3 Построение и корректировка графика координации светофорных объектов
3.1 Построение графика координации светофорных объектов
Программа координации светофорных объектов рассчитывается графоаналитическим методом. Целью расчета является определение параметров синхронизации работы светофоров на всех перекрестках магистрали, которые выражаются в выборе оптимальных фазовых сдвигов между циклами на перекрестках магистрали.
График координации представляет собой интерпретацию зависимости «путь - время», изображенную в прямоугольной системе координат. По горизонтальной оси откладывают время движения, по вертикальной – пройденный автомобилем путь при расчетной скорости координации.
Скорость движения при этом в определенном масштабе определяет тангенс угла наклона графика «путь – время движения». Очевидно, что угол наклона графика будет определяться также выбранным масштабом пути и времени движения.
При построении графика рекомендуются следующие масштабы:
для пути МL=50 м в 1 см;
для времени Мt=10 сек в 1 см.
Тогда угол наклона графика «путь-время» может быть определен по формуле
(3.1)
где
-
скорость координации, км/час.
Слева от вертикальной оси графика и параллельно ей вычерчивают спрямленный план магистрали с соблюдением выбранного масштаба МL. Перекрестки на плане нумеруют сверху вниз в соответствии с таблицей 3. Расстояние между перекрестками выбирают в соответствии с таблицей 4.
Ширина перекрестков должна соответствовать расстоянию между линиями «Стоп» на магистральном направлении с учетом условия, что все линии «Стоп» располагаются от створа перекрестка на 3 м, (радиусы закруглений проезжей части составляют 5 м).
На графике вправо
от вертикальной оси и перпендикулярно
ей через линии «Стоп» каждого перекрестка
проводят горизонтальные линии. Между
горизонтальными линиями, соответствующими
границам ключевого перекрестка (№3 на
рисунке 3.1), наносят в масштабе длительности
основных и промежуточных тактов
в пределах 8..10 циклов регулирования.
Через т. А, обозначающую момент включения
зеленого сигнала и через точку С,
соответствующую моменту включения
красного сигнала на ключевом перекрестке
под углом
проводят прямые АВ и СD. Обе линии проводят
вверх и вниз до пересечения с горизонтальными
линиями, ограничивающими все рассматриваемые
перекрестки. Аналогичные построения
проводим для других циклов регулирования
на ключевом перекрестке (линии A'B', C'D' и
т.д.) Очевидно, что автомобили, двигаясь
с заданной скоростью координации в
промежутках времени между линиями
АВ-CD; A’B’-C’D’
и т.д., пройдут участок координации без
остановки в направлении от перекрестка
с большим номером к перекрестку с меньшим
номером. Для направления АВ наносят на
каждом перекрестке соответствующие
расчетные длительности основных и
промежуточных тактов
,
располагая их так, чтобы избыток зеленого
сигнала равномерно располагался между
линиями безостановочного движения на
ключевом перекрестке (на рисунке 3.1 в
качестве примера показано построение
основных и промежуточных тактов на
перекрестке №1).
По графику определяется ширина зеленой ленты времени в направлении АВ (т.е. отрезок времени, в пределах которого все автомобили пройдут все перекрестки без остановки). Очевидно, что при выбранном на рисунке 3.1 способе распределения длительностей основных тактов на каждом перекрестке и распределении избытков зеленого сигнала на каждом перекрестке ширина ленты в направлении АВ будет равна длительности зеленой фазы на ключевом перекрестке.
Затем определяют ширину ленты времени в обратном направлении ЕG (в направлении движения от перекрестков с меньшим номером к перекресткам с большим номером).
Для этого через точки Е, F и др. проводят линии графика пути под углом . При этом получают отрезки времени EG-FH; E’G’-F’H’ и т.д., двигаясь в которых с заданной скоростью координации все автомобили пройдут участок координации без остановок.
Очевидно, что при пересечении этих линий с границами других перекрестков лента времени в обратном направлении может не совпасть с положениями зеленого сигнала на соответствующих перекрестках. Это свидетельствует о том, что вся группа автомобилей на перекрестке вынуждена останавливаться, т.е. возникают транспортные задержки. В этом случае необходимо корректировать график координации с целью движения ширины ленты времени в этом направлении (возможно даже за счет некоторого уменьшения ленты времени в направлении АВ).
Рисунок 3.1 – График координации светофорных объектов