4. Світлофорне регулювання

4.1 Структура світлофорного циклу та розрахунок його елементів

де = (4.7)

а, в, с - відповідно відсотки прямоїдучих, ліво та правоповоротних транспортних засобів від загальної інтенсивності даного напрямку даної фази світлофорного регулювання.

Відповідно, якщо на смузі руху їдуть різні за напрямками транспортні засоби і на проїздній частині присутні ухил, формула 11.3 набуде вигляду:

(4.8)

Необхідність корекції повязана з зменшенням потоку насичення, оскільки автомобілі, що повертають паворуч або ліворуч із спільної смуги руху, затримують основний потік прямого напрямку.

Необхідність корекції пов'язана із зменшенням потоку насичення, оскільки автомобілі, що повертають праворуч або ліворуч із спільної смуги руху, затримують основний потік прямого напрямку.

Для право і ліво поворотніх потоків, які рухаються спеціально визначеними смугами потік насичення визначається залежно від радіусу повороту R:

Дляоднорядногоруху: (4.9)

Для двохрядного руху: (4.10)

Радіус повороту може визначатися за планом перехрестя, викресленого в масштабі. При 2-х рядному русі у формулу 4.10 підставляють середнє значення радіусу.

Інші перелічені фактори, що впливають на потік насичення, враховуються за допомогою поправочних коефіцієнтів. Ці коефіцієнти відображають умови руху на перехресті (табл.4.2), які можна розділити на три групи: добрі, середні і погані. Віднесення умов на даному напрямку руху через перехрестя до однієї з груп приводить до зміни потоку насичення. Його значення, визначене за формулами 4.2-4.10 або за даними таблиці 4.2 повинно перемножуватись на відповідний уточнюючий коефіцієнт з табл.4.2.

Таблиця 4.2

У найпростішому випадку при рівномірному прибутті транспортних засобів до перехрестя (через рівні інтервали часу) мінімальна тривалість циклу може визначатись із наступних міркувань. Транспортні засоби, які прибувають до перехрестя у j-му напрямку за період рівний циклу регулювання , покидають перехрестя напротязі основного такту і-ї фази з інтенсивністю, що дорівнює потоку насичення .

Тоді справедливе співвідношення

.

Звідси тривалість основного такту

(4.11)

Оскільки в даному випадку фаза буде повністю насиченою, . З урахуванням цієї замітки, значення , визначене за формулою (4.11), отримаємо:

(4.12)

Позначивши і , формула (4.12) набуде вигляду (4.13)

На практиці рівномірне прибуття транспортних засобів до перехрестя є рідкісним випадком. Частіше для ізольованого перехрестя характерним є випадкове прибуття (інтервали між автомобілями, що прибувають неоднакові).

Випадковому прибуттю транспортних засобів відповідає формула циклу

(4.14)

Вона була запропонована англійським дослідником Ф. Вебстером на основі мінімізації транспортної затримки.

При високій інтенсивності руху і недостатній пропускній здатності перехрестя (низькі значення ) сума розрахункових фазових коефіцієнтів Y прямує до одиниці, а тривалість циклу до безмежності.

Виходячи з точки зору безпеки руху тривалість циклу більше 120 с вважається недопустимою, оскільки водії при тривалому очікування дозволяючого сигналу можуть прийняти світлофор несправним і почати рух на заборонний сигнал. Якщо розрахункове значення перевищує 120 с, необхідно понизити тривалість циклу шляхом збільшення кількості смуг руху на підході до перехрестя, заборонити окремі маневри, зменшити кількість фаз регулювання, організувати пропуск інтенсивних потоків напротязі двох фаз і більше. Із цих же міркувань недоцільно приймати тривалість циклу менше 25 с.

Тривалість основного такту в і-й фазі регулювання пропорційна розрахунковому фазовому коефіцієнту цієї фази. Тому, якщо сума основних тактів рівна , то

(4.15)

З міркувань безпеки руху зазвичай приймають не менше 7 с. У іншому випадку підвищується кількість ДТП при роз'їзді черги на дозволяючий сигнал світлофора. Тому, якщо тривалість основного такту, розрахована за формулою (4.15), є меншою за 7 с, її слід збільшити до мінімально допустимої. Розрахункову тривалість основних тактів необхідно перевірити на забезпечення ними пропуску у відповідних напрямках пішоходів і трамвайних вагонів.

Час, необхідний для пропуску пішоходів на будь-якому визначеному напрямку , розраховують за емпіричною формулою:

(4.16)

Час, необхідний для пропуску трамваю через перехрестя, залежить від шляху, що проходить трамвай від стоп-лінії до ДКТ перехрестя, а також його швидкості:

(4.17)

де - тривалість такту регулювання, за час якого забезпечується пропуск трамваю, с;

- шлях руху трамваю від стоп-лінії до ДКТ з транспортними засобами, що розпочинають рух у наступній фазі, м;

- довжина трамвайного поїзда, м;

- швидкість руху трамваю в зоні перехрестя (для розрахунків приймають 20 км/год)

Якщо будь-яке значення і (або) є більшим за значення тривалості відповідних основних тактів, що розраховані за формулою (4.15), то в кінцевому випадку приймають нову уточнену тривалість цих тактів, що рівна найбільшому значенню або . При цьому не буде оптимального співвідношення фаз в циклі регулювання, оскільки порушується умова пропорційності між і . При більшому значенні в конфліктуючому напрямку зростає кількість очікуючих транспортних засобів, котрі отримують право на рух в інших фазах, де основні такти могли залишитись без змін.

Таке порушення пропорційності не приводить до зростання транспортних затримок, якщо і (або ) незначно відрізняються один від одного (на 4-5 с). У цьому випадку можна збільшити до (або ) і, відповідно, збільшити тривалість циклу.

При суттєвій різниці вказаних параметрів потрібно відновити оптимальне співвідношення тривалості фаз у циклі. Для цього потрібно змінити також і тривалість основних тактів, що не уточнялися за умовами пішохідного і трамвайного руху, тобто скоректувати структуру циклу.

Для цього у формулу циклу вводять нові фазові коефіцієнти для тих фаз, основні такти яких уточнюються за умовами пішохідного і трамвайного руху.

Якість різних варіантів схем організації руху на перехресті оцінюють середньою затримкою транспортних засобів. З цим показником безпосередньо пов'язана степінь насичення напрямку руху х, яка представляє собою відношення середньої кількості транспортних засобів, які прибувають у даному напрямку до перехрестя на протязі циклу до максимальної кількості транспортних засобів, які проїхали перехрестя у цьому ж напрямку за час дозволяючого сигналу:

(4.18)

де і - відповідно інтенсивність руху і потік насичення в даному напрямку, од. /год.;

- тривалість основного такту у цьому ж напрямку, с;

- номер напрямку.

Заторовий стан у даному напрямку виникає при . Для забезпечення деякого резерву пропускної здатності слід досягати значення =0,85 - 0,90 (не більше). Важливим з точки зору максимального використання пропускної здатності перехрестя є відсутність мало насичених напрямків і їх рівномірне завантаження.

Час, необхідний пішоходу для перетину проїжджої частини після включення зеленого сигналу, визначають з урахуванням швидкості руху пішоходів і часу запізнення:

. (4.20)

Для переходу і пішоходів тривалість зеленого сигналу:

(4.21)

при =0,9-1,5 (для щільного потоку приймають =1,2 с.).

При заданій тривалості і пропускна здатність однієї смуги переходу:

(4.22)

Ширину пішохідного переходу визначають по формулі:

(4.23)

Після визначення кількості фаз і порядку роз'їзду транспортних засобів, розраховують потоки насичення та фазові коефіцієнти для кожного напрямку в кожній фазі регулювання. В розрахунках для відмінності індексів фаз від індексів напрямків останні взяті в дужки.

В розрахунках потоки насичення, тривалість циклів і тактів регулювання заокругленні до цілих значень, фазові коефіцієнти та ступені насичення напрямків - до другого знаку після коми.

Таким чином:

I Фаза:

II Фаза:

Y=0,11+0,035=0,145.

Розрахуємо тривалість циклу, при тривалості проміжного такту - 4с.:

Тривалості основних тактів:

Висновок до розділу 4

В четвертому розділі проведено розрахунок структури світлофорного циклу та його елементів на регульованому примиканні та розглядається варіант введення світлофорної сигналізації на нерегульованому.

Виходячи з результатів попереднього розділу при розрахунку конфліктних точок на примиканні вулиць Мазепи - Грінченка - Творча для кращого забезпечення безпеки руху вводимо світлофорне регулювання.

Виходячи з принципів по фазного розподілу допускається суміщати лівоповоротній потік, що конфліктує з зустрічним потоком прямого напрямку, який визначає тривалість фази, якщо інтенсивність лівоповоротного потоку не перевищує 120 авто/год., а також не випускаються з однієї смуги транспортні засоби, рух яких передбачено в різних фазах, тобто смуги руху закріплені за окремими фазами. Виходячи з вище вказаного на примиканні Мазепи - Грінченка - Творча пропонуємо двох фазне регулювання, так як ці дві умови виконуються. За таким розподілом фаз тривалість циклу буде рівна 27с.

Література

1. Вікович І.А., Жук М.М., Ройко Ю.Я. "Організація дорожнього руху". Л.: "НУ "Львівська політехніка", 2006р.

2. Бабков В.Н. Дорожные условия и безопасность движения.

3. Гохман, В.М. Визгалов, М.П. Поляков "Пересечение и примыкания автомобильных дорог”. М.: "Высшая школа”, 1989г.

4. Хом'як Я.В., Гончаренко Ф.П., Конелевич Р.И. Инженерное оборудование автомобильных дорог.

5. Аленич М.Д., Савенко В.Я., Титаренко О.М. Інженерне обладнання автомобільних доріг: Навчальний посібник - К.: УТУ, 1998р. - 128с.

6. Черепанов В.И. Транспорт в планировке городов. - М.: Высшая школа. 1981.

7. Лобанов Е.М. Транспортная планировка городов. - М.: Транспорт. 1990.

8. Клинковштейн Г.И. Организация дорожного движения. - М.: Транспорт. 1997.

Размещено на Allbest.ru