировать приток автомобилей на магистральные дороги. Автоматизированные системы управления движением и реконструкция развязок на МКАД е Москвы, напротив, предусматривают облегчение притока.
3.       Бытует ложное представление, что для увеличения безопасности  движения нужно снижать скорость. Снижение скорости приводит к снижению пропускной способности дорог, увеличивает время пребывания автомобилей на дорогах, что создает условия для заторов. Снижение аварийности может быть достигнуто только правильной организацией движения, в частности  разделением потоков автомобилей в пространстве или во времени.  В Красноярске скорости движения на дорогах ограничены  и, возможно, не из-за плохого состояния дорожных покрытий.
4.       Использование электрических транспортных средств. Шесть маршрутов троллейбуса при 48 автобусных  маршрутах и около 300 000 автомобилей в городе вряд ли влияет на экологическую обстановку в городе. Гораздо важнее не допускать заторы с перегазовками автомобилей. Другое дело трамваи с двумя или несколькими вагонами. На основных маршрутах, где с большим потоком пассажиров, где не будут справляться автобусы с минимальными интервалами движения целесообразно пустить трамваи.
5.       Эффективность и удобство общественного транспорта, то есть достаточно малые интервалы движения, приемлемая скорости перемещения и невысокая стоимость проезда могут быть достигнуты только при  достаточно густой сети и малом числе маршрутов.  В Красноярске всего 68 городских маршрутов автобусов, троллейбусов, трамваев и маршрутных такси . Примерно столько же загородных и междугородных маршрутов, но многие из них только обозначены, а остальные ходят крайне редко и нерегулярно.
Я предполагаю, что в городе с количеством населения около 1 млн. в день свершается не более 1.5 млн поездок на общественном транспорте, т.к. не менее 300 тыс поездок люди совершают на личном транспорте.  Учитывая, что общественный транспорт  ходит в среднем 15 часов в сутки в 2 стороны каждого маршрута в среднем 6 раз в час, можно понять, что каждое транспортное средство за1 поездку в одну сторону в течение часа перевозит  в среднем
   1500000/(68*15*2*6) = 122 пассажира.                                                                                                              При цене билета на автобусе 22 руб за поездку  выручают  примерно 2700 руб.
Сомнительно, что такая деятельность  рентабельна.
   Для повышения рентабельности и сокращения интервалов движения нужно резко сократить число маршрутов, создав сеть сопрягаемых маршрутов. Главные маршруты должны проходить каждый по  одному из мостов и по одной из магистральных улиц в каждом районе города, имея пункты пересесения.  В каждом районе города нужен маршрут по улицам,  расстояние между которыми не более 600 м. Маршруты загородных автобусов должны начинаться от одной из остановок главного маршрута, а междугородные маршруты – от автовокзала на краю города. Сеть маршрутов должна обеспечивать возможность сообщения между любыми двумя точками города или загорода с одой, максимум с двумя пересадками.
Нецелесообразно пытаться вязать отдельными маршрутами все пункты города.
  Необходимо изменить условия пользования городским транспортом. Каждый пассажир должен иметь право с одним билетом совершать необходимые пересадки в течение фиксированного времени, например 1.5 часов.
    Перевозчику такое правило будет также выгодно. Резкое сокращение числа маршрутов и отсутствие совпадающих путей разных маршрутов позволит не отнимать пассажиров у другого маршрута, не мешать посадке и высадке пассажиров на остановках , не сбивать ритм движения транспортных средств и уменьшить интервал движения при достаточном заполнении салонов.          
    Все это повысит привлекательность общественного  транспорта и позволит людям отказаться от личного транспорта пр поездках по городу.
 При организации поездок за город от ближайшей остановки основных городских маршрутов можно будет сократить длину маршрута и не терять время на поездку загородного автобуса по городу. Это позволит повысить рентабельность и загородных поездок.
Уважаемый Михаил Яковлевич, транспортные проблемы очень актуальны в современном мире. Строятся многочисленные дороги и автомагистрали, но на них наблюдаются длительные заторы, возникающие ежедневно. По общепризнанному мнению, отраженному в Википедии, при заторах значительно снижается пропускная способность дорог  (до 20 раз) и скорость (до 100 раз). И человечество мирится с этим варварским использованием весьма дорогих сооружений, не стремится разобраться в природе этого явления. Вместо этого довольствуется наукообразными теориями.
Автор первой весьма объемистой монографии «Математическая теория транспортных потоков» Ф. Хейт честно признал, что в отличии от статистических законов, принятых в теории массового обслуживания, поток автомобилей подвержен массе постоянных и  случайных факторов, действующих в разных местах и в разное время по - разному. Это не помешало ему попытаться применить формулы из статистики для описания транспортных потоков, а  для определения параметров этих формул использовать результаты экспериментов, которые справедливы только в данное время и в данном месте.
Для вывода постулата о форме «основной диаграммы транспортного потока» Хейт принял допущение о возможности бесконечного роста скорости и при этом стремлении к нулю пропускной способности дороги, то есть произведения скорости на плотность потока при стремлении последней к нулю, что противоречит законам математики.
Хейт также подчеркнул, что поток автомобилей существенно отличается от потока жидкостей или газов, расход которых увеличивается при увеличении притока за счет повышения давления в закрытых сосудах или уровня жидкости в открытых руслах. Это не помешало ему развивать гидродинамическую модель транспортных потоков.
  Вы Михаил Яковлевич, отказались от дискуссии со мной, сославшись на свои лекции, где Вы поете дифирамб  Двухжидкостной модели Хермана – Пригожина, опирающейся на сомнительные допущения и требующую несколько «подгоночных параметров» на основании экспериментальных данных.
Вместе с тем, автомобильные потоки описываются весьма простым общепризнанным соотношением: пропускная способность дороги равна произведению скорости на плотность потока.  А  а зависимость последней от скорости определяется первым законом Ньютона и известным из средней школы соотношением между путем торможения, начальной скоростью , ускорением торможения и времени реакции системы человек- автомобиль. Эти соотношения в наше время не нуждаются в экспериментальной проверке. Только время реакции требует подробное исследование, но не на дорогах, а с помощью специального испытательного стенда в лабораторных условиях. С помощью этих соотношений можно проанализировать влияние организации безопасного движения на пропускную способность дороги, а также конкретизировать правила дорожного движения: задать безопасную дистанцию и правила перестроений и не оставлять их на усмотрение водителей.
Насаждение лженаучных теорий приводит к неправильной стратегии развития транспортных систем и скрывает от понимания специалистов простой истины, что транспортный поток в отличие от жидкостного потока не обладает самовыравниванием и является неустойчивым: при уплотнении потока он сваливается в затор. Для предотвращения заторов на магистральных дорогах необходимо  управлять плотностью потоков путем дросселирования притоков автомобилей на входах в магистраль.
   Опираясь на теорию Мозеса, Вы, Михаил Яковлевич, ратуете за разделение города на жилые зоны, где движение по улицам происходит с малой скоростью, и дороги, связывающие их.  Такая древовидная транспортная инфраструктура приводит, по вашему убеждению, к необходимости отводить под дороги до трети территории города . Хочу добавить, что к большим перепробегам из-за плохой связности различных районов города. Опираясь на эту теорию, Вы проповедуете распространенное мнение о том, что бесполезно строить дороги, так как это приведет к росту числа желающих ими пользоваться и все равно вызовет заторы.  Вы призываете обратить прогресс вспять и экономическими мерами  препятствовать пользованию личным транспортом, заставлять пользоваться общественным транспортом.
   На это хочу ответить: для создания эффективной и  удобной  системы общественного транспорта нужна разумная транспортная инфраструктура, для которой необходима эффективная сеть дорог. Улица –это городская дорога, по которой перемещается транспорт и пешеходы. Транспорт должен перемещаться с большой скоростью, чтобы меньше времени занимать проезжую часть и обеспечивать большую пропускную способность. Эти параметры обеспечиваются грамотной организацией безопасного движения.
В решении этой задачи большую роль играет разделение потоков автомобилей и пешеходов на разных уровнях или, по крайней мере, разделение этих потоков по времени с помощью светофоров.
  Эффективной может быть только достаточно густая ортогональная сеть дорог. Это может быть прямоугольная или радиально-кольцевая сеть.  В достаточном удалении от центра города эти сети не различимы. С точки зрения сокращения перепробегов радиально-кольцевая в целом предпочтительней. Десять процентов площади города занимала бы сеть 4-полосных дорог, охватывающая квадраты со стороной 300 м. Трудно представить себе заторы в сети из 100 радиальных и 100 кольцевых дорог.  На территории Москвы, где площадь дорог, по данным правительства Москвы, составляет около 10 % ее площади, заторы существуют ежедневно.
   Так что прежде, чем создавать финансовые барьеры москвичам в пользовании инфрастуктуры города, созданной за счет их налогов, нужно увеличивать связность улиц, организовать движение по ним с минимальным числом фаз светофорного регулировыния и предотвращать образование заторов с помощью системы дросселирования притоков на магистральные улицы.
   Я многократно обращался к правительству Москвы с конкретизированными этими предложениями, но регулярно получал отписки с изложением планов начальства.  Они не могли быть иными в системе с принципом «прав начальник, я дурак». Кроме того там все понимают прелесть распределения огромных бюджетных денег. К тому же они имеют поддержку представителей Высшей школы экономики.
  Михаил Яковлевич, я  прожил длинную жизнь, занимаясь прикладной наукой и хочу Вам напомнить, что для ученого истина дороже. Предлагаю мое выступление перед Вашими специалистами для обсуждения транспортных проблем.
          С уважением Владимир Григорьевич Гимпельсон.

Добрый день, Владимир Григорьевич!
Вы пишете, что «прожили длинную жизнь, занимаясь прикладной наукой». На основании такого опыта вы по идее должны отчетливо понимать жесткое правило:  ваши суждения имеют ценность только в том случае, если какой-либо заказчик из профильной индустрии  готов платить за ваши проекты и/или экспертизы.  Сообщите о Ваших оплаченных проектах и/или экспертизах в сфере транспорта,  и я немедленно поставлю Ваш доклад на семинаре своего института.  В противном случае у меня нет никаких оснований для продолжения переписки.

--
                                             
Двадцатый век  ознаменовался ростом автомобилизации населения. В решении транспортной проблемы развитые страны накопили богатейший опыт. Как формировался и эволюционировал мировой подход к транспортному планированию, каковы современные тенденции и какой путь предстоит пройти России, рассказал профессор Высшей школы урбанистики,  директор Института экономики транспорта и транспорт­ной политики НИУ ВШЭ Михаил Яковлевич Блинкин.
Роберт Мозес предложил двухконтурную схему организации движения автомобильного транспорта , которая используется в Канаде, США, Австралии. В жилых кварталах имеются улицы  со светофорами. Здесь автомобили ездят медленно.  Второй контур  образуют скоростные дороги, отделенные от пятна застройки.     В Европе после отчаянных споров отказались от американского образца, создали систему удобного общественного транспорта и стали повышать цену нахождения автомобиля в центре города, чтобы отучить население ездить в центр на
Азиатские мегаполисы, Сингапур и Токио, в которых большая плотность населения и застройки «приняли очень жесткие меры, чтобы удержать уровень автомобилизации на приемлемом уровне. В Сингапуре — это 160 автомобилей на 1000 жителей (для сравнения: в Москве сейчас — 360—380, а американский стандарт — 700—800).     «Сингапур устроил аукционы на право приобретения автомобиля. Ваучер на покупку машины продавался на этих аукционах по цене в три раза превышающей цену самого автомобиля. В Токио, чтобы получить номер госрегистрации, необходимо быть владельцем или арендатором парковочного места».
В Москве на один автомобиль приходится 28 м² пощади дорог ( всего около 10%  пощади города),  в Европе 100 м² , в Американских городах    200 м². «У нас нет другого пути, кроме азиат­ского. То есть строительство дополнительных дорог, расширение существующих, сооружение эстакад, развязок — все то, чем занимаются сегодня российские мегаполисы, не решит проблемы»
   Давайте проанализируем сказанное М.Я. Блинкиным.
  1.В городах,  построенных в соответствии с теорией Мозеса возникают заторы на дорогах. Это свидетельствует о том, что бесполезно стоить  дороги?  А может быть стоит задуматься – почему так используются дороги и улицы. При заторах пропускная способность уменьшается в 3 и более раз, а скорость падает в 10 и более раз. То есть в часы «пик», когда  множеству людей нужно куда-то ехать, пропускная способность падает в несколько раз и автомобили надолго задерживаются на дорогах, мешая выезду в дорожную сеть  с улиц другим автомобилям.  Магистральные дороги с развязками строились для того, чтобы на них стояли автомобили?  Нет!!.  Поэтому прежде всего необходимо предотвращать заторы. Всего лишь нужно дросселировать приток автомобилей с улиц на дороги, чтобы не допускать уплотнение потока, приводящее к лавинообразному снижению скорости и пропускной способности дороги. Только предотвращая образование заторов, можно понять,  достаточна ли  пропускная способность данной дороги по тому, будут ли скапливаться очереди на примыкающих улицах.    Насколько хороша теория Мозеса  давайте проанализируем на примере Москвы, в которой, по утверждению М.Я. Блинкина, упущены возможности. Москва как раз устроена идеально по теории Мозеса.  20  радиальных  и 4 кольцевые дороги обеспечивают возможность выезда из всех замкнутых жилых районов за город и сообщения между районами города. Тем не менее, Москва лидирует по дорожным проблемам и прежде всего потому, что на этих дорогах ежедневно в течение дня набюдаются заторы.
  2 Перепробеги.Е.М.Лобанов считает, что в прямоугольной сети дорог велики перепробеги до 1,41 (во столько диагональ квадрата больше суммы катетов) и радиально-кольцевая система лучше. М.А. Блинкин считает, что радиально-кольцевая система –тупиковая. Так можно строить только крепости.  Из- за нее перепробеги достигают 1.53. Хочу заметить, что любая ортогональная плотная сеть дорог -прямоугольная или радиально-кольцевая обеспечивают хорошую связность дорог  и в ограниченном жилом районе их невозможно различить. А в пределах мегаполиса  радиально – кольцевая позволяет сократить путь при движении в диаметрально противоположную точку  города и при проезде на магистраль,  проходящую под углом к магистрали исходной точки,  благодаря использованию дуги наименьшего радиуса при прокладке маршрута.  Важно, чтобы радиальные  магистрали были связаны достаточно густой сетью кольцевых дорог.
    3. М.Я. Блинкин, обсуждая вопрос связности дорог, говорит о проблеме связи отдельных районов с сетью дорог, о необходимости более одного выезда из района. С этим нужно согласиться. Это действительно недопустимо по соображениям безопасности. Но Михаил Яковлевич привел неудачный пример про Уральскую улицу, которая имеет выход только на Щелковское шоссе. Эта улица связана с другими улицами и имеет выход на МКАД не только через Щелковское шоссе. А вот действительно недопустимое положение. Поселок «13 Микрорайон Тушино»  отрезан от остальной Москвы рекой Сходня и железной дорогой. Единственный выезд с поселка огибает Завод ЖБИ и пересекается железной дорогой, на которой останавливается поезд с материалами для завода. Дорога обычно забита трейлерами с железобетонными панелями.
   Но проблема Москвы не только в этом. Более важен недостаток связей между районами города, которых  катастрофически не хватает в Москве. С такими проблемами под названием «дорожные парадоксы» упорно боролись Александр Шумский и Андрей Мухортиков, возглавлявшие команду probok.net.  Действительно, эти проблемы приводили к громадным перепробегам. Приведу один пример.    Предположим, житель дома на углу ул. Яна Райниса и Туристской улицы хочет попасть на  улицу  Смольная. Путь с использования Троллейбуса №70 до метро Сокол и далее в метро до  Речного вокзала   составит 15,5  км. Путь на автобусе №199 через  МКАД -11,2 км. При наличии моста  через Химкинское водохранилище от Химкинского бульвара до  Фестивальной улицы длиной 1,2 км    составил бы всего 3,2 км. Такой мост обеспечил бы прямую связь Тушино  с Ховрино,  с районами, прилегающими  к Коровинскому и Дмитровскому шоссе. Но сейчас перепробег между обозначенными точками  составляет не 1,5, а 4-5. Длина такого моста короче одной эстакады от Ленинградского шоссе до МКАД перед съездом в Куркино,   у которого она очень мешает перестроениям автомобилей.
   4. Перепробеги - проблема  не только индивидуального, но и общественного  транспорта. Из-за перепробегов  весь транспорт дольше задерживается в улично-дорожной сети и создает излишнюю нагрузку. Отсутствие достаточно густой сети дорог вынуждает использовать в Москве свыше 1500 маршрутов общественного транспорта. Столько маршрутов не обеспечены достаточными потоками пассажиров, что делает общественный транспорт нерентабельными.  Увеличенные до 20…30 мин интервалы движения и значительные  нарушения расписания движения  делает общественный транспорт непривлекательным.
     5 . Но может быть, основная проблема Москвы в недостатке площади дорог?  Поэтому власти Москвы неохотно откликались на предложения  сообщества probok.net?  Сообщество с энтузиазмом  поддерживает строительство рокад, длинных тоннелей и эстакад на развязках МКАД и прочих неимоверно дорогих сооружений.
   В Москве общая площадь  20  радиальных и 4 кольцевых дорог составляет  около 12 000 000 кв. м. Если  на этих дорогах окажется  одновременно 400 000 автомобилей, то  на каждый из них приходится 30 м² или менее 9 м полосы дороги шириной 3.5м.  А это означает сплошной затор при средней длине   автомобиля  7м  в потоке легковых, грузовых автомобилей и автобусов. Если заторы не сплошь заполняют эти дороги, то пропускная способность все равно будет определяться этими местами заторов, а средняя скорость перемещения по ним тоже будет значительно меньше допустимой.  Свободно автомобили могут двигаться с допустимой скоростью 80…100 км/час, когда на каждый автомобиль приходится 100 -120 м². То есть одновременно могут двигаться 100 000 автомобилей.
   Поток автомобилей плотностью 30авт./ км, когда на каждый автомобиль приходится 100 м², может двигаться по улицам со скоростью 60 км/час и по магистральным дорогам со скоростью 100 км/час. Поэтому по всем дорогам Москвы общей площадью 100 кв. км могут двигаться беспрепятственно 1000000 автомобилей, а это от 20 до 25% автомобилей Москвы. Не более, чем через половину часа все они приедут к месту назначения и освободят место для следующей партии автомобилей.  За 2 часа все автомобили города могли бы переместиться.  А более половины автомобилей Москвы в течение суток вообще не уезжают от места стоянки. Так что площадь дорог, видимо плохо используется? Или я привел неправильный результат, который не вяжется с представлениями людей?
    6. Мы предположили, что вся площадь дорог используется для перемещения автомобилей, что улицы и дороги образуют единую сеть дорог. Это было бы обеспечено, если бы  вся площадь города была покрыта густой сетью дорог и улиц.
  Параметры такой ортогональной сети легко определить. Вычислим, какая площадь города должна быть окаймлена четырехполосными дорогами, чтобы отношение  к ней площади дороги составляла 10%. Так как каждая дорога обслуживает 2 соседних жилых квартала, то к каждому кварталу относится 4 двухполосные дороги шириной 7 м. Имеем:         4 а *7=  0,1а², откуда а= 280 м.
  10% площади Москвы занимала бы сеть из 100 радиальных  и 100 кольцевых 4-полосных дорог! Трудно представить себе образование заторов при таком множестве вариантов прокладки траектории пути в таком множестве полос движения. То есть в Москве не хватает не площади, а связности дорог. 
    7. Не просто даются поездки за город.  В каждую сторону по 20 загородным шоссе, имеющим в среднем 3 полосы движения и проходящим через населенные пункты Подмосковья со светофорами,    могут уехать в лучшем случае в час 20*3*1500 = 90 000 автомобилей. Из-за образования заторов на этих дорогах могут уехать не более 60 000 автомобилей в час. Поэтому выезды за город летом для москвичей - сложная проблема. Поездка из пригорода на работу в Москву и обратно для жителей Подмосковья , а также доставка грузов - ежедневная проблема.       В настоящее время ведутся интенсивные работы по расширению загородных шоссе и строительство ЦКАД  для объезда Москвы транзитным транспортом. Расширять загородных шоссе необходимо по крайней мере до ЦКАД, чтобы миновать зону плотной застройки Подмосковья, так как эти дороги используются не только для дальних поездок, но и для перемещения по Подмосковью.  Посчитаем, что дадут современные магистрали при хорошей организации непрерывного движения.
    По 20 дорогам с 5 полосами в каждую сторону при пропускной способности каждой полосы 3000 авт/ час за 1 час смогут уехать  20*5*3000 = 300 000 автомобилей! Этого достаточно для жителей Москвы. А как решать свои транспортные проблемы будут жители Подмосковья, в которых эти дороги будут внутригородскими и будут разрезать город на части, и которые нужно будет использовать для поездок между районами города и для поездок в другие города?
    8. Выход в развитии сети дорог. Концепция Мозеса порочна. Древовидная система дорог приводит к необходимости создавать не только густую сеть «веточек», но и создавать мощные ветки и стволы, имеющие пропускную способность равную сумму пропускных способностей «веточек». Кроме того такая система увеличивает перепробеги. Города и мегаполисы должны развивать густую ортогональную сеть дорог. Так как мегаполисы разрастаются вокруг центрального города, сеть дорог должна быть радиально-кольцевой.  Эта схема также хорошо вписывается в сообщение с другими городами, с которыми город связан радиальными лучами дорог.
    Такая система развития сети дорог будет и менее затратной и болезненной для жизни города.   Реконструкция магистральной дороги очень сложна. Она требует тщательного планирования работ и большой объем строительных работ, когда требуется строить объездные дороги, перекапывать основную дорогу для строительства  зстакад или тоннелей, для перекладки коммуникаций. Проще проложить параллельную дорогу, пока есть такая возможность и в дальнейшем система параллельных дорог окажется значительно эффективнее.  Приведу  два примера.
   Вокруг Щелковского шоссе, вплотную к нему давно образовались деревни. В последние годы Балашиха, Щелково, Чкаловск стали разрастаться и в небольшом отдалении от шоссе выросли новые жилые районы с многоэтажными домами. Число жителей резко растет. Число автомобилей тоже.  Щелковское шоссе давно  не справляется с потоком автомобилей, тем более, что организация движения способствует образованию заторов. Расширение Щелковского шоссе весьма проблематично.  Обсуждавшееся предложение о прокладке навой дороги из Москвы в Щелково  через Лосиный остров и далее не решит проблем новых жилых районов, но зато нанесет урон природоохранной зоне. Прокладка параллельной дороги вдоль новых жилых районов позволила бы решить их транспортные проблемы и обеспечить движение транзитного транспорта. Наличие параллельных дорог позволило бы организовать на каждой из них одностороннее движение и отказаться от светофоров или сократить до двух число фаз их работы.
   Калужское шоссе реконструируют с целью превратить ее в безсветофорную магистраль для районов Новой Москвы. Параллельная дорога на расстоянии 500 ..1000 метров могла бы быть основой ортогональной сети дорог.  Интересный опыт можно почерпнуть в Монреале, где через город проходит  магистральная дорога частично в тоннеле, а частично по эстакаде. Организованы выезды на уровень сети дорог города из тоннеля  и с эстакады. В Новой  Москве можно было бы проложить открытым способом линии метро, а над ними магистральные дороги в тоннеле.  Такие дороги не мешали бы сети дорог городских застроек. Такое решение транспортных проблем было бы экономичным.
                                                                          Заключение.
   Призывы обратить вспять технический прогресс явно не обоснованы.  Дороги нужно использовать по прямому назначению – для движения с большой скоростью, а не для выстаивания автомобилей. Для этого необходимо управлять притоком автомобилей на магистральные дороги и не сбором платы за проезд, чтобы менее состоятельные люди забыли про пользование автомобилем,  а путем дросселирования притока с прилегающих улиц, чтобы права всех граждан были одинаковы, как при проезде перекрестков. Эта мера позволит сохранять пропускную способность дороги на верхнем уровне.
      Город должен иметь густую ортогональную сеть дорог, чтобы снизить до минимума перепробеги транспорта и организовать эффективный и удобный городской транспорт.
    Основой транспортной политики правительства Москвы должно быть увеличение связности дорог путем строительства мостов через реки и железные дороги. Полезны созданные пересечения магистральных дорог в разных уровнях. Но длинные съезды с одной магистрали на другую разрезают пространство города. При разумном  сочетании  магистралей  с городскими улицами последние могут использоваться для  сообщения между магистралями. Центральная часть дороги будет магистралью, а дублеры -  городскими улицами.
    Строительство «прямых въездов» на МКАД было ошибкой, как показала практика.  Облегчение неконтролируемого притока автомобилей на МКАД  со множества пересекающих и примыкающих дорог приводит к образованию заторов. Для предотвращения заторов нужны как раз противоположные действия – дросселирование притока.
     Линии метро необходимо связать большим кольцом, объединяющим концы современных линий, особенно на юго-западе в связи с необходимостью развития метро в сторону Новой Москвы. Такое большое кольцо позволит в ближайшее время снабдить станциями метро окраинные районы, удаленные от радиальных линий, и создать альтернативные маршруты по линиям метро, что снизит нагрузку на центральные пересадочные узы.
 
                         
С ростом размеров городов и автомобилизации населения возникли задачи планирования транспортной инфраструктуры городов, регионов, стран и континентов. Возникла необходимость в теории транспортных потоков  и появились работы на эту тему.  Первой монографией по теории транспортных потоков  стала работа Ф. Хейта, переведенная на русский язык под редакцией доктора технических наук И.Н. Коваленко [1].
В предисловии переводчиков сказано: «Если при проектировании обычных  систем главную роль играют  детерминированные и непрерывные величины, то в сложных  системах преобладают стохастические процессы и дискретные величины. Для исследования  сложных систем необходимо развитие таких разделов исследования операций как теория массового обслуживания, игр и статистических решений, математическое программирование…»                                        
Ф. Хейт в  своем предисловии заявляет: «Очевидно, нет необходимости напоминать, что мы не ставим своей целью решить проблему движения транспорта так же, как специалисты по гидродинамике не пытаются решить проблемы водоснабжения… Математическая теория транспортных потоков определяет, характеризует и описывает конкретные явления движения автомобильного транспорта. Естественно ожидать,  что эти исследования подобно классическим методам прикладной математики позволят получить усовершенствованную методику практического изучения и проверки рассматриваемого предмет… Отбор материала ( в этой книге) производился достаточно критически с тем, чтобы привести основные соотношения между теорией транспортных потоков и классическими методами теории массового обслуживания. теорией случайных процессов и теорией вероятностей. В данной книге получила отражение глубокая убежденность автора в том, что теория транспортных потоков получит наиболее полное развитие на основе этих наиболее тесно связанных друг с другом областей, а не с помощью аналоговых  моделей, в которых рассматриваются модели, применимые также к другим физическим объектам».
Ф. Хейт в главе3 отмечает три  основные свойства транспортного потока.                                                                                                            
 1. Неопределенность. Транспортные средства не перемещаются так же свободно, как броуновские частица. Их движение регулируется дорожными знаками, светофорами, правилами дорожного движения, погодными  условиями, состоянием дороги, водителями, которые самостоятельно выбирают режим движения и могут значительно отклоняться от предписаний знаков и правил дорожного движения. А эти предписания различаются в зависимости от места расположения дороги.                                                                                                     « 2. «Конечность. Физические размеры транспортных средств и транспортных сетей - соизмеримые величины, поэтому в отдельных местах возможно возникновение помех движению и скопление транспорта. Перегруженность возникает не только при ожидании некоторого вида обслуживания   ( как принято считать в теории массового обслуживания). Скопления транспорта возможны и вследствие взаимодействия автомобилей на дорогах. Скорость автомобилей также является конечной величиной; она изменяется от одного автомобиля к другому, а также с течением времени. Обычно при увеличении числа автомобилей скорость их движения уменьшается. В случае потока жидкости… имеет место обратное явление, когда при сужении потока скорость увеличивается».
3.. Различие скоростей не только во времени, но и в пространстве, что затрудняет условия экспериментального исследования.
Анализ задач автор начал с формулировки основного соотношения параметров потока автомобилей:        
    «   q  =  λu ,                                             (3.2)                  
где      q - интенсивность потока (число автомобилей/ время),                                                                                  
              λ  -плотность потока  (число автомобилей/расстояние),    
             u–  скорость.»                                                                                                                                                                                                  
   « Известно другое выражение    (этого) соотношения, где скорость u заменяется  средней для группы автомобилей скоростью m :                                      
    q= m λ,                                                     (3.3)
В любом случае  рассматривается как величина, обратная средней длительности промежутка времени между последовательными автомобилями,                                                   а λ –как величина, обратная среднему интервалу между последовательными автомобилями…. Параметры  и λ зависят от скорости.
 Поскольку увеличение плотности транспортного потока приводит к уменьшению скорости, правильная функциональная форма зависимости (3.3)  будет иметь вид                                     λ) = λ m(λ)                                        (3.4)»
« Из трех величин , m и λ  теоретически только λ имеет максимальное значение  λ̛̛   ; оно соответствует сплошному потоку автомобилей. ..Ее можно считать величиной, обратной длине автомобиля… В  действительности  можно наблюдать также некоторое максимальное значение параметров        и m , однако с практической точки зрения не имеет смысла устанавливать» какие- то верхние пределы этих величин.  Нам  удобнее предположить, что кривая распределения скорости асимптотически приближается к оси, чем   принять, что она обрывается в некоторой определенной точке.  При такой интерпретации  u-случайная величина и, следовательно, формула (3.2) является соотношением, связывающим случайные величины. Если берется среднее значение по времени или пространству, то формула (3.4) будет соотношением, связывающим действительные функции от аргумента λ, и, следовательно, в определенной ситуации можно наблюдать максимальное значение q, рассматриваемое как функция λ. Эта величина … называется пропускной способностью дороги»
« При образовании заторов… интенсивность потока равна нулю. Если автомобилей нет, то интенсивность потока также равна нулю. Между этими двумя очевидными экстремальными значениями заключена неизвестная функция q– q(λ ), графически изображенная на фиг. 9
                      основная диаграмма.jpg
Эта диаграмма … называется основной диаграммой транспортного потока… Эта диаграмма является важным критерием успеха любой теории транспортных потоков, поскольку любую теорию, не связанную … или не совместимую с ней, нельзя считать правильной»
Очевидно,  Ф. Хейт собирается устанавливать связь между средними значениями параметров движения , которые остаются случайными величинами.  Об интервале усреднения нигде не сказано.  Все эти параметры  не являются мнимыми или комплексными величинами. Таковыми остаются и усредненные величины. Совсем странным для математика является названия точек пересечения с осью экстремальными значениями. Скорость каждого автомобиля зависит от дистанции с предыдущим автомобилем , а не от средней плотности потока и при условии, что водитель стараетсяподдерживать безопасную дистанцию. Но нет четких предписаний или рекомендаций безопасной дистанции и каждый водитель понимает ее по своему разумению. Кроме того водитель может снижать скорость и отставать от потока перед съездом с дороги. Нужна модель, которая позволит определить теоретически максимальную пропускную способность когда все водители соблюдают точно  научно обоснованную безопасную дистанцию.
      Хейт ставит задачу подобрать некоторые функции,  которые дадут зависимость  в виде кривой, показанной на Фиг.9. В начале координат кривая  плавно переходит из прямой, отражающей возрастание интенсивности потока при увеличении плотности потока, перемещающегося с постоянной средней скоростью. Максимум на кривой, по мнению Хейта, является пропускной способностью дороги.
   Описываются  различные способы поиска зависимости , которая должна отвечать заданным требованиям.   
   При статистическом выводе основной диаграммы  Ф Хейт пишет о подборе закона  распределения  некой случайной величины для получения подобной диаграммы. При этом не дает сведений о результатах исследований распределения вероятностей для реальных потоков автомобилей. 
     При использовании метода следования за головным автомобилем  по  рекомендации компетентных органов Калифорнии принимается, что расстояние между последовательными автомобилями должно быть пропорционально скорости движения ведомого автомобиля.              
    При выводе основной диаграммы с помощью гидродигамической  модели используется уравнение неразрывности и предположение о распространении ударной волны в потоке автомобилей как и в потоке сжимаемой жидкости.  Хотя, как цитировано выше,  автор монографии утверждал, что поведение потока автомобилей существенно отличается от поведения жидкости.  Наиболее связно объяснает суть этой модели Н.И. Пугачев в учебном пособии для автодорожных вузов [ 2 ].
    «Основная диаграмма отражает изменение состояния однорядного транспортного потока преимущественно легковых автомобилей в зависимости от увеличения его интенсивности и плотности. Левая часть кривой (показана сплошной линией) отражает устойчивое состояние потока, при котором по мере увеличения плотности транспортный поток проходит фазы свободного, затем частично связанного и наконец связанного движения, достигая точки максимально возможной интенсивности, т.е. пропускной способности (точка Na max = Ра на рис. 2.9). В процессе этих изменений скорость потока падает – она характеризуется тангенсом угла наклона α радиуса-вектора проведенного от точки 0 к любой точке кривой, характеризующей изменение Na.
                          Зис Пугачева.jpg
  Соответствующие точке Na max = Ра значения плотности и скорости потока считаются оптимальными по пропускной способности (qa опт и vа опт). При дальнейшем росте плотности (за точкой Ра перегиба кривой) поток становится неустойчивым (эта ветвь кривой показана прерывистой линией). Переход потока в неустойчивое состояние происходит вследствие появления препятствия на дороге, приближения головной части потока к зоне с пониженной видимостью или к скользкому участку покрытия дороги и т.п. Снижение скорости лидером группы требует торможения разной интенсивности последующих автомобилей, а затем и разгонов, что создает "пульсирующий" (неустойчивый) поток.
Резкое торможение потока ( находящегося в режиме, соответствующем точке А) и переход его в результате торможений к состоянию по скорости и плотности в соответствующее, например, точке В положение вызывает так называемую "ударную волну" (показана пунктиром АВ), распространяющуюся навстречу направлению потока со скоростью, характеризуемой тангенсом угла β. "Ударная волна" является, в частности, источником возникновения попутных цепных столкновений в потоке вследствие нарушений дистанции безопасности некоторыми водителями. В точках 0 и qa max интенсивность движения Na = 0, т. е. соответственно на дороге нет транспортных средств или поток находится в состоянии затора (неподвижности). Радиус-вектор, проведенный из точки 0 в направлении любой точки на кривой (например, А или В), характеризующей Na, определяет значение средней скорости потока».
                    Имеется еще одна гидродинамическая «теория»- двухжидкостная теория  Хермана-Пригожина пропагандируемая М.Я. Блинкиным как последнее достижение науки [3] . Вот пространная цитата: «Американский астрофизик Роберта Херман и Нобелевский лауреат по химии Илья Пригожин предложили «Two-Fluid Model of Urban Traffic .Конструкция этой модели была по-своему удивительной:  будучи чрезвычайно простой в техническом плане, она — прямо или косвенно — включала в себя обширный круг идей, занимавших в то время центральное место в теории транспортного потока. Бесспорным подтверждением чрезвычайных достоинств модели является то обстоятельство, что ее по сей день используют на практике специалисты из многих стран и городов мира»                                                                                                                                                                     
 «В  двухжидкостной модели трафик рассматривался как смесь стоящих и движущихся транспортных средств:  RT + ST = TT , , где ST— время простоя, RT— время в движении, TT— суммарное время поездки . Причем, доля стоящих автомобилей на некотором фрагменте улично-дорожной сети равна удельному весу простоев в суммарном времени поездки, то есть fs = ST∕TT»
Далее читаем:
                          Текст Блинкина.jpg
                          Рис Блинк.jpg
Из данных Рис. 2 виден только очень большой разброс  данных, свидетельствующий об отсутствии  какой-либо корреляции между временем поездки и времени движения.
     Мы видим не фразы, вырванные из контекста, а изложение мыслей имянитых ученых с помощью пространных цитат  так как невозможно передать логику авторов своими словами. Постараемся оценить эти мысли.                                                                                                                                        
     Стоит задача найти зависимость пропускной способности  дороги от ее плотности  при условии, что скорость тоже зависит от плотности. Эту задачу никак нельзя назвать сложной.  Несравненно сложнее многочисленные задачи гидродинамики. Но у ученых не возникала мысль  решать эти задачи статистическими методами.  Напротив были созданы уравнения Навье- Стокса  для трехмерного пространства, основанные на законах механики и четко сформулированных свойствах жидкостей:  несжимаемости,  вязкости, инерционности.   Многие практически важные задачи для простых граничных условий решены аналитически . Более сложные задачи решаются численными методами с помощью ЭВМ.   Но основе уравнений Навье – Стокса были созданы  безразмерные комплексы-критерии подобия для экспериментального определения связи между параметрами течения в еще более сложных случаях. При постановке экспериментов по определению связи между ними применялись    теория вероятностей и математическая статистика для оценки точности полученных результатов  и основанная на этих науках теория планирования экспериментов .  Все эти приемы позволили получить достоверные результаты для всей области значений исходных переменных при конечном числе экспериментов. Эти критериальные уравнения используются инженерами для расчетов не только водопровода, но и каналов насосов, турбин, ректификационных колонн и многих иных инженерных сооружений.
Но Ф. Хейт справедливо отметил коренное отличие свойств потока автомобилей от потока жидкости. Поэтому все термины из гидродинамики : «гидравлический  удар» и « двухфазная жидкость» притянуты за уши для создания наукообразия рассуждений.
Ф. Хейт также справедливо отметил   множество случайных факторов, оказывающих влияние на поток автомобилей .  Н. И Пугачев отмечает невозможность экспериментальной проверки соотношения между параметрами движения потока автомобилей:
  «Экспериментальная проверка основного уравнения осуществлялась несколькими учеными методом натурного имитационного эксперимента с помощью двух автомобилей, оборудованных аппаратурой для измерения значений параметров уравнения. Дистанцию между автомобилями определяли киносъемкой или специальной амортизирующей лебедкой, которая связывала оба автомобиля. Однако такой эксперимент уже в своей постановке содержит известную искусственность, искажающую реальный процесс. Это заключается прежде всего в специальном подборе водителей, автомобилей и задании определенного режима движения. Кроме того, относительно малое число замеров не позволяет охватить все многообразие ситуаций, возникающих в реальном транспортном потоке».
  Возникает естественный вопрос -  что  по мнению И.Н. Пугачева пытались проверить ученые? Первый закон Ньютона, определяющий связь замедления автомобиля с тормозным усилием? Или зависимость пройденного пути за время реакции водителя и тормозной системы автомобиля, от начальной скорости и ускорения?
Сам И.Н. Пугачев привел детерминированную модель транспортного потока, основанную на первом законе Ньютона и соотношении пройденного пути с начальной скоростью и ускорением замедления автомобиля,  для  пропускной способности одной полосы движения Q:                                                                                                          
                           Q=VP,  ,                                                        1)
                      Р= 1000 / L,                                                   (2)
                          L =b + t + ² /2a + l,                                        (3)
Где V- скорость км/час,   Р- плотность потока авт/ км.                                                                                                                                                                
l- длина автомобиля, v =V/3.6 – скорость в м/сек,  а- ускорение замедления автомобиля в м/сек²,      b- зазор безопасности , м., L-динамическая дина автомобиля- дина дороги, необходимая для безопасного движения одного автомобиля в потоке.
«Таким образом выражения (2) и (3) описывают самую общую ситуацию движения по дороге» -. справедливо отмечает И.Н. Пугачев, но дополняет: «Данная математическая модель составлена на основании двух упрощающих допущений: скорость всех транспортных единиц в потоке одинакова; транспортные средства однотипны, т.е. имеют равные динамические габариты.»
В этом нельзя согласиться с автором. Предположение об одинаковой скорости всех транспортных средств характеризует пропускную способность, как максимальную интенсивность потока при заданных условиях. А предположение об одинаковых габаритах автомобилей не нужно. Плотность потока – это количество автомобилей, помещающихся при движении на 1км дороги. А средняя длина  
    формула.jpg
То есть в качестве длины автомобиля следует  принять среднюю длину автомобилей и зазора безопасности в потоке: с
   При абсолютно равных тормозных свойств автомобилей можно учитывают только время реакции ведомого водителя. t. Тогда уравнение (3) приобретает линейный характер, соответствующий  схеме «движения за лидером»:                            
     L = с + t , P= 1000/(с + t),   (3’)         
и  Q= 3.6 Р            
«В этом случае возможная интенсивность транспортного потока не имеет предела по мере увеличения скорости. Однако это не соответствует реальным характеристикам водителей и приводит к завышению возможной интенсивности потока. Здесь главную роль играет практическое значительное увеличение t при высоких скоростях». -                                         
  Здесь И.Н. Пугачев явно забыл, что существуют два совершенно разные явления.  Чтобы понять, что происходит, построим зависимость интенсивности потока от его плотности, то есть основную диаграммы для схемы движения за лидером.  Для этого выразим  из    (3’)    скорость через плотность потока:
                     v =[1000/p –с]/t
И тогда   
           Q= 3.6 , P =3.6 (1000- сP)/t    (4).,
то есть пропускная способность линейно убывает с ростом плотности потока.  Эта прямая описывает движение автомобилей в условиях влияния плотности потока на скорость. Причем при допущении, что все водители движутся с одинаковой скоростью и соблюдают одинаковую безопасную дистанцию. Это обеспечивает  пропускную способность при заданных условиях.
Наряду с этим существует совершенно другое явление, описываемое другим выражением.   При очень малых плотностях потока дистанция между автомобилями велика и интенсивность потока И при заданной скорости растет линейно с ростом плотности потока.
        И=3.6Р .
В точке пересечения двух прямых определится максимальная интенсивность, соответствующая пропускной способности на заданной скорости. Из равенства И=Q следует, что критическая плотность потока равна                   
            Р=1000/(vt +c)
Скорость будет равна нулю, если Р=1000/с.   Движение с большой скоростью возможно только при малой плотности потока.
Как видим, эта простая модель, основанная на известных закономерностях движения по дорогам, прекрасно объясняет все, что именитые ученые пытаются объяснить псевдонаучными рассуждениями. Эта модель дает ясный ответ на вопрос – как предотвращать заторы? Нужно потем дросселирования притока автомобилей  поддерживать плотность потока на оптимальном уровне, соответствующем максимальной пропускной способности дороги [4].
Выражения (1), (2)и (3) представляют модель, описывающую все случаи движения плотного потока. В зависимости от уровня организации безопасного движения выражение (3) может упрощаться и могут уточняться значения входящих в него параметров. Нужно только правильно сформулировать условия движения, обеспеченные той или иной организацией движения.  Благодаря правильной организацией движения можно в несколько раз повысит пропускную способность дороги без пересечений в одном уровне. Путем координированного управления светофорами и устройством развязок в одном уровне, позволяющих сократить число фаз работы светофоров до двух можно приблизить пропускную способность дороги со светофорами к дороге с многоуровневыми развязками [5 ]. 
1 Ф. Хейт. Математическая теория транспортных потоков. Перевод под редакцией д.тн И.Н. Коваленко. Изд. «Мир»,М. 1966.
2.Пугачев И. Н. П 88 Организация и безопасность движения: Учеб. пособие /И. Н. Пугачёв. – Хабаровск: Изд–во Хабар. гос. техн. ун–та, 2004. –232 с.
3. М.Я. Блинкин. Качество планирования городских транспортных сетей в зеркале классических моделей теории транспортного потока.
4 СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ ПОТОКОВ НА МАГИСТРАЛЯХ. Патент RU2585129 С2
5.Гимпельсон В.Г.Безопасность движения и пропускная способность дороги. Блог в ЖЖ


 
Используя зависимость припускной способности дороги от плотности потока автомобилей[1] можно  определить влияние системы организации движения по дороги на ее пропускную  способность.   Q=VP,           (1)
                                                                                                                                   Где V- скорость км/час,                                                                                                   Р- плотность потока авт/ км.   Р= 1000 / L,                  (2)
           L =l+b+d,
        d= tv + v*v/2a  - дистанция безопасности                  (3)                                       
l- длина автомобиля,  v=V/3.6 – скорость в м/сек,  а-  замедление автомобиля в м/сек²,      b- зазор безопасности в м,  t- время реакции системы водитель – автомобиль на информацию об опасности в сек,  L- «динамическая длина автомобиля» - длина дороги , необходимая для безопасного движения одного автомобиля в потоке автомобилей.                                                                                                                                                          
Время срабатывания тормозной системы нормировано Гост 351709-2001 значениями от 0.6 до 1.3 сек для разных автомобилей. Время реакции водителя варьируется в прелелах от 0.5 до 2 сек. Конкретные значения времени реакции для разных водителей и в разных условиях необходимо определить в результате тщательных статистических исследований, так как это очень важный параметр для грамотной организации дорожного движения. Экспертные оценки не точны. В нашем исследовании мы принимаем  сумму  времени реакции водителя и запаздывания срабатывания тормозной системы, равной 2 сек.                                                                               
Коэффициент трения шин о сухой асфальт составляет до 0.8.  Тормозное усилие автомобиля нормируется в долях от веса автомобиля и составляет:     Для легковых автомобилей 0.53, для пустых грузовиков 0.48,
 Поэтому могут быть обеспечены замедления при
торможении незагруженных  легковых автомобилей - 5.3 м/сек², грузовиков -4,8 м/сек².                                                                                             У загруженных автомобилей тормозное усилие остается тем же самым , поэтому замедления будут меньше. Так как вес грузовика с грузом может быть вдвое больше, то его максимальное замедление будет вдвое меньше, то есть 2,4 м/сек².
На рис.1 даны графики тормозного пути по формулам (2), (3) для упомянутых случаев.
              Рис1.jpg       
        Рис.1 Зависимость тормозного пути d м от скорости V км/час.
Из графиков видно, что тормозной путь ускоренно растет при увеличении начальной скорости, особенно сильно у грузовиков с полным грузом. Поэтому на вертикальных и горизонтальных искривлениях дороги ограничение скорости следует определять по зоне видимости в расчете на тормозной путь грузовиков с полным грузом.
Около детских учреждений обоснованно скорость ограничивают значением 20…30 км/час, при которой  у всех автомобилей путь торможения примерно одинаков и не превышает 30 м. Такие же условия создают около нерегулируемых пешеходных переходов на мало загруженных улицах . До перехода устанавливают знак ограничения скорости 20…30 км.час и знак наличия искусственных неровностей, которые устанавливают до и после перехода. Так обеспечивается безопасность пешеходов, имеющих преимущество перед транспортом по пересечению дороги. Такая организация движения значительно ограничивает пропускную способность дороги.
  Однако выработанная привычка пешеходов, подкрепленная правилами дорожного движения, переходить дорогу на обозначенном переходе даже на многополосной магистральной дороге города  и зачастую вне пешеходного перехода в надежде, что транспорт уступит им дорогу, является причиной ДТП со смертельными исходами.  В многополосном движении во-время  заметить пешехода нельзя и транспортное средство мгновенно остановить невозможно. Двигаться по магистральным дорогам с малой скоростью – нонсенс.
  Теперь рассмотрим влияние условий движения на пропускную способность дороги.
В загородном  двухполосном шоссе при внезапном появлении на малом расстоянии автомобиля, движущегося по встречной полосе, избежать столкновения бывает невозможно, если нельзя разъехаться. Чтобы избежать столкновения со столкнувшимися автомобилями все последующие автомобили должны двигаться с дистанцией, необходимой для полной остановки.
   Это может произойти не только из-за выезда автомобиля для обгона, но и при потери водителем контроля за дорогой из-за потери бодрости или потери сознания.   Может произойти столкновение с автомобилем, движущимся по пересекающей дороге на  перекрестке ( даже на регулируемом при нарушении правил) . Речь идет о наихудших условиях организации дорожного движения, которые, к сожалению, сплошь и рядом встречаются в России. Но это не исключено также при разделении встречных полос движения с помощью металлических столбиков с натянутыми на них тросами. При касании  с ограждением движущегося с большой скоростью автомобиля он может развернуться поперек дороги и внезапно перекрыть дорогу. То есть существуют случаи необходимости внезапной полной остановки автомобиля  и безопасная дистанция между автомобилями должна определяться из этих условий.


1.Зависимость пропускной способности дороги  для грузовиков при наличии необходимости резкой полной остановки дана на рис.2 для а=4,6.  В этом случае пропускная способность мала и практически одинакова во всем диапазоне скоростей. Максимум q соответствует скорости 30 км/час. Бытующее убеждение, что пропускная способность больше при малой скорости, так как  при этом больше плотность потока в этом случае верна. Но из этого не следует что нужно двигаться с такой скоростью: путь окажется слишком долгим. Кроме того,  при малых дистанциях между автомобилями все перестроения аварийноопасны.  Аварии приводят не только к материальным потерям, но и вызовут значительное снижение пропускной способности дороги.          
Для легковых автомобилей в тех же условиях пропускная способность несколько выше, но имеет такую же форму зависимости от скорости (график а=5,3)
При движении груженых фур или движении по заснеженной дороге пропускная способность дороги будет значительно ниже ( график а=2.3)
                        Рис2.jpg
                        
Рис.2. Зависимость пропускной способности Q авт/час от скорости при наличии необходимости экстренной остановки перед неожиданным препятствием.
2. Для регулируемых перекрестков, организация движения на которых гарантирует отсутствие столкновений автомобилей, движущихся в поперечных направлениях, но при требовании резко остановиться перед стоп-линией,  необходимо учитывать разницу торможения разных автомобилей в смешанном потоке, например легковых незагруженных автомобилей  и груженных фур. (а=5.3, а=2,3),  Легковых и незагруженных грузовиков   . (а=5.3, а=4,6) и при равенстве замедлентий, когда никто резко не тормозит(а₂ =2) . Соответствующие графики представлены на рис.3.  
                Рис3.jpg                              
              
Рис.3. Пропускная способность дороги при необходимости торможения в смешанном потоке с различными замедлениями.
Только при большой разнице замедлений транспортных средств пропускная способность дороги мала и имеет слабо выраженный максимум при35 м/час.     Когда транспортные средства имеют примерно равные возможности снижать скорость, пропускная способность растет с увеличением скорости и при скорости 60 км/час достигает значение 1300 авт/час при плотности потока  21 авт/км. Когда по условиям движения вообще не нужно резо тормозить пропусная способность достигает 1500 авт/час при скорости 100 км/час и плотности 15 авт/км. При уплотнении потока скоррость и припускнаят способность падают. При допустимой для города скорости 60 км/час  возможна плотность поттока 20 авт/км.  Но если поток уплотнится до 33авт/км, скорость упадет до 30 км/час и пропускная способность до 1000авт ,час.  При плотности 100 авт/км скорость  будет менее 10 км/час. Движение станет прерывистым, то есть натупит затор. При такой плотности потока все перестроения аварийно опасны. Столкновения не будут происходить только при взаимной доброжелатеьности водителей.
Все предыдущие случаи не охватываются теориями, описанными в «Математической теории транспортных потоков» Ф. Хейта .
Если  движение организовано так, что нет необходимости резко тормозить. Водителям запрещено резко тормозить перед светофором.  Если желтый сигнал застал автомобиль вблизи стоп-линии водитель обязан проехать перекресток.  Перед стоп-линией поперечного движения стоят автомобили , которые выедут на перекресток только после его освобождения от автомобилей, завершающих движение. В этом случае не нужно учитывать квадратичный член в формуле дистанции и не имеет значения разница тормозных возможностей любых исправных автомобилей . То есть выполняются условия  схемы  «движения за лидером».      В этом случае  график зависимости пропускной способности дороги  от скорости имеет вид, обозначенный а на рис.3.      Пропускная способность заметно больше и  растет с увеличением допустимой скорости, приближаясь к пределу при очень больших скоростях. Нулевой она будет только при отсутствии автомобилей на дороге.  При плотности потока    23  авт/км возможна допустимая в городе скорость 50...60 км/час.
   .      3. Но описанное еще не является пределом совершенствования организации движения . Представим дорогу без пересечением в одном уровне. Съезды с дороги осуществляются только с дополнительной полосы замедления, а въезд – только с дополнительной полосы разгона.  Полосы встречного движения разнесены на достаточное расстояние, имеют четкое обозначение края дороги и устройства в виде неровностей для предупреждения  о заезде на край дороги. Нормированы и соблюдаются всеми водителями верхнее ограничение скорости и оптимальная дистанция. На всех полосах движения нормированы также нижние ограничения скорости, возрастающие от крайней правой к  крайней левой  полосе. Все водители движутся по возможности в правой полосе и не перестраиваются без крайней необходимости. Крайняя левая полоса используется только для опережения нескольких автомобилей, отстающих от потока даже на дороге с двумя полосами движения. Перестраиваются влево только при желании ехать быстрее потока в своей полосе. Перестраиваются вправо при желании ехать медленнее или для съезда с дороги. Перестраиваются в соседний ряд  вслед за пропущенным автомобилем и медленно снижают скорость, обеспечивая необходимую дистанцию до впереди идущего автомобиля. Водители не препятствуют уменьшением дистанции перестроению других автомобилей.    Такая организация движения кажется сказкой для России, но осуществлена в США,  Канаде и многих европейских странах.
Пропускная способность дороги в таких условиях, если разница скоростей в соседних рядах составляет 0,3 v отражена графиком на рис4.                                                                       
.                     Рис4.jpg
                                   
    Рис.4. Пропускная способность дороги при разности скоростей в соседних рядах 0,3 v
При хорошей организации движения может быть достигнута большая пропускная способность и безопасность движения при любых скоростях. С ростом скорости не только растет пропускная способность но и сокращается время в пути. При скорсти 100 км/час возможна плотность потока              35-40 авт/км и теоретическая пропускная способность 3500- 3700 авт/час. Фактическая пропускная способность, конечно будет меньше, так как не все автомобили будет двигаться с минимальной возможной дистанцией. Кроме того, все автомобили быстро освобождают дороги для последующих автомобилей.
Однако при уплотнении потока  скорость и пропускная способность падают. Возникают заторы, продолжающиеся часами.   
Эта простая модель, основанная на известных закономерностях движения по дорогам, прекрасно объясняет даже больше того, что именитые ученые пытаются объяснить псевдонаучными рассуждениями. Эта модель дает ясный ответ на вопрос – как предотвращать заторы? - Нужно путем дросселирования притока поддерживать плотность потока на оптимальном уровне, не допуская переуплотнение потока, при котором  скорость  автомобилей резко снижается.

     На перекрестах в одном уровне  время проезда делится между несколькими фазами, которых может быть до 5: движение вдоль, поперек, две пары левых поворотов и движение пешеходов поперек всех дорог. При допустимой скорости 60 км/час вместо пропускной способности 1500 авт/ час   (Рис.6) в каждом направлении получается пропускная способность                300 авт/ час. Пропускная способность всей улицы определяется  одним таким перекрестком. По сравнению  с этой потерей пропускной способности оптимизация длительности каждой фазы светофора даже не по статистическим расчетам, предлагаемым в монографии Ф. Хейта, но и управлением в зависимости от длины очереди, предусматриваемым  «интеллектуальными системами управления автомобильным движением» ничтожны.

Наличие одного перекрестка с многофазным  светофорным регулированием ограничивает пропускную способность всей улицы и делает бесполезными многоуровневые развязки  в других местах. Об этом совершенно справедливо писал М.Я. Блинкин. Но все его рассуждения о гашении «ударной волны» дополнительными светофорами лженаучны. Каждый светофор  из-за простоев перед ним только увеличивает время движения по дороге.
На самом деле происходит банальное явление. Перед перекрестком с низкой пропускной способностью скапливается очередь автомобилей. Если эта очередь не исчезает за один цикл работы светофора и  часть ее остается до появления следующего зеленого сигнала светофора, то пропускная способность перекрестка снижается уже не в 5, а в 10, 15 и более раз. Очередь растет в длине и может достигнуть предыдущего перекрестка.  При нарушении правил проезда перекрестков водители выезжают при зеленом сигнале светофора на занятый перекресток, что вызывает образование пробки. Резко тормозится движение и в поперечных направлениях.
Вместе с тем известны способы организации движения с двумя основными фазами светофорного движения. Проще и эффективнее всего это осуществляется при наличии одностороннего движения по параллельным улицам.  На зеленый сигнал светофора разрешается проезжать прямо и сворачивать на пересекающую улицу с соответствующим направлением движения,. только нужно заранее перестроиться в соответствуюший ряд. При повороте пропускают пешеходов на пересекающей улице.  Если имеется 4-полосная дорога одностороннего движения, то в двух средних рядах возможно беспрепятственное движение прямо, а в крайних рядах возможно замедление перед поворотами на пересекающие улицы и для остановки для пропуска пешеходов , пересекающих дорогу на зеленый сигнал светофора.
Аналогично организуется движение на магистральных улицах с боковыми проездами (дублерами). Желающие свернуть предварительно выезжают с магистрали в боковой проезд и с него уезжают направо, пропуская пешеходов. Желающие повернуть налево проезжают прямо и поворачивают налево в боковом проезде пересекающей дороги, останавливаясь перед  основной дорогой.  При смене фазы светофора после освобождения перекрестка первыми трогаются автомобили, завершающие левый поворот, а за ними – автомобили, перемещающиеся по поперечной дороге.
На Т-образных перекрестках устраивают разворотную дугу («карман»), куда заезжают автомобили, желающие сделать левый поворот, пропуская пешеходов, и при смене фаза светофора завершают поворот.
Такая организация движения   не только увеличивает до 2,5 раз пропускную способность перекрестков, но и обеспечивает безопасность пешеходов и  маневров автомобилей.
1.Пугачев И. Н. П 88 Организация и безопасность движения: Учеб. пособие /И. Н. Пугачёв. – Хабаровск: Изд–во Хабар. гос. техн. ун–та, 2004. –232 с.
 
 Московское  «Яблоко»  решило обсудить транспортные проблемы Москвы и по моей просьбе обратилось за рецензией моей статьи к М.Я. Блинкину. Его ответ  Г.М.Михалевой и мне был однозначен:
С сожалением должен констатировать, что присланный мне текст является набором «общих мест», абсолютно невежественных рассуждений  и любительских благоглупостей; в качестве экзаменатора я бы поставил за такое эссе твердую  «двойку». 
 Я все же постарался завязать дискуссию, изменить тон переписки, постарался ее продолжить и даже получил  ответ.
HA: Проблемы транспорта Москвы
Блинкин Михаил Яковлевич Кому: Владимир Гимпельсон
<input ... >
16 апреля, 8:02
Уважаемый Владимир Григорьевич!                                                                                  Организация дорожного движения использует два класса инструментов – инженерный (traffic engineering) и ценовой (road pricing).
Инженерные инструменты  базируются на почтенной науке “traffic flow theory”, имеющей 80-летнюю историю. См. напр.:
http://www.mathnet.ru/php/seminars.phtml?option_lang=rus&presentid=8037
http://www.mathnet.ru:8080/PresentFiles/8037/%c2%fb%f1%f2%f3%ef%eb%e5%ed%e8%e5_%e2_%cd%cc%d3.pdf
https://usp.hse.ru/data/2016/03/16/1127570673/%D0%91%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D0%BA%D0%B8%D0%BD.pdf
Достижения этой науки «запаяны» в современный софт для транспортного моделирования и инженерных расчетов. Лучшие образцы этого софта обращаются на мировом рынке. Москва – город богатый, так что в московском ЦОДД все эти   лучшие образцы куплены и активно эксплуатируются. Это обстоятельство не избавляет от конкретных ошибок в организации движения, но пытаться исправлять эти ошибки в процессе предвыборной борьбы заведомо непродуктивно.
Ценовые методы (road pricing), к которым относится, в частности, платная парковка и платный въезд,   имеют не менее серьезную научную основу.   См. напр.:
http://polit.ru/article/2009/03/24/probki/
http://echo.msk.ru/blog/old_dweller/1543770-echo/
Москва обратилась к этому инструменту совсем недавно, так что в  работе московского АМПП есть множества конкретных ошибок.  Пытаться исправлять эти ошибки в процессе предвыборной борьбы опять-таки заведомо непродуктивно.
Любой здравомыслящий градоначальник (старый, новый.  избранный, назначенный…) наверняка посетит ЦОДД и АМПП,  потребует от этих предприятий хорошей работы на благо города и постарается не давать им политически-окрашенных установок. 
В программу любой оппозиционной партии может (должна!) войти единственная  политически-окрашенная установка: отмена феодальных привилегий в дорожном движении.  В наивных попытках захода на поля “traffic engineering”  и  “road pricing”  нет ничего оппозиционного и кон                                                                                     Всяческих Вам успехов,
Я пытался возразить:
ПРБЛЕМЫ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ
Владимир Гимпельсон
Кому: Блинкин Михаил Яковлевич<input ... >
17 апреля, 10:47
1 файл
                        Уважаемый Михаил Яковлевич!
Я Вам чрезвычайно благодарен за ссылку на фундаментальные труды по теории транспортных потоков. Мне стало ясно,  о чем шла речь в учебниках автодорожных институтов и в ответах чиновников мэрии. Я понял, почему не только  у нас, но и за рубежом в век небывалых успехов IT –технологий и стремительного увеличения возможностей электроники единственный выход в решении транспортных проблем городов видят в обращении вспять автомобилизации населения.
Я понял, насколько Вы были правы, когда писали мне, что люди из других областей знаний не могут решить транспортные проблемы. Гидродинамики пытаются приспособить гидравлические  модели, а математики – статистические приемы. Не сформулировав  задачи исследования, увязают в математических выкладках.
Дорожная полиция всегда понимала, что минимальная допустимая  дистанция между автомобилями зависит от скорости движения и включила в ПДД требование соблюдать допустимую дистанцию. Даже негласно рекомендовалось считать дистанцию линейно зависящей от скорости. Но ответственность за ее определение возложили на водителей.  Правда понимали, что в определенных ситуациях квадратичный член имеет большое значение и потому  ограничивали скорость и ставили искусственные препятствия возле   детских учреждений.
  Полицейские понимали также, что затор возникает при переуплотнении потока и на время  прекращали приток автомобилей в переуплотненное место.
Для системного решения проблемы обратились к ученым. Последние стали искать решение под фонарем, то есть пытались формулы из гидродинамики приспособить для описания данных о движении автомобилей по дорогам. При этом применили приемы математической статистики.  Вы честно показали, что получекнные Вами данные о движении по Москве имеют 100-процентный разброс. Иначе и не могло быть, так как они относятся к улицам с  совершенно разными организациями движения - от бкссветофорного движения по МКАД и ТТК до улиц с многофазным светофорным регулированием. Тем не менее, они послужили для "подгонки" модели, используемой для обоснования организации дорожного движения. Неудивительно, что разработка интеллектуальной транспортной системы не пошла дальше насыщения дорог современными средствами наблюдения и контролч.
 Повторю сказанное мною  в направленном  Вам из «Яблока» сообщении речь шла о необходимости определения  теоретической максимальной пропускной способности  магистральной дороги всей дорожной сети.                                        Поведение потоков автомобилей коренным образом отличается от потока жидкости. Первый сваливается в затор из-за его неустойчивости, а поток жидкости обладает саморегулированием.
Зависимость допустимой дистанции от скорости автомобиля можно определить  из  первого закона Ньютона. Плотность потока для автомобилей определенной длины определяется через дистанцию, а максимальная пропускная способность  дороги равна произведению скорости  на  плотность потока.
Конкретные значения скорости и ускорения, которые при этом нужно принять во внимание, зависит от организации движения.  Я это показал в прилагаемой статье.
 Первейшей задачей  управления автомобильным  движением в городе и на автострадах является предотвращение заторов на магистральных дорогах  чтобы в часы  залповых выездов автомобилей на дорогах не снижалась пропускная способность в 3 раза, а скорость в 10 раз. Для увеличения пропускной способности улично-дорожной сети нужно организовать двухфазное светофорное регулирование с предварительным заездом сворачивающих с дороги автомобилей в боковые проезды или «карманы»,  управление потоками по системе «зеленой волны» и увеличивать связность дорог. То есть на дорогах нужно не стоять, а двигаться с максимальной допустимой скоростью. Доступ в любую часть города будет определяться пропускной способностью дорог. Если она будет недостаточной при отсутствии заторов на магистральных дорогах, то очереди будут на выездах из жилых кварталов.
После решения перечисленных задач можно будет судить, необходимо ли создавать препятствия движению личного транспорта.
Только созданием удобного и эффективного общественного транспорта можно увеличить его привлекательность.

Стремиться решить эти задачи и погасить разжигание антагонизма  разных слоев населения может быть одной из задач политической партии. В решении этой задачи ей необходима поддержка авторитетнейшего специалиста в области организации дорожного движения. Поэтому мы обратились к Вам.
С уважением Владимир Григорьевич Гимпельсон.

Ответа я не дождался. Действительно, что может ответить человек, который проигнорировал школьные знания механики и поет хвалу сомнительной неадекватной модели с «подгоночными» параметрами, которые нужно выбрать на основании экспериментальных данных, полученн6ых с неизвестной метрологической точностью и имеющих почти 100-процентный разброс, так как относятся к разным дорогам в разное время при неизвестных обстоятельствах:
В духе стандартных моделей «скорость-плотность», которые Р. Херман исследовал ранее совместно с Деносом Газисом и другими авторами принималась гипотеза степенного убывания скорости с ростом уровня загрузки дороги, в данном конкретном случае — с ростом удельного веса компоненты стоящих автомобилей.
Программы обследований, опирающиеся на указанные технологии, условно можно разделить на два типа. Активное наблюдение предполагает сбор данных по траекториям движения одной или нескольких мобильных лабораторий, перемещающихся по дорожной сети в режиме подвижного наблюдателя по заранее заданному плану эксперимента. Пассивное наблюдение становится возможным, когда значительная часть автомобилей обзаводится бортовым GPS-оборудованием. В этих условиях дело сводится к формированию репрезентативной совокупности случайных траекторий таких автомобилей, а затем обработке этих траекторий с адресной привязкой к GIS-карте. В обоих случаях в распоряжении исследователя находятся значительные по объему ряды данных в координатах «v ¯s  v ¯t» или, в эквивалентной форме, «TT / RT», сгруппированные по характерным фрагментам УДС и периодам суток.
 На разных дорогах  и в разное время доля стоящих автомобилей изменяется от нуля ( на автомагистралях без заторов) до 80..90 % ( в загруженных дорогах с многофазным светофорным регулированием. Уровень загрузки дороги определяется совершенно конкретным параметром- плотностью потока – числом автомобилей на 1 км полосы дороги.
  Оставив в стороне вопрос о необходимости экспериментальной проверки  первого закона Ньютона или элементарной алгебры , отмечу, что невозможно поставить  корректное экспериментальное наблюдение за соотношением параметров дорожного  движения в сети улиц или дорог. Дороги резко различаются по условиям движения, водители  не соблюдают одинаковые дистанции, тем более, что они четко не регламентированы. Даже средняя плотность потоков изменяется случайно во времени  и в пространстве. Так что и  сама математическая модель и компьютерная программа для эмуляции  потоков автомобилей не более, чем математические упражнения. В руках чиновников Москвы эта компьютерная игра служит обоснованием для утверждения об отсутствии влияния на городской  трафик введения пешеходных улиц, улиц с односторонним движением и запретов на съезд с магистральных улиц, нарушающих связность дорог.  С помощью этой игры они, видимо решили, что вполне допустимо пересечь в одной точке маршруты разных направлений на площади перед Белорусским вокзалом, хотя в результате даже общественный транспорт там застревает и подвезти пассажира к вокзалу весьма проблематично.
   И это не самое худшее в этой попытке создать математическую модель.  Это уход от анализа сути явления приводит к ошибочным умозаключениям, мешающим принять правильные решения.   Напор жидкости теряется на  всех местных сопротивлениях  и в самом трубопроводе .Поэтому стараются увеличить сечение трубопровода и не ставить лишние задвижки или колена   или увеличить напор.  По аналогии в Москве расширили радиальные магистрали и   настроили дорогие развязки, но остались перекрестки  с многофазным светофорным регулированием. Блинкин правильно отметил, что это пустая трата средств. Пропускная способность  всей дороги определяется этим местом с минимальной пропускной способностью. Увеличение напора автомобилей, то есть притока автомобилей на дорогу только снижает ее пропускную способность из-за переуплотнения потока.
  Но главное отличие потока автомобилей от пока воды в открытом русле (реке), обладающем свойством саморегулирования, то есть увеличения расхода при увеличении притока, заключается в неустойчивости пока автомобилей.  При увеличении притока автомобилей со множества входов на магистраль поток автомобилей переуплотняется,  пропускная способность уменьшается в 3 и более раз и скорость  уменьшается в 100 и более раз. Это никак нельзя понять из гидравлической модели. Поэтому везде в мире на магистральных дорогах образуются заторы и никто не догадывается  регулировать плотность  потоков автомобилей, чтобы предотвращать образование заторов.  Вместо этого создают препятствия пользованию автомобилями , которые могут преодолеть только чиновники ( в России) и очень богатые люди.
  Очень жаль, что авторитетным специалистом насаждается лженаучная теория. СССР уже имел печальный опыт Лысенковщины правда в гораздо более сложной области  знаний –биолологии и в условиях самой верной в мирк  теори Маркса Ленина- Сталина .
 Отказавшись от лженауки можно эффективно решить транспортные проблемы.
ПРОБЛЕМЫ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ
Владимир Гимпельсон
Кому: Блинкин Михаил Яковлевич
<input ... >
17 апреля, 10:47
1 файл

                         Уважаемый Михаил Яковлевич!
Я Вам чрезвычайно благодарен за ссылку на фундаментальные труды по теории транспортных потоков. Мне стало ясно,  о чем шла речь в учебниках автодорожных институтов и в ответах чиновников мэрии. Я понял, почему не только  у нас, но и за рубежом в век небывалых успехов IT –технологий и стремительного увеличения возможностей электроники единственный выход в решении транспортных проблем городов видят в обращении вспять автомобилизации населения.
  Я понял, насколько Вы были правы, когда писали мне, что люди из других областей знаний не могут решить транспортные проблемы. Гидродинамики пытаются приспособить гидравлические  модели, а математики – статистические приемы. Не сформулировав  задачи исследования, увязают в математических выкладках.
 Дорожная полиция всегда понимала, что минимальная допустимая  дистанция между автомобилями зависит от скорости движения и включила в ПДД требование соблюдать допустимую дистанцию. Даже негласно рекомендовалось считать дистанцию линейно зависящей от скорости. Но ответственность за ее определение возложили на водителей.  Правда понимали, что в определенных ситуациях квадратичный член имеет большое значение и потому  ограничивали скорость и ставили искусственные препятствия во                              зле детских учреждений.
   Полицейские понимали также, что затор возникает при переуплотнении потока и на время  прекращали приток автомобилей в переуплотненное место.
Для системного решения проблемы обратились к ученым. Последние стали искать решение под фонарем, то есть пытались формулы из гидродинамики приспособить для описания данных о движении. При этом применили приемы математической статистики. За  длинными рассуждениями и вычислениями потеряли понимание сути явления.
Повторю сказанное мною  в направленном  Вам из «Яблока» сообщении речь шла о необходимости определения  теоретической максимальной пропускной способности  магистральной дороги всей дорожной сети.                                                                       Поведение потоков автомобилей коренным образом отличается от потока жидкости. Первый сваливается в затор из-за его неустойчивости, а поток жидкости обладает саморегулированием.
Зависимость допустимой дистанции от скорости автомобиля можно определить  из  первого закона Ньютона. Плотность потока для автомобилей определенной длины определяется через дистанцию, а максимальная пропускная способность  дороги равна произведению скорости  на  плотность потока.
Конкретные значения скорости и ускорения, которые при этом нужно принять во внимание, зависит от организации движения.  Я это показал в прилагаемой статье.
Первейшей задачей  управления автомобильным  движением в городе и на автострадах является предотвращение заторов на магистральных дорогах  чтобы в часы  залповых выездов автомобилей на дорогах не снижалась пропускная способность в 3 раза, а скорость в 10 раз. Для увеличения пропускной способности улично-дорожной сети нужно организовать двухфазное светофорное регулирование с предварительным заездом сворачивающих с дороги автомобилей в боковые проезды или «карманы»,  управление потоками по системе «зеленой волны» и увеличивать связность дорог.
После решения перечисленных задач можно будет судить, необходимо ли создавать препятствия движению личного транспорта.  Только созданием удобного и эффективного общественного транспорта можно увеличить его привлекательность.
Стремиться решить эти задачи и погасить разжигание антагонизма  разных слоев населения может быть одной из задач политической партии. В решении этой задачи ей необходима поддержка авторитетнейшего специалиста в области организации дорожного движения. Поэтому мы обратились к Вам.
  С уважением Владимир Григорьевич Гимпельсон.

 
Уважаемый Владимир Григорьевич!
Организация дорожного движения использует два класса инструментов – инженерный (traffic engineering) и ценовой (road pricing).
Инженерные инструменты  базируются на почтенной науке “traffic flow theory”, имеющей 80-летнюю историю. См. напр.:
http://www.mathnet.ru/php/seminars.phtml?option_lang=rus&presentid=8037
http://www.mathnet.ru:8080/PresentFiles/8037/%c2%fb%f1%f2%f3%ef%eb%e5%ed%e8%e5_%e2_%cd%cc%d3.pdf
https://usp.hse.ru/data/2016/03/16/1127570673/%D0%91%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D0%BA%D0%B8%D0%BD.pdf
Достижения этой науки «запаяны» в современный софт для транспортного моделирования и инженерных расчетов. Лучшие образцы этого софта обращаются на мировом рынке. Москва – город богатый, так что в московском ЦОДД все эти   лучшие образцы куплены и активно эксплуатируются. Это обстоятельство не избавляет от конкретных ошибок в организации движения, но пытаться исправлять эти ошибки в процессе предвыборной борьбы заведомо непродуктивно.
Ценовые методы (road pricing), к которым относится, в частности, платная парковка и платный въезд,   имеют не менее серьезную научную основу.   См. напр.:
http://polit.ru/article/2009/03/24/probki/
http://echo.msk.ru/blog/old_dweller/1543770-echo/
Москва обратилась к этому инструменту совсем недавно, так что в  работе московского АМПП есть множества конкретных ошибок.  Пытаться исправлять эти ошибки в процессе предвыборной борьбы опять-таки заведомо непродуктивно.
Любой здравомыслящий градоначальник (старый, новый.  избранный, назначенный…) наверняка посетит ЦОДД и АМПП,  потребует от этих предприятий хорошей работы на благо города и постарается не давать им политически-окрашенных установок. 
В программу любой оппозиционной партии может (должна!) войти единственная  политически-окрашенная установка: отмена феодальных привилегий в дорожном движении.  В наивных попытках захода на поля “traffic engineering”  и  “road pricing”  нет ничего оппозиционного и конструктивного.
Всяческих Вам успехов,
Re: HA: Проблемы транспорта Москвы
Владимир Гимпельсон Кому: Блинкин Михаил Яковлевич
<input ... >
15 апреля, 16:43
       Уважаемый Михаил Яковлевич!
Я  прекрасно понимаю Вашу занятость и верю, что на Вас сваливается множество рацпредложений, но не могу согласиться с Вами, что свежий человек в отрасли не может решить какую-нибудь проблему. Существует множество примеров обратного и Илон Маск - наглядный пример этому. Не берусь сравнивать себя с ним, но смог убедиться в своих способностях, когда из химико-фотографической промышленности я перешел на шинный завод и по просьбе главного технолога совершил революцию в разработке профилирующей оснастки. Вместо "ползучего эмпиризма" я разработал методику расчета и конструирования оснастки заданного профиля на основании законов реологии
    В законах движения потока автомобиля нет ничего более первого закона Ньютона и алгебраических  соотношений параметров. Разобраться в этом мне не составило труда. Но зато я был свободен от устоявшихся в отрасли. представлений.
    Когда я занялся этой проблемой, я был уже пенсионером и не мог получить работу в отрасли. Я ее мог рассчитывать на публикацию в отраслевых журналах как новичок  со своими непривычными воззрениями. Поэтому я обратился в Роспатент и после длительных необоснованных возражений от имени этой организации получил патент на изобретение.

 Поэтому осмелюсь просить Вас ознакомиться хотя бы с присланным мною ранее письмом и содержательно ответить о причине несогласия с мнением о необходимости прежде всего предотвращать заторы.

  С уважением Владимир Григорьевич Гимпельсон.