6.2. Координированное регулирование движения
Светофорная организация может работать в жёстком и автоматическом режимах. В первом случае переключение сигналов светофора производится контролерами которые работают по заранее определённому режиму. Эта жёсткость работы контролеров и является их основным недостатком, так как регулирование происходит без учёта фактических условий движения. В настоящее время применяются многопрограммные контролеры, имеющие несколько жёстких режимов работы (программа час пик, программа обычных часов, спада интенсивности движения, воскресная и т.д.).
Более совершенной является система авторегулирования, при которой длительность периодов, разрешающих движение, находится в прямой зависимости от интенсивности транспортных потоков. Это обеспечивается тем, что со всех сторон перекрёстка в покрытие устанавливают детекторы, вызывающие при наезде на них колеса автомобиля переключение сигналов светофоров.
Рассмотренные выше способы весьма эффективны при светофорном регулировании на отдельных перекрёстках. Однако не один из них не может обеспечить непрерывного безостановочного движения транспорта.
В городских условиях задержек можно избежать путём создания пересечений улиц в разных уровнях, но это решение сопряжено со значительными капиталовложениями и поэтому не всегда возможно.
Создание улиц непрерывного движения возможно и без устройства пересечений в разных уровнях, если координировать работу всех светофоров на перекрёстках уличной магистрали. При координированной работе светофоров автомобиль, движущийся с определённой скоростью, проходит все перекрёстки при зелёных сигналах светофоров, не останавливаясь.
Существуют несколько систем координированного регулирования:
1) синхронная система с одновременной подачей одноимённых сигналов светофоров одинаковой продолжительности на смежных перекрёстках (“зелёная улица”);
2) синхронная система с одновременной подачей разноимённых сигналов (зелёный и красный) светофоров одинаковой продолжительности;
3) прогрессивная система (“зелёная волна”) с установленным по расчётом сдвигом во времени подачи одноимённых сигналов неодинаковой продолжительности на цепи связанных перекрёстков при одинаковой длительности общего цикла на всех перекрёстках;
4) гибкая прогрессивная система с автоматически изменяющимся циклом в зависимости от интенсивности движения.
Основными параметрами систем координированного регулирования являются: длительность цикла работы светофора, расчётная скорость движения и ширина ленты времени.
Под циклом понимается сумма всех периодов. Период- время горения какого-либо из сигналов светофоров, причём основными периодами считают время горения зелёного сигнала tз или красного tкр. Остальные периоды, предназначенные для очистки перекрёстка от транспортных средств, называются промежуточными tж и tпр. Под термином фаза подразумевается период горения какого-либо основного сигнала плюс период очистки перекрёстка: 1 фаза= tз+ tж; 2 фаза= tкр+ tпр. Длительность двухфазного цикла равна:
где tр- продолжительность реакции водителя, включая время на приведение автомобиля в движение (2-3 сек);
tо- продолжительность периода жёлтого сигнала (3-7 сек);
q- интервал (во времени) между автомобилями (2-5 сек);
М1 и М2- интенсивность движения по каждой из пересекающихся улицах.
Расчётную скорость движения выбирают путём натурных наблюдений за фактическими скоростями. Если расчётная скорость выбрана ниже фактической, то будет происходить торможения и остановка потока перед перекрёстком, а если выше то значительная часть потока не будет успевать пересечь перекрёсток.
Лентой времени называется полоса, в пределах которой гарантируется (при соблюдении расчётной скорости) безостановочный проезд транспорта через все перекрёстки магистрали. Чем шире эта полоса, тем больше возможности движения со скоростями, отличными от расчётной. Безостановочное движение происходит при ширине ленты времени 0,4Т или больше.
Проектирование координированного движения производится построением графика движения. По горизонтали откладывается время, а по вертикали
Рис.6.2.1. График движения по зелёной волне
протяжённость участков. Ширина горизонтальных полос соответствует ширине перекрёстка, а цвет (зелёный, жёлтый, красный) - продолжительности горения каждого сигнала светофора. Наклонные полосы- это “ленты времени”. Угол наклона лент времени соответствует определённой скорости движения. Транспортные средства, движущиеся в пределах ленты времени, имеют гарантию безостановочного проезда всех перекрёстков.
С развитием электронно-вычислительной техники были разработаны программы, позволяющие быстро находить оптимальные варианты графиков координированного регулирования как для отдельных магистралей, так и для районов и даже города в целом.