Файл: А.В. Косолапов Организация дорожного движения. Методические указания к курсовому проекту.pdf

15

Рис. 6.1. Последовательность расчета длительности цикла и его элементов

Число фаз регулирования определяет количество основных и промежуточных тактов, поэтому расчеты производят несколько раз. Также рекомендуют выполнять данную последовательность расчета параллельно для каждой разработанной схемы пофазного разъезда с тем, чтобы можно было сразу сравнивать получаемые величины.

6.1. Определение потоков насыщения

Поток насыщения Мнij – это интенсивность движения в определенном j-м направлении при условии полностью насыщенной i-й фазы. Он представляет собой величину, определяющую пропускную способность данного направления. Как правило, поток насыщения для каждого направления определяют путем натурных исследований, когда на подходе к перекрестку формируются достаточно большие очереди транспортных средств. Однако методика экспериментального определения потока насыщения громоздка, требует существенных затрат времени, а также не применима для вновь проектируемых перекрестков. Поэтому используют приближенный эмпирический метод по определению потока насыщения.

Для движения в прямом направлении по дороге без продольных

где Мнij – интенсивность движения в определенном j-м направлении при условии полностью насыщенной i-й фазы, прив.авт/ч; Вп – ширина проезжей части в данном направлении данной фазы, м.

Формула (6.1) применима при 5,4м ≤ Вп ≤ 18,0м. Если Вп < 5,4м,

для расчета используют данные, приведенные в табл. 6.1.

Таблица 6.1

Поток насыщения

16

Промежуточные значения определяют интерполяцией. Если перед перекрестком полосы движения обозначены дорожной разметкой, то поток насыщения определяют отдельно для полосы каждой по табл. 6.1.

В зависимости от продольного уклона дороги на подходе к перекрестку изменяется расчетное значение Мнij. Каждый процент уклона на подъеме снижает (на спуске – увеличивает) поток насыщения на 3% (расчетный уклон – это средний уклон дороги на участке от стоп-линии до точки, расположенной от неё на расстоянии 60 м на подходе к перекрестку).

Для движения транспортных средств прямо, налево и (или) напра-

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

Если суммарный поворотный поток составляет менее 10% от общей интенсивности, то им можно пренебречь и рассматривать поток насыщения по формуле (6.1).

Сумма коэффициентов, входящих в знаменатель формулы (6.2), в любом случае должна составлять 100%.

Для право- и левоповоротных потоков, движущихся по специально выделенным полосам, поток насыщения определяют в зависимости

Остальные факторы, характеризующие условия движения (освещение проезжей части, состояние дорожного покрытия и тд.), учитывают с помощью поправочных коэффициентов Кусл. В общем случае условия движения на перекрестке подразделяют на три группы: хорошие

(Кусл =1,2), средние (Кусл =1,0), плохие (Кусл = 0,85). Для учета условий движения значения потоков насыщения, определенные по формулам

17

(6.1)-(6.4), должны быть умножены на соответствующий поправочный коэффициент.

6.2. Определение фазовых коэффициентов

Фазовые коэффициенты характеризуют загрузку перекрестка в данной фазе регулирования. Их определяют для каждого из направлений движения на перекрестке в данной фазе регулирования:

где yij – фазовый коэффициент данного направления; qij и Мнij – соответственно интенсивность движения для рассматриваемого периода суток и поток насыщения в данном направлении движения и данной фазы регулирования, прив.авт/ч.

За расчетный (определяющий длительность основного такта) фазовый коэффициент yi принимают наибольшее значение yij в данной фазе.

При пофазном регулировании и пропуске какого-либо ТП в течение двух и более фаз для него отдельно рассматривают фазовый коэффициент. Он должен быть не более суммы расчетных коэффициентов тех фаз, в течение которых этот ТП пропускают. Если это условие не соблюдается, то один из расчетных фазовых коэффициентов, входящих в эту сумму, должен быть искусственно увеличен.

6.3. Определение длительности промежуточных тактов

Длительность промежуточных тактов должна быть такой, чтобы автомобиль, подходящий к перекрестку на зеленый сигнал со скоростью свободного движения, при смене сигнала с зеленого на желтый смог либо остановиться у стоп-линии, либо успеть освободить перекресток. Остановиться у стоп-линии автомобиль сможет только в том случае, если расстояние от него до стоп-линии на проезжей части будет больше остановочного пути. При этом необходимо помнить, что автомобилю, начинающему движение в следующей фазе, также необходимо определенное время, чтобы достигнуть точки конфликта с автомобилем предыдущей фазы. Это способствует уменьшению длительности промежуточного такта.

Рассматривая крайний случай, можно в общем виде представить структуру промежуточного такта (графически на рис. 6.2):

18

где tпi – длительность промежуточного такта в данной фазе регулирования, с; tрк – время реакции водителя на смену сигналов светофора, с; tт – время, необходимое автомобилю для проезда расстояния, равного тормозному пути, с; ti – время движения автомобиля до самой дальней конфликтной точки (ДКТ), с; ti+1 – время, необходимое для проезда от стоп-линии до ДКТ, автомобилю, начинающему движение в следующей фазе, с.

На практике при расчете принимают, как правило, следующие допущения:

-tрк ≈ ti+1;

-замедление при торможении автомобиля перед стоп-линией явля-

ется служебным и имеет постоянную величину.

Учитывая это, формулу для определения длительности промежуточного такта можно представить в следующем виде:

где Vа – средняя скорость транспортных средств при движении в зоне перекрестка без торможения (с ходу), км/ч; ат – среднее замедление транспортного средства при включении запрещающего сигнала (для практических расчетов ат = 3-4 м/с2), м/с2; ℓi – расстояние от стоп-линии до самой ДКТ, м; ℓа – длина транспортного средства, наиболее часто встречающегося в потоке, м.

19

Значения Vа зависят от характера маневра транспортного средства на перекрестке. Для практических расчетов принимают при движении в прямом направлении Vа = 50-60 км/ч, при движении в поворотном направлении Vа = 25-30 км/ч.

В период промежуточного такта заканчивают движение пешеходы, ранее переходившие улицу на разрешающий сигнал светофора. Максимальное время, которое потребуется пешеходу, чтобы освободить проезжую часть, определяют следующим образом:

tпi(пш) = Bпш , (6.8) 4Vпш

где tпi(пш) – максимальное время, которое потребуется пешеходу, чтобы освободить проезжую часть, с; Впш – ширина проезжей части, пересекаемой пешеходами в i-й фазе регулирования, м; Vпш – расчетная скорость движения пешеходов (как правило, принимают Vа = 1,3-1,4 м/с).

В качестве промежуточного такта выбирают наибольшее значение из tпi и tпi(пш). По условиям безопасности длительность промежуточного такта не должна быть меньше 3 с.

6.4. Эффективное и потерянное время в цикле регулирования

Эффективное время – это время, в течение которого фактически осуществляется движение в данной фазе.

Потерянное время – это время в данной фазе, в течение которого отсутствует движение через стоп-линию.

Вобщем случае моменты начала и окончания эффективного времени не совпадают с моментами включения и выключения зеленого сигнала. При этом должны быть учтены следующие отрезки времени:

-задержка движения при включении зеленого сигнала (задержка старта);

-движение транспортных средств в определенный период желтого сигнала (время разъезда очереди).

Вэтом случае потерянное время в фазе:

где tптi – потерянное время в i-й фазе регулирования, с; tcтi – задержка старта в i-й фазе регулирования, с; tрi – время разъезда очереди в i-й фазе регулирования, с.

Потерянное время в цикле регулирования определяют:

20

где Тпт – потерянное время в цикле регулирования, с.

Для практических расчетов принимают tcтi = 2 c, tpi = 3 c. Эффективное время определяют из условия, что длительность фа-

где toi – продолжительность основного такта i-й фазы, с; tэфi – эффективное время i-й фазы, с.

6.5. Определение длительности цикла регулирования без выделенной пешеходной фазы

При определении длительности цикла регулирования необходимо исходить из предположения, что транспортные средства прибывают к перекрестку случайным образом. Наибольшее распространение для инженерных расчетов длительности цикла на основе минимизации транспортной задержки получила формула Вебстера:

По соображениям безопасности движения длительность цикла больше 120 с считается недопустимой. Если расчетное значение Тц превышает 120 с, необходимо добиться снижения длительности цикла путем:

-увеличения числа полос движения на подходе к перекрестку;

-запрещения отдельных маневров;

-снижения числа фаз регулирования;

-организации пропусков интенсивных потоков в течение двух и более фаз.