Организация движения на пересечениях городских улиц

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО РЫБОЛОВСТВУ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «АСТРАХАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

КАФЕДРА «ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ НАЗЕМНОГО ТРАНСПОРТА»

Курсовой проект

на тему: «Организация движения на пересечениях городских улиц»

Выполнил:

ст. гр. МБ - 41

Чумадеева О.Ю.

Проверил:

к. т. н., доцент Барненков Н.А.

Астрахань 2013



Содержание

1. Задание на курсовой проект

2. Определение характеристики дорожного движения на объекте проектирования

3. Предварительный расчет числа полос движения на подходах к пересечениям улиц

4. Оценка степени опасности проектного узла

5. Разработка вариантов схемы пофазного разъезда

6. Расчет длительности цикла и его элементов

6.1 Поток насыщения

6.2 Фазовые коэффициенты

6.3 Промежуточные такты

6.4 Цикл регулирования

6.5 Основные такты

6.6 Степень насыщения направления движения



1. Задание на курсовой проект

Таблица 1 Варианты значений интенсивностей транспортных (авт/ч) и пешеходных (пеш/ч) потоков

	Номер варианта
	0
N1	500
N2	600
N3	300
N4	400
N5	80
N6	160
N7	70
N8	120
N9	150
N10	120
N11	200
NП1	800
NП2	620
NП3	200
NП4	350

Таблица 2 Состав (%) потоков по типам транспортных средств и уровней загрузки

	Номер варианта
	0
N1 и N2	Л	70
	Г	25
	А	5
	Z	0,56
N3 и N4	Л	60
	Г	30
	А	10
	Z	0,8
N5 и N6	Л	70
	Г	20
	А	10
	Z	0,7
N7 и N8	Л	75
	Г	20
	А	5
	Z	0,6
N9 и N10	Л	80
	Г	5
	А	15
	Z	0,75
N11	Л	90
	Г	0
	А	10
	Z	0,63

Примечание: Л - легковые автомобили в потоке;

Г - грузовые автомобили в потоке;

А - автобусы в потоке

Z - величина коэффициента загрузки движением



2. Определение характеристики дорожного движения на объекте проектирования

Для решения задач ОДД используются значения приведенной интенсивности движения и приведенной максимальной интенсивности движения на перспективу.

Расчет приведенной интенсивности движения по k-му направлению производится по следующей формуле:

Nпрk=УNiKпрi, i=1…n

Nпр1=500*1,425=712,5 Kпр1,2=0,7*1+0,25*2+0,05*2,5=1,425

Nпр2=600*1,425=855 Kпр3,4=0,6*1+0,3*2+0,1*2,5=1,45

Nпр3=300*1,45=435 Kпр5,6=0,7*1+0,2*2+0,1*2,5=1,35

Nпр4=400*1,45=580 Kпр7,8=0,75*+0,2*2+0,05*2,5=1,275

Nпр5=80*1,35=108 Kпр9,10=0,8*1+0,05*2+0,15*2,5=1,275

Nпр6=160*1,35=216 Kпр11=0,9*1+0*2+0,1*2,5=1,15

Nпр7=70*1,275=89,25

Nпр8=120*1,275=153

Nпр9=150*1,275=191,25

Nпр10=120*1,275=153

Nпр11=200*1,15=230

где Ni - интенсивность движения автомобилей данного типа в потоке, авт./ч.; Kпрi - соответствующие коэффициенты приведения данного типа автомобилей к однородному легковому потоку; n - число групп автомобилей в потоке.

Расчет приведенной максимальной интенсивности движения по направлениям на перспективу производится по следующей формуле:



Nпр.персп.k= Nпрk /Zk

Nпр.персп.1=712,5:0,56=1272

Nпр.персп.2=855:0,56=1527

Nпр.персп.3=435:0,8=544

Nпр.персп.4=580:0,8=725

Nпр.персп.5=108:0,7=154

Nпр.персп.6=216:07=309

Nпр.персп.7=89,25:0,6=149

Nпр.персп.8=153:0,6=255

Nпр.персп.9=191,25:0,75=255

Nпр.персп.10=153:0,75=204

Nпр.персп.11=230:0,63=365

где Zk - коэффициент загрузки, указанный в варианте задания, по направлению k движения в транспортном потоке.

Для расчетов следует принимать следующие значения Kпрi:

Легковые автомобили	1,0
Автобусы	2,5
Грузовые автомобили в зависимости от грузоподъемности	1,5-3,5



3. Предварительный расчет числа полос движения на подходах к пересечениям улиц

Для определения пропускной способности проезжей части улицы населённого пункта следует воспользоваться формулой для определения пропускной способности одной полосы:

PП=kв1в2(1700+66,6b-9,54р-6,84i)

PП1,2=1/1,425*(1700+66,6*3,5-9,54*5)=1323

PП3=1/1,45*(1700+66,6*3,5-9,54*10)=1267

PП4=1/1,45*0,85*(1700+66,6*3,5-9,54*10)=1078

PП5,=1/1,35*(1700+233,1-9,54*10)=1361

PП6=1/1,35*0,85*(1700+233,1-95,4)=1156

PП7,8=1/1,275*(1700+233,1-9,54*5)=1479

PП9,10=1/1,275*(1700+233,1-9,54*15)=1396

PП11=1/1,15*(1700+233,1-95,4)=1599



4. Оценка степени опасности проектного узла

Степень опасности проектного узла оценивается суммарным числом баллов по всем конфликтным точкам. Каждому виду конфликтных точек соответствует определенное число баллов. Так, точка пересечения оценивается в 5 баллов, точка слияния - 3 балла, точка отклонения - 1 балл. Сложность (условная опасность) любого пересечения находится по следующей формуле:

m=no+3nс+5nп,

где no - число точек отклонения потоков в транспортном узле; nс - число точек слияния; nп - число точек пересечения.

m=2+3*3+5*15=86

Принято считать перекресток узлом малой сложности, если m<40; при m=40-80 - узлом средней сложности; сложным при m=81-150 и очень сложным при m>150.



5. Разработка вариантов схемы пофазного разъезда

Проектирование возможных вариантов схем пофазного разделения конфликтующих транспортных потоков в узлах пересечений УДС имеет своей основной целью обеспечить безопасность движения, как транспортных средств, так и пешеходов. Светофорное регулирование позволяет достичь этой цели путём разделения конфликтующих потоков во времени. В процессе пофазного разъезда каждый участник движения имеет право пересечь стоп-линию, как правило, лишь в одной фазе светофорного цикла, что ведет к уменьшению числа конфликтных точек. Вместе с тем, с ростом числа фаз уменьшается пропускная способность перекрестка из-за увеличивающегося времени задержки транспортных средств. Следовательно, в определении оптимального числа фаз регулирования необходимо находить компромиссное решение.

При выборе схемы пофазного разъезда необходимо выполнять следующие требования:

в целях сокращения задержек транспортных средств и пешеходов надо стремиться к уменьшению числа фаз в цикле регулирования. Введение третьей фазы (для пропуска лсвоповоротных потоков транспорта или специально для пропуска пешеходов) является необходимым только при выполнении хотя бы одного из двух условий:

1 интенсивность левоповоротного потока составляет более 120 авт/ч;

2 значения интенсивностей конфликтующих транспортного NТ и пешеходного NП потоков, пропускаемых в одной фазе, удовлетворяют неравенствам:

NТ>120 авт/ч

NП>900 пеш/ч.

Не выпускать из одной и той же полосы транспортные средства, движение которых предусмотрено в разных фазах, т. е. полосы движения закрепляют за определенными фазами.

Стремиться к равномерной загрузке полос. Интенсивность движения, в среднем приходящаяся на одну полосу, не должна превышать диапазон 600 - 700 ед/ч.

При широкой проезжей части (3 полосы движения и более в одном направлении) следует рассматривать возможность поэтапного перехода пешеходами улицы в течение двух следующих друг за другом фаз регулирования.

дорожный проектирование улица движение



6. Расчет длительности цикла и его элементов

6.1 Поток насыщения

Для случая движения в прямом направлении по дороге без продольных уклонов поток насыщения рассчитывают по эмпирической формуле, которая связывает этот показатель с шириной проезжей части, используемой для движения транспортных средств в данном направлении рассматриваемой фазы регулирования:

Мнijпрямо=525Впч, (1)

где Мнijпрямо - поток насыщения, ед/ч; Впч - ширина проезжей части в данном направлении данной фазы, м.

Формула (1) применима при 5,4м ? Впч ? 18,0м. Если ширина проезжей части меньше 5,4 м, для расчета можно использовать.

Мнijпрямо, ед/ч	1850	1875	1950	2075	2475	2700
Впч	3,0	3,3	3,6	4,2	4,8	5,1

Для право- и левоповоротных потоков, движущихся по специально выделенным полосам, поток насыщения Мнijпов определяется в зависимости от радиуса поворота R:

для однорядного движения

Мн.правый пов=1800/(1+1,525/7)=1478

Мн.левый пов=1800/(1+1,525/15)=1634



6.2 Фазовые коэффициенты

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

yij=Nij/Мнij

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

I фаза:

y11=1272/1838=0,7/2=0,35

y12=1527/1838=0,8/2=0,4

y13=544/1478=0,4

y14=725/1478=0,5

II фаза:

у25=154/1478=0,1

у26=309/1478=0,2

Y=0,5+0,2=0,7

6.3 Промежуточные такты

В соответствии с назначением промежуточного такта его длительность должна быть такой, чтобы 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).

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

tпi=(va/7,2aт)+3,6(li+la)/va

где va - средняя скорость транспортных средств при движении на подходе к перекрестку и в зоне перекрестка без торможения (с ходу,), км/ч; aт - среднее замедление транспортного средства при включении запрещающего сигнала (для практических расчетов aт=3-4 м/с2); li - расстояние от стоп-линии до самой дальней конфликтной точки, м; la - длина транспортного средства, наиболее часто встречающегося в потоке, м.

I фаза tп1=(40/7,2*4)+3,6(5*3,5+6)/40=4

II фаза tп2=(40/7,2*4)+3,6(7+6)/30=3

Тц=4+3=7

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 (островка безопасности, центральной разделительной полосы, линии, разделяющей потоки встречных направлений). Максимальное время, которое потребуется для этого пешеходу,

tпi(пш)=Впш/4vпш

tп1=21/4*1,3=4,04

tп2=14/4*1,3=2,69

tп3=21/4*1,3=4,04

где Впш - ширина проезжей части, пересекаемой пешеходами в i-фазе регулирования, м; vпш - расчетная скорость движения пешеходов (обычно принимается 1,3 м/с).

В качестве промежуточного такта выбирают наибольшее значение из tпi и tпi(пш). По условиям безопасности движения рекомендуемое значение длительности промежуточного такта должно находиться в пределах 3-4 с.

6.4 Цикл регулирования

В простейшем случае при равномерном прибытии транспортных средств к перекрестку (через равные интервалы времени) минимальная длительность цикла определяется следующим образом:

Тц=Тп/(1-Y)

На практике равномерное прибытие транспортных средств к перекрестку является весьма редким случаем. Чаще для изолированного перекрестка характерным является случайное прибытие (интервалы между последовательно прибывающими транспортными средствами не одинаковы).

Случайному прибытию транспортных средств соответствует формула цикла

Тц=(1,5Тп+5)/(1-Y)

Тц=(1,5*7+5)/(1-0,7)=51с.

предложенная английским исследователем Ф. Вебстером на основе минимизации транспортной задержки.

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 и более фаз. По тем же соображениям нецелесообразно принимать длительность цикла менее 25 с.

6.5 Основные такты

Длительность основного такта toi в i-й фазе регулирования пропорциональна расчетному фазовому коэффициенту этой фазы^

toi=(Тц-Тп)yi/Y

to1=(51-7)*0,5/0,7=31

to2=(51-7)*0,2/0,7=13

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 (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, учитывающей суммарные затраты времени на пропуск пешеходов:

tпш=5+Впш/vпш



tпш1=5+21/1,3=21,2

tпш2=5+14/1,3=15,8

tпш3=5+21/1,3=21,2

6.6 Степень насыщения направления движения

Качество различных вариантов схем организации движения на перекрестке оценивают средней задержкой транспортных средств. С этим показателем непосредственно связана степень насыщения направления движения х, представляющая собой отношение среднего числа прибывающих в данном направлении к перекрестку в течение цикла транспортных средств к максимальному числу покинувших перекресток в том же направлении в течение разрешающего сигнала:

х=NjTц/(Mнjtoj)

где Nj и Mнj - соответственно интенсивность движения и поток насыщения в данном направлении, ед/ч; toj - длительность основного такта в том же направлении, с; j - номер направления.

Х1=990*51/1838*31=0,89

Х2=940*51/1838*31=0,84

Х3=544*51/1478*31=0,61

Х4=725*51/1636*31=0,73

Х5=154*51/1478*13=0,41

Х6=309*51/1636*13=0,74

Заторовое состояние в рассматриваемом направлении возникает при x > 1. Для обеспечения некоторого резерва пропускной способности следует стремиться к значению х, не превышающему 0,85-0,90. Немаловажным с точки зрения максимального использования пропускной способности перекрестка является отсутствие малонасыщенных направлений и их равномерная загрузка.

Размещено на Allbest.ru

...