Разработка и построение графиков координированного управления дорожным движением на городской магистрали

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

ФГБОУ ВПО «Сибирская автомобильно-дорожная академия»

(СибАДИ)

Кафедра «Организация и безопасность движения»

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Управление в сфере обеспечения безопасности дорожного движения»

на тему: «Разработка и построение графиков координированного управления дорожным движением на городской магистрали»

Выполнил:

студент гр. ОД-09А1

Свистанюк Е.Н.

Проверил:

Власов В.М.

Омск 2013

Исходные данные для выполнения курсовой работы

Таблица 1

Пофазное управление	№ перекрестка	Длина перегонов ?, м	Время проезда перегонов tпр , с	Длительность промтактов tпром, с	Длительность цикла Тц, с	Интенсивность по направлениям

Размещено на http://www.allbest.ru/

1	250	20	5.3	40	л1 = 600л2 = 550л3 = 400л4 = 250

Размещено на http://www.allbest.ru/

2	400	25	4.5.3	50	л1 = 400л2 = 550л3 = 400л4 = 250

Размещено на http://www.allbest.ru/

3	450	35	3.5	70	л1 = 600л2 = 400л3 = 350л4 = 250

Размещено на http://www.allbest.ru/

4	600	50	4.5.3	50	л1 = 600л2 = 550л3 = 400л4 = 250

Размещено на http://www.allbest.ru/

5	-	-	3.5	50	л1 = 600л2 = 400л3 = 350л4 = 250

Содержание

Введение

1. Определение коэффициента веса каждой фазы в цикле светофорного управления

1.1 Определение длительности фаз для каждого перекрёстка

2. Выбор длительности цикла и расчёт фаз при координированном управлении на перекрёстках

3. Расчёт скоростей сообщения на перегонах

4. Составление программы координации (ПК)

5. Расчёт эффективности координированного управления на магистрали

5.1 Определение времени проезда tпр при ЛУ прямо и обратно на магистрали

5.2 Определение времени проезда при КУ на магистрали прямо и обратно

Заключение

Список использованной литературы

светофорный управление перекресток магистраль

Введение

Одна из основных задач автоматизированных систем управления дорожным движением (АСУД) - повышение пропускной способности дорог и сокращение задержек путём координированной взаимозависимой работы светофоров на перекрёстках.

В данном курсовом проекте мы пользовались пособием, в котором была изложена методика графоаналитического расчёта программ и построения графиков координированного управления работой светофоров на городских магистралях или маршрутах с преимуществом транзитного движения.

Управление светофорами осуществляется по принципу «зелёной волны», который является основным в работе АСУ дорожным движением.

В процессе работы над курсовым проектом нам предлагается поэтапно (3 этапа) добиться наивысшей пропускной способности магистрали, пользуясь критерием «сквозной проходимости».

В завершении работы над проектом (для реализации построенного графика координированного регулирования движением) должны разработать и построить структурную схему одного из возможных вариантов АСУД на базе новейших типов дорожных контроллеров и описать её работу.

Цель работы:

Приобретение практических навыков разработки программ координации работы светофоров на городских магистралях графоаналитическим методом.

Задание:

- Построить график координированного управления дорожным движением на городской магистрали.

- Обеспечить минимальное количество остановок транспортных средств на перекрёстках.

- Обеспечить максимальную пропускную способность дорожно-транспортной сети на заданной городской магистрали.

1. Определение коэффициента веса каждой фазы в цикле светофорного управления

Целью расчета коэффициентов веса фаз является определение длительности фаз tф при локальном управлении на каждом перекрестке.

Результаты расчетов необходимы также для дальнейших расчетов параметров управления дорожным движением в режиме координированного управления КУ на магистрали.

Определение коэффициента веса каждой фазы в цикле светофорного управления производится по формуле:

,

где ki - коэффициент веса I фазы;

лi - интенсивность в i фазе.

Принимаем лmax из всех л в этой фазе.

1-й перекрёсток (двухфазный цикл):

2-й перекрёсток (трёхфазный цикл):

3-й перекрёсток (двухфазный цикл):

4-й перекрёсток (трёхфазный цикл):

5-й перекрёсток (двухфазный цикл):

1.1 Определение длительности фаз для каждого перекрёстка

,

где tфi - длительность i-той фазы на перекрестке;

Тц - длительность светофорного цикла на данном перекрестке, с;

ki - коэффициент веса i-той фазы.

1-й перекрёсток (Тц = 40 с):

2-й перекрёсток (Тц = 50 с):

3-й перекрёсток (Тц = 70 с):

4-й перекрёсток (Тц = 50 с):

5-й перекрёсток (Тц = 50 с):

По полученным данным расчётов составляем таблицу 2.

Таблица 2 Длительность циклов Тц, фаз tф и коэффициентов веса фаз k при локальном управлении

№ перекрёстка	Длительность цикла, Тц, с	Длительность фаз tф , с	Коэффициент веса фаз
		1ф	2ф	3ф	К1	К2	К3
1	40	28	1 2	-	0,7	0,3	-
2	50	20	20	10	0,4	0,4	0,2
3	70	49	21	-	0,7	0,3	-
4	50	20	20	10	0,4	0,4	0,2
5	50	30	20	-	0,6	0,4	-

2. Выбор длительности цикла и расчёт фаз при координированном управлении на перекрёстках

Результаты расчёта необходимы для построения графика КУ на магистрали.

Выбор длительности цикла при КУ следует выполнять с учётом следующих условий:

длительность цикла на всех перекрёстках должна быть одинаковая;

при КУ величина цикла выбирается максимальной по всем перекрёсткам на магистрали.

Принимаем максимальную величину цикла Тц = 60 с.

Расчёт длительности фаз для каждого перекрёстка при КУ:

,

где tфi - длительность i-й фазы на перекрёстке при КУ;

Тц - длительность цикла при КУ, с;

Кi - коэффициент веса i-й фазы.

1-й перекрёсток (Тц = 70 с):

2-й перекрёсток (Тц = 70 с):

3-й перекрёсток (Тц = 70 с):

4-й перекрёсток (Тц = 70 с):

5-й перекрёсток (Тц = 70 с):

Рассчитанные длительности фаз при КУ заносим в таблицу 3.

Таблица 3 Длительность фаз при координированном управлении

№ перекрёстка	Длительность цикла, Тц, с	Длительность фаз tф с
		1ф	2ф	3ф
1	70	49	21	-
2	70	28	28	14
3	70	49	21	-
4	70	28	28	14
5	70	42	28	-

3. Расчёт скоростей сообщения на перегонах

Расчёт скоростей сообщения необходим для наглядности представления в графическом виде различий скоростей в зависимости от длин перегонов.

,

где l - длина перегона между смежными перекрёстками, м;

Vс - средняя скорость сообщения, м/с;

tпр - время проезда перегона, с.

;

;

;

.

Рассчитанные скорости сообщения на магистрали заносятся в таблицу 4.

Таблица 4 Значение скоростей сообщения на перегонах

№ перегона (перекрёстка)	Время проезда tпр, с	Длина перегона l, м	Скорость сообщенияVс, м/с
l1 (1-2)	20	250	13
l2 (2-3)	25	400	16
l3 (3-4)	35	450	13
l4 (4-5)	50	600	12

4. Составление программы координации (ПК)

ПК составляется на основании выполненного графика КУ.

При построении графика КУ нужно отметить, что при движении от первого перекрестка ко второму целесообразно поменять первую фазу на вторую. Это позволит осуществить проезд лидера транспортного потока через второй перекресток в прямом направлении, а при обратном направлении траектория лидера попадает на первую фазу на зеленый сигнал светофора и, следовательно, исключает остановку лидера на втором перекрестке. Аналогично делаем на 4 перекрестке.

Далее заполняем таблицу 5 по порядку следования номеров перекрёстков. Время включения каждой фазы и их номера на каждом перекрёстке определяем по оси абсцисс.

Таблица 5

№ перекрёстка	Тц, с	Время включения, с ? Номер фазы
1	60	49/2	70/1	-
2	60	20/2	48/3	46/1
3	60	24/2	45/1	-
4	60	10/1	38/2	52/3
5	60	32/2	60/1	-

5. Расчёт эффективности координированного управления на магистрали

Эффективность координированного управления на магистрали вычисляется по следующей формуле:

;

tпр(ЛУ) = tпр(ЛУ)прямо + tпр(ЛУ)обратно, с

tпр(КУ) = tпр(КУ)прямо + tпр(КУ)обратно ,с

5.1 Определение времени проезда tпр при ЛУ прямо и обратно на магистрали

где Zi - задержка на каждом перекрёстке, с.

n - количество перекрестков;

v - средняя скорость на перегоне, м?c.

При ЛУ подход транспортного средства к следующему перекрёстку на разрешающий и запрещающий сигнал равновероятен, т.к. работа светофоров не согласована между собой. Поэтому величина задержки zi должна определяться по следующей формуле:

где tкр - длительность красного сигнала на каждом перекрёстке, с;

tпр прямо = tпр обратно берём из таблицы 1.

tпр = 25+25+35+50= 130 с.

Далее определяем задержку Zi для каждого перекрёстка в прямом направлении:

Следовательно, tпр прямо (ЛУ) = 63+130=193 с.

Затем определяем задержку Zi для каждого перекрёстка в обратном направлении:

Следовательно, tпр обратно = 93+52=145 с.

Итого: tпр (ЛУ) = 193+193 = 386 с.

5.2 Определение времени проезда при КУ на магистрали прямо и обратно

Z - задержки; остановки нет.

Итого:

.

Заключение

В результате выполненной работы установлено, что координированное управление движением транспортных потоков на магистрали по отношению к локальному управлению на перекрёстках этой же магистрали позволяет:

- сократить время проезда на магистрали за счёт сокращения количества остановок и задержек транспортных средств;

- повысить пропускную способность магистрали, так как время проезда является критерием пропускной способности магистрали, т.е. при сокращении времени проезда увеличивается количество транспортных средств, прошедших по магистрали за единицу времени.

По результатам расчётов, по данным графика координированного управления, достигнутая эффективность составляет 34%.

Список использованной литературы

1. Петров В.В. Управление движением транспортных потоков в городах. Омск. Изд. СибАДИ, 2007 г.

2. Петров В.В. Конспект лекций по дисциплине «Управление в сфере обеспечения безопасного движения». Омск. СибАДИ, 2009 г.

3. Петров В.В., Власов В.М. Разработка и построение графиков координированного управления дорожным движением на городских магистралях: Методические рекомендации. - Омск. СибАДИ, 2010 г.

Размещено на Allbest.ru

...