224
.pdfРАЗРАБОТКА И ПОСТРОЕНИЕ
ГРАФИКОВ КООРДИНИРОВАННОГО
УПРАВЛЕНИЯ ДОРОЖНЫМ
ДВИЖЕНИЕМ НА ГОРОДСКИХ
МАГИСТРАЛЯХ
Омск • 2011
3
Министерство образования и науки Российской Федерации ГОУ ВПО «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)»
Кафедра «Организация и безопасность движения»
РАЗРАБОТКА И ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКОВ
КООРДИНИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ
ДОРОЖНЫМ ДВИЖЕНИЕМ
НА ГОРОДСКИХ МАГИСТРАЛЯХ
Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Управление в сфере обеспечения безопасности дорожного движения»
для студентов специальности 190702 «Организация и безопасность движения»
Составители: В.В. Петров, В.М. Власов
Омск
СибАДИ
2011
4
УДК 656.1 ББК 35.3
Рецензент канд. техн. наук Г.Г. Шорин (ЗАО «Автоматика - Д» г. Омск)
Работа одобрена научно-методическим советом специальности 190702 «Организация и безопасность движения» в качестве методических указаний для студентов специальности 190702.
Разработка и построение графиков координированного управления дорожным движением на городских магистралях: методические указания к курсовой работе по дисциплине «Управление в сфере обеспечения безопасности дорожного движения» для студентов специальности 190702 «Организация и безопасность движения» / сост.: В.В. Петров, В.М. Власов. – Омск: СибАДИ, 2011. – 18 с.
Методические указания содержат характеристику объекта управления, порядок подготовки дополнительных данных и таблиц для построения графиков и требования к построению графика координированного управления транспортными потоками.
Также рассматриваются процедура составления программы координации и расчет эффективности координированного управления дорожным движением на городских магистралях.
Табл. 6. Ил. 3. Библиогр.: 2 назв.
© ГОУ «СибАДИ», 2011
5
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………… 4
СОДЕРЖАНИЕ И ТРЕБОВАНИЕ К ОФОРМЛЕНИЮ КУРСОВОЙ РАБОТЫ …………………………………………………………………..…. 4
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ ……………………………………………………………………. 5
ПРИМЕР ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ………………………………………… 5
ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ ………………………………………………….… 6
ПОДГОТОВКА ИСХОДНЫХ ДАННЫХ И СОСТАВЛЕНИЕ ТАБЛИЦ 7 Расчет коэффициентов веса фаз на перекрестках при локальном управлении ………………………………………………… 7
Пример расчета коэффициентов веса фаз …………………..………. 7 Определение длительности фаз для каждого перекрестка………..… 8
РАСЧЕТ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ФАЗ И ВЫБОР ДЛИТЕЛЬНОСТИ СВЕТОФОРНОГО ЦИКЛА ПРИ КООРДИНИРОВАННОМ УПРАВЛЕНИИ НА ПЕРЕКЕРСТКАХ…………………………………….. 10
РАСЧЕТ СКОРОСТЕЙ СООБЩЕНИЯ НА ПЕРЕГОНАХ ………...……. 10
ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКА КООРДИНИРОВАННОГО УПРВЛЕНИЯ…. 11
ГРАФИК КООРДИНИРОВАННОГО УПРВЛЕНИЯ НА МАГИСТРАЛИ ………………………………………………………….…… 13
СОСТАВЛЕНИЕ ПРОГРАММЫ КООРДИНАЦИИ …………………….. 14
РАСЧЕТ ЭФФЕКТИВНОСТИ КООРДИНИРОВАННОГО УПРВЛЕНИЯ НА МАГИСТРАЛИ …………………………………………………….…… 14 Заключение…………………………………………………………………… 16
Библиографический список………………………...………………………. 17
6
Введение
Целью курсовой работы является приобретение практических навыков разработки программ координации работы светофоров на городских магистралях графоаналитическим методом.
Задачи курсовой работы:
-построить график координированного управления дорожным движением на городской магистрали;
-обеспечить минимальное количество остановок транспортных средств на перекрестках;
-обеспечить максимальную пропускную способность дорожнотранспортной сети на заданной городской магистрали.
Содержание курсовой работы
На основании исходных данных для каждого варианта необходимо выполнить следующие действия:
1.Подготовить дополнительные данные и составить следующие
таблицы:
-длительности циклов, фаз и коэффициентов веса фаз при локальном управлении;
-длительности фаз при координированном управлении;
-скоростей сообщения на перегонах.
2.Построить график координированного управления.
3.Составить программу координации.
4.Сделать расчет эффективности координированного управления на магистрали.
Требования к оформлению курсовой работы
Курсовая работа должна состоять из пояснительной записки и графического листа формата А2.
Пояснительная записка должна содержать задание, исходные данные, расчеты и таблицы с результатами расчетов, заключение и библиографический список.
7
|
|
|
Исходные данные для выполнения курсовой работы |
|
||||||
|
|
Для выполнения курсовой работы необходимо иметь схему магист- |
||||||||
рали (рис. 1) пофазное управление, номера перекрестков в примере |
||||||||||
исходных данных из табл. 1 и характеристики движения на магистрали из |
||||||||||
табл. 2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
Рис. 1. Схема магистрали: 1, 2 – номер перекрестка; |
– перекресток |
||||||||
|
|
|
|
Пример исходных данных |
|
Таблица 1 |
||||
|
|
|
|
|
|
|||||
Пофазное |
Номер |
Длина |
Время |
Длитель- |
Длитель- |
Интенсив- |
||||
управление |
перек- |
перего- |
проезда |
ности |
ность |
ность по |
||||
|
|
|
рестка |
нов |
перего- |
промтак- |
цикла |
направле- |
||
|
|
|
|
ℓ, |
м |
нов |
тов |
|
Тц, с |
ниям |
2 |
|
|
|
|
|
tпр, с |
tпром, |
с |
|
λ, ед./ч |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
λ1 =600 |
|
|
|
|
1 |
100 |
10 |
5,3 |
|
40 |
||
|
|
|
|
|
||||||
1 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
2 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
300 |
20 |
5,3,3 |
50 |
λ2 =400 |
|||
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
400 |
30 |
3,5 |
40 |
λ3 =300 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
3 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
700 |
40 |
5,3,3 |
70 |
λ4 =250 |
||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
5 |
|
_ |
_ |
5,3 |
|
40 |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Варианты заданий |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Номер перекрестка |
вариантаНомер |
|
Длина |
|
|
Время |
|
Длитель- |
Длитель- |
Интенсив- |
|||||||||||||||
перегона |
|
проезда |
|
ность пром- |
ность цикла |
|
ность по |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
ℓ, м |
|
перегонов |
|
тактов |
|
Тс, |
с |
направлени- |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tпр, с |
|
|
tпром, |
с |
|
|
|
|
ям λ, |
ед./ч |
||||||
|
|
А |
|
В |
|
С |
А |
|
В |
|
С |
А |
В |
С |
А |
В |
С |
λ1 |
|
λ2 |
λ3 |
|
λ4 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
100 |
|
200 |
|
150 |
10 |
|
12 |
|
10 |
5.3 |
|
3.5 |
3.5 |
50 |
45 |
|
40 |
600 |
|
400 |
300 |
|
270 |
|
2 |
300 |
|
150 |
|
100 |
25 |
|
10 |
|
10 |
5.3 |
|
5.3 |
3.5 |
40 |
35 |
|
35 |
400 |
|
600 |
350 |
|
250 |
1 |
3 |
200 |
|
250 |
|
300 |
20 |
|
25 |
|
20 |
3.5 |
|
3.5 |
3.5 |
35 |
40 |
|
50 |
650 |
|
500 |
350 |
|
300 |
4 |
400 |
|
350 |
|
250 |
30 |
|
28 |
|
20 |
3.5 |
|
5.3 |
5.3 |
50 |
40 |
|
40 |
600 |
|
550 |
400 |
|
250 |
|
|
5 |
350 |
|
400 |
|
150 |
15 |
|
30 |
|
12 |
5.3 |
|
3.5 |
5.3 |
40 |
50 |
|
45 |
450 |
|
650 |
350 |
|
300 |
|
6 |
250 |
|
200 |
|
400 |
10 |
|
15 |
|
35 |
5.3 |
|
5.3 |
3.5 |
40 |
35 |
|
45 |
600 |
|
400 |
350 |
|
250 |
|
7 |
150 |
|
300 |
|
200 |
12 |
|
15 |
|
15 |
3.5 |
|
3.5 |
5.3 |
35 |
40 |
|
30 |
400 |
|
550 |
300 |
|
250 |
|
8 |
200 |
|
150 |
|
350 |
15 |
|
10 |
|
18 |
3.5 |
|
5.3 |
3.5 |
45 |
50 |
|
50 |
650 |
|
500 |
300 |
|
270 |
|
1 |
200 |
|
150 |
|
200 |
15 |
|
13 |
|
15 |
3.5.4 |
|
5.3.4 |
3.5.4 |
40 |
50 |
|
55 |
400 |
|
600 |
300 |
|
250 |
|
2 |
150 |
|
300 |
|
150 |
10 |
|
20 |
|
10 |
5.3.3 |
|
3.5.5 |
5.3.3 |
50 |
40 |
|
45 |
400 |
|
600 |
350 |
|
300 |
2 |
3 |
250 |
|
100 |
|
350 |
15 |
|
10 |
|
20 |
3.5.4 |
|
4.3.5 |
3.5.4 |
50 |
50 |
|
40 |
650 |
|
500 |
350 |
|
250 |
4 |
350 |
|
250 |
|
400 |
20 |
|
15 |
|
25 |
4.3.4 |
|
3.5.4 |
4.5.3 |
40 |
45 |
|
50 |
400 |
|
550 |
400 |
|
250 |
|
|
5 |
400 |
|
150 |
|
200 |
25 |
|
18 |
|
15 |
3.4.3 |
|
5.4.4 |
3.4.3 |
50 |
50 |
|
45 |
450 |
|
650 |
350 |
|
300 |
|
6 |
200 |
|
400 |
|
300 |
12 |
|
23 |
|
17 |
5.3.4 |
|
4.5.3 |
4.5.3 |
45 |
40 |
|
50 |
600 |
|
400 |
350 |
|
250 |
|
7 |
300 |
|
300 |
|
150 |
17 |
|
20 |
|
10 |
4.4.5 |
|
3.4.5 |
4.5.4 |
55 |
45 |
|
40 |
400 |
|
550 |
300 |
|
250 |
|
8 |
150 |
|
350 |
|
250 |
13 |
|
15 |
|
14 |
3.5.5 |
|
3.5.5 |
3.5.5 |
45 |
55 |
|
50 |
650 |
|
400 |
300 |
|
260 |
|
1 |
300 |
|
500 |
|
350 |
15 |
|
35 |
|
18 |
5.3 |
|
4.5 |
3.5 |
60 |
45 |
|
60 |
600 |
|
400 |
300 |
|
250 |
|
2 |
500 |
|
400 |
|
450 |
30 |
|
25 |
|
28 |
5.4 |
|
3.5 |
5.3 |
70 |
60 |
|
70 |
400 |
|
600 |
350 |
|
250 |
3 |
3 |
500 |
|
500 |
|
350 |
32 |
|
35 |
|
18 |
3.5 |
|
3.4 |
5.3 |
50 |
70 |
|
50 |
650 |
|
450 |
350 |
|
250 |
4 |
350 |
|
450 |
|
450 |
20 |
|
30 |
|
30 |
5.3 |
|
5.4 |
3.5 |
70 |
50 |
|
70 |
600 |
|
400 |
350 |
|
250 |
|
|
5 |
500 |
|
300 |
|
500 |
30 |
|
15 |
|
35 |
4.5 |
|
4.5 |
4.5 |
60 |
70 |
|
60 |
450 |
|
650 |
300 |
|
250 |
|
6 |
550 |
|
350 |
|
500 |
35 |
|
30 |
|
35 |
4.4 |
|
3.5 |
5.3 |
60 |
60 |
|
60 |
600 |
|
400 |
350 |
|
250 |
|
7 |
500 |
|
450 |
|
400 |
35 |
|
30 |
|
30 |
5.3 |
|
5.4 |
3.5 |
50 |
60 |
|
50 |
400 |
|
550 |
300 |
|
250 |
|
8 |
500 |
|
500 |
|
500 |
35 |
|
35 |
|
35 |
4.5 |
|
3.5 |
4.5 |
50 |
50 |
|
60 |
650 |
|
400 |
300 |
|
260 |
|
1 |
650 |
|
600 |
|
650 |
50 |
|
45 |
|
50 |
5.3.3 |
|
5.4.3 |
3.5.4 |
40 |
70 |
|
45 |
400 |
|
600 |
300 |
|
250 |
|
2 |
650 |
|
650 |
|
600 |
50 |
|
50 |
|
50 |
3.5.3 |
|
3.5.4 |
4.3.5 |
60 |
65 |
|
60 |
400 |
|
600 |
350 |
|
250 |
4 |
3 |
600 |
|
650 |
|
700 |
50 |
|
52 |
|
50 |
3.5.4 |
|
4.3.5 |
3.5.4 |
70 |
40 |
|
70 |
650 |
|
500 |
350 |
|
250 |
4 |
600 |
|
600 |
|
600 |
50 |
|
50 |
|
50 |
4.3.4 |
|
3.5.4 |
4.5.3 |
50 |
40 |
|
50 |
600 |
|
550 |
400 |
|
250 |
|
|
5 |
650 |
|
650 |
|
650 |
52 |
|
53 |
|
53 |
3.4.3 |
|
5.4.4 |
3.5.3 |
40 |
50 |
|
60 |
450 |
|
650 |
350 |
|
300 |
|
6 |
700 |
|
600 |
|
600 |
55 |
|
50 |
|
50 |
5.3.4 |
|
4.5.3 |
4.5.3 |
40 |
70 |
|
40 |
600 |
|
400 |
350 |
|
250 |
|
7 |
650 |
|
700 |
|
650 |
52 |
|
52 |
|
53 |
4.4.5 |
|
3.4.5 |
4.5.4 |
70 |
60 |
|
65 |
400 |
|
570 |
300 |
|
250 |
|
8 |
650 |
|
650 |
|
650 |
50 |
|
50 |
|
50 |
3.4.5 |
|
3.5.3 |
5.3.5 |
70 |
45 |
|
70 |
650 |
|
400 |
350 |
|
230 |
|
1 |
- |
|
- |
|
- |
- |
|
- |
|
- |
5.4 |
|
3.5 |
4.5 |
50 |
45 |
|
40 |
600 |
|
400 |
300 |
|
250 |
|
2 |
- |
|
- |
|
- |
- |
|
- |
|
- |
5.3 |
|
3.5 |
5.3 |
45 |
50 |
|
50 |
400 |
|
600 |
350 |
|
280 |
5 |
3 |
- |
|
- |
|
- |
- |
|
- |
|
- |
3.5 |
|
3.4 |
5.3 |
40 |
40 |
|
45 |
650 |
|
450 |
350 |
|
250 |
4 |
- |
|
- |
|
- |
- |
|
- |
|
- |
5.3 |
|
5.4 |
3.5 |
40 |
50 |
|
50 |
600 |
|
400 |
350 |
|
250 |
|
|
5 |
- |
|
- |
|
- |
- |
|
- |
|
- |
4.5 |
|
3.5 |
5.3 |
70 |
50 |
|
70 |
450 |
|
600 |
300 |
|
250 |
|
6 |
- |
|
- |
|
- |
- |
|
- |
|
- |
4.4 |
|
3.5 |
5.4 |
50 |
70 |
|
60 |
600 |
|
400 |
350 |
|
230 |
|
7 |
- |
|
- |
|
- |
- |
|
- |
|
- |
5.3 |
|
5.4 |
3.5 |
40 |
40 |
|
50 |
400 |
|
570 |
300 |
|
250 |
|
8 |
- |
|
- |
|
- |
- |
|
- |
|
- |
4.5 |
|
3.5 |
4.5 |
50 |
50 |
|
40 |
600 |
|
400 |
300 |
|
260 |
9
Варианты заданий состоят из цифровой и буквенной частей 1-А; 1-В и т.д. Схемы пофазного управления с номерами направлений движения даны в табл. 1 и для всех вариантов одинаковы. Значение интенсивностей по направлениям λ1; λ2; λ3; λ4 соответствуют всей горизонтальной строке каждого варианта.
Например вариант 1-А: ℓ = 100; tпр = 10; tпром = 5,3; Тц = 50; λ1 = 600;
λ2 = 400; λ3 = 300; λ4 = 270. Аналогично и по другим вариантам.
Подготовка дополнительных данных и составление таблиц
Расчет коэффициентов веса фаз k на перекрестках при локальном управлении ЛУ
Целью расчета коэффициентов веса фаз является определение длительности фаз tф при локальном управлении на каждом перекрестке.
Результаты указанных расчетов необходимы также для дальнейших расчетов параметров управления дорожным движением в режиме координированного управления КУ на магистрали.
Определение коэффициента веса каждой фазы в цикле светофорного управления производится по формуле:
ki n i ,
i
i 1
где ki – коэффициент веса i-й фазы; i– интенсивность в i-й фазе.
Следует принимать max из всех интенсивностей в этой фазе.
Пример расчета коэффициентов веса фаз
Исходя из схемы пофазного управления, на каждом перекрестке и в соответствии с вариантом задания необходимо выполнить следующие расчеты:
1-й перекресток (двухфазный цикл):
k |
600 |
|
|
600 |
|
0,7; |
600 250 |
|
|||||
1 |
850 |
|
k2 1 0,7 0,3;
10
2-й перекресток (трехфазный цикл):
k |
|
|
|
|
600 |
|
|
|
|
600 |
|
0,48; |
|
|
|
|
600 400 |
250 |
1250 |
||||||||
1 |
|
|
|
|
|
||||||||
k |
2 |
|
|
|
400 |
0,32 0,3; |
|
||||||
|
|
|
|
||||||||||
|
|
1250 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
k3 |
1 0,5 0,3 0,2; |
|
|
|
|
3-й перекресток (двухфазный цикл):
600
k1 850 0,7; k2 1 0,7 0,3;
4-й перекресток (трехфазный цикл):
k |
|
|
|
600 |
|
|
|
|
600 |
|
0,4; |
||
|
600 600 |
250 |
1450 |
||||||||||
1 |
|
|
|
|
|
||||||||
k |
2 |
|
|
|
600 |
0,4; |
|
|
|
|
|
||
1450 |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k3 1 0,4 0,4 0,2;
5-й перекресток (двухфазный цикл):
k |
600 |
|
|
600 |
|
0,65; |
|
600 300 |
900 |
||||||
1 |
|
|
k2 1 0,65 0,35.
Определение длительности фаз tф для каждого перекрестка
tфi = Тц ki.
где tфi – длительность i-й фазы на перекрестке; Тц – длительность светофорного цикла на данном перекрестке; ki – коэффициент веса i-й фазы.
1-й перекресток:
tф1=40·0,7=28 с;
11
tф2=40·0,3=12 с;
2-й перекресток:
tф1=50·0,5=25 с; tф2=50·0,3=15 с; tф3=50·0,2=10 с;
3-й перекресток:
tф1=40·0,7=28 с; tф2=40·0,3=12 с;
4-й перекресток:
tф1=70·0,4=28 с; tф2=70·0,4=28 с; tф3=70·0,2=14 с;
5-й перекресток:
tф1=40·0,65=26 с; tф2=40·0,35=14 с.
По полученным данным расчетов составляем табл. 3.
Таблица 3
Длительность циклов Тц, фаз tф и коэффициентов веса фаз k при локальном управлении
Номер |
Длитель- |
Длительность фаз tф, с |
Коэффициент веса фаз |
||||
перек- |
ность |
|
|
|
|
|
|
рестка |
цикла |
1-я фаза |
2-я фаза |
3-я фаза |
k1 |
k2 |
k3 |
|
Тц, с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
40 |
28 |
12 |
- |
0,7 |
0,3 |
- |
2 |
50 |
25 |
15 |
10 |
0,5 |
0,3 |
0,2 |
3 |
40 |
28 |
12 |
- |
0,7 |
0,3 |
- |
4 |
70 |
28 |
28 |
14 |
0,4 |
0,4 |
0,2 |
5 |
40 |
26 |
14 |
- |
0,65 |
0,35 |
- |
12