4299

11

2.3 Корректировка ширины проезжей части и пешеходных переходов, с учетом организации регулируемого перекрестка

Принятая ширина полос движения и ширина проезжей части может быть скорректирована, с учетом введения активного (светофорного) регулирования на перекрестке, на основании СНиП 2.07.01-89 [15]. Также, если предложенная схема пофазного разъезда требует введения полосы разгона (торможения) или выделения аналогичных специальных полос для пропуска левоили правоповоротных потоков при организации регулируемого перекрестка, ширина проезжей части в местах возможного введения таких полос соответствующим образом должна быть скорректирована. Протяженность специальных полос определяется расчетным путем в п. 5 пояснительной записки.

В случае, если корректировка полос движения не нужна, в данном пункте следует отразить, что принятые ранее параметры перекрестка, при введении светофорного регулирования остаются без изменений.

Ширина регулируемых пешеходных переходов определяется на основании ГОСТ 23457-86 [9]. С учетом интенсивности пешеходного движения:

где NП - часовая интенсивность движения пешеходов, чел./ч; 500 - среднечасовая интенсивность движения пешеходов, при ширине полосы движения 1 м.

Ширина регулируемого пешеходного перехода должна приниматься не менее 4 м. При ширине пешеходного перехода более 6 м, необходимо предусматривать разделение пешеходных потоков по направлениям.

2.4 Расчет цикла регулирования

2.4.1 Определение потоков насыщения и фазовых коэффициентов

Поток насыщения, отражающий пропускную способность подхода в рассматриваемой фазе, с учетом открытых для движения полос определяется для всех одновременно разрешенных направлений движения в рассматриваемой фазе. Его определяют с использованием формулы [2]

где Р1 - пропускная способность полосы движения, ед./ч; п - число полос, открытых для движения при входе на перекресток; N - интенсивность прямого

12

направления, авт./ч; NЛ - интенсивность левоповоротного потока, авт./ч; NПР - интенсивность правоповоротного потока, авт./ч.

Пропускная способность полосы движения для регулируемого пересечения может быть принята с учетом потока, уровень удобства которого приближается к нестабильному. В этом случае Р1 = 1800 авт./ч.

Следует отметить, что при наличии в рассматриваемой фазе только прямых, левоили правоповоротных потоков, для вычисления потока насыщения необходимо воспользоваться следующими соотношениями.

При движении в прямом направлении, без уклонов проезжей части

где ВПЧ - ширина проезжей части рассматриваемого прямого направления, м. Для лево- и правоповоротных потоков, с учетом радиусов закруглений R

поток насыщения составит

где Rср - средний радиус поворота двух полос, м.

Радиус поворота для однорядного движения определяется по внутреннему радиусу на уровне переднего колеса автомобиля. В случае двухрядного движения, средний радиус поворота определяется по центральной оси полос движения поворачивающих транспортных потоков.

Определив потоки насыщения, следует вычислить долю загрузки подхода или выделенных полос с использованием фазового коэффициента:

i Mi

где NПРi - суммарная интенсивность движения на рассматриваемом подходе в направлениях, обслуживаемых в данной i-й фазе регулирования, авт./ч; Мi – поток насыщения транспортом, авт./ч.

Если в соответствии со схемой пофазного разъезда одно из направлений обслуживается в течение двух и более фаз, определение фазовых коэффициентов производится следующим образом. Первоначально определяется, в каких

13

фазах разрешено движение для рассматриваемого направления, и дальнейшая работа производится только с этими фазами.

Из совокупности действующих в каждой конкретной i-й фазе направлений движения определяют те, которые обладают наибольшим фазовым коэффициентом (отношением NП MН ), и им присваивают новое обозначение y*:

где i – номер фазы регулирования; j – номер направления движения.

Каждый фазовый коэффициент включает в выборочную совокупность под знак «максимум» только те направления, которые разрешены для движения в рассматриваемой i-й фазе. В число рассматриваемых отношений по всем фазам не допускается включать направление, действующее на протяжении нескольких фаз, например отношение NПk MНk .

Далее производится сравнительный анализ: превышает ли сумма новых фазовых коэффициентов yi* y1* y2* ... yi* значение отношения NПk MНk .

В случае положительного ответа принятые ранее фазовые коэффициенты оста-

14

Выбор фазовых коэффициентов yi выполняется в соответствии с блок-схемой, представленной на рис. 2.2. Результаты расчетов должны быть отражены в соответствующей таблице (прил. Д, табл. 7).

Начало

Фазовые коэффициенты для каждой i-й фазы составляют

причем yi* не включает в рассмотрение отношение NПk MНk для направления, работающего в нескольких фазах.

Рис. 2.2 Блок-схема алгоритма определения фазовых коэффициентов для нескольких смежных фаз

2.4.2 Определение промежуточных тактов цикла регулирования

Промежуточный такт назначается для того, чтобы автомобиль, подходящий к перекрестку на зеленый сигнал со скоростью свободного движения, при смене сигнала с зеленого на желтый смог остановиться либо у «стоп»-линии, либо успеть освободить перекресток (миновать конфликтные точки пересече-

15

ния с автомобилями, начинающими движение в следующей фазе). Длительность промежуточного такта в рассматриваемой i-й фазе регулирования определяется по формуле

где tрк - время реакции водителя на смену сигналов светофора, с; tТ - время, необходимое водителю для проезда расстояния, равного тормозному пути, с; ti+1 - время, необходимое для проезда от «стоп»-линии до самой дальней конфликтной точки, с; ti - время движения автомобиля до самой дальней конфликтной точки, с.

Время для преодоления расстояния, равного тормозному пути tТ является одинаковым для всех фаз и определяется как

где VT – средняя скорость транспортных средств при движении на подходе к перекрестку и в зоне перекрестка без торможения (с ходу), км./ч; jT - среднее замедление транспортного средства при включении запрещенного сигнала светофора, м/с2; 3,6 – переводной коэффициент.

Время движения до самой дальней конфликтной точки ti определяется для каждой отдельной фазы по следующей формуле:

где li - расстояние от «стоп»-линии до самой отдаленной конфликтной точки в рассматриваемой i-й фазе регулирования, м; lа - длина автомобиля, наиболее часто встречающегося в потоке, м.

Расстояние li определяется по схеме пересечения, с учетом ширины и количества полос движения транспортных потоков, ширины пешеходных переходов, расстояний от пешеходного перехода до «стоп»-линии и до границ проезжей части перекрестка. Для определения этого расстояния в пояснительной записке (желательно на миллиметровой бумаге) для каждой фазы светофорного регулирования необходимо начертить в масштабе схему перекрестка с учетом принятого количества полос движения, ширины проезжей части, радиусов закруглений примыкающих участков дорог (улиц) и разрешенных направлений движения в смежных фазах. На этой схеме следует разместить пешеходные переходы и «стоп»-линии, расположение которых определяется с учетом требо-

16

ваний ГОСТ 23457-86 [9] и полученных ранее расчетных величин. Далее на схеме обозначаются все возможные конфликтные точки, которые возникают в случае одновременного разрешения движения транспорта в двух смежных фазах. На основании построенной схемы конфликтных точек производятся измерения расстояний траекторий движения транспорта, разрешенных в первой из двух рассматриваемых фаз, от каждой пересекаемой потоком «стоп»-линии до точки конфликта. Максимальное из полученных расстояний и будет искомой величиной li.

Время, необходимое для проезда от «стоп»-линии до самой дальней конфликтной точки ti+1 определяется для каждой отдельной фазы по формуле

где li+1 - расстояние от «стоп»-линии до той же критической конфликтной точки в начале движения конфликтующего потока следующей фазы, м; aT - ускорение транспортного средства при разгоне после трогания с места, м/с2.

Расстояние li+1 позволяет учесть возможность возникновения конфликта на перекрестке в случае, когда последний автомобиль, выехавший на перекресток в предыдущей фазе, еще не успел выйти за пределы перекрестка, а первый автомобиль, начавший движение во второй из двух рассматриваемых фаз, уже может подойти к заданной конфликтной точке. Величина li+1 определяется для второй из двух рассматриваемых фаз и представляет собой расстояние от «стоп»-линии до той же конфликтной точки, относительно которой была определена величина li первой из двух рассматриваемых фаз.

В случае, если в одной из фаз конфликт полностью отсутствует или имеет место конфликт только с пешеходным потоком, соответствующая искомая величина ti или ti+1 в данной фазе должна быть приравнена к нулю.

При выполнении расчетов по определению продолжительности промежуточных тактов, необходимо воспользоваться следующими данными:

-время реакции водителя обычно принимают равным tрк = 1…2 с;

-скорость транспортных средств на подходе к перекрестку и при пересечении его в прямом направлении VT = 60 км/ч;

-скорость транспортных средств на подходе к перекрестку и при выполнении левого поворота VT = 25 км/ч;

17

-скорость транспортных средств на подходе к перекрестку и при выполнении правого поворота VT = 15 км/ч;

-скорость пешехода при пересечении проезжей части VП = 1,3 м/с;

-величина среднего замедления для расчетов принимается jT = 3…4 м/с2;

-средняя длина транспортного средства может быть определена преимущественным типом транспортных средств в потоке: в случае, если в составе потока более 30 % большегрузных автомобилей, величину lа принимают равной lа = 10 м; если количество большегрузных автомобилей в потоке менее 30 %, тогда принимается lа = 6 м.

2.4.3 Корректировка времени промежуточных тактов с учетом движения пешеходов

Поскольку в период промежуточного такта заканчивают движение и пешеходы, ранее переходившие улицу на разрешающий сигнал светофора, следует определить время, за которое пешеход имеет возможность вернуться на тротуар, откуда он начал движение или дойти до середины проезжей части. Максимальное время, которое для этого потребуется пешеходу определяется по следующей формуле:

где ВПЧ - ширина проезжей части, пересекаемой пешеходами в i-й фазе регулирования или длина пешеходного перехода, м; VП - расчетная скорость движения пешеходов, м/с (принимается равной VП =1,3 м/с).

Полученные в результате расчета по формуле (2.17) значения промежуточных тактов округляют в сторону большего целого значения и сравнивают с величинами, определенными по формуле (2.13). Из каждой пары сравниваемых величин в качестве итогового принимают то значение, которое является наибольшим. Таким образом, для каждой фазы светофорного регулирования определяют продолжительность промежуточных тактов. Вместе с тем, следует помнить, что продолжительность промежуточного такта, соответствующего времени горения желтого сигнала светофора, должна иметь значение 3 или 4 с. В случае, если длительность промежуточного такта менее 3 с, ее принимают равной именно этому значению. Если эта длительность превышает 4 с, то вводят дополнительный такт, соответствующий запрещающему сигналу светофора

18

для всех направлений, продолжительность которого определятся разницей между расчетной продолжительностью промежуточного такта и максимальным его значением (4 с).

2.4.4 Определение продолжительности цикла светофорного

регулирования и основных тактов

В случае равномерного поступления транспортных средств к перекрестку, продолжительность тактов регулирования определяется из соотношения

где yi – фазовый коэффициент i-й фазы регулирования; Тц – длительность цикла регулирования, с.

Предварительно длительность цикла регулирования определяется по принципу случайного прибытия транспортных средств, описываемого формулой Вебстера

i 1

где tпi - длительность промежуточных тактов, с.

В случае, если одна из фаз выделена только для движения пешеходов, величину основного «пешеходного» такта можно определить по формуле

– ширина проезжей части (длина перехода), м; d – дистанция между рядами пешеходов, м (d = 0,3 м); п - количество рядов пешеходов; VП - средняя скорость движения пешеходов, м/с (VП = 1,3 м/c); tЗП – время реакции и задержки первого ряда пешеходов, после включения разрешающего сигнала светофора, с (tЗП = 2 c); tп - интервал между пешеходами, с ( tп = 0,9…1,5 с); NПi - часовая интенсивность пешеходов в i-м направлении, чел./ч.

где bП – ширина пешеходного перехода, м; bП1 – нормативная ширина одного ряда движения пешеходов, м (bП1 = 0,75…1 м).

На основании полученных значений основных и промежуточных тактов, следует выполнить проверку длительности цикла регулирования по формуле

где to1, to2, …, toi – продолжительность основных тактов, с; tп1, tп2,…, tпi - длительность промежуточных тактов, с; i – число фаз светофорного регулирования.

Длительность основных тактов необходимо проверить на возможность осуществления пропуска в соответствующих направлениях пешеходов. Для этого используется формула определения времени, необходимого для перехода пешеходов через проезжую часть:

где N`Пi - интенсивность движения пешеходов в i-м направлении в течение одной фазы светофорного регулирования, чел./ч; остальные величины соответствуют ранее принятым - формула (2.20).

При определение времени tпi необходимо выявить количество пешеходов, переходящих каждый из пешеходных переходов в течение одной фазы. Для этого используется формула вида

Время перехода пешеходов через проезжую часть проверяется на соответствие основным тактам. Если полученное значение tп больше, чем продолжительность соответствующего основного такта, то величина этого такта принимается равной tп. Т.е. следует произвести проверку на необходимость корректировки длительности основных тактов, с учетом условий:

20

В случае если хотя бы одно из условий (2.25) выполнимо, следует скорректировать длительность цикла регулирования и тактов следующим образом:

i

тогда с учетом зависимостей (2.18, 2.19) для всех тактов, удовлетворяющих неравенству (2.26), следует соответствующая корректировка, с учетом новой продолжительности цикла светофорного регулирования Т`ц

Окончательно продолжительность цикла регулирования определяется по формуле (2.22).

Результаты расчетов необходимо отразить в соответствующей таблице (прил. Д, табл. 8). Для упрощения записи данных в табл. 8, следует дать некоторые пояснения. Такт 2 представляет собой время работы основных тактов («зеленый» сигнал), такт 3 – промежуточный такт («желтый» сигнал). Продолжительность промежуточного такта не должна превышать 4 с. Если продолжительность промежуточного такта превышает указанное время, то такт 2 принимается равным 4 с, а оставшееся время перераспределяют в такт 1 следующей фазы как запрещающий «красный» сигнал для всех направлений.

При выполнении схем пофазного разъезда, в соответствии с [4, 9], следует помнить, что перед включением «зеленого» сигнала светофора желательно совместить на 1..2 с «красный» и «желтый» сигналы, а при завершении периода работы «зеленого» сигнала необходимо добавить «зеленый» мигающий сигнал за 3 с до его выключения. Эти такты необходимо учитывать как дополнительные. Они обозначаются под тем же номером, что и такт, в течение которого они начинают работать, но обозначаются со знаком «штрих». Принцип построения схем пофазного разъезда и графиков работы светофора указан далее в п. 5.