Последовательность расчёта длительности цикла и его элементов

Определение длительности цикла и основных тактов регулирования основано на сопоставлении фактической интенсивности движения на подходах к перекрёстку и пропускной способности (потоком насыщения) этих подходов. Поэтому эти параметры следует рассматривать в качестве основных исходных данных расчётов (рис.4.1).

 

Потоки насыщения.

Поток насыщения является показателем, зависящем от многих факторов: ширины проезжей части (полосы движения), продольного уклона на подходах к перекрёстку, состояния дорожного покрытия, видимости перекрёстка водителем, наличия в зоне перекрёстка пешеходов и стоящих автомобилей и т.п.

Для случая движения прямом направлении по дороге без продольных уклонов поток насыщения рассчитывают по эмпирической формуле, которая связывает этот показатель с шириной проезжей части, используемой для движения транспортных средств в данном направлении рассматриваемой фазы регулирования:

, (4.1) где - поток насыщения, ед/ч; В_пч – ширина проезжей части в

данном направлении данной фазы, м.

Формула (4.1) применима при 5,4 £ В_пч £ 18,0м. Если ширина проезжей части меньше 5,4 м, для расчёта можно использовать следующие данные:

 

,ед/ч
Впч , м	3,0	3,3	3,6	4,2	4,8	5,1

 

 

Рис. 4.1. Последовательность расчёта длительности цикла и его элементов.

 

 

Если перед перекрёстком полосы обозначены дорожной разметкой, поток насыщения можно определить в соответствии с приведёнными данными отдельно для каждой полосы движения.

В зависимости от продольного уклона дороги на подходе к перекрёстку изменяется расчётное значение потока насыщения. Каждый процент уклона на подъёме снижает (на спуске - увеличивает) поток насыщения на 3 %. При этом расчётным уклоном считают средний уклон дороги на участке от стоп -линии до точки, расположенной от неё на расстоянии 60м на подходе к перекрёстку.

Для случая 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, поток насыщения, полученный по формуле (4.1) или из приведённых данных, корректируют: (4.2)

где a, b, c - интенсивность движения транспортных средств соответственно прямо, налево и направо в процентах от общей интенсивности в рассматриваемом направлении данной фазы регулирования.

Необходимость коррекции связана с уменьшением потока насыщения, так как автомобили, поворачивающие налево или направо из общей полосы движения, задерживают основной поток прямого направления.

Для право- и левоповоротных потоков, движущихся по специально выделенным полосам, поток насыщения определяется в зависимости от радиуса поворота :

для однорядного движения

; (4.3)

для двухрядного движения

. (4.4)

Радиус поворота может быть определён по плану перекрёстка, вычерченного в масштабе. При двухрядном движении в формулу (4.4) подставляют среднее значение радиуса.

Остальные перечисленные факторы, влияющие на поток насыщения, учитывают с помощью поправочных коэффициентов. Эти коэффициенты

отражают условия движения на перекрёстке (табл. 4.1), которые можно подразделить на три группы: хорошие, средние и плохие. Отнесение условий на данном направлении движения через перекрёсток к одной из групп влечёт за собой изменение потока насыщения. Его значение, определённое по формулам (4.1) –(4.4) должно быть умножено на соответствующий поправочный коэффициент.

 

 

Таблица 4.1

Условия движения	Описание условий	Поправочный коэффициент
Хорошие	Отсутствует влияние пешеходов и стоящих автомобилей. Хороший обзор, достаточная ширина проезжей части на выходе с перекрёстка. В тёмное время суток освещение перекрёстка в пределах норм.	1,2
Средние	Наличие характеристик из групп «хорошие» и «плохие» условия.	1,0
Плохие	Низкая средняя скорость движения. Неудовлетворительные ровность и сцепные качества покрытия. Имеется влияние стоящих автомобилей, конфликтов с транспортными потоками при поворотном движении, пешеходов. Плохой обзор перекрёстка, слабая освещённость проезжей части.	0,85

 

Фазовые коэффициенты.

Фазовые коэффициенты определяют для каждого из направлений движения на перекрёстке в данной фазе регулирования

, (4.5)

где y_ij - фазовый коэффициент данного направления; N_ij и М_нij – соответственно интенсивность движения и поток насыщения в данном направлении данной фазы регулирования, ед/ч.

За расчётный (определяющий длительность основного такта) фазовый коэффициент y_i принимается наибольшее значение y_ij в данной фазе. Меньшие значения могут быть использованы в дальнейшем для определения минимально необходимой длительности разрешающего сигнала в соответствующих этим коэффициентам направлениях движения.

 

№ фазы	Направление движения	Nij	Мнij	yij	yi		x
I
II

 

Промежуточные такты.

В соответствии с назначением промежуточного такта его длительность должна быть такой, чтобы автомобиль, подходящий к перекрёстку на зелёный сигнал со скоростью свободного движения, при смене сигнала с зелёного на жёлтый смог либо остановиться у стоп–линии, либо успеть освободить перекрёсток (миновать конфликтные точки пересечения с автомобилями, начинающими движения в следующей фазе).

, (4.6)

где v_a – средняя скорость транспортных средств при движении на подходе к перекрёстку и в зоне перекрёстка без торможения (с ходу), км/ч; а_Т – среднее замедление транспортных средств при включении запрещающего сигнала (для практических расчётов а_Т 3 4 м/с²); - расстояние от стоп - линии до самой дальней конфликтной точки пересечения с автомобилями, начинающими движение в следующей фазе, ДКТ, м; - длина транспортного средства, наиболее часто встречающегося в потоке, м.

В период промежуточного такта заканчивает движение и пешеходы, ранее переходившие улицу на разрешающий сигнал светофора. За время t_пi пешеход должен или вернуться на тротуар, откуда он начал движение, или дойти до середины проезжей части (островка безопасности, разделительной полосы). Максимальное время, которое потребуется для этого пешеходу,

, (4,7)

где - ширина проезжей части, пересекаемой пешеходами в i - й фазе регулирования, м; v_пш – расчётная скорость движения пешеходов (обычно пронимается 1,3м/с).

В качестве промежуточного такта выбирают наибольшее значение из t_пi и t_пi(пш).

 

Цикл регулирования.

Случайному прибытию транспортных средств к перекрёстку соответствует формула цикла

, (4.8)

где ;

Формула (4.8), предложенная английским исследователем Ф. Вебстером на основе минимизации транспортной задержки, получила достаточную практическую проверку в реальных условиях движения, и широко используется для инженерных расчётов во многих странах мира, в том числе и в РФ.

При высокой интенсивности движения и недостаточной пропускной способности перекрёстка (низкие значения М_н) сумма расчётных фазовых коэффициентов Y стремиться к единице, а длительность цикла к бесконечности.

По соображениям безопасности движения длительность цикла больше 120 с считается недопустимой так как водители при продолжительном ожидании разрешающего сигнала могут посчитать светофор неисправным и начать движение на запрещающий сигнал. Если расчётное значение превышает 120 с, необходимо добиться снижения длительности цикла путём увеличения числа полос движения на подходе к перекрёстку, запрещения отдельных манёвров, снижения числа фаз регулирования, организации пропуска интенсивных потоков в течении двух и более фаз. По тем же соображениям не целесообразно принимать длительность цикла менее 25 с.

 

 

Основные такты.

Длительность основного такта t_oi в i -й фазе регулирования пропорциональна расчётному фазовому коэффициенту этой фазы. Поэтому, если сумма основных тактов равна Т_ц-Т_п, то

. (4.9)

 

По соображениям безопасности движения t_oi обычно принимают не менее 7с. В противном случае повышается вероятность цепных ДТП при разъезде очереди на разрешающий сигнал светофора. Поэтому, если длительность основного такта, рассчитанная по формуле (4.9), получается менее 7 с, её следует увеличить до минимально допустимой. Расчётную длительность основных тактов необходимо проверить на обеспечение ими пропуска в соответствующих направлениях пешеходов.

Время, необходимое для пропуска пешеходов по какому-то определённому направлению t_пш , рассчитывают по эмпирической формуле, учитывающей суммарные затраты времени на пропуск пешеходов,

. (4.10)

Если какие-либо значения t_пш оказались больше рассчитанной по формуле (4.9) длительности соответствующих основных тактов, то окончательно принимают новую уточнённую длительность этих тактов, равную наибольшим значениям t_пш. При этом не будет оптимального соотношения фаз в цикле регулирования, так как нарушаются условия пропорциональности между t_oi и y_i. При большем значении t_oi в конфликтующем направлении накапливается в ожидании разрешающего сигнала большее число транспортных средств, которые получают право на движение в других фазах, где основные такты могли остаться без изменения.

Такое нарушение пропорциональности не приводит к существенному возрастанию транспортной задержки, если t_oi и t_пшi не значительно отличаются друг от друга (на 4-5 с). В этом случае t_oi можно увеличить до t_пшi и соответственно увеличить длительность цикла.

При существенном отличии указанных параметров требуется восстановить оптимальное соотношение длительности фаз в цикле. Для этого необходимо изменить также и длительность основных тактов, не уточнявшихся по условиям пешеходного движения, т. е. скорректировать структуру цикла.

Новому скорректированному значению цикла регулирования соответствует формула

, (4.11)

где ; ; ;

-сумма фазовых коэффициентов, основные такты которых не уточнялись по условиям пешеходного движения; - суммарная длительность основных тактов, уточнённых по условиям пешеходного движения, с.

 

Зная скорректированное значение цикла регулирования ,можно определить новую длительность основных тактов , не уточнявшихся по пешеходному движения. Для этого в формулу (4.9) надо подставить скорректированное значение , полученное после преобразования формулы (4.8):

. (4.12)

Коррекция цикла приводит к его увеличению и, следовательно, к росту транспортной задержки. Избежать коррекции можно путём организациипоэтапного пропуска пешеходов через проезжую часть. Это позволяет уменьшить длину перехода В_пш и, таким образом, снизить время t_пш. Однако в этом случае необходимо устройство на проезжей части островков безопасности.

 

⇐ Предыдущая123Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: