Расчет длительности цикла и его элементов

 

Потоки насыщения

Потоки насыщения определяют путем натурных наблюдений в те периоды, когда на подходе к перекрестку образуются достаточно большие очереди транспортных средств. Если натурные наблюде­ния не проводились или светофорное регулирование предусмат­ривается для вновь проектируемых перекрестков, то потоки на­сыщения можно определить по эмпирическим формулам.

При движении по дороге с нулевым уклоном в прямом направлении поток насыщения (ед/ч) можно определить с помощью ширины проезжей части, используемой для движения транспортных средств в данном направлении рассматриваемой фазы регулирования:

 

, (1)

 

где – ширина проезжей части в данном направлении данной фазы регулирования, м.

Исследования показали, что формула (1) применима при 5,4 м 18,0 м. Если ширина проезжей части меньше 5,4 м, для расчета можно использовать данные табл. 5.

 

Таблица 5

Потоки насыщения в зависимости от ширины

проезжей части в данном направлении

 

, м	3,0	3,3	3,6	4,2	4,8	5,1
, ед/ч

 

Если на подходах к перекрестку полосы движения выделены дорожной разметкой, то поток насыщения можно определить в соответствии с приведенными данными отдельно для каждой полосы движения.

Продольный уклон дорог на подходах к перекрестку может быть не равен нулю, тогда изменится расчетное значение потока насыщения. Каждый процент уклона на подъеме снижает (на спуске – увеличивает) поток насыщения на 3%. Расчетным уклоном считают средний уклон дороги на участке от стоп-линии до точки, расположенной от нее на расстоянии 60 м на подходе к перекрестку.

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, поток насыщения, полученный по формуле (1), корректируют:

 

, (2)

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

При выделении специальных полос для право- и левоповоротных потоков величину определяют, используя величину радиуса поворота :

– для однорядного движения:

 

; (3)

 

– для двухрядного движения:

 

. (4)

 

Величину радиуса поворота можно определить по плану перекрестка, который вычерчивают в масштабе (см. рис. 1). При двухрядном движении транспортных средств в формулу (4) подставляют среднее значение радиуса .

Факторы, отражающие условия движения транспорта на перекрестке, учитываются введением поправочного коэффициента, принимаемого по табл. 3. Подсчитанное значение потока насыщения умножается на принятый поправочный коэффициент.

 

Фазовые коэффициенты

Значения фазовых коэффициентов определяют для каждого из направлений движения на перекрестке в данной фазе регулирова­ния. Для этого используют формулу:

, (5)

где – фазовый коэффициент данного направления;

и – cсоответственно интенсивность движения для рассматриваемого периода суток и поток насыщения в данном направлении данной фазы регулирования, ед/час.

В каждой фазе регулирования выбирают наибольшее значение фазового коэффициента , и эта величина используется в дальнейших расчетах. Если транспортный поток в каком-либо направлении пропускается в течение 2 фаз и более, то фазовый коэффициент рассчитывают отдельно. Независимо от значения он не принимается в качестве расчетного. Но этот фазовый коэффици­ент должен быть не более суммы расчетных фазовых коэффициентов тех фаз, в течение которых этот поток пропускается. При не­выполнении этого условия один из расчетных фазовых коэффициен­тов, входящих в сумму, должен быть искусственно увеличен.

 

Промежуточные такты

 

Длительность промежуточного такта должна быть подобрана таким образом, чтобы автомобиль, двигаясь со скоростью свобод­ного движения, смог или остановиться у стоп-линии при смене сигнала светофора с зеленого на желтый или успеть освободить перекресток, миновав при этом конфликтные точки пересечения с автомобилями, начинающими движение в следующей фазе. Время проезда остановочного пути состоит из времени реакции водителя на смену сигналов светофора и времени торможения. С учетом этих факторов величина промежуточного такта , с, будет определяться следующим выражением (рис. 3):

 

, (6)

 

где – время реакции водителя на смену сигналов светофора, с;

– время, необходимое автомобилю для проезда расстояния, равного тормозному пути, с;

– время движения автомобиля до самой дальней конфлик­тной точки, (ДКТ), с;

– время, необходимое для проезда от стоп-линии до ДКТ автомобилю, начинающему движение в следующей фазе, с.

Параметры и в формуле (6) по значению близки друг к другу, если входят в уравнение с разными знаками, то их можно исключить.

Для практических расчетов можно рекомендовать другую формулу для определения длительности промежуточного такта:

, (7)

где – средняя скорость транспортных средств при движении на подходе к перекрестку и в зоне перекрестка без торможения (с ходу), км/ч;

– среднее замедление транспортного средства при включении запрещающего сигнала (для практических расчетов принимается 3-4 м/с²);

– расстояние от стоп-линии до самой ДКТ, м;

– длина транспортного средства, наиболее часто встречающегося в потоке, м.

 

Рис. 3. Составляющие промежуточного такта

 

За время действия промежуточного такта пешеход должен успеть дойти до середины проезжей части (островка безопасности, центральной разделительной полосы, линии, разделяющей потоки встречных направлений). Для этого пешеходу потребуется максимальное время, определяемое по формуле:

 

, (8)

где – ширина проезжей части, пересекаемой пешеходами в -той фазе регулирования, м;

– расчетная скорость движения пешеходов (обычно принимается 1,3 м/с).

В качестве промежуточного такта выбирают наибольшее значение из и .

 

Цикл регулирования

 

В случае равномерного прибытия транспортных средств к перекрестку минимальная длительность цикла зависит от суммарного значения промежуточных тактов и суммарного значения фазового коэффициента:

, (9)

где – цикл регулирования, с;

– сумма промежуточных тактов в цикле регулирования, с:

 

; (10)

– сумма расчетных фазовых коэффициентов:

. (11)

Равномерное прибытие транспортных средств к перекрестку на практике встречается очень редко. Чаще имеет место случайное прибытие, то есть интервалы между последовательно прибывающими к перекрестку транспортными средствами не одинаковы. При случайном прибытии транспортных средств продолжительность цикла может быть определена по формуле Ф. Вебстера:

 

. (12)

По условиям безопасности движения длительность цикла не должна быть более 120 с. Если расчетное значение превыша­ет указанную величину, то необходимо добиться снижения дли­тельности цикла следующими мероприятиями:

– путем увеличения числа полос движения на подходе к перекрестку;

– запрещения отдельных маневров;

– снижения числа фаз регулирования;

– организации пропуска интенсивных потоков в течение двух и более фаз.

С другой стороны длительность цикла не должна быть менее 25с.

 

Основные такты

 

Во время основного такта разрешается движение транспортных средств и пешеходов, а в конфликтующем направлении движение запрещается. Длительность основного такта пропорциональна рас­четному фазовому коэффициенту. Основной такт определяют для каждой фазы регулирования по формуле:

 

. (13)

 

Установлено, что длительность основного такта должна быть не менее 7 с. Если длительность основного такта, подсчитанная по формуле (13), окажется менее 7 сек, то ее необходимо уве­личить до минимально допустимой. Длительность основных тактов проверяют из условия пропуска ими пешеходов и трамваев в со­ответствующих направлениях.

При определении времени для пропуска пешеходов в каком-то направлении используют эмпирическую формулу:

 

, (14)

где – путь, проходимый пешеходами в рассматриваемой фазе регулирования, м;

– расчетная скорость движения пешеходов, м/с.

Для пропуска трамвая через перекресток необходимо время:

 

, (15)

где – длительность такта регулирования, обеспечивающего пропуск трамвая, с;

– путь движения трамвая от стоп-линии до самой дальней конфликтной точки с транспортными средствами, начинающими движение в следующей фазе, м;

– длина трамвайного поезда, м;

– скорость движения трамвая в зоне перекрестка ( =20 км/ч).

Значения и сравнивают с длительностью основного такта, подсчитанную по формуле (13). Если какая-либо из величин и оказалась больше длительности соответствующих основных тактов, то за расчетную величину принимается наибольшее значение. В этом случае нарушается оптимальное соотношение фаз в цикле регулирования, поскольку не выполняется условие пропорциональности между и . При увеличенном значении основного такта в конфликтующем направлении в ожидании зеленого сигнала накапливается большое число транспортных средств. Они получат право на движение в следующих фазах, где основные такты могли бы остаться без изменения. Если и (или ) отличаются друг от друга не более чем на 4-5 с, то нарушение пропорциональности между и не приводит к существенному возрастанию транспортной задержки. В таких случаях длительность основного такта можно увеличить до (или ) и, соответственно, увеличить длительность цикла.

При значительном отличии рассмотренных параметров необходимо обеспечить оптимальное соотношение длительности фаз в цикле. При этом требуется изменить также и длительность основных тактов, которые не уточнялись по условиям пешеходного или трамвайного движения, то есть выполнить коррекцию структуры цикла. Известны два способа коррекции цикла.

При использовании первого способа коррекции фазовые коэффициенты сохраняются. Основные такты увеличиваются пропор­ционально этим фазовым коэффициентам. Первый способ коррекции приводит к неоправданному увеличению цикла регулирования. Поэтому первый способ коррекции цикла не получил широкого распространения.

Второй способ коррекции основан на том, что в формулу цикла вводят новые фазовые коэффициенты для тех фаз, для которых основные такты уточняются по условиям пешеходного или трамвайного движения. Скорректированное значение цикла регулирования , с, определяется формулой:

, (16)

;

;

,

 

где – сумма фазовых коэффициентов, основные такты которых не уточнялись по условиям пешеходного и трамвайного движений, с;

– суммарная длительность основных тактов, уточненных по условиям пешеходного и трамвайного движения, с.

По скорректированному значению цикла регулирования мож­но определить новую длительность основных тактов , кото­рые не уточнялись по пешеходному или трамвайному движению:

 

. (17)

Коррекция цикла приводит к транспортной задержке. Отка­заться от коррекции можно путем введения поэтапного пропуска пешеходов через проезжую часть улицы. Это мероприятие применимо при устройстве на проезжей части островков безопасности.

 

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: