4.2. Предварительный этап построения графика
координированного регулирования
Предварительный этап построения графика координированного регулирования осуществляют в следующем порядке.
1
.
Слева от вертикальной оси графика
«путь-время» с соблюдением его
вертикального масштаба наносят
выпрямленный схематичный план магистрали
с указанием расстояний между перекрёстками
1-5 и режимов регулирования на них,
соответствующих расчётному циклу (рис
4.1). Вправо через границы перекрёстков
проводят линии, параллельные горизонтальной
оси. На горизонтальной оси, соответствующей
ключевому перекрёстку (на рис. 4.1 –
перекрёсток 5), наносят слева направо с
соблюдением горизонтального масштаба
повторяющуюся последовательность
сигналов вдоль магистрали. Слева
от схематичного плана магистрали
указывают продолжительность сигналов
светофоров по магистрали в секундах в
последовательности: зелёный – жёлтый
– красный – красный с жёлтым (рис. 4.1).
Рис. 4.1. Предварительный этап построения графика
координированного регулирования
Стоит отметить, что масштаб графика должен позволить нанести минимум три светофорных цикла на диаграмме ключевого перекрёстка.
2. Определяют ширину так называемой ленты времени. Лента времени характеризует границы группы автомобилей, выполняющих требования координированного регулирования. Другими словами, если график движения автомобиля находится внутри этой ленты, то ему гарантируется безостановочное движение. Ширину ленты времени, определяют по формуле
(4.1)
где
– ширина ленты времени, с;
– длительность основного такта на
ключевом перекрёстке по координируемому
направлению, с.
3. Определение угла наклона лент времени на графике координированного регулирования. Тангенс угла наклона лент времени α на графике соответствует расчётной скорости и определяется по формуле
(4.2)
где
– расчётная скорость движения, км/ч;
– горизонтальный масштаб (число секунд
в 1см);
– вертикальный масштаб (число метров
в 1см).
4. Начало построения графика. От начала зелёных сигналов на ключевом перекрёстке и точек, отстоящих вправо на величину , проводят ленты времени какого-то одного направления движения, наклонные к горизонтали на угол α.
Ленты
времени для встречного направления
принимаются той же ширины. Однако она
будет иметь обратный наклон, определяемый
по формуле (4.2), соответственно расчётной
скорости этого направления (угол
на рис. 4.1).
4.3 Этап окончательного построения графика
координированного регулирования
После
осуществления предварительного этапа
осуществляют построения для получения
окончательного графика координированного
регулирования. Для этого располагают
ленты времени встречного направления
под расчётным углом
в границах зелёного
сигнала на ключевом перекрёстке. При
этом добиваются по возможности такого
взаимного положения лент времени, чтобы
на линиях остальных перекрёстков
расстояния
(рис. 4.1), отсекаемые двумя лентами времени
прямого и обратного направлений, были
не больше длительности зелёного сигнала
в направлении координации для каждого
перекрёстка.
После этого на все горизонтальные полосы, соответствующие остальным перекрёсткам, наносят повторяющиеся последовательности сигналов таким образом, чтобы зелёные сигналы охватывали участки , занятые обеими лентами времени. Если при этом имеется избыток зелёного сигнала, то он обязательно должен быть расположен слева от участка . Это требование относится, в том числе, и для ключевого перекрёстка.
Если участок оказался больше зелёного сигнала на каком-либо перекрёстке, т.е. одна из лент времени попадает частично на запрещающий сигнал, необходима коррекция графика. Данную коррекцию осуществляют следующими путями:
- уменьшением ширины ленты времени;
- изменением расчётной скорости (угла наклона ленты времени);
- увеличением длительности зелёного сигнала по магистрали на необходимых перекрёстках.
Перечисленные способы коррекции должны быть ограничены разумными пределами, поскольку могут привести к обратному результату – снижению эффективности управления дорожным движением. Ширину ленты времени не рекомендуют делать менее 0,5 , ибо с её сужением уменьшается вероятность безостановочного проезда по магистрали транспортных средств. Допустимыми границами изменения расчётной скорости являются 10% либо в сторону увеличения, либо в сторону уменьшения. В противном случае расчётная скорость будет существенно отличаться от реальной, что приведёт к увеличению числа задержанных автомобилей. Длительность зелёного сигнала по магистрали увеличивают за счёт пересекаемой улицы, вследствие чего на этой улице на подходах к магистрали могут возрасти транспортные задержки. Как следствие, рекомендуется увеличивать длительность зелёного сигнала не более чем на 5 с. В крайнем случае, допускается дополнительно увеличивать длительность зелёного сигнала за счёт имеющихся на перекрёстке переходных интервалов. При этом следует обязательно проверять уменьшенный основной период для пересекаемой улицы по условию пропуска пешеходного и трамвайного движения.
П
осле
коррекции графика на него наносят все
ленты времени для потоков прямого и
встречного направлений. В результате
он приобретает законченный вид (рис.
4.2).
Рис. 4.2. График координированного регулирования
движения на городской магистрали
После этого по полученному графику необходимо определить сдвиг фаз. Под сдвигом фаз понимают интервал времени между началами основных тактов на соответствующих светофорных объектах. Очевидно, что величина сдвига фаз всегда меньше или равна циклу регулирования. Различают следующие виды сдвига фаз:
- относительно смежных светофорных объектов;
- относительно принятой нулевой отметки (для удобства в качестве нулевой отметки рекомендуют использовать начало основного такта на первом перекрёстке);
- относительно принятой нулевой линии, в качестве которой используют вертикальную ось графика координированного регулирования.
Таким образом, взаимное расположение на горизонтали полученного графика точек, соответствующих началу зелёных сигналов, определяет названные сдвиги фаз.
Необходимо отметить, что при организации координированного регулирования учитывают транспортные средства, поворачивающие с примыкающих улиц на магистраль. Часть из них подъезжает к перекрёстку при красном сигнале на магистрали и поэтому останавливается. Кроме этого, медленно движущиеся автомобили группы, следующей по магистрали, также могут быть остановлены, прибывая к перекрёстку с опозданием на красный сигнал светофора. Такие автомобили носят название внегрупповых.
Очередь внегрупповых автомобилей является препятствием для безостановочного движения последующей группы, подходящей к перекрёстку к моменту начала зелёного сигнала. Очереди внегрупповых автомобилей определяют для каждого перекрёстка методом натурных наблюдений после внедрения разработанной системы координированного регулирования. Уменьшить негативное влияние внегрупповых автомобилей можно за счёт избытка зелёного сигнала. Именно поэтому если на перекрёстках имеется данный избыток, то на окончательном графике координированного регулирования он должен быть расположен слева от участка (в то числе и на ключевом перекрёстке).
В заключение можно сказать, что полученная программа координированного регулирования является расчётной и на практике в процессе эксплуатации этой системы программа координации может потребовать дальнейшей доработки.