В случае неравномерного прибытия транспортных средств к перекрестку длительность цикла регулирования можно рассчитать по формуле Вебстера:

, (5.1)

где - величина промежуточного такта в i-ой фазе, с;

- количество фаз светофорного регулирования;

- фазовый коэффициент i-ой фазы.

По соображениям безопасности длительность цикла более 120 секунд считается недопустимой. В этом случае необходимо добиться снижения длительности цикла путем увеличения числа полос, запрещения отдельных маневров, снижение количества фаз регулирования. Также нецелесообразно принимать длительность цикла менее 25 секунд.

Длительность промежуточного такта должна быть достаточной, чтобы автомобиль, подходящий к перекрестку на зеленый сигнал, при смене сигнала мог либо остановиться у стоп-линии, либо покинуть пределы перекрестка. Величина промежуточного такта определяется по формуле:

(5.2)

где - скорость автомобиля на подходе к перекрестку, км/ч;

a_T - среднее замедление транспортного средства при включении

запрещающего сигнала, принимается равным 3,5 м/с²;

- расстояние от стоп-линии до самой дальней конфликтной точки, м;

- габаритная длина автомобиля, принимается равной 6 м;

Длительность переходного такта проверяется на обеспечение возможности пешеходам пересечь ј ширины проезжей части:

(5.3)

где - ширина проезжей части, м;

- скорость пешеходного потока (1,3 м/с).

В качестве промежуточного такта выбирают наибольшее значение из t_пi и t_{пi (пш).}

Фазовый коэффициент i-ой фазы регулирования равен:

, (5.4)

где - приведенная интенсивность движения в i-м направлении, обслуживаемом в данной фазе;

- поток насыщения, количественно представляющий собой максимальную интенсивность движения в данном направлении при включенном зеленом сигнале светофора.

Аналитически поток насыщения определяется следующим образом:

для случаев движения транспортных средств прямо, а также налево и (или) направо по одним и тем же полосам движения, если интенсивность лево - и правоповоротного потоков составляет более 10% от общей интенсивности движения в рассматриваемом направлении данной фазы, то приближенная оценка потока насыщения может быть найдена следующим образом:

, (5.5)

где - интенсивность движения транспортных средств, соответственно, прямо, налево и направо.

для случаев движения транспортных средств только налево или направо по специально выделенным полосам:

, (5.6)

где - радиус поворота, м;

для случаев движения в прямом направлении по дороге без продольных уклонов если выполняется равенство 5,4В_пч 18 м:

М_{нiпрямо} =525В_пч, (5.7)

где В_пч - ширина проезжей части в данном направлении движения, м;

для случаев движения в прямом направлении, если В_пч<5,4 тогда используется таблица зависимости потока насыщения от ширины проезжей части [1, c.11].

После расчета длительности светофорного цикла определяется длительность основных тактов всех фаз по следующей формуле:

. (5.8)

По соображениям безопасности длительность основных тактов должна быть не менее 7 секунд. Основные такты необходимо проверить на возможность пропуска пешеходов. Время необходимое для пересечения пешеходами проезжей части рассчитывается по следующей формуле:

, (5.9)

Произведем расчет потоков насыщения:

фаза 1

ед. /ч;

ед. /ч;

ед. /ч;

фаза 2

ед. /ч;

ед. /ч;

фаза 3

ед. /ч;

ед. /ч;

ед. /с

ед. /ч;

ед. /ч.

В приведенных расчетах число 1981 - поток насыщения одной полосы шириной 3,75м при движении только прямо, полученный путем интерполяции из таблицы зависимости потока насыщения от ширины проезжей части [1, с.11].

Рассчитаем фазовые коэффициенты:

фаза 1

;

;

;

фаза 2

;

;

фаза 3

;

;

;

;

.

Таким образом, фазовый коэффициент для первой фазы принимаем равным 0,146, для второй - 0,115, для третьей - 0,146.

Рассчитаем длительность промежуточного такта:

фаза 1

с; с;

фаза 2

с; с;

фаза 3

с; с;

Так как и то корректировка значений требуется. В результате принимаем длительность промежуточного такта первой и третьей фаз регулирования составляет 3,6 с., а длительность промежуточного такта второй фазы составляет 3,15 с.

с.

.

Рассчитаем длительность цикла светофорного регулирования:

с.

Произведем расчет длительности основных тактов и времени необходимого для пропуска пешеходов:

фаза 1

с;

с;

фаза 2

с;

с;

фаза 3

с;

с.

Так как длительность основного такта в первой и третьей фазах существенно меньше соответствующего времени пропуска пешеходов, то необходимо произвести корректировку цикла.

Скорректируем время цикла регулирования по следующей формуле:

, (5.12)

где В = 2,5Т_п - Т_пу_н + Т_о^*+5;

А = 1 - у_н;

С = (Т_п - Т_о^*) (1,5Т_п+5).

Далее определяют скорректированный суммарный фазовый коэффициент:

. (5.13)

Произведем корректировку:

с;

А=1 - 0,407=0,593;

;

С= (10,35+55) (1,5·10,35+5) =1341,309;

с;

Произведем поправки фазовых коэффициентов:

;

;

.

Произведем поправки времени основных тактов:

с;

с;

с.

Результаты расчетов оформляются в виде схемы пофазного разъезда (рисунок 5.2) и графика режима светофорной сигнализации (рисунок 5.3).

На рисунке 5.1 приведен пример применения средств светофорного регулирования.

Рисунок 5.1 - Пример применения средств светофорного регулирования

Рисунок 5.2 - Схема пофазного разъезда

Условные обозначения:

1п,2п,5п,6п,3п,4п,7п,8п - пешеходные светофоры;

1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12 - транспортные светофоры.

Рисунок 5.3 - График режима работы светофорной сигнализации на пересечении улицы Косарева и улицы Речицкое Шоссе

6. Обоснование экономической эффективности введения светофорного регулирования на перекрестке

6.1 Определение затрат, связанных с потерей времени транспортными средствами на нерегулируемом перекрестке

Стоимость потерь времени транспортными средствами на нерегулируемом перекрестке определяется по формуле:

, (6.1)

где - потери времени за год транспортными средствами на нерегулируемом перекрестке, ч;

- стоимость часа простоя автомобиля i-ой категории;

- доля автомобилей i-ой категории в транспортном потоке.

Потери времени автомобилем за год на нерегулируемом перекрестке:

, (6.2)

где - интенсивность движения в час пик по второстепенной дороге (в обоих направлениях), /ч;

- средняя задержка одного автомобиля, с;

- коэффициент неравномерности движения в течение суток.

Средняя задержка одного автомобиля проверяется по формуле:

, (6.3)

где - интенсивность движения по главной дороге в обоих направлениях в физических единицах, авт/с;

- граничный интервал между следующими в попутном направлении по главной дороге автомобилями, за который автомобиль, следующий по второстепенной дороге, может проехать перекресток (принимаем 9 с);

- интенсивность движения (в среднем на одну полосу) в физических единицах по второстепенной дороге, авт/с.

Произведем расчет затрат, связанных с потерей времени транспортных средств на нерегулируемом перекрестке:

с,

ч,

э. д. е.

6.2 Определение затрат, связанных с потерей времени транспортными средствами на регулируемом перекрестке

Стоимость потерь времени транспортными средствами на регулируемом перекрестке определяется по формуле:

, (6.4)

где - потери времени за год транспортными средствами на регулируемом перекрестке, ч.

Потери времени автомобилем за год на регулируемом перекрестке:

, (6.5)

где - интенсивность движения автомобилей, соответственно по главной и второстепенной дорогам, ед. /ч.

Средняя задержка одного автомобиля в i-ой фазе находится по формуле:

, (6.6)

где - отношение длительности разрешающего сигнала к циклу;

-степень насыщения направления движения;

- приведенная интенсивность движения автомобилей в i-ой фазе.

Средняя задержка автомобилей на регулируемом перекрестке определяется как средневзвешенная величина из рассчитанных для каждой фазы:

, (6.7)

где - число фаз регулирования.

Произведем расчет затрат, связанных с потерей времени транспортных средств на регулируемом перекрестке:

с;

с;

с;

с.

ч,

э. д. е.

6.3 Определение затрат, связанных с потерей времени пассажирами общественного и личного транспорта

Стоимость потерь времени пассажирами на нерегулируемом и регулируемом перекрестках определяется по формуле:

, (6.8)

где - потери времени транспортными средствами на регулируемом и нерегулируемом перекрестках;

- экономическая оценка одного пассажиро-часа;

- доля автобусов и легковых автомобилей в транспортном потоке;

- вместимость автобуса (100 чел) и легкового автомобиля (5 чел);

- коэффициент использования вместимости автобуса (0,75) и легкового автомобиля (0,4);

Экономическую оценку одного пассажиро-часа можно определить исходя из средней заработной платы, которая составляет 998018 руб. Тогда часовая ее составляющая будет равна 998018/ (24·8) =5198 руб.

Произведем расчет затрат, связанных с потерей времени пассажиров на нерегулируемом и регулируемом перекрестках:

руб. = 1436386,4 э. д. е.

руб. = 1372764,53 э. д. е.

6.4 Определение затрат, связанных с потерей времени пешеходами на перекрестке

Стоимость потерь времени пешеходами на нерегулируемом и регулируемом перекрестках определяется по формуле:

, (6.9)

Потери времени за год на нерегулируемом перекрестке определяется по формуле:

, (6.10)

где - среднесуточная интенсивность пересечения пешеходами, соответственно главной и второстепенной дорог;

- средняя задержка пешехода при пересечении, соответственно главной (19 с) и второстепенной (17 с) дорог.

Потери времени за год на регулируемом перекрестке определяется по формуле:

, (6.11)

Произведем расчет затрат, связанных с потерей времени пешеходов при пересечении дороги на нерегулируемом и регулируемом перекрестках:

ч,

ч,

руб. = 23470,02 э. д. е.

руб. = 35630,89 э. д. е.

6.5 Определение ущерба от дорожно-транспортных происшествий

Ущерб от дорожно-транспортных происшествий на нерегулируемом перекрестке может быть приближенно определен из выражения:

, (6.12)

где - количество дорожно-транспортных происшествий;

- средняя оценка потерь в одном ДТП. По данным страховой компании 970000 руб.

Потери от ДТП после введения светофорного регулирования и установки ограждения составляет 16% от потерь на нерегулируемом перекрестке.

Рассчитаем ущерб от ДТП на нерегулируемом и регулируемом перекрестках:

руб. =1310,81 э. д. е.

руб. = 209,73 э. д. е.

6.6 Определение затрат по эксплуатации светофорного объекта

Общие затраты по эксплуатации светофорного объекта складываются:

из затрат на техобслуживание и текущий ремонт светофорного объекта

, (6.13)

где - балансовая стоимость светофорного объекта и пешеходных ограждений (принимается 70% от стоимости установки светофора и ограждений);

- норма отчислений на техобслуживание и текущий ремонт светофорного объекта (5%);

из затрат на электроэнергию:

, (6.14)

где - стоимость одного киловатт-часа электроэнергии (173 руб.);

- коэффициент использования установленной мощности светофорного объекта (принимаем 0,5);

- установленная мощность (принимаем 60 кВт);

- время работы светофорного объекта в течении года; (принимаем равным 6570 ч);

из амортизационных отчислений

, (6.15)

где - норма амортизационных отчислений (12 %).

Определим затраты по эксплуатации светофорного объекта:

э. д. е.

руб. = 11,52 э. д. е.

э. д. е.

э. д. е.

6.7 Расчет показателей экономической эффективности

Для решения вопроса об экономической целесообразности введения светофорного регулирования определяют коэффициент экономический эффективности , срок окупаемости , годовой экономический эффект.

Суммарные текущие затраты до осуществления мероприятий, т.е. на нерегулируемом перекрестке, определяют по формуле:

, (6.16)

Суммарные текущие затраты после осуществления мероприятий, т.е. на регулируемом перекрестке, определяют по формуле:

, (6.17)

Годовой экономический эффект представляет собой разность затрат по двум вариантам организации движения на перекрестке:

, (6.18)

Коэффициент экономической эффективности капитальных вложений:

, (6.19)

где - капитальные вложения в оборудование перекрестка светофорным регулированием.

Срок окупаемости капитальных затрат:

, (6.20)

Произведем расчет показателей экономической эффективности:

э. д. е.

э. д. е.

э. д. е.

;

года.

Так как и , то мероприятия по вводу светофорного регулирования экономически целесообразны.

Размещено на Allbest.ru