Организация движения на регулируемых перекрестках

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Анализ условий и организации движения на объекте улично-дорожной сети

2. Анализ интенсивности и состава транспортного потока

3. Исследование и расчет задержек подвижного состава на перекрестке

4. Выбор типа светофорного регулирования

5. Расчет длительности цикла светофорного регулирования

5.1 Определение потоков насыщения

5.2 Расчет фазовых коэффициентов

5.3 Определение промежуточных тактов

5.4 Определение длительности цикла светофорного регулирования

5.5 Выбор типов устанавливаемых светофоров

5.6 Построение графика режима светофорной сигнализации

6. Обоснование экономической эффективности введения светофорного регулирования

6.1 Определение задержек пешеходов

6.2 Определение задержек автодорожных транспортных средств

6.3 Определение потерь времени пассажирами общественного и личного транспорта

6.4 Определение затрат, связанных с эксплуатацией светофорного объекта

6.5 Определение ущерба от ДТП

6.6 Расчет показателей экономической эффективности

Заключение

Список литературы

Введение

Бурный процесс автомобилизации с каждым годом охватывает все большее число стран, постоянно увеличивается автомобильный парк, количество вовлекаемых в сферу дорожного движения людей. Рост автомобильного парка и объема перевозок ведет к увеличению интенсивности движения, что в условиях городов с исторически сложившейся застройкой приводит к возникновению транспортной проблемы. Особенно остро она проявляется в узловых пунктах улично-дорожной сети. Здесь увеличиваются транспортные задержки, образуются очереди и заторы, что вызывает снижение скорости сообщения, неоправданный перерасход топлива и повышенное изнашивание узлов и агрегатов транспортных средств.

Переменный режим движения, частые остановки и скопления автомобилей на перекрестках являются причинами повышенного загрязнения воздушного бассейна города продуктами неполного сгорания топлива. Городское население постоянно подвержено воздействию транспортного шума и отработавших газов.

Одновременно растет и количество дорожно-транспортных происшествий (ДТП), в которых гибнут и получают ранения миллионы людей во всем мире, повреждаются и выходят из строя дорогостоящая техника и грузы. Свыше 60% всех ДТП приходится на города и другие населенные пункты. При этом на перекрестках, занимающих незначительную часть территории города, концентрируется более 30% всех ДТП.

Обеспечение быстрого и безопасного движения в современных городах требует применения комплекса мероприятий архитектурно-планировочного и организационного характера. К числу архитектурно-планировочных мероприятий относятся строительство новых и реконструкция существующих улиц, строительство транспортных пересечений в разных уровнях, пешеходных тоннелей, объездных дорог вокруг городов для отвода транзитных транспортных потоков и т.д.

При реализации мероприятий по организации дорожного движения особая роль принадлежит внедрению технических средств: дорожных знаков и дорожной разметки, средств светофорного регулирования, дорожных ограждений и направляющих устройств. При этом светофорное регулирование является одним из основных средств обеспечения безопасности движения на перекрестках.

За последние годы в нашей стране и за рубежом интенсивно ведутся работы по созданию сложных автоматизированных систем с применением управляющих ЭВМ, средств автоматики, телемеханики, диспетчерской связи и телевидения для управления движением в масштабах крупного района или целого города. Опыт эксплуатации таких систем убедительно свидетельствует об их эффективности в решении транспортной проблемы.

1. Анализ условий и организации движения на объекте улично-дорожной сети

Объектом анализа условий и организации движения выбран проспект Ленина, который пересекает улицы Красноармейскую, Крестьянскую, Карповича, Интернациональную.

Дорога на этой улице имеет длину - 120 метров, ширина которой - 16 метров.

Движение по данной дороге двухстороннее, каждое направление имеет по две полосы движения. Проезжая часть находиться в удовлетворительном состоянии.

Тротуары находятся по обе стороны проезжей части, и их ширина составляет 2,5 метров. Состояние тротуаров и бордюрного камня можно охарактеризовать как хорошее, за исключением места в районе пересечения с улицей Крестьянской .

Для разделения потоков движения используется горизонтальная разметка 1.3. Для обозначения пешеходных переходов используется горизонтальная разметка 1.14.1 и 1.14.3. На Данной улице установлено 30 дорожных знаков.

Для посадки-высадки пассажиров имеются остановочные пункты (без карманов), которые могут создать помехи движению. Перекрестки с улицей Красноармейской, Карповича, Интернациональной оборудованы светофорным регулированием.

Для повышения безопасности перевозочного процесса и улучшения технического состояния дороги необходимо:

постоянно поддерживать горизонтальную разметку в надлежащем состоянии;

на перекрестке с улицей Крестьянская оборудовать светофорное регулирование;

произвести ремонт тротуара и бордюрного камня в районе перекрестка с улицей Крестьянская.

Схема участка дороги по проспекту Ленина изображен на рисунке 1.

2. Анализ интенсивности и состава транспортного потока

Под интенсивностью транспортного потока понимается число транспортных средств, проходящих через сечение дороги в единицу времени. Интенсивность движения - величина неравномерная и в пространстве (на различных дорогах или на различных участках одной и той же дороги), и во времени.

Для обоснования мероприятий по совершенствованию организации дорожного движения необходимо выявить интенсивность транспортных потоков в наиболее напряженные периоды суток.

Возможные направления движения автомобилей и пешеходов на перекрестке пр-та Ленина - ул.крестьянская представлены на рисунке 2.1

На этом рисунке арабскими цифрами указаны посты наблюдения на перекрестке пр-та Ленина - ул. Крестьянская, на каждом из них были проведены хронометражные измерения в течении 10 минут с пятиминутным перерывом в вечерний час пик. Все полученные данные сведены в таблицу 2.1.

Таблица 2.1 Протокол наблюдения интенсивности транспортных потоков

Таблица 2.4 Протокол наблюдения интенсивности пешеходных потоков

Интенсивность транспортного потока:

- по главной дороге - 1185 ед/ч;

- по второстепенной дороге - 300 ед/ч.

Интенсивность пешеходного потока:

- по главной дороге - 606 чел/ч;

- по второстепенной дороге - 582 чел/ч.

Состав транспортного потока характеризуется отношением в нем транспортных средств различного типа. Так как в транспортном потоке преобладают легковые транспортные средства (89,3 %), то данный транспортный поток относиться к группе - преимущественно легковой поток.

3. Исследование и расчет задержек подвижного состава на перекрестке

На основе выполненных наблюдений составим таблицу задержек подвижного состава на перекрестке.

Таблица 3.1 Протокол измерений продолжительности задержек транспортных средств

На основании данной таблицы определяется средняя задержка одного остановившегося автомобиля и условная задержка каждого проехавшего через пересечение автомобиля. Для этого рассчитываются суммарные автомобиле-секунды задержек транспортных средств на перекрестке по формуле 3.1:

где - общее число автомобилей, находившихся в очереди на проезд;

- интервал, через который фиксируются автомобили, стоящие в очереди на проезд.

Тогда суммарные автомобиле-секунды будут равны:

Средняя величина задержки одного остановившегося автомобиля определяется по формуле 3.2:

где - суммарное количество остановившихся на перекрестке автомобилей за весь период наблюдений.

с.

Условная задержка каждого проехавшего через пересечение автомобиля определяется по формуле 3.3:

где - количество автомобилей, проехавших перекресток без остановки.

с.

Полученные результаты исследований используются для обоснования эффективности введения светофорного регулирования на перекрестке.

4. Выбор типа светофорного регулирования

По полученным в предыдущих пунктах значениям интенсивности движения транспортных средств и пешеходов проверяется необходимость введения светофорного регулирования. Светофор на перекрестке необходимо установить т.к. выполняются следующие условия:

- интенсивность движения по главной дороге в двух направлениях - 1185 ед/ч, по второстепенной дороге - 300 ед/ч (по нормативу по главной дороге - 600 ед/ч, по второстепенной дороге - 426 ед/ч);

- т.к. на перекрестке за последние 12 месяцев произошло 4 дорожно-транспортных происшествий (по нормативу - 3 дорожно-транспортных происшествия).

С точки зрения безопасности движения число фаз должно быть таким, чтобы не было ни одной конфликтной точки, вместе с тем увеличение числа фаз ведет к увеличению длительности цикла регулирования. Таким образом, решение определение оптимального числа фаз регулирования является решением компромиссным. В интересах высокой пропускной способности всегда надо стремиться к минимальному числу фаз регулирования, но на столько, на сколько это позволяют условия безопасности.

На данном перекрестке необходимо применить двухфазное светофорное регулирование (рисунок 4.1 - 4.2), т. к. интенсивности левоповоротних потоков менее 120 ед/ч (, и ед/ч).

5. Расчет длительности цикла светофорного регулирования

5.1 Определение потоков насыщения

Для случаев движения в прямом направлении по дороге без продольных уклонов поток насыщения рассчитывается по эмпирической формуле, которая связывает этот показатель с шириной проезжей части:

Для случаев 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% от общей интенсивности движения в рассматриваемом направлении данной фазы, то приближенная оценка потока насыщения может быть найдена следующим образом:

,

где Na - интенсивность прямого направления , ед/ч;

Nb, Nс - интенсивность соответственно лево- и правоповоротных потоков, ед/ч.

Так как на данном пересечении принято двухфазное регулирование, то потоки насыщения будут равны:

-для первой фазы

-для второй фазы

В приведенных расчетах число 2075 и 2625 - соответственно поток насыщения одной полосы шириной 4,2м и 5м при движении только прямо, полученное путем интерполяции.

5.2 Расчет фазовых коэффициентов

Фазовые коэффициенты определяются для каждого из направлений движения на перекрестке в данной фазе регулирования из выражения:

-для первой фазы

-для второй фазы

Таким образом фазовый коэффициент для первой фазы принимаем равным 0,175, а для второй 0,142.

5.3 Определение промежуточных тактов

В соответствии с назначением промежуточного такта его длительность должна быть такой, что бы автомобиль, подходящий к перекрестку на зеленый сигнал со скоростью свободного движения, при смене сигнала с зеленого на желтый смог либо остановиться у стоп-линии, либо успеть освободить перекресток (миновать конфликтные точки пересечения с автомобилями, начинающими движение в следующей фазе).

Остановиться у стоп-линии автомобиль сможет только в том случае, если расстояние от него до стоп-линии на проезжей части будет равно или больше остановочного пути.

С учетом о предположении о постоянном замедлении при торможении автомобиля перед стоп-линией формулу для определения длительности промежуточного такта можно представить в следующем виде:

где Va - средняя скорость транспортных средств при движении на подходе к перекрестку и в зоне перекрестка без торможения (с ходу), км/ч;

ат - среднее замедление транспортного средства при включении запрещающего сигнала;

lт - расстояние от стоп-линии до самой дальней конфликтной точки, м;

lа - длина транспортного средства, наиболее часто встречающегося в потоке, м.

В период промежуточного такта заканчивают движение и пешеходы, ранее переходившие улицу на разрешающий сигнал светофора. За время tпi пешеход должен или вернуться на тротуар, откуда он начал движение, или дойти до середины проезжей части. Максимальное время, которое потребуется для этого пешеходу, определяется следующим образом:

где Впш - ширина проезжей части, пересекаемой пешеходами в i-й фазе регулирования, м;

Vпш - расчетная скорость движения пешеходов.

В качестве промежуточного такта выбирают наибольшее значение из tпi и tпi(пш).

Расчет промежуточных тактов для перекрестка пр-та Ленина и улицы Крестьянская:

- для первой фазы

- для второй фазы

Таким образом, длительность промежуточного такта принимается равной 3,5с для первой и второй фаз регулирования.

5.4 Определение длительности цикла светофорного регулирования

Длительность цикла регулирования рассчитывается по формуле Вебстера:

где Тп - суммарная длительность промежуточных тактов, с;

Y - сумма всех фазовых коэффициентов.

Суммарная длительность промежуточных тактов:



где n - число фаз.

После расчета длительности светофорного цикла определяются длительность основного такта по следующей формуле:

Основные такты необходимо проверить на возможность пропуска пешеходов. Время необходимое для пересечения пешеходами проезжей части рассчитывается по следующей формуле:

Рассчитаем длительность цикла светофорного регулирования:

Так как <25c, то принимаем =25с.

Тогда длительность основных тактов:

- для первой фазы

- для второй фазы

Время необходимое для пропуска пешеходов:

- для первой фазы

- для второй фазы

Так как время, необходимое для пропуска пешеходов и в первой фазе и во второй больше времени основного такта, и - >4 для второй фазы, то значит принимаем равным , для двух фаз соответственно. Скорректируем время цикла регулирования по следующей формуле:

,

где

;

.

Далее определяют скорректированный суммарный фазовый коэффициент:

.

Произведем корректировку:

;

;

с;

.

Произведем поправки фазовых коэффициентов:

;

.

Произведем поправки времени основных тактов:

с;

с.

5.5 Выбор типов устанавливаемых светофоров

Для регулирования транспортных потоков на второстепенной дороге используется основной светофор Т.1 конструкции 1, дублирующий Т.1.г, на главной дороге основной и дублирующий светофоры Т.1 категории 1.

На рисунке 5.1 покажем расположение светофоров на перекрестке.



Рисунок 5.1 Применение средств светофорного регулирования

5.6 Построение графика режима светофорной сигнализации

Порядок чередования и длительность сигналов для каждого светофора, установленного на перекрестке, отражает график режима светофорной сигнализации. Это позволяет использовать его для коммутации ламп светофоров в период монтажных работ. Каждая строка графика соответствует одному или нескольким светофорам с одинаковым режимом работы. В левой части графиков указываются номера светофоров, а в средней части соответственными цветами показано чередование сигналов.

На рисунках 5.2 и 5.3 приведены схема перекрестка и график режима работы светофорной сигнализации.



Рисунок 5.2 Схема пересечения улицы Кирова и улицы Комсомольская

перекресток светофор пешеход

6. Обоснование экономической эффективности введения светофорного регулирования

6.1 Определение задержек пешеходов

Потери времени за год на нерегулируемом перекрестке можно определить по формуле:

где Nпеш - среднесуточная интенсивность пересечения пешеходами главной и второстепенной дорог, пеш/ч;

t0 - средняя задержка пешехода при пересечении главной и второстепенной дорог, с.

Потери времени пешеходами не регулируемом перекрестке для двух направлений движения:

Стоимость потерь времени пешеходами на нерегулируемом и регулируемом перекрестках рассчитывается по формулам:

где Sн - материальная оценка 1 пешехода-часа.

Материальную оценку 1 пешехода-часа можно определить, исходя из средней заработной платы, которая составляет порядка 250 у.е. Тогда часовая ее составляющая будет равна

Определение затрат времени пешеходов:

- до введения светофорного регулирования

- после введения светофорного регулирования

6.2 Определение задержек автодорожных транспортных средств

При условии постоянных замедления и ускорения в процессе изменения скорости и экспоненциального распределения временных интервалов между автомобилями на главной дороге средняя задержка автомобиля на данном направлении второстепенной дороги до введения светофорного регулирования:

где е - основание натурального логарифма;

NГ - интенсивность движения по главной дороге в обоих направлениях в физических единицах, авт./с;

tГР - граничный интервал времени между следующими в попутном направлении по главной дороге автомобилями, за который автомобиль, следующий по второстепенной дороге, может проехать перекресток;

NВТ - интенсивность движения в среднем на одну полосу в физических единицах по второстепенной дороге, авт./с;

аТ и аР - соответственно замедления и ускорение автомобиля.

Средняя задержка автомобиля на регулируемом перекрестке может быть определена из выражения:

где л - отношение длительности разрешающего сигнала к циклу, с;

ч - степень насыщения направления движения;

N - интенсивность движения транспортных средств в данной фазе, ед./с.

Степень насыщения направлений движения:

Средняя задержка автомобилей на регулируемом перекрестке tp определяется как средневзвешенная величина из рассчитанных для каждой фазы:

где m - число фаз регулирования.

Потери времени автомобилями за год на нерегулируемом перекрестке :



Потери времени автомобилями за год на регулируемом перекрестке :

Стоимость потерь времени транспортными средствами на нерегулируемом перекрестке определяется по формуле:

где SHi - стоимость часа простоя автомобиля i-й категории;

di - доля автомобилей i-й категории в транспортном потоке.

Стоимость потерь времени автомобилей на регулируемом перекрестке определяется по формуле:

Определение задержек для перекрестка Совецкая - Спортивная:

а) до введения светофорного регулирования

б) после введения светофорного регулирования

-для первой фазы

-для второй фазы

- средняя задержка на перекрестке

Определение потерь времени за год:

- до введения светофорного регулирования

- после введения светофорного регулирования

Определение стоимости потерь транспортными средствами:

- до введения светофорного регулирования

- после введения светофорного регулирования

6.3 Определение потерь времени пассажирами общественного и личного транспорта

Стоимость потерь времени пассажирами на регулируемом и нерегулируемом перекрестках:

где ТТР - потери времени транспортными средствами на нерегулируемом или регулируемом перекрестках;

Sн - экономическая оценка одного пассажиро-часа (равна экономической оценке одного пешехода-часа и составляет 2807 руб./ч);

d a и d л - доля автобусов и легковых автомобилей в транспортном потоке;

В a и В л - вместимость автобуса и легкового автомобиля;

Н a и Н л - коэффициент использования вместимости автобуса и легкового автомобиля, значения которых примем 0,75 и 0,4 соответственно.

Определение стоимости потерь времени пассажирами личного и общественного транспорта:

- до введения светофорного регулирования

- после введения светофорного регулирования

6.4 Определение затрат, связанных с эксплуатацией светофорного объекта

Общие затраты по эксплуатации светофорного объекта складываются:

- из затрат на техобслуживание и затрат на текущий ремонт светофорного объекта

- затрат на электроэнергию

- амортизационных отчислений



где Кб - балансовая стоимость светофорного объекта и пешеходных ограждений;

Нр - норма отчислений на техобслуживание и текущий ремонт светофорного объекта;

Цэн - стоимость одного киловатт-часа электроэнергии;

к - коэффициент использования установленной мощности светофорного объекта, к=0,5;

Р - установленная мощность, Р=60Вт;

Трб - время работы светофорного объекта в течение года, Трб=6570ч;

na - норма амортизационных отчислений (12%).

Суммарные затраты по эксплуатации светофорного объекта определяются по формуле:

Определение затрат по эксплуатации светофорного объекта:

- затраты на техобслуживание и текущий ремонт светофора

- затрат на электроэнергию

- амортизационные отчисления

Расчет суммарных затрат по эксплуатации светофора

Так как на перекрестке Советская - Спортивная предполагается расположить 12 светофоров, то суммарные затраты составят:

6.5 Определение ущерба от ДТП

Ущерб от дорожно-транспортных происшествий на нерегулируемом перекрестке определяется по формуле:

где n - количество дорожно-транспортных происшествий;

С - средняя оценка потерь в одном дорожно-транспортном происшествии. По данным страховой компании С=970000руб.

Ущерб от дорожно-транспортных происшествий на нерегулируемом перекрестке:

При введении светофорного регулирования потери снижаются на 0,65, а после установки ограждений на 0,25, то есть потери от ДТП после введения светофорного регулирования и установки ограждения составят 16% от потерь на нерегулируемом перекрестке. Тогда потери от ДТП после введения светофорного регулирования составят:

6.6 Расчет показателей экономической эффективности

Для решения вопроса об экономической целесообразности введения светофорного регулирования определяют коэффициент экономический эффективности , срок окупаемости , годовой экономический эффект.

Суммарные текущие затраты до осуществления мероприятий, т.е. на нерегулируемом перекрестке, определяют по формуле:

Суммарные текущие затраты после осуществления мероприятий, т.е. на регулируемом перекрестке, определяют по формуле:

Годовой экономический эффект представляет собой разность затрат по двум вариантам организации движения на перекрестке:

Коэффициент экономической эффективности капитальных вложений:

,

где - капитальные вложения в оборудование перекрестка светофорным объектами.

Срок окупаемости капитальных затрат:

Произведем расчет показателей экономической эффективности:

Годовой экономический эффект после введения светофорного регулирования меньше нуля, то есть введение светофорного регулирования нецелесообразно.

Заключение

При выполнении анализа интенсивности и состава транспортного потока проходящего через перекресток Снежкова - Спортивная определены приведенные интенсивности за час по главной дороге (Снежкова) Nгл=796ед/ч, и по второстепенной Nвт=159ед/ч.

Исходя из значений интенсивностей движения транспортных средств и пешеходов видно, что необходимо ввести светофорное регулирование. Целесообразно ввести двухфазное регулирование. В первой фазе длительность основного такта составила 12с, во второй - 7с. Длительность цикла равна 25с.

По расчетам показателей экономической эффективности можносделать вывод, что мероприятия по вводу светофорного регулированя не целесообразны.

Список литературы

1. Чижонок В.Д. «Обоснование параметров и эффективности светофорного регулирования на перекрестке», Гомель БелГУТ, 1999.

2. Бойкачев М.А. «Оформление курсовых и дипломных проектов», Гомель БелГУТ, 2005.

3. Аземша С.А. «Организация движения на регулируемых перекрестках», Гомель БелГУТ, 2007.

Размещено на Allbest.ru

...