5570
.pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
М.В. Заболухин
РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ЦИКЛА РЕГУЛИРОВАНИЯ
(ПРИМЕРЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ)
Учебно-методическое пособие по выполнению практических занятий по дисциплине «Безопасность функционирования транс-
портных систем» для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, про-
филь Строительство автомобильных дорог, аэродромов, объектов транспортной инфраструктуры
Нижний Новгород
2016
2
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
М.В. Заболухин
РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ЦИКЛА РЕГУЛИРОВАНИЯ
(ПРИМЕРЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ)
Учебно-методическое пособие по выполнению практических занятий по дисциплине «Безопасность функционирования транс-
портных систем» для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, про-
филь Строительство автомобильных дорог, аэродромов, объектов транспортной инфраструктуры
Нижний Новгород ННГАСУ
2016
3
УДК 656.1 (075)
Заболухин М.В. Расчет параметров цикла регулирования (примеры проектирования). [Электронный ресурс]: учеб.-метод. пос. / М.В. Заболухин; Нижегор.гос. архитектур. – стро-
ит. ун - т – Н.Новгород: ННГАСУ, 2016 - 16 с; ил. 1 электрон. опт. диск (CD-RW)
Рассматриваются примеры организации движения на регулируемых пересечениях, рас-
чёт параметров цикла регулирования и построения временной диаграммы переключения светофорной сигнализации.
Предназначено обучающимся в ННГАСУ для выполнения курсового проекта по направ-
лению подготовки 08.03.01 Строительство, профиль Строительство автомобильных дорог,
аэродромов, объектов транспортной инфраструктуры
© М.В. Заболухин 2016
© ННГАСУ, 2016
4
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
1.Исходные данные…………………………………….…………….………4
2.Проектирование организации движения на перекрёстке…………….4
3.Определение потоков насыщения и фазовых коэффициен-
тов……………………………………………………………………………6
4.Расчёт длительности промежуточных тактов………...……………….7
5.Расчёт длительности цикла и основных тактов регулирова-
ния…………………………………………………………………..…….…7
6.Построение временной диаграммы переключения светофорной сиг-
нализации………………...…………………………………………………9
7.Корректировка цикла регулирования посредствам управления движением по отдельным направлениям перекрёстка……………...10
5
1. Исходные данные.
Расчёт режима работы светофорной сигнализации выполнен в соответст-
вии с литературой [1] и приведён для пересечения двух улиц, условно назван-
ных Горизонтальной и Вертикальной (рис.1.1). Ширина проезжих частей по-
зволяет организовать движение на Горизонтальной улице в 4 ряда, а на Верти-
кальной в 6 рядов при ширине полосы движения 3,75 м. Перекрёсток располо-
жен на горизонтальном участке дороги. Интенсивность потоков и распределе-
ние по направлениям приведены на картограмме интенсивности транспортных и пешеходных потоков (рис.1.2).
40%0 |
.Вертикальнаяул |
2,25м |
м |
|
|
R=5 |
|
40%0 |
|
|
|
|
|
15м |
|
|
|
40%0 |
|
%0 |
|
2,25 м |
40 |
|
|
3 м |
7 м |
3 м |
Рис. 1.1 Схема транспортного узла
Рис.1.2. Картограмма интенсивности транспортных (ед/час) и пешеходных (чел/час) потоков
1 - 16 – номера транспортных потоков цифры – интенсивность потоков
2. Проектирование схем организации движения на перекрёстке.
Совместный анализ картограммы интенсивности движения и принципов пофазного разъезда ( п.1 [1]) указывает на необходимость бесконфликтного пропуска пешеходных потоков 5 (1800 чел./час) и 13 (1600 чел./час), учитывая
6
их высокую интенсивность, а также интенсивность право- и лево поворотных потоков 14 (330 авт./час) и 16 (400 авт./час).
Право- и левоповоротные потоки 1,3,9 и 11 малоинтенсивные (интенсив-
ность менее 120 чел./час), поэтому с учётом интенсивности движения транс-
портных потоков 2 (400 авт./час), 10 (540 авт./час) и пешеходных потоков 4 (600 чел./час), 12 (500 чел./час) организуем их движение в одной фазе методом
«просачивания» с частичным конфликтом.
Таким образом, движение на перекрёстке может быть организовано в три фазы (см. рис.1.3 ) с пропуском:
-в 1-й фазе транспортных потоков прямого направления по ул. Верти-
кальная и пешеходных потоков через ул. Горизонтальную;
-во 2-ой фазе право- и левоповоротных потоков , выходящих с ул. Вер-
тикальная;
-в 3-ей фазе транспортных потоков всех направлений, выходящих с ул.
Горизонтальная, а также пешеходных потоков через ул. Вертикальная с частичным конфликтом с поворотными транспортными потоками.
Так как на ул. Вертикальной движение потоков прямого и поворотного движения предусмотрено в разных фазах, то необходима специализация полос на подходах к перекрёстку: левая полоса закрепляется за левоповоротным дви-
жением, средняя за потоками прямого направления, правая за правоповоротным движением.
Рис. 1.3. – Расчётная схема организации движения на перекрёстке
7
3. Определение потоков насыщения и фазовых коэффициентов.
По назначенной схеме организации движения (рис 1.3) рассчитывают по-
токи насыщения и фазовые коэффициенты для каждого направления в каждой фазе регулирования. Номера фаз и направлений движения обозначены соответ-
ствующими индексами (индексы направлений заключены в скобки).
Для потоков прямого направления при ширине полосы движения 3,75 м
поток насыщения принят 1970 авт./час (см. п.2.5 [1]). Потоки насыщения для лево- и правоповоротных направлений рассчитаны по формуле (2.8) п.2.5 [1].
По плану перекрёстка вычерченного в масштабе определены радиусы поворота которые составили: для правого поворота – 7 м, для левого – 15 м.
В 3-ей фазе потоки прямого и поворотных направлений выпускаются вме-
сте с одной полосы и интенсивность последних составляет более 10% от общей интенсивности движения, поэтому они скорректированы по формуле (2.7) п.2.5 [1].
Таким образом:
М н 1 ( 7 ) = М н 1 ( 15 ) = 1970 авт . / час
у1(7) = 350/1970 = 0,18; у1(15) = 630/1970 = 0,32
М н 2 ( 8 ) |
= М н 2 (16 ) |
= |
|
1800 |
= 1636 авт . / час |
|
+ 1,525 / 15 |
||||
|
|
1 |
|
||
у2(8) = 190/1636 = 0,12; у2(16) = 400/1636 = 0,24
М н 2 ( 6 ) |
= М н 2 (14 ) |
= |
|
1800 |
|
= 1488 авт . / час |
|
+ 1,525 |
/ 7 |
||||
|
|
1 |
|
|||
у2(6) = 135/1488 = 0,09; у2(14) = 330/1488 = 0,22
М н3 (1− 3 ) |
= 2 × 1970 × |
|
100 |
= 3471 авт . / час |
|
+ 12 × 1,75 + 18 × 1,25 |
|||
|
70 |
|
||
у3(1-3) = 570/3471 = 0,16
М н 3 ( 9 −11 ) |
= 2 × 1970 × |
|
100 |
= 3542 авт . / час |
|
+ 12 × 1,75 + 9 × 1,25 |
|||
|
79 |
|
||
у3(9-11) = 680/3542 = 0,19
8
В качестве расчётных, определяющих длительность каждой фазы, приняты наибольшие значения коэффициентов, т. е. У1 = 0,32; у2 = 0,24; у3 = 0,19
Суммарный фазовый коэффициент равен У = 0,32+0,24+0,19 = 0,75
4. Расчёт длительности промежуточных тактов.
Промежуточные такты рассчитаны по формуле (2.2) п. 2.3 [1] при скоро-
сти движения в прямом направлении 50 км/час и в поворотном 25 км/час. Так как в потоке преобладает легковой транспорт, то длина расчётного автомобиля принята lа = 5 м и среднее замедление ат = 4 м/с2.
По плану перекрёстка (рис.1.1 п. 1 [1] ) определено расстояние до дальней конфликтной точки, при этом расстояние от ближайшей кромки пересекаемой проезжей части 10 м (пешеходный переход в 5 м от проезжей части у начала за-
кругления, его ширина в соответствии с требованиями ГОСТ Р 52289 – 2004
принята 4 м и расстояние от него до стоп-линии 1 м), которое для 1-й, 2-ой и 3-
ей фаз составляет соответственно 17,16 и 27 м.
Таким образом:
t |
= |
50 |
× 4 ) |
+ 3 , 6 × (17 |
+ 5 ) |
50 |
= |
4 с |
п 1 |
|
( 7 , 2 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t п 2 |
= |
25 |
× 4 ) |
+ 3 , 6 × (16 |
+ 5 ) |
25 |
= |
4 с |
|
|
( 7 , 2 |
|
|
|
|
||
t 3 = |
50 |
× 4 ) |
+ 3 , 6 × ( 27 + 5 ) |
50 |
= 4 с |
|||
|
|
( 7 , 2 |
|
|
|
|
||
Сумма всех промежуточных тактов составляет ТП = 12 с.
5. Расчёт длительности цикла и основных тактов регулирования.
Длительность цикла и основных тактов регулирования рассчитаны по
формулам (2.1) и (2.10) п.2.1 и 2.6 [1].
9
Т = |
(1 , 5 × 12 + 5 ) |
0 , 75 ) |
= 92 с |
||
ц |
|
(1 − |
|
||
|
|
|
|
|
|
t о 1 = ( 92 − 12 ) × 0 , 32 |
0 , 75 |
= 34 с |
|||
|
|
|
|
|
|
t |
= ( 92 − 12 ) × 0 , 24 |
0 , 75 |
= 26 с |
||
о 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t о 1 |
= |
( 92 − 12 ) × 0 ,19 |
0 , 75 |
= 20 с |
|
|
|
|
|
|
|
Структура цикла регулирования выглядит следующим образом:
92 = 34 + 4 + 26 + 4 +20 + 4
Для проверки длительности основных тактов на обеспечение пропуска в соответствующих фазах пешеходных потоков рассчитывают время их движе-
ния через проезжую часть по формуле (2.11) п.2.6 [1]. При этом в 1-й фазе пе-
шеходы переходят проезжую часть шириной 15 м, в 3-ей – 23 м.
t пш 1 = 15 |
1,3 |
+ 5 = 17 с |
t пш 3 = 23 |
1,3 |
+ 5 = 23 с |
|
|
|
|
Анализ полученных значений показал, что во время 3-ей временной фазы
пешеходы не успевают пересечь проезжую часть так как tпш3 > tо3, поэтому было решено организовать поэтапный пропуск пешеходных потоков через ул. Верти-
кальная в период 2-ой и 3-ей фаз с устройством на этой улице островков безо-
пасности за счёт крайней левой полосы на выходе с перекрёстка.
При этом во 2-ой фазе пешеходы пересекают проезжую часть шириной 7,5
м, а в 3-ей фазе 11,25 м.
t пш 1 = 7 , 5 |
1 , 3 |
+ 5 = 11 с |
t пш 3 = 11 , 25 |
1 , 3 |
+ 5 = 14 с |
|
|
|
|
Полученные значения меньше tо2 и tо3, поэтому приведённая выше струк-
тура цикла может быть оставлена без изменений и положена в основу оконча-
тельной схемы организации движения и временной диаграммы переключения сигналов светофорной сигнализации.
10
6.Построение временной диаграммы переключения светофорной сиг-
нализации.
Целью является установка необходимого количества средств светофорной сигнализации и разработка последовательности чередования сигналов.
Временная диаграмма строится на основании принятой схемы организа-
ции пофазового разъезда транспортных средств и расчётных данных парамет-
ров цикла регулирования, следующим образом:
-согласно схемы организации движения в 1- ой фазе пропускаются транспортные потоки 7 и 15 (см. рис. 1.3 ), которые подчиняются сигналам светофоров 7,11,14,22,25,28. В это же время осуществля-
ется пропуск пешеходов через ул. Горизонтальную, подчиняю-
щихся сигналам светофоров 4,5,18,20. Время основного такта tо1=34 с, а время необходимое пешеходам для пересечения ул. Го-
ризонтальной tпш = 17 с. Поэтому расчётная длительность 1 такта принимается равной 34 с. После такта 1 в течении 4 с (жёлтый сигнал). транспортные потоки 7 и 15, а также пешеходные потоки
5 и 13 освобождают перекрёсток для движения транспортных и пешеходных потоков во 2-ой временной фазе. Данные отобража-
ются в строках 1,4 временной диаграммы (см. рис. 6.1 ).
-Во 2-ой фазе начинают движение транспортные потоки 6,8,14,16
следуя сигналам светофоров 6,9,12,21,23,26. В это же время осу-
ществляется поэтапный пропуск пешеходных потоков 4 и 12, под-
чиняющихся светофорам 1,13,15,24. Продолжительность основно-
го такта tо2 = 26 с., а время необходимое для пропуска пешеходов tпш2 = 11 с. За расчётную длительность 2 такта принимается 26 с.
По завершению действия 2 такта для транспортных потоков 3-ей фазы продолжает действовать красный сигнал, который за 2 с пе-
ред включением зелёного заменяется на красный с жёлтым. Про-
должительность промежуточного такта 4 с. в течение которого