Организация движения на регулируемом перекрестке

Размещено на http://www.allbest.ru

0

НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО- СЫРЬЕВОЙ

УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ» (Горный университет)

Кафедра организации перевозок и безопасности движения

Курсовой проект

Дисциплина

Организация и безопасность движения

Тема: Организация движения на регулируемом перекрестке

Студент Назарова Е. В.

группа ЛГСв-09

Преподаватель: доцент Иванов С.Е.

Санкт-Петербург 2014



Введение

Наибольшее количество дорожно-транспортных происшествий происходит в конфликтных точках, то есть в местах, где на одном уровне пересекаются траектории движения транспортных средств или транспортных средств и пешеходов, а также в местах отклонения или слияния транспортных потоков.

На пересечениях в одном уровне пропуск конфликтующих транспортных потоков осуществляется поочередно путем предоставления для одного из них приоритета в движении. На пересечениях равнозначных дорог приоритетом на движение обладает водитель транспортного средства, не имеющий помехи справа. При повороте налево водитель обязан уступить дорогу транспортным средствам, движущимся со встречного направления прямо, тем самым обеспечивается рассредоточение движения во времени при проезде конфликтной точки. Существует также общее правило, требующее от водителей транспортных средств, поворачивающих на перекрестке направо или налево, уступать дорогу пешеходам, которые переходят проезжую часть той дороги, в сторону которой совершается поворот.

Установка дорожных знаков приоритета приводит к выделению главной и второстепенной дороги. Такой вид пересечения называется нерегулируемым. Применение светофоров ведет к переменному приоритету, определяемому разрешающим сигналом - регулируемые пересечения.

На нерегулируемых перекрестках движение по главной дороге осуществляется практически без задержек. Водитель транспортного средства, движущегося по второстепенной дороге, должен уступить дорогу транспортным средствам, приближающимся по главной.

Введение светофорного регулирования ликвидирует наиболее опасные конфликтные точки, что способствует повышению безопасности движения, но вместе с тем вызывает транспортные задержки.

Цель данной курсовой работы - организовать движение транспортных и пешеходных потоков на перекрестке, обосновать альтернативные схемы пофазного пропуска транспортных и пешеходных потоков, выбрать оптимальную схему.

транспортный движение перекресток



Исходные данные

Рис. 1 Схема перекрестка со всеми возможными направлениями движения транспортных и пешеходных потоков

Таблица 1 Интенсивность транспортных потоков, Ni, автомобилей/час

Номер потока	Интенсивность, авт/час
N1	-
N2	400
N3	200
N4	-
N5	100
N6	-
N7	100
N8	-
N9	100
N10	50
N11	100
N12	50



Таблица 2 Интенсивность пешеходных потоков, Nni, человек/час

Номер потока	Интенсивность, чел/час
Nnl	100
Nn2	-
Nn3	100
Nn4	200



1. Построение схемы разрешенных направлений движения транспортных и пешеходных потоков на перекрестке

Размещено на http://www.allbest.ru

0

1.1 Построение схемы перекрестка

Размещено на http://www.allbest.ru

0

Параметры перекрестка:

Ширина полосы движения - 3,75 м.

Ширина проезжей части - 7,5 м и 15 м.

Расстояние от пешеходного перехода до края перекрестка - 5м.

Расстояние от стоп - линии до края перекрестка -10 м.

Ширина пешеходного перехода - 4 м.

1.2 Построение картограммы интенсивностей транспортных и пешеходных потоков

Размещено на http://www.allbest.ru

0

Определение конфликтных точек на перекрестке и оценка сложности нерегулируемого перекрестка

Потенциальная опасность участков улично-дорожной сети может быть оценена по числу конфликтных точек. В простейшем случае количественная оценка каждой конфликтной точки и их совокупности основывается по пятибалльной системе.



Размещено на http://www.allbest.ru

0

Рис. 5 Схема перекрестка с конфликтными точками.

Точки слияния транспортных потоков:

N3 и N11, N5 и N9, N7 и N11, N2 и N10.

Точки отклонения транспортных потоков:

N2 и N3, N7 и N9, N10 и N11, N11 и N12.

Точки пересечения:

N2 и Nп1, N2 и Nп3, N2 и N5, N2 и N9, N2 и N11, N3 и N5, N3 и Nп1,

N3 и N12, N5 и Nп4, N7 и Nп3, N5 и N12, N9 и N11, N9 и Nп3, N9 и N12, N2 и N12,

N9 и Nп4, N10 и Nп3, N10 и Nп4, N11 и Nп4, N12 и Nп4, N12 и Nп1.

Сложность (условная опасность) m любого пересечения определяется по формуле:

m=n0+3nс+5nп,



где п0, Зnс, 5nп - число конфликтных точек соответственно отклонения, слияния и пересечения.

т=4+3*4+5*21=121

Принято считать, что узлом малой сложности (простым) является узел при m < 40, средней сложности при m = 40... 80, сложным при m = 80... 150 и очень сложным при m > 150.

Узел, рассчитываемый в данной курсовой работе, является сложным узлом (m=121).



2. Построение альтернативных схем пофазного пропуска

Для исключения конфликтующих между собой транспортных средств, транспортных средств и пешеходов используется их разделение во времени или пофазный пропуск транспортных и пешеходных потоков. Число фаз зависит от характера конфликтных точек на перекрестке и интенсивности движения в каждом направлении. С точки зрения безопасности движения число фаз должно быть таким, чтобы не было ни одной конфликтной точки. Увеличение числа фаз ведет к увеличению длительности цикла светофорного регулирования. С ростом числа фаз время ожидания права проезда (перехода пешеходами) каждого участка перекрестка увеличивается, приводя к увеличению суммарной задержки на перекрестке.

Задачей оптимального определения числа фаз регулирования является обеспечение высокой пропускной способности перекрестка при стремлении к такому минимальному числу фаз, при которых обеспечивается высокая безопасность движения (в нашем случае - минимальное количество конфликтных точек на перекрестке при соблюдении заданных условий). Основными принципами пофазного разъезда являются;

Необходимо стремиться к минимальному числу фаз в цикле регулирования.

Необходимо учитывать то, что допускается совмещать в одной фазе лево поворотный поток, конфликтующий с определяющим длительность фазы встречным потоком прямого направления, если интенсивность лево поворотного потока не превышает 120 автомобилей/ч.

Необходимо обеспечивать бесконфликтный пропуск пешеходов. В крайнем случае пешеходный и конфликтующие с ним поворачивающие транспортные потоки можно пропускать в одной фазе, если интенсивности пешеходного потока не превышает 900 человек/ч, а поворачивающих транспортных потоков - не превышает 120 автомобилей/ч.

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

Необходимо стремиться к равномерной загрузке полос. Интенсивность движения, в среднем приходящаяся на одну полосу, не должна превышать 700 автомобилей/ч.

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

Для пофазного разъезда транспортных средств, транспортных средств и пешеходных потоков на перекрестке предполагается использование светофорных объектов. Для количественной и качественной характеристики работы светофорного объекта существуют понятия такта, фазы и цикла регулирования.

Тактом регулирования называется период действия определенной комбинации светофорных сигналов. Такты бывают основные и промежуточные. В период основного такта разрешено движение определенной группы транспортных и пешеходных потоков. Во время промежуточного такта выезд на перекресток запрещен, за исключением транспортных средств, водители которых не смогли своевременно остановиться у стоп-линий. Фазой регулирования называется совокупность основного и следующего за ним промежуточного такта.

Циклом регулирования называется периодически повторяющаяся совокупность всех фаз.



Размещено на http://www.allbest.ru

0

Размещено на http://www.allbest.ru

0



Размещено на http://www.allbest.ru

0



3. Расчет длительности цикла светофорного регулирования и его элементов

3.1 Потоки насыщения

Для ориентировочных расчетов может быть использован приближенный метод определения потоков 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 = 525 * ВПЧ,

где MHijпрямо - поток насыщения, автомобилей/ч;

ВПЧ - ширина проезжей части в данном j-ом направлении данной i-й фазы, м.

Указанная формула применима при 5,4 м < ВПЧ < 18,0 м.

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

для однорядного движения

MHij поворота =1800 / (1 + 1,525 /R)

Рассчитаем потоки насыщения для 1-ой схемы пофазного регулирования:

R левого поворота = 3,75 + 3,75 + Ѕ * 3,5 = 9,375

MHij левого поворота = 1800 / (1 + 1,525 /R) = 1800 / (1+ 1,525/9,375) =1548авт/час

R правого поворота =3,75/2 =1,875

MHij правого поворота = 1800 / (1 + 1,525 /R) = 1800 / (1+ 1,525/1,875) =993авт/час

MHij левого поворота = 1800 / (1 + 1,525 /R) = 1800 / (1+ 1,525/9,375) =1548авт/час

MHij прямо = 525 * ВПЧ = 525 * 3,75 = 1969 авт/ч

Рассчитаем потоки насыщения для 2-ой схемы пофазного регулирования:

MHij прямо = 525 * ВПЧ = 525 * 3,75 = 1969 авт/ч

MHij левого поворота = 1800 / (1 + 1,525 /R) = 1800 / (1+ 1,525/9,375) =1548авт/час

Рассчитаем потоки насыщения для 3-ей схемы пофазного регулирования:

MHij правого поворота = 1800 / (1 + 1,525 /R) = 1800 / (1+ 1,525/1,875) =993авт/час

MHij прямо = 525 * ВПЧ = 525 * 3,75 = 1969 авт/ч

Фазовые коэффициенты

Фазовые коэффициенты определяют для каждого из j-ro направлений движения на перекрестке в данной i-й фазе регулирования.

yij = Nij / MHij ,

где yij - фазовый коэффициент данного направления;

Nij - интенсивность движения, автомобилей/ч;

MHij - поток насыщения в данном направлении данной фазы регулирования, автомобилей/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.

Фазовые коэффициенты для фазы 1:

yij = Nij / MHij

y3 левый = 200/1548 = 0,12

y7правый =100/993 = 0,10

y9 левый = 100/1548 = 0,06

y2 прямо = 400/1969 = 0,20

Фазовые коэффициенты для фазы 2:

yij = Nij / MHij

y12 левый = 50/1548 = 0,03

y11 прямо = 100/1969 = 0,05

Фазовые коэффициенты для фазы 3:

yij = Nij / MHij

у10 правый = 50/993 = 0,05

y5 прямо = 100/1969 = 0,05

3.2 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).

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

Считая, что время реакции водителя на смену сигналов светофора и время, необходимое для проезда от стоп-линии до дальней конфликтной точки в большинстве случаев по значению близки друг другу, на практике их исключают из расчетов. С учетом предположения о постоянном замедлении при торможении автомобиля перед стоп-линией, длительность промежуточного такта определяется по формуле:

tПi = va / ( 7,2 * аТ) + 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), в расчетах можно принять: для прямого направления скорость транспортных средств равной 50 км/ч, при повороте - 25 км/ч;

аТ - среднее замедление транспортного средства при включении запрещающего сигнала, для расчетов можно принять 3...4 м/с2 ;

li - расстояние от стоп-линии до самой дальней конфликтной точки, определяемой пересечением траекторий движения автомобилей в текущей и следующей фазах (стоп-линия располагается на расстоянии 10 м от

пересекаемой проезжей части , пешеходный переход в 5 м от проезжей части у начала закругления тротуара, его ширина принимается равной 4 м и расстояние от него до стоп-линии 1 м ), м;

lа - длина транспортного средства, наиболее часто встречающегося в потоке, для расчетов можно принять, что на перекрестке осуществляют движение транспортные потоки преимущественно легкового движения с длиной 1а = 5 м, м.

Для 1 фазы:

li право = 10+5 = 15 м

li лево=10+7,5+5=22,5м

li лево=10+7,5+5=22,5м

li прямо =10+15+5=30 м

Для 2 фазы:

li прямо =10+15+5=30 м

li лево=10+7,5+5=22,5м

Для 3 фазы:

li прямо =10+15+5=30 м

li право = 10+5 = 15 м

Рассчитаем tПi для 1-ой фазы:

tП1п = 25/(7,2*3)+3,6(15+5)/25 =1,15+2,88=4,03 с

tП1п = 50/(7,2*3)+3,6(30+5)/50 = 2,31+2,52=4,83с

tП2л = 25/(7,2*3)+3,6(22,5+5)/25 = 1,15+3,96=5,11с

tП2л = 25/(7,2*3)+3,6(22,5+5)/25 = 1,15+3,96=5,11с

Рассчитаем tПi для 2-ой фазы:

tП2п = 50/(7,2*3)+3,6(30+5)/50 = 2,31+2,52=4,83с

tП2л = 25/(7,2*3)+3,6(22,5+5)/25 = 1,15+3,96=5,11с

Рассчитаем tПi для 3-ей фазы:

tП3п = 25/(7,2*3)+3,6(15+5)/25 =1,15+2,88=4,03 с

tП2п = 50/(7,2*3)+3,6(30+5)/50 = 2,31+2,52=4,83с

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 определяется по формуле

tПi пешехода = ВПЧ пешехода / 4 * v пешехода ,

где ВПЧ пешехода - ширина проезжей части, пересекаемой пешеходами в i-ой фазе регулирования, м;

Vпешехода - расчетная скорость движения пешеходов, для расчетов можно принять равной 1,3 м/с.

ВПЧ 1 фазы: 15

ВПЧ 2 фазы: 15

ВПЧ 3 фазы: 15

Расчитаем tПi пешехода для 1-ой фазы:

tП1 пешехода=15/4* 1,3=2,89 с

Расчитаем tПi пешехода для 2-ой фазы:

tП2 пешехода=15/4* 1,3=2,89 с

Расчитаем tПi пешехода для 3-ей фазы:

tП3 пешехода=15/4* 1,3=2,89 с

В качестве длительности промежуточного такта выбирается наибольшее значение из tП1 и tП2, tП3 пешехода.

Независимо от результатов расчета минимальная длительность промежуточного такта должна быть 4 с.

3.3 Цикл регулирования

При случайном прибытии транспортных средств к перекрестку (интервалы времени между последовательно прибывающими транспортными средствами не одинаковы) длительность цикла может быть определена по формуле

Тцикла = (1,5 * ТП + 5) / ( 1 - Y),

где ТП - сумма длительностей всех промежуточных тактов tПi ;

Y - сумма всех фазовых коэффициентов yi.

По соображениям безопасности движения длительность цикла больше 120 с считается недопустимой, так как водители при продолжительном ожидании могут посчитать светофор неисправным и начать движение на запрещающий сигнал. Если расчетное значение Тцикла 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 течении двух фаз и более. По тем же соображениям нецелесообразно принимать длительность цикла менее 25 с.

Тцикла = (1,5 * ТП + 5)/(l-Y) = (1,5 * 21,88+ 5) / ( 1 - 0.66)= 40,32/0,34= 111,2с

Длительность цикла меньше 120 с, то есть допустима.

3.4 Основные такты

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

toi = [ (Тцикла - ТП ) * yi ] / Y.

По соображениям безопасности движения toi принимается не менее 7 с. В противном случае повышается вероятность дорожно-транспортных происшествий при разъезде очереди на разрешающий сигнал светофора. Если длительность основного такта получается менее 7 с, ее следует увеличить до минимально допустимой.

Для 1-ой фазы:

to1 = [ (111,2 - 21,88) *0,38 ] /0,66 =51,4с

Для 2-ой фазы:

to2 = [ (111,2- 21,88) *0,08 ] /0,66 =10,82с

Для 3-ей фазы:

to3 = [ (111,2- 21,88)*0,10 ]/0,66 =13,53с

Расчетную длительность основных тактов необходимо проверить на обеспечение пропуска в соответствующих направлениях пешеходов. Время, необходимое для пропуска пешеходов по какому-то определенному направлению определяется по формуле

t пешехода = 5 + ВПЧ пешехода / v пешехода .

Для 1-ой фазы:

t1 пешехода = 5+15/1,3=16,54 с

Для 2-ой фазы:

t2 пешехода = 5+15/1,3=16,54 с

Для 3-ей фазы:

t3 пешехода = 5+15/1,3=16,54 с

3.5 Задержка на регулируемом перекрестке

Она зависит от режима работы светофорной сигнализации и возникает на второстепенной и главной дорогах в силу действия запрещающего сигнала. Задержка на регулируемых перекрестках определяется по формуле:



где лi - отношение длительности разрешающего сигнала к длительности цикла регулирования (лi = toi / Тцикла );

Ni - интенсивность движения транспортных средств в рассматриваемом направлении, автомобилей/ч;

ч i - степень насыщения направления движения, определяемая по формуле

ч i = Ni * Тцикла / (MHi * toi).

Заторовое состояние в рассматриваемом направлении возникает при ч i >1.

Для обеспечения некоторого резерва пропускной способности следует стремиться к значению ч i = 0,85. ..0,90 (не более).

л1 = toi / Тцикла = 51,4/111,2=0,46

л2 = toi / Тцикла = 10,82/111,2=0,09

лЗ = toi / Тцикла = 13,53/111,2=0,12

для 1 фазы

ч 11 = 200 * 111,2/ (1548 * 51,4) = 22 240/79 567=0,27

ч 12 = 400*111,2/(1969*51,4)=44 480/101 206=0,43

ч 13 = 100*111,2/(993*51,4)=11 120/51 040=0,21

ч 14 = 100*111,2/(1548*51,4)=11 120/79 567=0,13

ч 1=0,43

для 2 фазы

ч 21 = 50 * 111,2/ (1548 * 10,82) = 5 560/16 749=0,33

ч 22 = 100 * 111,2/ (1969 * 10,82) = 11 120/21 304=0,52

ч 2=0,52

для 3 фазы

ч 31 = 50 * 111,2/ (993 * 13,53) = 5 560/13 435=0,41

ч 32 = 100 * 111,2/ (1969 * 13,53) =11 120/26 640=0,41

ч 3=0,41

для 1 фазы:

t Д p1=63сек

для 2 фазы :

t Д p2=42,6сек

для 3 фазы:

t Д p3=40,5сек



4. Построение графика режима светофорной сигнализации

Перед выполнением графика вычерчивается план перекрестка с нанесенными на нем техническими средствами организации дорожного движения. График отражает порядок чередования и длительность сигналов для каждого светофора, установленного на перекрестке. Каждая строка соответствует одному или нескольким светофорам с одинаковым режимом работы. В левой части графика указываются номера светофоров и дополнительных секций, присваиваемых им в процессе проектирования светофорного объекта. В средней части графика соответствующими цветами показывается чередование сигналов светофоров. - Эта часть графика выполняется в масштабе, который отражает длительности сигналов, записанный в правой части графика. Масштаб выбирается произвольно.

Рис. 9 Схема размещения средств регулирования на перекрестке

Таблица 3 График режима светофорной сигнализации

№ светофора	фаза 1 30,3с	4,95с	фаза 2 17,19с	4,95с	фаза 3 20,2с	4,95с
1	зел.	желт.	кр.	кр.	кр.	желт.
1.1	кр.	кр.	кр.	желт.	зел.	желт.
2	кр.	желт.	зел.	желт.	кр.	кр.
2.1	кр.	кр.	кр.	желт.	зел.	желт.
3	зел.	желт.	кр.	кр.	кр.	желт.
3.1	кр.	кр.	кр.	желт.	зел.	желт.
4	кр.	желт.	зел.	желт.	кр.	кр.
4.1	кр.	желт.	зел.	желт.	кр.	кр.
1п	кр.	кр.	зел.	кр.	кр.	кр.
1п1	кр.	кр.	кр.	кр.	зел.	кр.
2п	кр.	кр.	зел.	кр.	кр.	кр.
2п1	зел.	кр.	кр.	кр.	кр.	кр.
3п	зел.	кр.	кр.	кр.	кр.	кр.
4п	кр.	кр.	кр.	кр.	зел.	кр.

В данной курсовой работе мы организовалось движение транспортных и пешеходных потоков на перекрестке, удовлетворяющее всем необходимым условиям и требованиям безопасности дорожного движения. Составлен график светофорного регулирования для выбранного варианта, выполнена схема перекрестка с нанесенными на нем техническими средствами организации дорожного движения.



Список используемой литературы

1. Организация и безопасность движения: методические указания к выполнению курсовой работы/ Иванов. С.Е., 2006/

2. Организация автомобильных перевозок и безопасность движения/Горев А.В., Олещенко Е.М. -- М.: Академия, 2006.

3. ГОСТ 23535-79 АСУ Д. Условные обозначения на схемах и плакатах.

4. ГОСТ 23457-79. Технические средства организации дорожного движения. - М.: ИКЦ Академкнига, 2005.

Размещено на Allbest.ru

...