ТСОД

41

Рис. 3.7Организациядвижениянаперекрестке:

а– пофазный принцип управления движением;

б– управление движением по отдельным направлениям

Второй вариант (рис. 3.7, б) позволяет выпустить интенсивные лево- и правоповоротные потоки раньше, после пропуска малоинтенсивного встречного потока прямого направления. В этот же момент могут начинать движение транспортные средства правоповоротного потока встречного направления. Левоповоротный поток встречного направления выпускается позже по истечении времени, необходимого для пропуска через перекресток интенсивного потока прямого направления. Таким образом, вторая фаза как бы внедряется в первую, что приводит к уменьшению длительности зеленого сигнала в малонагруженных направлениях, к рациональной загрузке полос движения и в конечном итоге к снижению длительности цикла регулирования.

В рассматриваемом случае для реализации первого и второго вариантов необходимо иметь в каждом направлении (север — юг и юг

—север) минимум по три полосы движения. При отсутствии такой возможности, например при наличии на каждом подходе к перекрестку лишь по одной полосе движения, иногда применяют метод пропуска интенсивного левоповоротного потока с частичным конфликтом (рис. 3.8).

42

Рис. 3.8Пропуск интенсивноголевоповоротногопотока с частичным конфликтом

Указанный метод является безопасным лишь при запрещении левого поворота в направлении север — юг. В противном случае водитель, поворачивающий налево и находящийся в центре перекрестка, увидев на дублирующем светофоре запрещающий сигнал, поспешит закончить поворот, в то время как встречный прямой поток продолжает движение на разрешающий сигнал.

Для реализации управления движением по отдельным направлениям важно располагать данными о необходимой длительности зеленых сигналов в каждом направлении и о возможностях применяемого контроллера.

3.4 Расчет длительности цикла и его элементов

Определение длительности цикла и основных тактов регулирования основано на сопоставлении фактической интенсивности движения на подходах к перекрестку и пропускной способности (потокам насыщения) этих подходов. Поэтому эти параметры следует рассматривать в качестве основных исходных данных расчета (рис. 3.9).

Как интенсивность, так и потоки насыщения рассматриваются для каждого направления движения данной фазы. Следовательно, расчету режима регулирования должно предшествовать формирование схемы организации движения на перекрестке (проект пофазного разъезда транспортных средств).

Число фаз регулирования определяет количество основных и промежуточных тактов. Основной такт является частью цикла регулирования, пропорциональной фазовому коэффициенту, расчетное значение которого соответствует максимальному отношению интенсивности к потоку насыщения для различных подходов к перекрестку в данной фазе. Промежуточный такт, учитывая его назначение, мало за-

43

висит от интенсивности движения, а определяется планировочной характеристикой перекрестка и скоростью движения транспортных средств в его зоне.

Рис. 3.9Последовательность расчета длительности цикла и его элементов

Данные о промежуточных тактах (потерянном времени) и расчетных фазовых коэффициентах лежат в основе расчета длительности цикла регулирования, которая может быть скорректирована с учетом требований пешеходного или трамвайного движения. Завершающим этапом работы является построение графика режима работы светофорной сигнализации, на котором отражаются длительность и порядок чередования сигналов.

Исходными данными для расчета являются планировочные и транспортные характеристики перекрестка: ширина проезжих частей, число и ширина полос в каждом направлении движения; ширина разделительных полос; ширина тротуаров и радиусы их закругления; про-

45

В зависимости от продольного уклона дороги на подходе к перекрестку изменяется расчетное значение потока насыщения. Каждый процент уклона на подъеме снижает (на спуске – увеличивает) поток насыщения Мн на 3 %. При этом расчетным уклоном считают средний уклон дороги на участке от стоп-линий до точки, расположенной от нее на расстоянии 60 м на подходе к перекрестку.

Для случая движения транспортных средств прямо, а также налево и (или) направо по одним и тем же полосам движения, если интенсивность лево- и правоповоротного потоков составляет более 10 % общей интенсивности движения в рассматриваемом направлении данной фазы, поток насыщения, полученный по формуле (3.1) или из приведенных в табл. 3.1 данных, корректируют:

где a – интенсивность движения транспортных средств прямо b – интенсивность движения транспортных средств налево и с – интенсивность движения транспортных средств направо в процентах общей интенсивности в рассматриваемом направлении данной фазы регулирования.

Если в определенном направлении движения через перекресток имеется возможность организации выделенного поворотного маневра, то поток насыщения в этом случае зависит от радиуса поворота r и может быть определен с помощью следующих выражений:

– для однорядного поворотного движения

1800 Мн 1 1,525 (3.3)

r

– для двухрядного поворотного направления

r

Значение потока насыщения зависит от многих факторов (погода, дорога, пешеходы, магазины и т. д.). В общем это называется дорожные условия. ДУ могут быть хорошие, средние и плохие. При расчете Мн необходимо умножать на коэффициент ДУ. Значения коэффициента следующие: хорошие – 1,2; средние – 1,0; плохие – 0,85.

46

–ХОРОШИЕ – Отсутствует влияние пешеходов и стоящих автомобилей. Хороший обзор, достаточная ширина проезжей части на выходе с перекрестка. В темное время суток освещение перекрестка в пределах норм.

–СРЕДНИЕ – Наличие характеристик из групп «ХОРОШИЕ» и «ПЛОХИЕ»

–ПЛОХИЕ – Низкая средняя скорость движения. Неудовлетворительные ровность и сцепные качества покрытия. Имеется влияние стоящих автомобилей, конфликтов с транспортными потоками при поворотном движении, пешеходов. Плохой обзор перекрестка, слабая освещенность проезжей части.

Фазовые коэффициенты определяют для каждого из направлений движения на перекрестке в данной фазе регулирования.

где yij – фазовый коэффициент данного направления; Nij – интенсивность движения для рассматриваемого периода суток, ед/ч; Мнij – поток насыщения в данном направлении данной фазы регулирования, ед/ч.

За расчетный (определяющий длительность основного такта) фазовый коэффициент yi принимается наибольшее его значение yij в данной фазе. Меньшие значения могут быть использованы в дальнейшем для определения минимально необходимой длительности разрешающего сигнала в соответствующих этим коэффициентам направлениях движения.

При пофазном регулировании и пропуске какого-либо транспортного потока в течение двух фаз и более для него отдельно рассчитывают фазовый коэффициент, который независимо от значения не принимают в качестве расчетного. Однако этот фазовый коэффициент должен быть не более суммы расчетных фазовых коэффициентов тех фаз, в течение которых этот поток пропускается. Если это условие не соблюдается, то один из расчетных фазовых коэффициентов, входящих в эту сумму, должен быть искусственно увеличен.

Промежуточный такт должен быть такой длительности, чтобы автомобиль, подходящий к перекрестку на зеленый сигнал со скоростью свободного движения, при смене сигнала с зеленого на желтый смог либо остановиться у стоп-линий, либо успел освободить перекресток (миновать конфликтные точки пересечения с автомобилями, начинающими движение в следующей фазе).

47

Остановиться у стоп-линий автомобиль сможет только в том случае, если расстояние oт него до стоп-линий будет равно или больше остановочного пути.

Таким образом, если рассматривать крайний случай (рис. 3.10), когда автомобиль в момент смены сигналов находился от стоп-линий па расстоянии остановочного пути, длительность промежуточного такта должна включать в себя не только время, необходимое для освобождения автомобилем перекрестка, но и время его движения в пределах расстояния, равного остановочному пути. С другой стороны, автомобилю, начинающему движение в следующей фазе, также необходимо определенное время, чтобы достигнуть точки конфликта с автомобилем предыдущей фазы. Это способствует уменьшению длительности промежуточного такта.

Рис. 3.10 Составляющие промежуточного такта

Учитывая, что время проезда расстояния, равного остановочному пути, состоит из времени реакции водителя на смену сигналов светофора и времени торможения, можно в общем виде представить формулу промежуточного такта:

tпi=tрк+tт+ti-ti+1, (3.6)

где tпi – длительность промежуточного такта в данной фазе регулирования, с; tрк – время реакции водителя на смену сигналов светофора, с; tт – время, необходимое автомобилю для проезда расстояния, равною тормозному пути, с; ti – время движения автомобиля до самой дальней конфликтной точки (ДКТ), с; ti+1 – время, необходимое для проезда от стоп-линий до ДКТ автомобилю, начинающему движение в следующей фазе.

Так как составляющие формулы (3.6) tрк и ti+1 в большинстве случаев по значению близки друг к другу, на практике их обычно исключают из расчета. С учетом этого обстоятельства, а также предположения о по-

49

Это выражение предложено английским исследователем Ф. Вебстером на основе минимизации транспортной задержки. Методика Ф. Вебстера получила достаточную практическую проверку в реальных условиях движения, поэтому формула (3.9) широко используется для инженерных расчетов во многих странах мира, в том числе и в России.

При высокой интенсивности движения и недостаточной пропускной способности перекрестка (низкие значения Мн) сумма расчетных фазовых коэффициентов Y стремится к единице, а длительность цикла к бесконечности.

По соображениям безопасности движения длительность цикла больше 120 с считается недопустимой, так как водители при продолжительном ожидании разрешающего сигнала могут посчитать светофор неисправным и начать движение на запрещающий сигнал. Если расчетное значение Тц превышает 120 с, необходимо добиться снижения длительности цикла путем увеличения числа полос движения на подходе к перекрестку, запрещения отдельных маневров, снижения числа фаз регулирования, организации пропуска интенсивных потоков в течение двух фаз и более. По тем же соображениям нецелесообразно принимать длительность цикла менее 25 с.

Основной такт toi в i-й фазе регулирования пропорционален расчетному фазовому коэффициенту этой фазы:

По соображениям безопасности движения toi обычно принимают не менее 7 с. В противном случае повышается вероятность цепных ДТП при разъезде очереди на разрешающий сигнал светофора. Поэтому, если длительность основного такта, рассчитанная по формуле (3.10), получается менее 7 с, ее следует увеличить до минимально допустимой. Расчетную длительность основных тактов необходимо проверить на обеспечение ими пропуска в соответствующих направлениях пешеходов и трамвая.

Время, необходимое для пропуска пешеходов по какому-то определенному направлению tпш рассчитывают по эмпирической формуле, получившей широкое распространение в мировой практике и учитывающей суммарные затраты времени на пропуск пешеходов: