Техническое состояние дорожной сети и степень ее загрузки движением напрямую влияют на состояние трудового (кадрового) потенциала экономики. Неудовлетворительное состояние дорог и недостатки в организации движения приводят к многочисленным дорожно-транспортным происшествиям, сопровождаемым гибелью людей и увечьями.
По данным органов ГИБДД в России на дорогах ежегодно гибнет людей больше, чем за 10 лет боевых действий в Афганистане. Показательны в этом плане ежегодные доклады правительству РФ о состоянии безопасности на автомобильных дорогах и динамика роста количества дорожно-транспортных происшествий. На рис. 1.5 приведены показатели безопасности дорожного движения за январь 2015 г. и январь 2016 г. Несмотря на уменьшение числа погибших, количество раненых в ДТП возрастает. Эти неутешительные факты могут создать прямую угрозу экономической и социально-демографической безопасности государства.
В этих общих цифрах значительная доля потерь приходится на крупные города, на дорогах которых совершается 70-75 % всех ДТП в стране, и приходится 50-60 % погибших. Поэтому проблема организации движения в крупных городах вполне правомерно выделена в самостоятельную проблему, обсуждаемую не только на отечественном, но и на международном уровне [6].
Рис. 1.5. Показатели безопасности дорожного движения на дорогах России.
Анализируя связь экономической безопасности с деятельностью дорожной отрасли, следует заметить еще одно важное обстоятельство. В то время, когда в государстве отсутствует четкая система развития сети автомобильных дорог в интересах повышения экономической безопасности, наблюдается вторжение других государств в нашу транспортную систему, участие в модернизации, развитии автомобильных дорог с последующим контролем над их деятельностью и использованием в своих экономических и других целях. Это подтверждается следующими фактами:
· участием иностранных фирм и инвесторов в крупных конкурсах, торгах, тендерах на строительство важнейших федеральных и региональных дорог;
· стремлением к созданию «транспортных коридоров» по западной и восточной границам России, создающих благоприятные условия для увеличения поставок зарубежных товаров в Россию. Основу этих коридоров составляют автомобильные дороги;
· вторжением иностранного капитала во внутреннюю автодорожную инфраструктуру, созданием сервиса услуг, строительством терминалов, обустройством пограничных переходов, оборудованием наших дорог средствами связи и информации.
Прибыль, получаемая при этом иностранными компаниями, соизмерима с прибылью от торговли товарами.
Экономические потери экономика страны несет и за счет эксплуатации парка транспортных, строительных и других машин, пользующихся городскими и внегородскими дорогами. Установлено, что в России сроки службы автомобилей на 15-20 % ниже, чем в США и странах Западной Европы, а межремонтные сроки в 1,5-2 раза короче. Расход горюче-смазочных материалов в нашей стране в 1,5 раза выше, чем в развитых странах мира. Из-за плохих дорожных условий стоимость обслуживания автомобилей увеличивается в 2,5-3,4 раза, а сроки службы автомобильных покрышек сокращаются в 1,5-1,8 раза. На дорогах ежегодно теряется значительная часть перевозимой по ним сельскохозяйственной продукции.
О роли дорог в экономике свидетельствуют и такие факты: 1 рубль, вложенный в дорожное строительство, дает в экономике прибыль от 3 до 7 рублей; в США и странах Западной Европы строительство дорог оказало решающую роль в преодолении экономических кризисов после второй мировой войны за счет активизации производства, создания дополнительных рабочих мест для населения и т.п. Понимание национальной значимости автомобильных дорог в США и странах Европы привело к массовому дорожному строительству.
Значительна территориальная дифференциация в размещении автодорожной сети, особенно автодорог с твердым покрытием. При средней густоте 340-360 км на 10 тыс. км2, различия между ранее освоенными районами европейской части страны и восточными районами «пионерного освоения» достигают десятков и сотен раз.
Все это позволяет заключить, что в России сложилась критическая ситуация в дорожной отрасли, ставящая под угрозу нормальное функционирование экономики, обеспечения экономической, военной, социально-демографической и других видов национальной безопасности государства.
Поэтому государством принимаются меры по улучшению ситуации в дорожной отрасли. В соответствии с Транспортной стратегией Российской Федерации на период до 2030 года предполагается строительство скоростных автомагистралей.
Постоянно растущее количество транспорта и возрастающая интенсивность дорожного движения являются серьезной проблемой – особенно в таких крупных городах, как Москва, Санкт-Петербург и др. Пути ее решения комплексны и многовариантны. Однозначно можно утверждать лишь то, что решение данной проблемы невозможно без коренного совершенствования транспортной инфраструктуры государства в целом и крупных «узловых» городов и подъездов к ним в частности.
Из анализа сегодняшних руководящих документов, программ и стратегии развития транспортной инфраструктуры неизменно напрашиваются два вывода, первый, — что совершенствование — это вечный процесс, второй, что акценты в вопросах совершенствования транспортной инфраструктуры смещены в сторону улучшения характеристик транспорта, выражающихся через интенсивность движения транспортных потоков. Важным показателем, характеризующим дорогу, считается ее пропускная способность, которая оценивается максимально возможным количеством автомобилей, проходящих через определенное сечение дороги в единицу времени.
При этом руководствуются положением о том, что технические параметры большинства автомобильных дорог не соответствуют возрастающей интенсивности движения транспортного потока, из-за чего многие их участки работают на пределе своей пропускной способности. Действительно на значительном протяжении российские дороги исчерпали пропускную способность и требуют проведения мероприятий по их совершенствованию.
Академик В. Н. Образцов в статье «Теоретические основы пропускной способности транспорта» (1947 год) убедительно доказал, что пропускная способность является одной из важнейших характеристик, общих для различных видов транспорта и дал самую общую формулировку: «Пропускной способностью транспорта называется размер потока, который может быть пропущен по определенному каналу за определенный период времени». Канал в данном случае может быть представлен трубопроводом, транспортером, открытым водным каналом и, наконец, железной или автомобильной дорогой.
На этом, по существу, и заканчивается общность определения видов транспорта. Дальнейшая детализация этого понятия крайне необходима для каждого конкретного вида транспорта. Объясняется это тем, что конкретное выражение пропускной способности всегда является величиной относительной, зависящей от ограничений, вызываемых характером транспортного канала и транспортного потока.
Верным тогда является следующий подход к пониманию сущности пропускной способности автомобильных дорог, если в качестве основы, или базового элемента расчета пропускной способности дороги использовать пропускную способность сечения полосы проезжей части дороги Р псп, а в качестве временного периода рассматривать один час.
Тогда пропускная способность сечения i -го участка дороги, имеющего «m » полос движения, каждая из которых имеет пропускную способность 
может быть определена по зависимости:
, авт./час (1.1)
где w j — коэффициент, учитывающий снижение пропускной способности j -ой полосы, за счет взаимодействия с транспортными средствами, проходящими по соседним полосам.
В свою очередь, пропускная способность сечения автодорожного направления, может рассматриваться по формуле:
, авт./час (1.2)
где: k — номер дороги, входящей в автодорожное направление.
Вполне естественно, оценить пропускную способность участка дороги в пространстве в течение часа не всегда представляется возможным. Здесь следует учитывать время Т, движения по дороге. Тогда пропускная способность участка дороги (объекта) в пространстве 
может быть рассчитана по формуле:
, авт./сут (1.3)
где: Р псп i — пропускная способность сечения i -го участка, авт/ч;
Т — время пропуска движения, ч;
Li — протяженность i -го участка дороги, км;
V сд — допускаемая средняя скорость движения по участку, км/ч.
В свою очередь:
, км/ч (1.4)
где: T дв i - время движения по i -му участку, ч; T п i - потери времени по дорожным условиям, ч.
Время движения по участку:
, ч (1.5)
где: V дв i – фактическое значение средней скорости движения по i -му участку, км/ч.
По данным профессора Н.Н. Романова:
, км/ч (1.6)
где: a – коэффициент корреляции, учитывающий (при максимальной интенсивности и движении колонное построение транспортного потока) снижение скорости движения в зависимости от фактической часовой интенсивности движения по полосе дороги:
(1.7)
где: V о - скорость свободного движения одиночного автомобиля по участку, км/ч;
V опт - скорость, определяющая максимальную интенсивность движения по участку, км/ч;
Р псп - пропускная способность сечения полосы участка, авт/ч.
После внесения поясняющих зависимостей получаем:
, авт./сут (1.8)
Данная формула позволяет объективно решать ряд практических задач, как-то:
• сколько машин пройдет от начального пункта дороги в ее конечный пункт за данный период времени;
• сколько времени потребуется для перемещения заданного количества машин от начального пункта; и другие.
Таким образом, для оценки автомобильных дорог предлагается следующее понимание пропускной способности, во-первых, следует различать пропускную способность сечения дороги и пропускную способность участка дороги или объекта в пространстве, а во-вторых пропускная способность автомобильных дорог подразделяется на теоретическую, получаемую в результате реализации различных математических моделей и практическую, определяемую в реальных дорожных условиях.
Исходя из изложенного выше, пропускная способность есть максимальное число автомобилей, которое способен пропустить участок (сечение) дороги в единицу времени, в одном или двух направлениях, в рассматриваемых дорожных и погодно-климатических условиях. Тогда представив пропускную способность автомобильных дорог в виде единого базового критерия оценки характера транспортного канала, необходимо лишь ритмично снимать ограничения, снижающие ее.
Таким образом, в настоящее время сосредоточить усилия в первую очередь необходимо на характере транспортных каналов (на состоянии и параметрах автомобильных дорог) с целью гармонизированного развития транспортной инфраструктуры.
Другими словами, если автомобилизация вступает в резкий конфликт с планировкой, то бороться надо не с автомобилизацией, а с отсталыми формами транспортно- несостоятельной инфраструктуры, зачастую еще живущей идеями прошлого столетия.
Транспортные коммуникации объединяют все районы страны, что является необходимым условием ее территориальной целостности, единства ее экономического пространства. Они связывают страну с мировым сообществом, являясь материальной основой обеспечения внешнеэкономических связей России и ее интеграции в глобальную экономическую систему. Выгодное географическое положение страны позволяет России получать значительные доходы от экспорта транспортных услуг, в т.ч. от осуществления транзитных перевозок зарубежных стран по своим коммуникациям.
Планомерное развитие дорожной сети в рыночных условиях подтверждается и опытом ведущих стран мира. В частности, в США эта планомерность достигается разработкой специальных федеральных программ развития важнейших дорог. В настоящее время основные, наиболее общие аспекты перспективного развития автодорожной сети освещаются в документах по стратегии развития транспорта, разрабатываемых Министерством транспорта. Однако такие документы охватывают рамки всей транспортной отрасли. Они содержат весьма общие показатели развития дорог без формулирования конкретных стратегических целей и задач по отдельным этапам. Предпроектные проработки по отдельным федеральным дорогам нацелены, как правило, на решение задач ближайшей перспективы и недостаточное внимание уделяют развитию дорог за пределами этого срока. Кроме того, в этих проработках решаются проблемы отдельных дорог, что затрудняет объективное ранжирование общих проблем по степени их остроты. Таким образом, с одной стороны, автомобильные дороги как сооружения с неограниченным сроком своего существования и с очень высокой капиталоемкостью требуют планомерности в своем развитии и необходимого регулирования этого процесса, что исключило бы неоправданные затраты и обеспечило рациональную направленность развития не только на ближайшую перспективу. С другой стороны, отсутствует единый подход, определяющий принципы развития важнейших автомобильных дорог и приоритеты развития отдельных дорог или их участков в единой сети. Приведенная по данным исследований Шаталовой Н.В. на рисунке 1.6 схема характеризует элементы регулирования развития сети автомобильных дорог в широком плане этого понятия и место регулирования более узкого плана в общем процессе управления [7,8,9].
Рис. 1.6. Схема регулирования развития сети автомобильных дорог
Россия, хотя и приблизилась по уровню обеспеченности населения легковыми автомобилями к развитым странам, все же пока отстает от них более чем в 2 раза. Если сохранятся существующие тенденции роста парка автомобилей, то через 10 лет интенсивность движения на магистральных дорогах может практически удвоиться. Несоответствие многих участков магистральных дорог размерам потоков транспорта приводит к ограничению скорости транспортных потоков до 50-60 км/час, достигая в отдельных случаях значительно меньшего уровня. Это требует незамедлительных мероприятий по реконструкции дорог, приведение параметров основной части их протяженности под нормативы первой технической категории со строительством дополнительных полос движения.
Что нужно жителям страны, государству, для осуществления управляющих функций и развития? Ответ прост и понятен: и жителям и государству необходима густая сеть автомобильных дорог, позволяющая проехать в любое место страны, в любое время года, безопасно, комфортно и достаточно быстро. Какова должна быть длина сети автомобильных дорог? Сколько надо строить новых дорог и каких? Судя по современной интенсивности движения, основной, главный путь обеспечения нормальных условий движения автомобильного транспорта- расширение сети дорог на всех территориях страны включая Москву и Московскую область. Это конечно не исключает строительства платных дорог, если есть частные инвесторы [10].
Автомобильные магистрали являются главными путями по связям между крупнейшими городами и центрами регионов, на их трассе расположено обычно значительное количество других хозяйственно и социально значимых центров. Важной функцией магистралей является обеспечение связей многочисленных населенных пунктов прилегающих к дороге регионов с главными центрами этих территорий. Эта функция реализуется через примыкающие к ним многочисленные дороги территориальной сети. Например, к магистрали «Россия» (Санкт-Петербург – Москва), без учета дорог внутри населенных пунктов, примыкает около 160 дорог, или приблизительно 1 дорога на 4 километра протяженности магистрали. Подавляющее количество этих дорог не имеют развязок в разных уровнях и являются существенным фактором замедления движения.
Причина — массовое скопление автомобилей, сопровождаемое значительным снижением скорости движения (до 20…40 км/ч), и частое формирование транспортных заторов (со снижением скорости движения до нуля) в транспортных узлах — местах пересечений, примыканий и разделений автомобильных дорог. Таким образом, требуется новое планировочное решение. Этому требованию соответствуют рекомендации, сделанные на основе анализа гидродинамической теории транспортного потока и предусматривающие изменение ширины проезжей части основного направления движения с соответствующей организацией движения (посредством разметки проезжей части и других технических средств, обеспечивающих надёжное разделение основного и въезжающего/съезжающего транспортных потоков без помех основному движению [11].
Выезд транспорта с примыкающих дорог и въезд на них с магистрали создают замедление скорости движения автомобилей как на подъезде к месту примыкания, так и после проезда ее в связи с необходимой перестройкой транспорта. На снижение скоростей влияют также предупреждающие знаки о примыкающих дорогах. Создается зона замедления движения протяженностью несколько сотен метров, в зависимости, в своих размерах, от интенсивности потоков.
Другим существенным фактором замедления перевозок является пересечение железными дорогами в одном уровне, многие из которых пока не оборудованы соответствующими путепроводами. Последние вызывают остановки транспорта на длительный период, создают заторы автомобилей большой протяженности. Потери времени каждого автомобиля на железнодорожных переездах при большой интенсивности движения могут достигать 15-20 и более минут.
В целом указанные факторы являются серьезным препятствием в скоростных сообщениях на магистральных дорогах. Скоростное движение несовместимо с пересечениями и примыканиями в одном уровне. За рубежом и у нас эти проблемы решаются устройством соответствующих типов развязок в разных уровнях. С целью сокращения количества примыканий и пересечений, требующих дорогостоящих развязок выполняется перепланировка транспортной сети в зоне магистральных дорог. Путепроводы устраиваются не только на пересечениях с железными дорогами, но и дорогами местной сети.
Мощная концентрация потоков транспорта на магистральных дорогах при подходах к крупным городам создает специфические проблемы рационального перераспределения этих потоков. Вливаясь в городские улицы с магистральных дорог, транспортные потоки замедляются светофорами, частыми пересечениями городских путей и другими помехами. В связи с этим замедляется движение транспорта на конечных участках пути для прибывающих в город машин и на начальных участках — для выезжающих из города. Транзитные потоки, как правило, составляют небольшую долю от общего размера интенсивности движения по связям с крупнейшими городами, однако их общие объемы достаточно велики.
Движение транзита через большой город приводит к потере времени каждым автомобилем, достигающим более часа, по сравнению с поездками по благоустроенным дорогам без помех. Все это создает большие затруднения для работы транспорта внутри крупных городов. Дополнительные проблемы определяются отрицательным экологическим воздействием больших потоков автомобильного транспорта на воздушный бассейн города. Наиболее распространенным способом решения указанных проблем является строительство кольцевых обходных дорог, опоясывающий город по периметру застройки, на экологически безопасном расстоянии от нее. Задачи кольцевых (обходных) дорог определяются:
· рассредоточением прибывающих в город или обратно двигающихся потоков по различным частям города с минимальным использованием городских магистралей;
· выносом из города внутренних сообщений между отдельными периферийными его частями;
· удалением из города транзитных потоков.
Все это призвано обеспечивать ускорение междугородних и внутригородских сообщений, сокращение времени транзитных перевозок, улучшение транспортной и экологической обстановки в городе.
Кроме того, одним из важнейших направлений является разработка и выполнение генерального плана самих городов, определяющего развитие городского пространства на значительный срок (20 лет и выше), с тем, чтобы не усугубить краткосрочными решениями жизнь будущих поколений горожан. Стратегическое территориальное планирование должно осуществляться исключительно в рамках агломерации (но не в административных границах города). Так, например, в Филадельфии разработан единый мастер-план всей агломерации до 2030 года. Наряду с этим важным направлением является соблюдение рациональных балансов и пропорций землепользования, застройки, развития транспортной системы. В развитых странах сформулированы четкие правила для развития УДС мегаполисов:
1. Баланс Распределения городской территории между транспортными и нетранспортными нуждами обязан соответствовать характеру мобильности;
2. Наличие четких количественных норм, увязывающих назначение, плотность и этажность застройки с реальными и перспективными ресурсами транспортной системы;
3. Характер мобильности обязан соответствовать типу застройки.
Следующей важной мерой для снижения транспортной нагрузки на города является адекватный уровень развития и рациональная конфигурация улично-дорожной сети.
Таким образом, Улица — элемент общественного пространства, выполняющий транспортные функции «по совместительству». Дорога — элемент общественного пространства, не выполняющий никаких функций, кроме транспортных. При этом дороги, занимая всего около 3 % от общей протяженности уличной дорожной сети, обеспечивают до 50 % суммарной транспортной работы.
Планирование наиболее эффективного начертания сети автомобильных дорог, являющейся основой существования и развития единой транспортной системы страны, требует разработки методологических подходов и научно-обоснованных концепций дорожного строительства. В этих условиях целесообразно рассмотреть вопрос об оценке уровня достаточности (или недостаточности) развития дорожной сети. [12].
Стратегическим направлением государственной экономической политики является планирование сети автомобильных дорог и развитие автодорожной инфраструктуры темпами, адекватными росту интенсивности движения и нагрузок на автомобильные дороги. При этом проблему планирования, строительства, реконструкции и эксплуатации автомобильных дорог необходимо рассматривать как составную часть комплексного развития страны.