Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

4373

.pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
08.01.2021
Размер:
977.5 Кб
Скачать

11

где y/1 max, y/2 max – значения фазовых коэффициентов, полученных при расчете режима светофорного регулирования на перекрестке (если производилась корректировка цикла, то принимаются скорректированные значения);

Последовательность расчета

Ввод данных

Расчет длительности циклов регулирования

Проверка длительности основных тактов на пропуск пешеходов

Определение расчетного цикла регулирования

Расчет интенсивности на перегонах

Определение условной временной длины пачки автомобилей

Расчет транспортных задержек

Определение оптимального сдвига цикла регулирования

Конец

Рис. 2. Последовательность расчета

tК = 0,5 +

Ц

ТП ) y/ 2m ax

;

(3.10)

 

Y

 

 

 

 

tЗ = Тц – tК – Тп ;

12

Полученные значения tК и tЗ будут использованы при расчете оптимальных сдвигов цикла регулирования.

3.2. Определение интенсивности и временного размера пачки автомобилей на магистрали

Интенсивность пачки автомобилей, выходящих с предыдущего перекрестка на перегон, состоит из интенсивности потока в прямом направлении и интенсивностей потоков, поворачивающих на магистраль из боковых проездов:

NP = NP1 + N22 + N33;

(3.11)

NS = NS1 + N23 + N32.

 

Временной размер пачки будет равен времени, необходимому для ее про-

пуска:

 

 

 

 

τP =

NP TЦ

;

τS =

NS TЦ

.

(3.12)

 

MHP

 

MHS

 

В процессе движения по перегону пачка трансформируется (распадается). Новый размер пачки зависит от времени движения по перегону и может быть определен по эмпирической формуле

τ/ = τ ∙ e0,008 tg ,

(3.13)

где tg - время движения по перегону;

 

 

 

tg = 3,6 ∙

l

.

(3.14)

 

 

v

 

3.3 Определение момента прибытия лидера пачки к следующему перекрестку

Момент ta прибытия лидера пачки к перекрестку может быть определен

по схеме, представленной на рис. 3.2.

 

Можно составить следующие зависимости:

 

для прямого направления

 

ta = tki-1 + tgi – φ;

(3.15)

13

для обратного направления

taS = tki + tgSi + φ.

TЦ

tК (i)

i

τ/i

φ

ta (i)

i - 1

tК (i-1)

ta (i)

TЦ

Рис. 3.2 Момент прибытия лидера пачки к перекрестку

3.4 Расчет транспортной задержки

Если текущее время t > ta + τ (пачка уже ушла с перекрестка) или t < ta (пачка еще не подошла к перекрестку), то Nt = 0. В противном случае – Nt = NP1.

14

Число автомобилей в очереди перед стоп-линией перекрестка зависит от момента времени, когда происходит их подсчет. Если t < tk, то ∆t = Nt∙h, в противном случае ∆t = Nt∙h–MHP∙h, ибо очередь одновременно накапливается и рассасывается.

Суммарная задержка на перекрестке в данном направлении движения в течение цикла регулирования определяется суммированием произведений текущей очереди на шаг расчета, которая наращивается дискретно с шагом h в пределах от 0 до Тц.

Задержка на перегоне определится из выражения

∆Т = ∆t + ∆tS.

(3.15)

3.5 Оптимальный сдвиг цикла

Поиск оптимального сдвига на перегоне осуществляется путем минимизации задержки ∆T . При этом поиск ∆Tmin осуществляется путем перебора значений ∆T, каждому из которых соответствует определенный сдвиг φ. В результате находится значение φопт.

На печать выводятся: исходные данные; результаты расчета;

общий (расчетный) цикл регулирования; номер перекрестка;

величина оптимального сдвига и соответствующая ему суммарная задержка.

Пример распечатки выводимых данных приведен в приложении.

4.Метод ручного расчета оптимальных сдвигов цикла регулирования

4.1.Последовательность расчета и основные расчетные формулы

Последовательность ручного расчета оптимальных сдвигов в принципе аналогична изложенной в п. 3. Учитывая ограниченные возможности ручного счета, задержка подсчитывается лишь для определенных характерных случаев

15

прибытия пачки автомобилей к перекрестку. Момент прибытия, соответствующий определенной задержке, позволяет с учетом выражений (3.11) определить сдвиг цикла. Для удобства расчетов момент прибытия определяется по последнему автомобилю пачки, что не отражается на конечных результатах. Таким образом, выражения (3.11) получают вид:

tai = tgi + tki-1 + τ/i – φi;

(4.1)

taSi-1 = tgi-1 + tki + τ/Si-1 – Tц + φi.

Задержка определяется по выражению

а

 

1

 

t

 

∆t =

N(t)∙[tk +

N(t1) dt1 – t ] dt,

(4.2)

 

0

 

MH

0

 

где a - интервал времени от начала красного сигнала до момента окончания разгрузки очереди автомобилей;

 

1

 

t

tk+

N(t1)dt1-t - полное время задержки в период красного сигнала и

 

 

MH

0

пребывания в очереди в период ее разгрузки;

t - момент прибытия автомобиля к перекрестку.

Учитывая, что интенсивность пачки автомобилей принята в расчетах постоянной, задача сводится в основном к определению величины a. Последняя определяется, исходя из конкретной схемы прибытия пачки (рис. 4.1).

На основе данных о задержках и соответствующих им сдвигов цикла строятся графики линеаризованной зависимости ∆t и ∆tS от φ. Это в свою очередь, позволяет построить зависимость ∆Т от φ. Минимальное значение ∆Т на графике определяет оптимальный сдвиг.

4.2. Характерные случаи прибытия пачки автомобилей к перекрестку

Рассматриваются 4 характерных случая, показанных на рис. 4.1.

1. Если tk + τ/ > Tц,

 

N

 

M

 

(t

 

T

τ/ )2

 

∆t =

 

t

 

H

 

k

Ц

 

;

(4.3)

 

 

2 (MH

Nt )

 

 

 

 

 

 

 

 

16

τ/

1

2

3

0<

MH (tk

ТЦ τ/ )

/

MH

Nt

 

 

 

 

4

tK

TЦ

tk + τ/ > Tц

tk + τ/ ≤ Tц

MH tk /

MH Nt

tk + Nk τ/ /

MH

Рис. 3 Характерные случаи прибытия пачки к перекрестку ta = Тц (или ta=0).

Если tk + τ/ ≤ Tц, ∆t = 0 и ta = tk + τ/ .

17

2. Если

MH

tk

/, то

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

MH

 

Nt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∆t =

 

Nt MH

t2k

 

и

ta

=

 

MH

tk

.

(4.4)

 

 

 

 

 

 

2 (M

N

 

)

 

 

M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

H

N

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

MH

(tk

ТЦ

τ/ )

/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Если 0<

 

 

 

 

 

 

 

,

 

то

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

MH

Nt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t = N

t

 

M

H

t 2 k

Т

Ц

τ /

2

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 (M H

N t )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ta =

 

 

MH

(tk

ТЦ

τ/ )

.

 

 

 

 

(4.5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

MH

Nt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N t τ /

/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Если tk +

 

 

 

, то

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∆t =

Nt τ/2

∙(1 -

Nt

)

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

MH

 

 

/

 

 

τ/

 

 

Nt

∆t = Nt∙τ

∙[tk -

 

∙(1 -

 

2

MH

и

ta = tk +

N τ/

;

(4.6)

t

 

 

MH

 

 

)]

и

ta = τ/.

 

4.3 Пример расчета

Ручной расчет оптимального сдвига цикла ведется для двух соседних перекрестков в соответствии с методикой, изложенной в п. 4.1 и 4.2. Исходные данные для расчета применительно к данному примеру приведены в приложении 3. В данном примере принимается расстояние между перекрестками 400 м, расчетная скорость 60 км/ч. Цикл регулирования 55с.

По расстоянию между перекрестками и расчетной скорости определяется время движения на перегоне tg и tgS. Интенсивность движения и величина потоков насыщения для удобства расчетов выражается в ед/с. Длительность красных сигналов на 2-м перекрестке - 21с и на 3-м перекрестке - 24с.

Полученные данные приведены в табл. 4.1.

18

 

 

 

 

 

 

Таблица 4.1

 

 

 

 

 

 

 

 

NP1,

N22,

N33,

MHP,

tk,

tg,

 

перекрестка

ед/с

ед/с

ед/с

ед/с

с

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 – 3

0,64

0,03

0,04

1,5

21

24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NS1,

N23,

N32,

MHS,

tk,

tg,

 

 

ед/с

ед/с

ед/с

ед/с

с

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 – 2

0,55

0,03

0,06

1,5

24

24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет транспортных задержек и сдвигов цикла для направления движения от перекрестка 2 к перекрестку 3

Интенсивность пачки при подходе к перекрестку равна интенсивности движения в прямом направлении плюс интенсивность правоповоротного и левоповоротного движения:

NP = NP1 + N22 + N33;

NP = 0,64 + 0,03 + 0,04 = 0,71 ед/с.

Временной размер пачки автомобилей на выходе с перекрестка 2 (форму-

ла 3.8):

τ = 0,71 55 = 26,0с.

1,5

Временной размер пачки автомобилей при подходе к перекрестку 3 (фор-

мула 3.9):

 

τ/ = 26 ∙ е0,008 ∙ 24 = 31,5с.

Транспортная задержка и момент прибытия последнего автомобиля пачки

к перекрестку 3.

 

 

 

 

 

Случай первый (формула 4.3):

 

 

 

 

24 + 31,5 = 55,5 > 55с, ta = 55с;

∆t =

0,71 1,5

(24

55 31,5)2

= 0,22c.

 

 

(1,5

0,71)

 

 

 

2

 

Случай второй (формула 4.4):

 

 

 

 

 

1,5

24

= 45,5 > 31,5с;

 

 

 

1,5

0,71

19

условие не выполняется, расчѐт прекращен. Случай третий (формула 4.5):

0 <

1,5 (24

55

31,5)

 

= 0,5с <31,5c;

 

1,5

0,71

 

 

 

 

 

 

 

ta =

1,5

(24

55 31,5)

= 0,5c;

 

 

 

 

 

 

 

 

1,5

0,71

 

 

 

 

∆t =

 

0,71 1,5

24

(55

 

31,5)2

= 16,2c.

2

(1,5

0,71)

 

 

 

 

 

 

Случай четвертый (формула 4.6):

 

24 +

0,71

31,5

 

= 38,9 >31,5c;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ta = 24 +

 

0,71

31,5

= 38,9c;

 

 

 

 

1,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∆t =

0,71 31,5 2

 

∙ (1 –

0,71

) = 186,7c

 

 

2

 

 

 

1,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

ta = 31,5c; ∆t = 0,71 ∙ 31,5 ∙ [24 –

 

31,5

∙ (1 –

0,71

 

)] = 350c.

 

 

1,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

Сдвиги цикла, соответствующие найденным задержкам (формула 4.1):

при

∆t = 0,22c φ = 76,5 – 55 = 21,5c;

∆t = 16,2c φ = 76,5 – 0,5 – 55 = 21c;

∆t = 186,7c

φ = 76,5

– 38,9 = 37,6c;

∆t = 350c

φ = 76,5 –

31,5 = 45c.

Расчет транспортных задержек и сдвигов для направления от перекрестка 3 к перекрестку 2.

Интенсивность пачки на перегоне:

NS = NS1 + N23 + N32;

NS = 0,55 + 0,03 + 0,06 = 0,64 ед/с.

Временной размер пачки автомобилей на выходе с перекрестка 3:

20

 

 

 

 

 

τ =

0,64 55

= 23,4с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Временной размер пачки автомобилей при подходе к перекрестку 2:

 

 

 

τ/ = 23,4 ∙ е0,008 ∙ 24 = 28,4с.

 

 

 

Транспортная задержка и момент прибытия последнего автомобиля пачки

к перекрестку 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Случай первый:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21 + 28,4 = 49,4 < 55с,

 

 

 

taS = 21 + 28,4 = 49,4с

 

и taS = 55c;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∆t = 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

Случай второй:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,5

21

 

 

 

= 36,6 > 28,4с;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,5

0,64

 

 

 

условие не выполняется, расчѐт прекращен.

 

 

 

 

Случай третий:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,5 (21

55

28,4)

= – 4,8 < 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

(1,5

 

0,64)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

условие не выполняется, расчет прекращен.

 

 

 

 

Случай четвертый:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21 +

0,64

28,4

 

= 33,1 > 28,4c;

 

 

 

 

 

1,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

taS = 21 +

 

 

 

0,64

28,4

 

= 33,1c;

 

 

 

 

 

 

 

1,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∆tS =

0,64

28,42

 

 

 

∙ (1 –

0,64

 

) = 147,1c

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

1,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

taS = 28,4c; ∆tS = 0,64 ∙ 28,4 ∙ [21 –

 

28,4

∙ (1 –

0,64

 

)] = 236,3c.

2

1,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сдвиги цикла, соответствующие найденным задержкам:

при

∆t = 0

φ = 49,4 – 21,4 = 28c;

и

φ = 55 – 21,4 = 33,6c;

∆t = 147,1c φ = 33,1 – 21,4 = 11,7c;

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]