close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Egorov Tehnic sr-va orgDD

код для вставкиСкачать
Санкт-Петербургский государственный
архитектурно-строительный университет
Автомобильно-дорожный факультет
Кафедра организации перевозок, управления и безопасности
на автомобильном транспорте
Технические средства
организации
ДОРОЖНОГО движения
44
Санкт-Петербург
45
2012
Министерство образования и науки
Российской Федерации
Санкт-Петербургский государственный
архитектурно-строительный университет
Автомобильно-дорожный факультет
Кафедра организации перевозок, управления и безопасности
на автомобильном транспорте
Технические средства
организации
ДОРОЖНОГО движения
Методические указания
Санкт-Петербург
2012
1
УДК 656.1:656.055(072)
Рецензент д-р экон. наук профессор А. Э. Горев (СПбГАСУ)
Технические средства организации движения: метод. указания / сост.
А. А. Егоров; СПбГАСУ. – СПб., 2012. – 45 с.
Изложены основные требования к выполнению лабораторной работы
«Расчет характеристик светофорного регулирования на изолированном перекрестке» по курсу «Технические средства организации движения». Приведены методики расчета основных параметров светофорного пофазного
регулирования, задержек транспорта на перекрестке, методика расстановки
технических средств на перекрестке и построения графика работы светофорной сигнализации. Изложены основные требования к оформлению лабораторной работы.
Методические указания предназначены для выполнения лабораторной
работы студентами направления 190700 – технология транспортных процессов, профиль «Организация дорожного движения».
© Санкт-Петербургский государственный
архитектурно-строительный университет, 2012
Введение
Методические указания предназначены для студентов направления 190700 – технология транспортных процессов (профиль «Организация дорожного движения») при изучении ими курса «Технические средства организации движения» в части расчета характеристик
пофазного светофорного регулирования, подсчета времени задержки
транспорта на изолированном перекрестке на основе использования
формулы Ф. Вебстера, составления графика работы светофорной
сигнализации, расстановки технических средств управления дорожным движением на перекрестке.
В указаниях изложены цели работы, последовательность ее выполнения, элементы теории; приводятся пример расчета и требования к оформлению лабораторной работы.
Для выполнения лабораторной работы студент получает индивидуальное задание, пример которого дается в пояснениях к лабораторной работе.
Выданное преподавателем индивидуальное задание студент копирует и копию вклеивает в отчет по лабораторной работе.
Технические средства организации дорожного движения
Методические указания
Составитель: Егоров Александр Ананьевич
Редактор А. В. Афанасьева
Корректор А. А. Стешко
Компьютерная верстка Н. И. Печуконис
Подписано к печати 07.09.12. Формат 60×84 1/16. Бум. офсетная.
Усл. печ. л. 2,4. Тираж 200 экз. Заказ 119. «С» 65.
Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет.
190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., д. 4.
2
Отпечатано на ризографе. 190005, Санкт-Петербург,
2-я Красноармейская ул., д. 5.
3
Лабораторная работа
Расчет характеристик светофорного регулирования
на изолированном перекрестке
Цели работы:
• приобретение практических навыков построения картограммы
интенсивностей транспортных и пешеходных потоков на перекрестке, определения числа фаз для светофорного регулирования на данном перекрестке, расчета времени цикла, а также основных и промежуточных тактов, времени задержки транспорта на изолированном
перекрестке;
• приобретение практических навыков построения графиков светофорной сигнализации;
• ознакомление с правилами расположения технических средств
управления дорожным движением на перекрестке;
• приобретение практических навыков оформления лабораторной работы.
1. Элементы теории
Из пункта 7.1.2 ГОСТ D 52289–2004 [2] следует, что «…светофоры применяют для регулирования очередности пропуска транспортных средств и пешеходов…». Этот процесс регулирования очередности пропуска должен удовлетворять определенным требованиям,
а именно учитывать:
1) свойства прибывающих к перекрестку транспортных (в том
числе состав) и пешеходных потоков;
2) соотношение между этими потоками по их важности, по первоочередности пропуска;
4
3) геометрические свойства перекрестка;
4) свойства проезжей части дороги (число полос, наличие накопительных полос перед перекрестком, состояние дорожного полотна, климатические условия и др.);
5) технический уровень аппаратуры, управляющей светофорами.
При введении светофорного регулирования на него возлагаются
определенные задачи.
1.1. Задачи введения светофорного регулирования
При введении светофорного регулирования необходимо:
1) развести пешеходные и транспортные потоки во времени и пространстве;
2) обеспечить безопасность пешеходов и транспорта. В случае
пересечения перекрестка траектории движения пешеходов и транспорта или транспорта и транспорта могут пересекаться, образуя так
называемые конфликтные точки. При организации светофорного
управления на перекрестке необходимо сводить число этих конфликтных точек к минимуму, а в идеале — к нулю. В некоторых
условиях эти конфликтные точки все же допускаются (метод просачивания поворотных потоков через транспортные и пешеходные
потоки и другие случаи);
3) обеспечить минимальные задержки при проезде транспортом
перекрестка, в благоприятных условиях движения пешеходов и велосипедистов через перекресток;
4) при интенсивностях прибывающих транспортных потоков,
меньших или равных пропускной способности на всех направлениях к перекрестку, создать условия для движения транспорта через
перекресток без заторов на всех подходах к перекрестку, когда потоки транспорта на всех подходах перекрестка имеют одинаковую
важность.
1.2. Основные характеристики и понятия
светофорного управления
Поочередное предоставление права на движение предполагает
периодичность (или цикличность) работы светофорного объекта.
Для количественной и качественной характеристики этой работы
существуют понятия такта, фазы и цикла регулирования.
5
1. Такт регулирования – период действия определенной комбинации светофорных сигналов. Такты бывают основные и промежуточные.
В период основного такта разрешено (а в конфликтующем направлении запрещено) движение соответствующих групп транспортных и пешеходных потоков.
Во время промежуточного такта выезд на перекресток запрещен,
за исключением транспортных средств, водители которых не смогли
своевременно остановиться у стоп-линии, двигаясь на мигающий
зеленый свет светофора.
2. Фаза регулирования – совокупность основного и следующего
за ним промежуточного тактов.
3. Цикл регулирования – время, через которое происходит повторение всей совокупности фаз (фактически это время, за которое
происходит пропуск всех транспортных и пешеходных потоков со
всех подходов и направлений к перекрестку по одному разу).
4. Дальняя конфликтная точка (ДКТ) – точка пересечения траекторий движения двух автомобилей при смене сигнала светофора с
зеленого на красный для одного автомобиля, заканчивающего проезд
перекрестка, и для другого автомобиля, пересекающего путь первого автомобиля и выезжающего на перекресток на зеленый сигнал.
5. Под пешеходной безопасностью в данной методике понимается время, необходимое пешеходу для пересечения перекрестка
в определенном направлении на разрешающий сигнал.
6. Под транспортной безопасностью в данной методике понимается создание таких условий, при которых невозможна встреча в
ДКТ автомобилей, заканчивающих движение в разрешенном направлении (при смене зеленого сигнала на желтый), и автомобилей, начинающих движение в следующей фазе (при смене сигнала для них с
красного на желтый, а затем на зеленый, разрешающий движение).
7. Основные принципы пофазного разъезда автотранспортных
и пешеходных потоков на изолированных перекрестках:
• принцип 1 – стремиться к минимальному числу фаз в цикле регулирования, так как увеличение числа фаз ведет к увеличению задержек транспорта на перекрестке;
• принцип 2 – учитывать, что допускается совмещать в одной
фазе левоповоротный поток, конфликтующий с определяющим длительность фазы встречным потоком прямого направления, если интенсивность левоповоротного потока не превышает 120 авт./ч;
6
• принцип 3 – обеспечивать бесконфликтный пропуск пешеходов; в крайнем случае пешеходный и конфликтующие с ним поворачивающие транспортные потоки можно пропускать в одной фазе,
если интенсивность пешеходного потока не превышает 900 чел./ч.,
а поворачивающих транспортных потоков – 120 авт./ч.;
• принцип 4 – не выпускать из одной и той же полосы транспортные средства, движение которых предусмотрено в разных фазах, т. е.
полосы движения закрепляют за определенными фазами;
• принцип 5 – стремиться к равномерной загрузке полос. Интенсивность движения, в среднем приходящаяся на одну полосу, не
должна превышать 700 ед./ч;
• принцип 6 – при широкой проезжей части (три полосы движения и более в одном направлении) и наличии островков безопасности следует рассматривать возможность поэтапного перехода
пешеходами улицы в течение двух следующих друг за другом фаз
регулирования.
8. Под режимом светофорного регулирования (светофорной
сигнализации) понимаются длительность цикла, число, порядок чередования и длительность составляющих цикл тактов и фаз.
В аналитическом виде режим светофорного регулирования можно представить в виде выражения
Tц = tо1 + tо1 + ... + tоi + tпi + ... + tоn + tпn , (1.1)
где Tц – длительность цикла регулирования, c; to1, …, tоn – длительность основных тактов, c; tп1, …, tпn – длительность промежуточных
тактов, c; n – число фаз.
Разрешающему сигналу соответствует зеленый сигнал (цвет),
запрещающему – красный сигнал (цвет); промежуточному такту
в общем случае соответствует желтый сигнал (цвет).
9. Светофорный объект – совокупность светофоров и управляющей аппаратуры, используемой на перекрестке для осуществления
на нем светофорного управления транспортными и пешеходными
потоками.
10. Затор перед перекрестком (перед стоп-линией) – сверхнормативная очередь автотранспорта, ожидающая разрешающего сигнала светофора для пересечения перекрестка в каком-либо направлении, которая не исчезает в течение одного цикла светофорного
регулирования.
7
2. Исходные условия и данные для проведения работы
2.1. Условия проведения работы
1. Дорога (проезжая часть) не имеет уклона.
2. Трамвайное движение отсутствует.
3. Перекресток находится на пересечении двух улиц под прямым
углом. Каждая улица имеет двухстороннее движение. Одна улица
имеет две полосы в каждую сторону, а другая – три полосы.
4. Ширина полосы – 3,75 м.
5. Условия движения средние.
6. В потоках преобладают легковые автомобили.
7. Все транспортные потоки (направления), подходящие к перекрестку, имеют одинаковую важность.
2.2. Исходные данные для проведения лабораторной работы
1. Схема перекрестка представлена на рис. 2.1.
2. Картограмма интенсивностей транспортных, ед./ч, и пешеходных, чел./ч., потоков (без численных значений) представлена на рис.
2.2.
Примечание. При выполнении расчетов руководствоваться только значениями
интенсивностей, данных в табл. 2.2 задания (численные значения могут не соответствовать ширине полосы, изображающей поток и указанной на рис. 2.2, т. е. масштаб не соблюдается)
Рис. 2.2. Картограмма интенсивностей транспортных, ед./ч, и пешеходных, чел./ч
(без численных значений).
В кружках студент должен поставить по определенному правилу номера потоков, а потом их численные значения из табл. 2.2 исходных данных задания.
3. Параметры перекрестка приводятся в виде табл. 2.1.
Таблица 2.1
Ширина
Ширина Радиус за- Радиус заРадиус
Расстояние от
ЮжноЗападно- кругления кругления закругления
стоп-линии до
Северной Восточной перекрест- первой по- второй поДКТ в фазе i li, м
ул. Вю.-с, м ул. Вз.-в, м
ка R, м
лосы R1n, м лосы R1n, м
1
2
3
4
5
6
1 ...
Рис. 2.1. Схема перекрестка: Bю.-с – ширина Южно-Северной ул., м; Bз.-в – ширина
Западно-Восточной ул., м; R – радиус перекрестка, м; З, С, В, Ю – стороны света
8
i
...
n
Графа 6 заполняется после определения количества фаз, расчета
схем движения и построения плана перекрестка.
ДКТ – дальняя конфликтная точка.
9
4. Интенсивности транспортных и пешеходных потоков приводятся в виде табл. 2.2.
Таблица 2.2
Номера потоков
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
11
12 13 14 15 16
Интенсивность
транспортных
потоков, ед./ч
Интенсивность
пешеходных потоков, чел./ч
2.4. Необходимые оборудование и материалы
5. Характеристики движения транспорта и пешеходов приведены
в табл. 2.3.
Таблица 2.3
Скорость проДлина езда автомоавтобиля через
моби- перекресток в
ля, м прямом направлении va, км/ч
1
2
4) построить схемы развода потоков по фазам;
5) нарисовать схему расположения светофоров на перекрестке
без дополнительных секций светофоров;
6) нарисовать схему расположения светофоров на перекрестке
с дополнительными секциями светофоров, если это необходимо;
7) построить диаграмму режимов работы светофорной сигнализации;
8) оформить отчет по лабораторной работе.
Скорость
Скорость
проезда авто- движения
мобиля через пешехода
перекресток через перес поворотом кресток vпш,
va(пов), км/ч
км/ч
3
4
Ускорение
Расстояние,
замедления
пересекаемое
автомобиля
пешеходами
при подходе
во время фазы
к перекрестi Впш, м
ку at, м/с2
5
6
1 ... i ... n
Графа 6 заполняется после определения количества фаз, расчета
схем движения и построения плана перекрестка.
2.3. Задание на проведение лабораторной работы
При проведении работы необходимо:
1) определить число фаз регулирования;
2) рассчитать время цикла, основных и промежуточных тактов;
3) определить время задержки транспорта на перекрестке по формуле Ф. Вебстера;
10
Для выполнения работы студенту необходимо иметь ручку, калькулятор, карандаш и линейку. Перед началом работы следует получить у преподавателя индивидуальные исходные данные.
3. Последовательность выполнения лабораторной работы
Рекомендуемая последовательность:
1) заполнение картограммы интенсивностей транспортных и пешеходных потоков (см. рис. 2.2);
2) выполнение анализа картограммы для определения количества
фаз, распределение потоков по направлениям и фазам;
3) определение потоков насыщения Mн(ij) для всех направлений
подъезда к перекрестку;
4) расчет фазовых коэффициентов для каждого потока, направления, фазы и суммы фазовых коэффициентов;
5) определение длительности промежуточных тактов tпi;
6) расчет длительности цикла Tц для случайного прибытия транспортных средств к перекрестку;
7) расчет времени основных тактов tоi;
8) проверка цикла регулирования на пропуск пешеходов;
9) определение времени задержки tзадерж транспортных средств на
регулируемом по жесткой программе изолированном перекрестке;
10) построение плана перекрестка с размещением технических
средств;
11) построение графика светофорной сигнализации;
12) выводы по результатам работы;
13) оформление лабораторной работы.
11
4. Проведение работы
4.1. Заполнение картограммы интенсивностей
Получив исходные данные, необходимо снять копии (которые
вклеивают потом в отчет) или сделать эскизы (см. рис. 2.1, 2.2).
На рис. 2.2 следует обозначить (дать порядковый номер) транспортные и пешеходные потоки, начиная с западного направления,
по часовой стрелке. Далее в соответствии с исходными данными
(см. табл. 2.2) на рис. 2.2 необходимо проставить числовые значения интенсивностей транспортных и пешеходных потоков (пример
приведен на рис. 5.3).
4.2. Анализ картограммы для определения числа фаз
При определении числа фаз следует руководствоваться «Основными принципами пофазного разъезда …» (п.1.2, подп. 7).
В соответствии с первым принципом необходимо стремиться
к минимальному числу фаз – двум фазам.
Определение числа фаз начинается с разбиения поворотных
транспортных потоков на группы: т. е. находим поворотные потоки (их номера), интенсивности которых не превышают 120 ед./ч.
В соответствии с принципом 2 левоповоротные потоки можно
совмещать в одной фазе с конфликтующим встречным прямым
потоком прямого направления, который и определяет длительность фазы. Потоки этой же группы транспортных потоков
в соответствии с принципом 3 можно пропускать в одной фазе
с пешеходным потоком, интенсивность которого не превышает
900 чел./ч.
В другую группу транспортных поворачивающих потоков надо
отнести те потоки (их номера), которые нельзя совмещать ни с транспортными потоками прямого встречного направления, ни с пешеходными потоками.
В соответствии с принципом 4 из одной полосы нельзя выпускать
транспортные средства, движение которых предусмотрено в разных
фазах, т. е. полосы движения закрепляют за определенными фазами.
Далее необходимо учесть принципы 5 и 6.
Из проведенного анализа и разбиения транспортных и пешеходных потоков на группы формируются фазы и их количество.
12
1-я фаза
Транспортные потоки … .
Пешеходные потоки … .
………………………….…… .
i-я фаза
Транспортные потоки … .
Пешеходные потоки … .
……..……………………….. .
n-я фаза
Транспортные потоки … .
Пешеходные потоки … .
Мы получили, что число фаз у нас будет равно n. Используя
план перекрестка и картограмму интенсивностей, необходимо нарисовать схемы движения транспортных и пешеходных потоков для
каждой фазы отдельно (примеры выполнения схем приведены на
рис. 5.4–5.6). Далее на этих схемах необходимо определить дальние
конфликтные точки (ДКТ) для каждой фазы, а также их расстояние
от соответствующей стоп линии, т. е. мы получим значения li(ДКТ),
где i = 1, …, n (см. рис. 5.7), и заполнить табл. 2.1. Кроме того, необходимо определить расстояние (ширину проезжей части), которое
проходят пешеходы в каждой фазе при пересечении перекрестка,
т. е. следующие величины Bi(пш), и заполнить табл. 2.3.
4.3. Определение потоков насыщения Mн(ij)
Поток насыщения Mн(ij), где i – номер фазы; j – номер направления
потока, является очень важной характеристикой данной проезжей
части (полосы, перекрестка) и зависит от многих факторов.
Для получения более точных характеристик светофорного регулирования потоки насыщения определяют путем натурных наблюдений. Но методики экспериментального определения Mн(ij) требуют существенных затрат времени и средств. Для ориентировочных
и учебных целей может быть использован приближенный эмпирический метод определения потоков насыщения Mн(ij), который мы
и будем использовать в данной методике. Суть этого метода излагается далее.
13
4.4. Определение фазовых коэффициентов для каждой фазы
и суммы фазовых коэффициентов для всего перекрестка
Для условий, оговоренных в п. 2.1, поток насыщения в прямом
направлении определяют по формуле
Mн(ij)(прямо) = 525Bп.ч, (4.1)
где Bп.ч – ширина проезжей части в данном направлении данной
фазы, м; i – номер текущей фазы; j – номер направления потока.
Если транспортные средства двигаются из одной полосы прямо,
налево и (или) направо и поворотные потоки составляют больше
10 % от общей интенсивности в рассматриваемом направлении данной фазы, то поток насыщения, ед./ч,
100
,
(4.2)
a + 1,75 b + 1,25c
где а, b, c – интенсивности движения транспортных средств соответственно прямо, налево и направо в процентах от общей интенсивности в рассматриваемом направлении данной фазы регулирования,
а Mн(ij)(прямо) определяется по формуле (4.1).
Для право- и левоповоротных потоков, движущихся по специально выделенным полосам, поток насыщения определяется в зависимости от радиуса поворота R:
M н (ij ) = M н (ij )( прямо)
1800
.
1 + 1,525 / R
(4.3)
3000
,
1 + 1,525 / Rср
(4.4)
M н (ij )( пов.1) =
Для двухрядного движения
M н (ij ) ( пов.2) =
где Rср = (R1 + R2) / 2, где R1 и R2 – радиусы поворота 1-й и 2-й полос
соответственно.
Определение потоков насыщения производится по фазам, так как
каждая фаза характеризуется так называемым фазовым коэффициентом, при определении которого используются потоки насыщения всех потоков и направлений, входящих в данную фазу.
При определении потоков насыщения каждой фазы производится
анализ, чтобы определить, по какой из формул (4.1)–(4.4) определяется Mн для каждого потока, направления, входящих в рассматриваемую фазу. Пример определения и расчета Mн фазы приведен
в п. 5.1.6.
14
Фазовый коэффициент для потока (направления) y(ij) показывает,
какую часть составляет данный фактический поток от потока насыщения для данного потока, направления. Фазовый коэффициент
для фазы равен максимальному из значений фазовых коэффициентов потоков и направлений, составляющих данную фазу.
Фазовый коэффициент для направления, потока определяется по
формуле
y(ij ) =
M (ij )
M н (ij )
,
(4.5)
где M(ij) – фактическая интенсивность j-го потока, направления в i-й
фазе; Mн(ij) – поток насыщения j-го потока, направления в i-той фазе.
Фазовый коэффициент для фазы находится по формуле
yi = max {y j } , (4.6)
где j = a, …, k, …, p – номера потоков и направлений, входящих в i-ю
фазу.
Фазовый коэффициент для фазы показывает, какую часть от
разницы между продолжительностью цикла Tц и суммой Tп промежуточных тактов (Tц – Tп) составляет продолжительность
данной фазы.
Пример определения (расчета) yi дан в п. 5.1.7.
Сумма фазовых коэффициентов определяется по формуле
Y = y1 + ... + yi + ... + yn , (4.7)
где i – номер фазы; n – количество фаз.
При высокой интенсивности движения и недостаточной пропускной способности перекрестка (низкие значения потоков насыщения)
сумма расчетных фазовых коэффициентов Y стремится к единице,
а длительность цикла – к бесконечности, что приводит к заторам
на подходах к перекрестку.
15
4.5. Определение продолжительности промежуточных тактов
4.6. Определение продолжительности цикла
Величина промежуточного такта должна обеспечивать транспортную и пешеходную безопасность – безопасный проезд транспорта и безопасный проход пешеходов (см. п. 1.2, подп. 5, 6).
Промежуточные такты для обеспечения автомобильной безопасности рассчитываются по формуле
Мы будем рассматривать вариант случайного прибытия транспортных средств к перекрестку. В этом случае формула определения
времени цикла будет следующей:
tпi ( авт.) = va /(7,2 ⋅ at ) + 3,6(li + la ) / va , (4.8)
где vа – средняя скорость транспортных средств при движении на
подходе к перекрестку и в зоне перекрестка без торможения (с ходу),
км/ч; at – среднее замедление транспортных средств при включении
запрещающего сигнала, м/с2; li – расстояние от стоп-линии до самой
ДКТ, м; lа – длина транспортного средства, наиболее часто встречающегося в потоке, м; i – номер фазы; i = 1, …, n.
Пешеходная безопасность обеспечивается тем, что за время промежуточного такта tпi пешеходы должны успеть перейти или вернуться на тротуар, откуда они начали движение, либо дойти до середины
проезжей части (при наличии островка безопасности, центральной
разделительной полосы, линии), разделяющей потоки встречных направлений.
Время, которое потребуется для этого, определяется по формуле
tпi ( пш ) = Впш / 4vпш , (4.9)
где Bпш – ширина проезжей части, пересекаемой пешеходом в i-й
фазе светофорного регулирования, м; vпш – расчетная скорость движения пешехода, м/с.
В качестве исходного (расчетного) значения tпi для фазы i выбирается наибольшее из tпi(авт) и tпi(пш), т. е. из значений промежуточных
тактов, полученных по формулам (4.8) и (4.9). Но полученное значение промежуточного такта не должно быть меньше 4 с.
После определения tпi для каждой фазы необходимо подсчитать
их сумму:
∑
Tп = tпi , где i = 1, …, n.
Значения tпi не должны быть меньше 4 с.
16
(4.10)
Tц = (1,5Tп + 5) / (1 − Y ), (4.11)
где Tп – сумма промежуточных тактов; Y – сумма фазовых коэффициентов.
По условиям безопасности движения (эксплуатационные свойства автотранспортных средств и психофизиологические свойства
водителей) 25 с ≤ Tц ≤ 120 с.
При Tц > 120 с рекомендуется уменьшать Tц следующими способами:
1) увеличением полос движения на подходе к перекрестку;
2) запрещением отдельных маневров;
3) уменьшением числа фаз;
4) организацией пропуска интенсивных потоков в течение двух
фаз и более.
4.7. Определение продолжительности основных тактов
Время основных тактов tоi определяется по формуле
tоi = (Tц − Tп )
yi
,
Y
(4.12)
где Tц – продолжительность цикла регулирования, с; Tп – сумма промежуточных тактов, с; yi – фазовый коэффициент i-й фазы; Y – сумма
фазовых коэффициентов.
По тем же условиям безопасности, что и в п. 4.6, tоi ≥ 7 с.
Расчетную длительность основных тактов необходимо проверить
на обеспечение ими пропуска в соответствующих направлениях пешеходов и трамвая. Мы будем проверять ее только для пешеходов,
так как трамвая по условиям проведения работ у нас нет. (Для трамвая действия аналогичны.)
Структура цикла светофорного регулирования будет иметь следующий вид:
Tц = tо1 + tп1 + ... + tоi + tпi + ... + tоn + tпn . 17
(4.13)
4.8. Проверка цикла регулирования на пропуск пешеходов
Время, необходимое для пропуска пешеходов по какому-то определенному направлению tпш, рассчитывают по эмпирической формуле, учитывающей суммарные затраты времени на пропуск пешеходов,
tпш = 5 + Впш / vпш , (4.14)
где Bпш – путь пешехода через проезжую часть, практически равный
ширине всей проезжей части, м; vпш – скорость движения пешехода,
м/с.
Если tпш оказываются больше рассчитанной по формуле (4.12)
длительности соответствующих основных тактов, то окончательно
принимают новую уточненную длительность этих основных тактов,
равную значению tпш.
При этом нарушаются условия пропорциональности между tоi
и yi. При условии t оi − t пш ≤ 4–5 с необходимо увеличить tоi до tпш
и соответственно увеличить длительность цикла.
При разнице между toi и tпш больше 4–5 с необходимо делать
перерасчет Tц и yi для восстановления оптимального соотношения
длительности фаз в цикле. Поэтому необходимо изменить также
и длительность основных тактов, не уточнявшихся по условиям пешеходного движения, т.е. скорректировать структуру цикла.
Технологию перерасчета приведена в [1, с. 60–61].
После перерасчета будут получены новые значения продолжительности цикла и основных тактов, а структура цикла будет иметь
следующий вид:
Tц∗ = tо∗1 + tп1 + ... + tо∗i + tпi + ... + tо∗n + tпn , (4.15)
где величины со звездочкой есть новые значения цикла и основных
тактов, полученные после корректировки этих параметров на пропуск пешеходов. Необходимо заметить, что не все основные такты
могут быть изменены; тогда в формулу (4.15) должны быть поставлены значения основных тактов, определенных по формуле (4.12).
Принятый пофазный разъезд (пример приведен на рис. 5.4–5.6)
и скорректированная структура цикла (4.15) являются основой для
размещения на перекрестке технических средств и построения графика режима работы светофорной сигнализации.
18
4.9. Определение задержки транспортных средств
на регулируемых изолированных перекрестках
Задержка транспортных средств зависит в основном от режима
работы светофорной сигнализации и возникает на второстепенной
и главной дорогах в силу действия запрещающего сигнала. Она оценивается средней задержкой одного автомобиля в рассматриваемом
направлении движения. Пример определения задержки приведен
в п. 5.4.
Для изолированного перекрестка (не имеющего связи с соседними по потоку и управлению) прибытие автомобилей является случайным. Это учитывает формула Ф. Вебстера для определения задержки (4.16)
(1 −–λλ))22
Tц (1
T 
x2
+
− 0,65  ц2 
2(1 − λx)
2 N (1 − x)
N 
1/ 3
t задерж =
x ( 2+5λ ) , (4.16)
где x = NijTц / (Mнjtоi) – насыщенность направления j в фазе i; Tц – длительность цикла; λ – отношение длительности разрешающего сигнала к циклу; λ = tоi / Tц; Nij – фактическая интенсивность движения
транспортных средств в j-м направлении i-й фазы.
Формула (4.16) состоит из трех слагаемых, позволяющих определять задержки при различных ситуациях.
Первое слагаемое определяет задержки при регулярном прибытии автомобилей к перекрестку.
Второе слагаемое учитывает неравномерный характер прибытия
транспортных средств.
Третье слагаемое позволяет учесть погрешность при расчете по
первым двум составляющим формулы (4.16) по сравнению с ее значением, определенным экспериментально. В среднем эта погрешность составляет 10 %, поэтому для практических расчетов применяют следующую формулу:
 T (1 − λ) 2

x2
tij задерж =  ц
+
,  2(1 − λ x) 2 N (1 − x) 
(4.17)
где величины, входящие в эту формулу, те же, что и в формуле
(4.16).
19
В целом для регулируемого перекрестка определяют средневзвешенную задержку –t перекр.задерж по формуле
k
k
1
1
tперекр. задерж = ∑ (tij задерж N j ) / ∑ N j , (4.18)
где k – число подходов к перекрестку; j – номер направления, полосы на данном подходе к перекрестку. Величина задержки определяет качество организации светофорного регулирования на перекрестке.
4.10. Построение плана перекрестка и размещение
на нем технических средств светофорного регулирования
На плане перекрестка должны быть изображены пешеходные
(в виде прямоугольника) и транспортные светофоры типа 1 (в виде
полукруга) без дополнительных секций (пример приведен на рис. 5.7).
По известному количеству фаз и схемам разъезда студенту необходимо дополнить светофоры, если потребуется, дополнительными секциями в соответствии со схемами разъезда, полученными в п. 4.2.
Далее на этом плане необходимо пронумеровать все светофоры
и дополнительные секции по часовой стрелке, начиная от западного
направления (рис. 5.8).
4.11. Построение графика светофорной сигнализации
График светофорной сигнализации строят для пояснения алгоритма работы всех светофоров (и их секций), расположенных на перекрестке.
На рис. 4.1 дана основа таблицы для построения графика светофорной сигнализации. Пример такого графика приведен на рис. 5.10.
Номер
фазы
Номер
направления
0
1
– красный
Номер
светофора,
секции
2
– зеленый
График
включения
сигнала
3
Длительность сигнала, c
tз
tж
tкр
tк.-ж
4
5
6
7
Эти графики относятся к так называемым ленточным графикам.
По сути, это таблица, состоящая из пяти основных столбцов и нескольких строк. В нулевом столбце указаны номера фаз. Первый
столбец включает в себя номера направлений, второй – номера светофоров (секций). В третьем столбце показана в масштабе лента чередующихся сигналов. Длина строки в определенном масштабе равна
длительности цикла. В столбцах 4–7 показана длительность каждого сигнала. Каждая строка соответствует какому-то определенному
направлению, фазе, поэтому, имея этот график, всегда можно сказать, какие сигналы должны быть включены на данном направлении
и в данный момент времени. Выбрав фазу, направление, необходимо заполнить каждый столбец строки (написать номера светофоров,
секций, управляющих данным направлением). Затем следует заполнить столбцы 4–7 в этой же строке и в масштабе заполнить эту же
строку третьего столбца, сообразуясь с цветом сигнала (пример дан
на рис. 5.10).
4.12. Выводы по результатам работы
В выводах необходимо отметить, удалось ли выполнить намеченное задание (см. п. 2.3). Если да, то привести конкретные полученные результаты. Если же что-то не удалось сделать, то следует обозначить, что именно, и объяснить почему.
4.13. Оформление лабораторной работы
В отчете должны быть копии задания, оформленные копии или
рисунки исходных рисунков и таблиц.
Данные методические указания содержат пример расчетов с набором конкретных данных, пример выполнения планов перекрестков,
графиков и т. д. (см. раздел 5), поэтому настоящий раздел является
примером для оформления лабораторной работы.
– желтый
Рис 4.1. График работы светофорной сигнализации на перекрестке
20
21
5. Пример расчетов по определению характеристик
светофорного регулирования на изолированном перекрестке
5.1. Расчет характеристик светофорного регулирования
Необходимо рассчитать следующие величины:
n – число фаз светофорного регулирования;
Tц – время цикла светофорного регулирования;
tо1, …, tоn – длительности основных тактов;
tп1, …, tпn – длительности промежуточных тактов.
Эти величины, как указывалось выше, определяют режим светофорного регулирования (см. (1.1)).
5.1.1. Исходные данные
1. Параметры перекрестка приведены на рис. 5.1 и в табл. 5.1.
Таблица 5.1
Ширина
ЮжноСеверной
ул. Bю.-с, м
1
Ширина
ЗападноВосточной
ул. Bз.-в, м
2
23
15
Радиус за- Радиус закругления кругления
перекрест- первой пока R, м
лосы R1п, м
3
4
7
9
Радиус за- Расстояние от
кругления стоп-линии до
второй по- ДКТ в фазе i
лосы R2п, м
li, м
5
6
1 ... i ... n
Таблица 5.2
Номера
потоков
4
5
Интенсив- 100 400 70 –
ность
транспортировки
потоков,
ед./ч
–
Интенсивность
пешеходных потоков,
чел./ч
1
–
2
–
3
6
9 10 11 12
13
14 15 16
135 350 190 60 540 80 –
–
330 630 400
– 300 1800 –
7
–
8
–
–
–
– 270 1600 –
–
–
15
Рис. 5.1. План перекрестка на пересечении Южно-Северной и Западно-Восточной
улиц и его параметры (табл. 5.1)
22
Графа 6 заполняется после определения количества фаз, расчета
схем движения транспорта и пешеходов и построения плана перекрестка.
2. Картограмма транспортных и пешеходных интенсивностей
(без численных значений) представлена на рис. 5.2.
3. Параметры пешеходных и транспортных потоков приведены
в табл. 5.2.
Рис. 5.2. Картограмма интенсивностей транспортных, ед./ч, и пешеходных потоков,
чел./ч (без численных значений). Масштаб не соблюдается
23
3. Характеристики движения транспорта и пешеходов представлены в табл. 5.3.
Таблица 5.3
Скорость проезда
Длина
автомобиля через
автоперекресток
мобив прямом
ля
направлении
la, м
va, км/ч
1
2
Скорость про- Скорость
езда автомодвижения
биля через
пешехода
перекресток
через
с поворотом перекресток
va(пов), км/ч
vпш, м/с
3
4
Ускорение
замедления
автомобиля
при подходе
к перекрестку at, м/с2
5
Расстояние,
пересекаемое пешеходами во
время фазы i
Bпш, м
6
1 ... i ... n
5
50
25
1,3
3–4
Графа 6 табл. 5.3 заполняется после определения количества фаз,
схем развода транспортных и пешеходных потоков и построения
плана перекрестка.
5.1.2. Исходные условия
из табл. 5.2 на каждом потоке нужно написать значение интенсивности.
В результате заполнения мы получим картограмму интенсивностей (рис. 5.3).
Перекресток образован Южно-Северной и Западно-Восточной
улицами. Южно-Северная ул. имеет по три полосы в каждом направлении движения, а Западно-Восточная – по две полосы. Островков
безопасности не имеют ни та, ни другая улица. С запада к перекрестку подходят транспортные потоки 1–3, с востока потоки 9–11, с юга
потоки 14–16, а с севера потоки 6–8. Пешеходные потоки 5, 13 пересекают перекресток с севера на юг и наоборот, потоки 4, 12 пересекают с запада на восток и наоборот.
5.1.4. Анализ картограммы интенсивностей и определение
числа фаз
В этом пункте руководством к действию являются «Основные
принципы пофазного разъезда» (см. п. 1.2, подп. 7).
1. Разбиение транспортных поворотных потоков на группы.
Группа № 1: транспортные потоки (ТП) 1, 3, 9, 11. Их пропуск че-
1. Дорога (проезжая часть) не имеет уклона.
2. Отсутствует трамвайное движение.
3. Перекресток находится на пересечении двух улиц под прямым
углом. Каждая улица имеет двухстороннее движение. Одна улица
имеет две полосы в каждую сторону, а другая – три полосы.
4. Ширина полосы – 3,75 м.
5. Условия движения средние.
6. В потоках преобладают легковые автомобили.
7. Все транспортные потоки (направления), подходящие к перекрестку имеют одинаковую важность.
5.1.3. Заполнение картограммы интенсивностей транспортных
и пешеходных потоков
Как указывалось в п. 4.1, каждому потоку на рис. 5.2 необходимо
дать номер. Обозначение следует начинать с западного направления.
В соответствии с номером потока (пешеходного или транспортного)
24
Рис. 5.3. Картограмма интенсивности транспортных, ед./ч, и пешеходных, чел./ч,
потоков (в кружках порядковые номера потоков из табл. 5.2) после заполнения
25
рез перекресток можно совмещать с встречным потоком прямого
направления 2 и 10 (принцип 2) и пешеходными потоками, если их
интенсивность ≤ 900 чел./ч, т. е. потоки 4 и 12 (принцип 3). Группа
№ 2: ТП 6, 8, 14, 16. Их интенсивность > 120 ед./ч. Эти потоки не
допускается совмещать.
2. Закрепление полос за потоками. Южно-Северная улица имеет
три полосы в каждом направлении, поэтому потоки 6, 14 двигаются
по крайней правой полосе, потоки 7, 15 – по средней полосе, а потоки 8, 16 – по крайней левой полосе. Западно-Восточная улица имеет
две полосы в каждом направлении, поэтому принимаем решение:
потоки 1, 2 и 9, 10 пускаем по правой полосе, а потоки 3 и 11 – по левой. В соответствии с принципом 4 потоки 1 и 2, 9 и 11 должны
выпускаться в одной фазе; их объединяют и называют направлением. Отсюда происходит название другого светофорного регулирования – регулирования по направлениям.
Из-за отсутствия островков безопасности мы не имеем возможности поэтапного пропуска пешеходов через улицу Южно-Северную
(принцип 6).
3. Проверка равномерности загрузки полос. В соответствии с принципом 5 интенсивность на полосу не должна превышать 700 ед./ч.
У нас объединяются потоки 1 и 2 и потоки 9 и 10. Сложим интенсивности потоков 1 и 2 и получим: 100 + 400 = 500 ед./ч и то же для
потоков 9 и 10 (60 + 540 = 600 ед./ч), т. е. в обоих случаях интенсивность не превышает 700 ед./ч.
4. Распределение потоков по фазам и определение числа фаз.
Из анализа картограммы следует:
• ТП 7, 15 и ПП 5, 13 можно пропускать в одной фазе (допустим,
первой).
• ТП 6, 8, 14, 16 следует пропускать во второй фазе.
• ТП 1–3, 9–11 и ПП 4, 12 следует пропускать в третьей фазе.
Итак, в результате анализа картограммы интенсивностей пешеходных и транспортных потоков через перекресток при данных
условиях мы получили три фазы светофорного регулирования. Пешеходы пересекают улицы в первой фазе и в третьей. Следовательно,
в табл. 5.3 для первой фазы Bпш(1) = 15 м; во второй фазе пешеходы не
двигаются, поэтому Bпш(2) = 0; в третьей фазе Bпш(3) = 23 м.
5.1.5. Построение пофазных схем разъезда потоков
на перекрестке
Построение схемы разъезда в первой фазе
В первой фазе перекресток пересекает с севера на юг транспортный поток 7, а с юга на север – транспортный поток 15. Направление
движения пешеходных потоков 5 и 13 совпадает с направлением движения транспортных потоков этой фазы. Причем эти потоки должны
двигаться по средней полосе (п. 1.2, подп. 7 «Основные принципы
пофазного разъезда …»). Схема разъезда представлена на рис. 5.4.
Построение схемы разъезда во второй фазе
Транспортные потоки 6 и14 делают правый поворот с ЮжноСеверной улицы на Западно-Восточную, а потоки № 8 и 16 делают
левый поворот с той же улицы на Западно-Восточную. И опять же
в соответствии с принципом 4 «Основных принципов пофазного
разъезда…» потоки 6 и14 располагаем в правой крайней полосе, а
потоки 8 и 16 – в крайней левой полосе Южно-Северной улицы. Схема разъезда во второй фазе показана на рис. 5.5.
Построение схемы разъезда в третьей фазе
Пешеходные потоки 4 и 12 пересекают улицу Южно-Северную.
Транспортные потоки 3 и 11 делают левый поворот с ЗападноВосточной улицы на Южно-Северную из левых полос Западно-
7
5
13
15
Рис. 5.4. Схема разъезда транспорта и пешеходов на перекрестке в первой фазе
26
27
5.1.6. Определение потоков насыщения Мн по фазам
6
8
16
14
Рис. 5.5. Схема разъезда транспорта и пешеходов во второй фазе
Определение потоков насыщения для первой фазы
Имеем два прямых ТП 7 и 15, поэтому расчет ведем по формуле
(4.1). По исходным условиям (п. 5.1.2) ширина полосы Bп.ч = 3,75 м;
тогда значение Mн1(7)прямо = 525 · 3,75 = 1970 ед./ч. Для потока 15 поток насыщения будет иметь ту же величину, так как он вычисляется по той же формуле и ширина полосы такая же. Следовательно,
Mн1(15)прямо = Mн1(7)прямо = 1970 ед./ч.
Определение потоков насыщения для второй фазы
Потоки 6 и 14 – правоповоротные. Из табл. 5.1 находим радиус
поворота Rпов(пр) = 7 м и по формуле (4.3) вычисляем значения потоков насыщения для потоков 6 и 14:
M н 2 ( 6) = M н 2(14) =
Восточной улицы (принцип 4). Транспортные потоки 1и 9 делают
правый поворот с Западно-Восточной ул. на Южно-Северную ул.
Из этих же полос выходят транспортные потоки 2 и 10 и пересекают
перекресток в прямом направлении. Причем транспортные потоки
1 и 2, 9 и 10 попарно выходят из одной полосы, так как ул. ЗападноВосточная двухполосная. Схема разъезда транспортных и пешеходных потоков дана на рис. 5.6.
4
10
11
1
2
12
Рис. 5.6. Схема разъезда транспорта и пешеходов в третьей фазе
28
Потоки 8 и 16 левоповоротные. Для них потоки насыщения находятся также по формуле (4.3). Из табл. 5.1 находим радиус поворота
Rпов(л) = 15 м, подставляем в формулу (4.3) и вычисляем значения потоков насыщения для потоков 8 и 16:
M н 2(8) = M н 2(16) =
1800
= 1633 ед ./ч.
1 + 1,575 / 15
Определение потоков насыщения для третьей фазы
В третьей фазе вместе пропускаются прямые потоки (2 и 10) и поворачивающие (1, 9 (направо) и 3, 11 (налево)). Поэтому необходимо
ввести коррекцию на повороты при совместном движении из одной
полосы, и это делается с помощью формулы (4.2). Предварительно определим соотношение потоков, т. е. значения коэффициентов
a, b, c для западного и восточного направлений.
Для подхода с запада общая интенсивность будет
9
3
1800
= 1478 ед. /ч .
1 + 1,525 / 7
M
= M + M + M = 100 + 400 + 70 = 570 ед. / ч,
Σ ( запад)
1
2
3
а коэффициенты соответственно будут:
• aзапад =
400
= 0,70 → 70 % – для прямого направления;
570
29
70
= 0,12 → 12 % – для движения налево;
570
100
• cзапад =
= 0,18 → 18 % – для движения направо.
570
M н 3( 2 ) прямо =
= 525
525·⋅ 3,75
3,75 = 1970
1970 ед./ч.
ед./ч.(формула (4.1)).
• bзапад =
Подставим эти значения величин для западного подхода в формулу (4.2) и получим
M н1,2,3 (з апад) = 2 ⋅1970
100
= 3471 ед./ч
70 + 1,75 ⋅ 12 + 1,25 ⋅ 18
(число 2 перед числом 1970 означает, что у нас две полосы в прямом
направлении).
То же самое сделаем для восточного подъезда к перекрестку
в третьей фазе:
MΣ(вост) = M9 + M10 + M11 = 60 + 540 + 80 = 680 ед./ч.,
а коэффициенты соответственно будут следующими:
• aвост =
540
= 0,79 → 79 % – для прямого направления;
680
• bвост =
80
= 0,12 → 12 % – для движения налево;
680
• cвост =
60
= 0,09 → 9 % – для движения направо.
680
M н3(10)прямо = 525 ⋅ 3,75 = 1970 ед./ч. (формула (4.1)).
Подставив эти значения для восточного подхода в формулу (4.2),
получим
100
= 3542 ед. / ч.
M н3(9,10,11) = 2 ⋅ 1970
79 + 1,75 ⋅ 12 + 1,25 ⋅ 9
30
5.1.7. Определение фазовых коэффициентов yi и их суммы
Так как для фазы фазовый коэффициент является максимальным
из фазовых коэффициентов потоков и направлений, входящих в данную фазу, то сначала определяем эти коэффициенты для всех потоков и направлений, а из них выбираем максимальное значение.
Определение фазового коэффициента y1 для первой фазы
В первой фазе у нас два потока 7 и 15. Для них определим фазовые коэффициенты по формуле (4.5):
350
y1( 7 ) =
= 0,18 ;
1970
630
y1(15) =
= 0,32 .
1970
Последнее значение и будет расчетным значением фазового коэффициента для первой фазы, т. е. y1= 0,32.
Определение фазового коэффициента y2 для второй фазы
Во второй фазе имеем четыре потока: 6, 8, 14, 16. Определим для
них фазовые коэффициенты по той же формуле (4.5):
M6
135
= 0,09;
y2 ( 6 ) =
=
M н 2 ( 6 ) 1478
y2 (14 ) =
M 14
330
=
= 0,22 ;
M н 2 (14 ) 1478
y2 (8) =
M8
190
=
= 0,12 ;
M н 2 (8) 1633
M 16
400
=
= 0,24
M н 2 (16 ) 1633
Последнее значение принимаем за расчетное значение фазового
коэффициента второй фазы, т. е. y2 = 0.24,
y2 (16 ) =
Определение фазового коэффициента y3 для третьей фазы
В третьей фазе имеем два направления, в которые входят по три
потока. Для каждого направления определяем свой фазовый коэффициент по той же формуле (4.5):
31
y3(1, 2,3) =
M Σ (1, 2,3)
M н 3(1, 2,3)
y3(9,10,11) =
=
M Σ (9,10,11)
M н 3(9,10,11)
Таблица 5.4
570
= 0,16 ;
3471
=
Параметр
680
= 0,19
3542
Последняя величина и будет фазовым коэффициентом для третьей фазы, т. е. y3 = 0,19.
4. Определение суммы фазовых коэффициентов. Определение
производим по формуле (4.7)
Y = y1 + y2 + y3 = 0,32 + 0,24 + 0,19 = 0, 75.
5.1.8. Расчет продолжительности промежуточных тактов tпi
Расчет tпi из условия транспортной автомобильной
безопасности
Расчет производится по формуле (4.8). Значения части величин,
входящих в эту формулу, даны в табл. 5.1 и 5.3. Значения расстояний
lДКТ в каждой фазе (lДКТ1, lДКТ2, lДКТ3 ) определяются по плану перекрестка, выполненному с соблюдением соотношения размеров всех
его составных частей, где и должны быть обозначены пешеходные
дорожки, стоп-линии и траектории движения автомобилей для каждой фазы.
Точки ДКТ1–3 находятся на пересечении траектории движения
транспорта, заканчивающего движение в предыдущей фазе, и траектории движения транспорта, начинающего движение в последующей фазе. Например, для ДКТ1 это поток 7 из первой фазы и поток
16 из второй фазы (рис. 5.7). Расстояние lДКТ1 определяется по траектории движения транспорта, заканчивающего движение через перекресток после отключения ему зеленого сигнала, как расстояние от
стоп-линии до точки ДКТ1. Аналогично действуем для определения
lДКТ2 и lДКТ 3. Точки ДКТ и их расстояния от соответствующих стоплиний показаны на рис. 5.7 и в табл. 5.4.
ДКТ1
ДКТ3
Промежуточный такт между первой и второй фазами
+
–
–
Промежуточный такт между второй и третьей фазами
–
+
–
Промежуточный такт между третьей и первой фазами
–
–
+
lДКТ, м
17
16
27
7 и 16
16 и 3
10 и 7
Пересечение потоков
ДКТ2
Подставим значения величин и вычислим:
tп1( авт ) = 50 / 7,2 ⋅ 4 + 3,6 (17 + 5) / 50 = 3,32 с ;
tп 2( авт ) = 25 / 7,2 ⋅ 4 + 3,6 (16 + 5) / 25 = 3,89 с ;
tп 3( авт ) = 50 / 7,2 ⋅ 4 + 3,6 (27 + 5) / 50 = 4,04 с .
Так как промежуточный такт не может быть меньше 4 с, принимаем все промежуточные такты равными 4 с, т. е.
tп1 = tп 2 = tп 3 = 4 c .
Тогда сумма Tп = 4 + 4 + 4 = 12 с.
Ул. Южно-Северная
7
ДКТ3
3
10
ДКТ2
ДКТ1
Ул. ЗападноВосточная
16
Замечание. Так как данный перекресток является симметричным, то у каждой
ДКТ есть симметричная ей ДКТ с теми же характеристиками, поэтому для простоты изображения они на рис. 5.7 не показаны.
Полученные данные сведем в табл. 5.4.
32
Рис. 5.7. Определение дальних конфликтных точек (ДКТ)
33
Расчет tпi из условия пешеходной безопасности
Расчет производится по формуле (4.9). Значения величин, входящих в эту формулу, даны в табл. 5.1.
tп1( пш ) = 15 / 1,3 ⋅ 4 = 2,9 с ;
tп 3( пш ) = 23 / 1,3 ⋅ 4 = 4,42 с .
В качестве расчетного времени для первой и третьей фаз tп1 и tп3
и принимаем 4 с.
5.1.9. Расчет продолжительности цикла Tц
Расчет производим для варианта случайного прибытия транспортных средств к перекрестку по формуле (4.11).
Значения Тп и Y берем из разделов 5.1.8, п. 1, и 5.1.7, п. 4 и получаем
T = (1,5 ⋅ 12 + 5) /(1 − 0,75) = 92 с .
ц
Наше время цикла входит в рекомендуемые пределы, поэтому
нам нет необходимости что-либо предусматривать (см. п. 4.6).
5.1.10. Расчет продолжительности основных тактов
а из раздела 5.1.10 t01 = 34 c, следовательно, в первой фазе пешеходы
успевают пересечь Западно-Восточную улицу ( t 01 > t пш (1) ).
Во второй фазе нет пешеходного движения.
В третьей фазе tпш (3) = 5 + 23 / 1,3 = 23 с , а так как t03 = 20 c , то пешеходам в третьей фазе времени на переход Южно-Северной улицы
не хватает. Следовательно, цикл необходимо скорректировать, приняв ( t03 = tпш (3) ) = 23 с. После корректировки структура цикла будет
иметь следующий вид:
95 = 34 + 4 + 26 + 4 + 23 + 4.
5.2. Построение плана перекрестка с размещением ТСОДД
Принятый пофазный разъезд (см. рис. 5.4–5.6) и скорректированная (если требуется) структура цикла положены в основу размещения на перекрестке технических средств (рис. 5.8 и 5.9).
На рис. 5.8 показан план перекрестка без дополнительных секций
светофоров, на рис. 5.9 – план перекрестка с дополнительными секциями, которые нам пришлось установить в связи с данными условиями транспортной и пешеходной нагрузки на перекресток. На рис. 5.9
всем светофорам и секциям присвоены номера, которые затем ис-
Расчет производится по формуле (4.12). Все величины, входящие
в эту формулу, нам известны.
0,32
t01 = (92 − 12)
= 34 c ;
0,75
0,24
t02 = (92 − 12)
= 26 c ;
0,75
0,19
t03 = (92 − 12)
= 20 c .
0,75
Структура цикла до проверки на пропуск пешехода имеет вид
92 = 34 + 4 + 26 + 4 + 20 + 4.
5.1.11. Проверка цикла на пропуск пешеходов
Пешеходы у нас двигаются в первой и третьей фазах. По формуле
(4.13) в первой фазе (Впш(1) = 15 м, Vпш = 1,3 м/с) tпш (1) = 5 + 15 / 1,3 = 17 с ,
34
Рис. 5.8. План перекрестка с размещением технических средств, но без дополнительных секций на светофорах
35
Рис. 5.9. План перекрестка с размещением технических средств,
с дополнительными секциями на светофорах
пользуются при построении графика работы светофорной сигнализации.
План перекрестка с размещением технических средств организации дорожного движения (ТСОДД) построен с учетом ГОСТ, норм и
общепринятых обозначений.
5.3. Построение графика работы светофорной сигнализации
На рис. 4.1 дана основа (бланк) графика работы светофорной сигнализации на перекрестке.
Последовательно анализируя фазы начиная с первой и используя
рис. 5.4–5.6 и 5.9, необходимо определить, какие светофоры и секции (их номера) каким цветом должны гореть и сколько времени в
каждой фазе. Затем в графе 1 рис. 5.10 записываем номера направлений, в графе 2 – номера светофоров и секций, а в графы 4–7 той же
строки заносим длительность горения сигнала каждого цвета. В той
же строке графы 3 рисуем ленту горения сигналов светофоров, указанных в графе 2 за цикл в масштабе, приняв, что длина строки есть
продолжительность цикла. Если мы в графе 3 проведем в любом месте вертикальную черту, то можем узнать, сколько времени прошло
с начала цикла и какие сигналы должны гореть в этот момент.
36
Пример построения графика для первой фазы
Построение графика начнем с разрешающего движение сигнала, т. е. зеленого сигнала для транспорта и пешеходов в прямом направлении – с юга на север, и в обратном – с севера на юг (см. рис.
5.4). Для направления 7 эти сигналы дают светофоры 7 и 22, а для
направления 15 – светофоры 10 и 19. В графу 2 первой строки записываем 7, 22, 10, 19. В графы 4–7 этой же строки (первой) соответственно вписываем время горения зеленого, желтого, красного, желто-красного сигналов указанных светофоров, т. е. tзел = 34 с,
tжелт = 3 с, tкрасн = 56 с, tкрасн.-желт = 2 с. Далее всю длину первой строки
в графе 3 в масштабе приравниваем величине нашего цикла, т. е.
Tц = 95 с, и делим ее пропорционально величинам, указанным в графах 4–7. Затем эти отрезки первой строки (ленты) закрашиваем в
соответствующие цвета. Итак, мы получили график работы светофоров 7, 22, 10, 19, управляющих движением транспортных потоков
7, 15, и график работы пешеходных светофоров 2, 11, 15, 16, управляющих пешеходными потоками 4, 12. Аналогично строятся графики работы остальных светофоров.
Искомый график представлен на рис. 5.10.
Необходимо отметить следующее: в графе 2 указан только номер
светофора, секции, а в графах 4–7 показана длительность горения
каждого цвета.
Номер
Номер
фазы направления
0
1
2
3
Номер светофора, секции
График включения
сигналов
1
2
3
7, 15
Длительность сигнала, с
tз tж tкр tкр.-ж
4
5
6
7
7, 10, 19, 22
34
3
56
2
5, 13
2, 11, 15, 16
34
–
61
–
6, 8, 14, 16
5, 6, 8, 17, 18, 20
26
–
–
–
1, 2, 3, 9, 10, 11
1, 3, 13, 14
23
3
67
2
4, 12
4, 9, 12, 21
23
–
72
–
– красный;
– зеленый;
– желтый
Рис. 5.10. График работы светофорной сигнализации на перекрестке
37
5.4. Расчет продолжительности задержки транспортных
средств на регулируемых изолированных перекрестках
Рекомендуемая литература
Расчет задержки будем производить по упрощенной формуле
(4.17).
1. Кременец Ю. А. Технические средства организации дорожного движения: учебник для вузов / Ю. А. Кременец, М. П. Печерский,
М. Б. Афанасьев. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2005. – 279 с.
2. ГОСТ Р 52289–2004. Технические средства организации дорожного движения. Правила применения дорожных знаков разметки, светофоров, дорожных ограждений и направляющих устройств /
Госстандарт. – М., 2006.
3. СНиП 2.05.02–85. Автомобильные дороги / Госстрой СССР. – М.,
1985.
4. Клинковштейн Г. И. Организация дорожного движения: учебник для вузов; 5-е изд. перераб. и доп. / Г. И. Клинковштейн,
М. Б. Афанасьев. – М.: Транспорт, 2001. – 247 с.
5. Левашов А. Г. Проектирование регулируемых пересечений: учеб. пособие / А. Г. Левашов, А. Ю. Михайлов, И. М. Головных. – Иркутск: изд-во
ИрГТУ, 2007. – 208 с.
ТТцц ((11−− хх))22

хх22
=
+
ttijij((задерж.
=
+


 .
задерж.))
N((11−− xx))
 22((11−− λλхх)) 22N
Рассчитаем tij(задерж) для западного подхода к перекрестку (см. рис. 5.6
в третьей фазе, т. е. i = 3, j = 1, 2, 3).
Определим величины λ, N, x:
t
t
23
λ = 0i = 03 =
= 0,24;
Т ц Т ц 95
t03 = 23 с;
Т ц = 95 с;
x=
N ij
M н ij
=
N 3(1, 2,3)
М н 3(1, 2,3)
=
570
= 0,16 .
3471
Подставим в формулу (4.17):
  95

00,16
95(1(1−−00,16
,16) 2) 2
,162 2
== 
++
35,6,6сс
 ==35
3(31,2,3)
(задерж.
(1,2,3)
(задерж.
))) 22(1(1−−00,24
⋅ 570(1(1−−00,16
,24⋅ 0⋅ 0,16
,16) ) 22⋅ 570
,16) ) 


на один автомобиль.
Итак, задержка на один автомобиль t 3(1,2,3) (задерж.)) = 35,6 с.
Фактическая интенсивность в этом направлении равна 570 ед./ч.
Автомобили ощущают следующую задержку:
tt
tt3(1,2,3)
= 35
35,,66⋅⋅570
570 == 20267
20267сс == 55,,63
63чч .
3(1,2,3)(задерж.
(задерж.за
зачас)
час) =
38
39
Оглавление
Введение........................................................................................................................... 3
Лабораторная работа. Расчет характеристик светофорного регулирования
на изолированном перекрестке.............................................................................. 4
1. Элементы теории......................................................................................................... 4
1.1. Задачи введения светофорного регулирования................................................... 5
1.2. Основные характеристики и понятия светофорного управления..................... 5
2. Исходные условия и данные для проведения работы.............................................. 8
2.1. Условия проведения работы.................................................................................. 8
2.2. Исходные данные для проведения лабораторной работы.................................. 8
2.3. Задание на проведение лабораторной работы................................................... 10
2.4. Необходимые оборудование и материалы......................................................... 11
3. Последовательность выполнения лабораторной работы....................................... 11
4. Проведение работы.................................................................................................... 12
4.1. Заполнение картограммы интенсивностей........................................................ 12
4.2. Анализ картограммы для определения числа фаз............................................ 12
4.3 Определение потоков насыщения Mн(ij) .............................................................. 13
4.4. Определение фазовых коэффициентов для каждой фазы и суммы
фазовых коэффициентов для всего перекрестка.................................................... 15
4.5. Определение продолжительности промежуточных тактов ............................ 16
4.6. Определение продолжительности цикла........................................................... 17
4.7. Определение продолжительности основных тактов........................................ 17
4.8. Проверка цикла регулирования на пропуск пешеходов................................... 18
4.9. Определение задержки транспортных средств на регулируемых
изолированных перекрестках.................................................................................. 19
4.10. Построение плана перекрестка и размещение на нем технических
средств светофорного регулирования..................................................................... 20
4.11. Построение графика светофорной сигнализации........................................... 20
4.12. Выводы по результатам работы........................................................................ 21
4.13. Оформление лабораторной работы.................................................................. 21
5. Пример расчетов по определению характеристик светофорного
регулирования на изолированном перекрестке..................................................... 22
5.1. Расчет характеристик светофорного регулирования........................................ 22
5.2. Построение плана перекрестка с размещением ТСОДД................................. 35
5.3. Построение графика работы светофорной сигнализации................................ 36
5.4. Расчет продолжительности задержки транспортных средств
на регулируемых изолированных перекрестках.................................................... 38
Рекомендуемая литература............................................................................................ 39
40
41
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
4
Размер файла
1 294 Кб
Теги
tehnich, orgdd, egorov
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа