2 Выбор схемы пофазного разъезда

Исходными данными для разработки схемы режима пофазного разъезда есть геометрические параметры перекрестка и характеристики транспортных потоков на нем. При этом следует стремиться к минимальному числу фаз для обеспечения высокой пропускной способности перекрестка, если это не противоречит требованиям безопасности движения.

Применение трех и больше фаз регулирование связано, как правило, с высокой интенсивностью транспортных левоповоротных потоков и пешеходного движения.

При разработке схемы пофазного разъезда необходимо выдерживать такие принципы:

1. Допускается совмещать в одной фазе левый поворотный поток, конфликтующий с встречным потоком прямого направления, если интенсивность левого поворотного потока не более 120 авт/ч.

2. Пешеходный и конфликтующие с ним поворотные транспортные потоки могут сочетаться в одной фазе, если интенсивность пешеходного потока не превышает 900 чел/ч, а интенсивность каждого из поворотных транспортных потоков не превышает 120 авт/ч.

3. Полосы движения необходимо закреплять за определенными фазами. Не планировать выезд транспортных средств, получающих право движения в разных фазах, с одной полосы.

4. Стремиться к тому, чтобы интенсивность движения, которая в среднем приходится на одну полосу, не превышала 600 ... 700 авт/ч.

5. Если проезжая часть имеет три полосы движения и более в одном направлении, необходимо рассматривать возможность поэтапного перехода пешеходами улицы в течение двух фаз регулирования.

Таким образом нами предложен следующий пофазный разъезд:

Рисунок 2.1 - Схема пофазного разъезда

Первая фаза - разрешено движение с первого подхода прямо, направо сторону и налево и со второго подхода прямо, направо сторону и налево. Движение пешеходов запрещено.

Вторая фаза - разрешено движение с третьего подхода прямо, направо сторону и налево и с четвертого подхода прямо и направо. Пешеходный переход разрешен со стороны первого подхода.

Третья фаза - разрешено движение с четвертого подхода налево. Пешеходный переход разрешен со стороны второго подхода.

3 Расчет продолжительности цикла светофорного регулирования

Расчет цикла светофорного регулирования выполняется согласно следующей методике.

3.1 Потоки насыщения

Потоки насыщения рассчитываются отдельно для каждого подхода к перекрестку в каждой фазе.

Поскольку перекресток проектированный, потоки насыщения определяются не путем натурных наблюдений, а за эмпирическими зависимостями.

Для случая движения по асфальтобетонной дороге без продольных уклонов поток насыщения рассчитывается по формуле:

, (3.1)

где M_Hij – поток насыщения j-го направления движения (на j-ой полосе) в i-й фазе регулирования, авт/ч;

В_ПЧ – ширина проезжей части (полосы движения), которую занимает данный поток на подходе к перекрестку, м;

K_R – коэффициент, который учитывает влияние радиусу кривизны траектории движения поворотных потоков на поток насыщения;

K_С – коэффициент, который учитывает влияние состава транспортных потоков на поток насыщения.

Поток насыщения рассчитывается по формуле (3.1), если ширина проезжей части для данного направления движения не меньше 5,4 м. Если В_ПЧ < 5,4 м, то значение (525·В_ПЧ) в формуле (4.1) принимают по данным из таблицы 3.1.

При других значениях B_ПЧ, не вошедших в таблицу, для определения (525·В_ПЧ) применяется интерполяция.

Таблица 3.1 - Зависимость потока насыщения от ширины проезжей части

BПЧ	3,0	3,3	3,75	4,2	4,8	5,1
MHij	1850	1875	1980	2075	2475	2700

В данном курсовом проекте все полосы имеют ширину проезжей части 3,75 м, значение составляет 1980 авт/ч.

Коэффициент К_R определяется по формуле:

, (3.2)

где R – радиусу кривизны траектории движения поворотных потоков, м.

Значение R определяются по плану перекрестка. Коэффициент К_R рассчитывается лишь для поворотных потоков, которые двигаются по отдельным полосам.

Если из какой-то полосы транспортные средства двигаются в разных направлениях, поток насыщения уменьшается через взаимные препятствия автомобилей. В этом случае коэффициент К_R не используется в формуле (3.1). Вместо него применяется коэффициент К_С:

, (3.3)

где a, b и c – доли интенсивности движения транспортных средств соответственно прямо, налево и направо от общей интенсивности движения по полосе, %.

Пример расчета для первой фазы с 1 подхода:

Влиянием K_С можно пренебречь при частице поворотных потоков меньше 10%.

авт/ч.

Аналогично рассчитываем потоки насыщения и для других фаз, результаты расчетов заносим в таблицу 3.2.

3.2 Фазовые коэффициенты

Фазовые коэффициенты определяются для каждого подхода транспортных средств, в каждой фазе регулирования по формуле:

, (3.4)

где Y_ij – фазовый коэффициент j-го потока (полосы движения) в i-й фазе регулирования;

N_ij – интенсивность движения в j-ом направлении (полосы движения) i-ой фазы регулирования, авт/ч.

Для 1 фазы с подхода 1:

Аналогично рассчитываем фазовые коэффициенты и для других фаз, результаты расчетов сводим в таблицу 3.2.

В качестве расчетных, что определяют продолжительность основного такта, фазовых коэффициентов для каждой фазы принимают наибольшие значения Y_ij в каждой фазе.

Рассчитанные значения фазовых коэффициентов заносим в таблицу 3.2.

Таблица 4.2 - Потоки насыщения и фазовые коэффициенты

Фаза	Первая фаза			Вторая фаза			Третья фаза
Потоки движения	1-2	2-1	3-4		4-3	4-1
Интенсивность, N, авт/ч
525·Впч	3937,5	5906,25	3937,5		-	-
a, %	78,5	83	74		-	-
b, %	13	7	14		-	-
c, %	8,5	10	12		-	-
Kc	0,89	0,46	0,88		-	-
MH, авт/ч	3504	2717	3465		1980	1980
Y	0,199	0,353	0,234		0,394	0,07
YP	0,353			0,394			0,07

4.3 Расчет продолжительности светофорного цикла и тактов регулирования

Поскольку во всех фазах цикла светофорного регулирования разрешенное движение транспортных средств, продолжительность цикла рассчитывается по формуле Вебстера:

, (3.5)

где - сумма расчетных фазовых коэффициентов

, (3.6)

– сумма продолжительности промежуточных тактов

, (3.7)

где – расчетный фазовый коэффициент в i-ой фазе;

– продолжительность промежуточного такта в i-ой фазе:

- количество фаз регулирования.

Продолжительность промежуточных тактов в каждой фазе рассчитывается по формуле:

, (3.9)

где V_а - средняя скорость движения транспортных средств в зоне перекрестка, км/ч;

a_t - среднее замедление транспортного средства при включении сигнала, который запрещает движение, м/с² ;

l_j – расстояние от стоп-линии до самой дальней конфликтной точки пересечения с транспортными средствами, которые начинают движение в следующей фазе, м;

l_а - длина транспортного средства, которое наиболее часто встречается в потоке, м.

Значение V_а принимают произвольно (рекомендуется 35-45 км/ч). Замедление a_t = 3...4, м/с.

Если в отдельной фазе движутся только пешеходы, то есть фаза пешеходная продолжительность промежуточного такта рассчитывается по формуле

, (3.10)

где - ширина проезжей части, м;

= 1,3 м/с - скорость движения пешеходов.

Для упрощения расчетов и исходя из требований безопасности, в данном курсовом проекте продолжительность промежуточных тактов принимаем равными 3с, если улица, которую пересекают автомобили, имеет две полосы движения и 4с при большем количестве полос, независимо от расчетного значения. То есть продолжительность промежуточных тактов принимаем в пределах 3...4 с.

Исходя из требований обеспечения безопасности движения, продолжительность цикла светофорного регулирования должна лежать в пределах с.

Продолжительность основного такта в каждой фазе регулирования рассчитывается за формулой:

, (3.11)

Для первой фазы продолжительность основного такта составляет

Аналогично рассчитываем продолжительность основных тактов других фаз. Так .

Исходя из условий обеспечения безопасности движения, время основного такта должно быть не меньше 7 с.

Расчетную продолжительность основного такта необходимо проверить по условию пропуска пешеходов, которые переходят дорогу в данной фазе регулирования. Время необходимое для пропуска пешеходов рассчитывается по эмпирической формуле:

(3.12)

где – максимальная ширина проезжей части, которую в данной фазе переходят пешеходы, м;

– скорость движения пешеходов, м/с. Принимаем м/с.

Время, необходимое для пропуска пешеходов во второй и третьей фазе составляет:

Если любые значения больше продолжительности соответствующих основных тактов для пропуска автомобилей, то принимают = _. Продолжительность цикла в этом случае также необходимо увеличить.

Окончательно принимаем продолжительность основного такта, который равняется большему из приобретенных значений , а скорректированное .

Режим работы светофорного оборудования представим в виде циклограммы.

№	Номер и тип светофора	Первая фаза		Вторая фаза		Третья фаза
		51	4	51	4	51	3
1	Ст1, Ст4
2	Ст2, Ст5
3	Ст3
4	Сп1, Сп8
5	Сп2, Сп7
6	Сп3
7	Сп4, Сп5
8	Сп6

Условные обозначения:

• к расный сигнал

• з еленый сигнал

• ж елтый сигнал

• к расно-желтый сигнал

Рисунок 3.1 - Циклограмма работы светофорного оборудования

Условные обозначения:

- зеленый сигнал;

- красный сигнал;

- желтый сигнал.

Рисунок 3.1 – График работы светофорного объекта

Рисунок 3.1 – Циклограмма работы светофорных объектов