Организация координированного регулирования движения на магистрали

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

• Введение
• 1. Исходные данные
• 2. Расчет длительности цикла регулирования и его элементов
• 3. Расчет задержек транспортных средств и пешеходов на ключевом перекрестке
• 4. Построение графика работы светофорной сигнализации
• 5. Построение графика координированного регулирования
• Заключение
• Список использованных источников

Введение

Координированное управление дорожным движением повышает безопасность дорожного движения за счёт уменьшения числа "стартов" с перекрёстков и торможений перед перекрёстком, за счёт выравнивания транспортного потока по скоростным показателям.

Координированное управление дорожным движением помогает избежать остановок и задержек на перекрёстках. Благодаря этому повышается не только экологическое состояние окружающей среды, но и комфортабельность движения, эмоциональное состояние водителя и другие психофизиологические характеристики водителя.

Система, при которой осуществляется согласованное управление светофорами на всех перекрестках улицы, дороги или сети улиц и дорог, носит название системы координированного регулирования. Сущность этой системы состоит в сочетании времени движения автомобилей от одного перекрестка к другому, со временем включения разрешающих движение сигналов светофоров на этих перекрестках в рассматриваемом направлении. Задача в том, чтобы к каждому из перекрестков движущиеся вдоль улицы или дороги группы автомобилей подходили в период действия сигналов светофоров, разрешающих движение в данном направлении, что уменьшит количество непроизводительных остановок и торможений в потоке, а также уровень транспортных задержек.

Одна из систем координированного управления светофорными сигналами "зеленая волна" (эта система получила наиболее широкое распространение). При этой системе с разновременным переключением сигналов на отдельных перекрестках интервалы времени включения зеленых сигналов светофоров вдоль улицы или дороги на отдельных перекрестках устанавливаются с учетом средних скоростей транспортных потоков с тем, чтобы за это время автомобили, движущиеся с заданными скоростями, преодолевали расстояния между перекрестками.

1. Исходные данные

В проекте рассматривается организация координированного регулирования движения на магистрали (проспект Вертикальный). Схема участка магистрали приведена на рисунке 1.

В качестве постоянных исходных данных задаются:

- число перекрестков на магистрали-5 (пересечение проспекта Вертикального с 1-й, 2-й, 3-й, 4-й и 5-й Горизонтальными улицами);

- число фаз регулирования на каждом перекрестке - 2 фазы;

- длительность промежуточных тактов - 4 секунды в каждой фазе;

- поток насыщения на одну полосу движения на любом подходе каждого перекрестка - 1800 приведенных единиц в час.

В качестве исходных данных, заданы:

- ширина проезжих частей на улицах Горизонтальных и Вертикальном проспекте (таблица 1);

- число полос движения выбирается в соответствии с ГОСТ Р 52289-2004;

- расстояния между перекрестками (таблица 2);

- интенсивность транспортных потоков на всех пяти перекрестках

Вертикального проспекта в приведенных единицах в час (таблица 3).

Скорость движения по Вертикальному проспекту принимается равной 60 км/ч.

Таблица 4 - Количество полос движения при подходе к перекрестку

проспект Вертикальный	ул. 1-я Горизонтальная	ул. 2-я Горизонтальная	ул. 3-я Горизонтальная	ул. 4-я Горизонтальная	ул. 5-я Горизонтальная
3	2	2	1	2	3



Рисунок 2 - Схема магистрали

2. Расчет длительности цикла регулирования и его элементов

Условиями устойчивости координированного регулирования являются одинаковая длительность цикла регулирования на всех перекрестках магистрали (допускается применение на отдельных перекрестках цикла регулирования, кратного общему циклу магистрали) и постоянная во времени величина сдвигов фаз на соседних перекрестках. Для выполнения указанных условий, необходимо найти "ключевой" перекресток для того, чтобы принять длительность его цикла регулирования для всех координируемых перекрестков.

Длительность цикла регулирования на перекрестках следует определять с помощью выражения:

, (1)

где Т_ц - длительность цикла регулирования, с;

- суммарное потерянное время на перекрестке, с;

- суммарный фазовый коэффициент, характеризующий загрузку

перекрестка.

, (2)

где - число фаз регулирования;

- длительность промежуточного такта -й фазы регулирования, с.

, (3)

где - фазовый коэффициент -й фазы регулирования:

, (4)

где - фазовый коэффициент -й фазы -го подхода к перекрестку:

, (5)

где - интенсивность движения транспортного потока -й фазы -го

подхода к перекрестку, ед/ч;

- поток насыщения -го подхода к перекрестку, ед/ч.

, (6)

где - интенсивность движения транспортного потока -й фазы -го подхода к перекрестку -го направления движения на перекрестке, ед/ч.

, (7)

где - поток насыщения -го подхода к перекрестку -й полосы движения, ед/ч.

Найдем длительность цикла:

1 перекресток:

1. Поток насыщения по фазам:

Mн₁=Mн*пол[1]=1800*3=5400 (ед/ч);

Mн₂=Mн*пол[2]=1800*2=3600 (ед/ч);

Mн₃=Mн*пол[3]=1800*3=5400 (ед/ч);

Mн₄=Mн*пол[4]=1800*2=3600 (ед/ч);

2. Интенсивность движения по подходам:

N_1,1=int_1,1+int_1,2+int_1,3=690+35+15=740 (ед/ч);

N_1,3=int_3,1+int_3,2+int_3,3= 670+50+20=740 (ед/ч);

N_2,2=int_2,1+int_2,2+int_2,3=230+25+10=265 (ед/ч);

N_2,4=int_4,1+int_4,2+int_4,3=175+40+20=235 (ед/ч);

1. 3. Фазовый коэффициент i фазы j подхода:

y_1,1=N_1,1/Mн₁=740/5400=0,137;

y_1,3=N_1,3/Mн₃=740/5400=0,137;

y_2,2=N_2,2/Mн₂=265/3600=0,073;

y_2,4=N_2,4/Mн₄=235/3600=0,065;

y₁=max(y_1,1;y_1,3)=0,137;

y₂=max(y_2,2;y_2,4)=0,073;

4. Суммарный фазовый коэффициент:

Y=y₁+y₂=0,137+0,073=0,21;

5. Суммарное потерянное время

L=4+4=8 c;

6. Длительность цикла:

Tц_теор=(1,5*L+5)/(1-Y)=(1,5*8+5)/(1-0,21)=21,51 (с);

25<Tц_теор<120;

Tц_теор=25 (с).

2 перекресток:

Mн₁=Mн*пол[1]= 1800*3=5400 (ед/ч);

Mн₂=Mн*пол[2]=1800*2=3600 (ед/ч);

Mн₃=Mн*пол[3]= 1800*3=5400 (ед/ч);

Mн₄=Mн*пол[4]=1800*2=3600 (ед/ч);

N_1,1=int_1,1+int_1,2+int_1,3=710+25+20=755 (ед/ч);

N_1,3=int_3,1+int_3,2+int_3,3=650+70+20=740 (ед/ч);

N_2,2=int_2,1+int_2,2+int_2,3=140+30+30=200 (ед/ч);

N_2,4=int_4,1+int_4,2+int_4,3=120+45+40=205 (ед/ч);

y_1,1=N_1,1/Mн₁=755/5400=0,139;

y_1,3=N_1,3/Mн₃=740/5400=0,137;

y_2,2=N_2,2/Mн₂=200/3600=0,055;

y_2,4=N_2,4/Mн₄=205/3600=0,056;

y₁=max(y_1,1;y_1,3)=0,139;

y₂=max(y_2,2;y_2,4)=0,056;

Y=y₁+y₂=0,139+0,056=0,195;

Tц_теор=(1,5*L+5)/(1-Y)=(1,5*8+5)/(1-0,195)=21,11 (с);

25<Тц_теор<120;

Tц_теор=25(с).

3 перекресток:

Mн₁=Mн*пол[1]=1800*3=5400 (ед/ч);

Mн₂=Mн*пол[2]=1800*1=1800 (ед/ч);

Mн₃=Mн*пол[3]= 1800*3=5400 (ед/ч);

Mн₄=Mн*пол[4]=1800*2=3600 (ед/ч);

N_1,1=int_1,1+int_1,2+int_1,3=740+70+60=870 (ед/ч);

N_1,3=int_3,1+int_3,2+int_3,3=720+40+25=785 (ед/ч);

N_2,2=int_2,1+int_2,2+int_2,3=165+35+30=230 (ед/ч);

N_2,4=int_4,1+int_4,2+int_4,3=210+10+15=235 (ед/ч);

y_1,1=N_1,1/Mн₁=870/5400=0,161;

y_1,3=N_1,3/Mн₃=785/5400=0,145;

y_2,2=N_2,2/Mн₂=230/1800=0,127;

y_2,4=N_2,4/Mн₄=235/3600=0,065;

y₁=max(y_1,1;y_1,3)=0,161;

y₂=max(y_2,2;y_2,4)=0,127;

Y=y₁+y₂=0,161+0,127=0,288;

Tц_теор=(1,5*L+5)/(1-Y)=(1,5*8+5)/(1-0,288)=23,8 (с);

25<Tц_теор<120;

Tц_теор=25 (с).

4 перекресток:

Mн₁=Mн*пол[1]=1800*3=5400 (ед/ч);

Mн₂=Mн*пол[2]=1800*2=3600 (ед/ч);

Mн₃=Mн*пол[3]=1800*3=5400 (ед/ч);

Mн₄=Mн*пол[4]=1800*2=3600 (ед/ч);

N_1,1=int_1,1+int_1,2+int_1,3=695+90+35=820 (ед/ч);

N_1,3=int_3,1+int_3,2+int_3,3=720+60+30=810 (ед/ч);

N_2,2=int_2,1+int_2,2+int_2,3=120+10+10=140 (ед/ч);

N_2,4=int_4,1+int_4,2+int_4,3=180+30+15=225 (ед/ч);

y_1,1=N_1,1/Mн ₁=820/5400=0,151;

y_1,3=N_1,3/Mн ₃=810/5400=0,15;

y_2,2=N_2,2/Mн ₂=140/3600=0,038;

y_2,4=N_2,4/Mн ₄=225/3600=0,062;

y₁=max(y_1,1;y_1,3)=0,151;

y₂=max(y_2,2;y_2,4)=0,062;

Y=y₁+y₂=0,151+0,062=0,213;

Tц_теор=(1.5*L+5)/(1-Y)=(1,5*8+5)/(1-0,213)=21,6 (с);

25<Tц_теор<120;

Tц_теор=25 (с).

5 перекресток:

Mн₁=Mн*пол[1]=1800*3=5400 (ед/ч);

Mн₂=Mн*пол[2]=1800*3=5400 (ед/ч);

Mн₃=Mн*пол[3]=1800*3=5400 (ед/ч);

Mн₄=Mн*пол[4]=1800*3=5400 (ед/ч);

N_1,1=int_1,1+int_1,2+int_1,3=715+70+55=840 (ед/ч);

N_1,3=int_3,1+int_3,2+int_3,3=690+60+35=785 (ед/ч);

N_2,2=int_2,1+int_2,2+int_2,3=145+20+15=180 (ед/ч);

N_2,4=int_4,1+int_4,2+int_4,3=150+20+20=190 (ед/ч);

y_1,1=N_1,1/Mн ₁=840/5400=0,155;

y_1,3=N_1,3/Mн ₃=785/5400=0,145;

y_2,2=N_2,2/Mн ₂=180/5400=0,033;

y_2,4=N_2,4/Mн ₄=190/5400=0,035;

y₁=max(y_1,1;y_1,3)=0,155;

y₂=max(y_2,2;y_2,4)=0,035;

Y=y₁+y₂=0,155+0,035=0,19;

Tц_теор=(1.5*L+5)/(1-Y)=(1.5*8+5)/(1-0,19)=20,98 (с);

25<Tц_теор<120;

Tц_теор=25 (с).

Таблица 5 - Результаты расчетов

	1 перекресток	2 перекресток	3 перекресток	4 перекресток	5 перекресток
Мн 1	5400	5400	5400	5400	5400
Мн 2	3600	3600	1800	3600	5400
Мн 3	5400	5400	5400	5400	5400
Мн 4	3600	3600	3600	3600	5400
N1,1	740	755	870	820	840
N1,3	740	740	785	810	785
N2,2	265	200	230	140	180
N2,4	235	205	235	225	190
y1,1	0,137	0,139	0,161	0,151	0,155
y1,3	0,137	0,137	0,145	0,15	0,145
y2,2	0,073	0,055	0,127	0,038	0,033
y2,4	0,065	0,056	0,065	0,062	0,035
y1	0,137	0,139	0,161	0,151	0,155
y2	0,073	0,056	0,127	0,062	0,035
Y	0,21	0,195	0,288	0,213	0,19
Тцтеор	21,51	21,11	23,8	21,6	20,98
Тцтеор	25	25	25	25	25

Для определения длительности фаз регулирования используем выражение эффективной длительности любой фазы в цикле регулирования. Находим длительности основных тактов в каждой фазе ключевого перекрестка и длительности основных тактов для каждого перекрестка по оптимальному значению Т_ц:

, (8)

где - длительность основного такта в i-й фазе регулирования, с.

Далее производится корректировка длительности основных тактов по критерию пропуска пешеходов. Для этого рассчитывается время, необходимое для пропуска пешеходов по какому-то определенному направлению:

, (9)

где - длительность такта регулирования, обеспечивающего пропуск пешеходов, с;

B - длина перехода до противоположенного тротуара, м;

V_пш - скорость движения пешеходов (принимаем равной 1,3 м/с).

Длительность основного такта должна быть не меньше длительности такта регулирования, обеспечивающего пропуск пешеходов:

. (10)

Из практики регулирования дорожного движения известно, что минимальная задержка автомобилей у перекрестка достигается в случае, если отношения эффективных длительностей фаз регулирования равно отношениям величин y_i, при условии, что это отношение одинаково для всех направлений движения данной фазы:

. (11)

Воспользовавшись этим, корректируется длительность основных тактов каждой фазы регулирования:

. (12)

Произведем расчеты по формулам (8), (9) и (12) с учетом неравенства (10):

1 перекресток:

Рассчитаем длительность основных тактов для перекрёстка:

t_{oт 1}=y₁/Y*(Tц_теор-L) =0,137/0,21*(25-8)=11,09 (с);

t_{oт 2}=y₂/Y*(Tц_теор-L) =0,073/0,21*(25-8)=5,91 (с);

Полученная в результате расчета длительность основного такта, меньшие 7,0 с, должны округляться до 7,0 с.

Производим корректировку длительности основных тактов по критерию пропуска пешеходов:

t_{пш 1}=5+В₂/1,3=5+14/1,3=15,76 (с);

t_{пш 2}=5+В₁/1,3=5+23/1,3=22,69 (с);

т.к условие t_oт>=t_пш не выполняется принимаем t_{oт 1}=t_{пш 1} и t_{oт 2}=t_{пш 2}

t_ot1=15,76 (с); t_ot2=22,69 (с);

корректируем длительность основного такта фазы регулирования условие (12)

t_{oт 1}=t_{oт 2}*y₁/y₂=22,69*0,137/0,073=42,6 (с).

При этом условие (11) выполняется t_oт>=t_пш t_{oт 1}=42,6

2 перекресток:

t_{oт 1}=y₁/Y*(Tц_теор-L)=0,139/0,195*(25-8)=12,11 (с);

t_{oт 2}=y₂/Y*(Tц_теор-L)=0,056/0,196*(25-8)=4,85 (с);

t_{пш 1}=5+В₂/1,3=5+15/1,3=16,53 (с);

t_{пш 2}=5+В₁/1,3=5+23/1,3=22,69 (с);

t_{oт 1}>=t_{пш 1} t_{oт 1}=16,53 (с);

t_{oт 2}>=t_{пш 2 toт 2}=22,69 (с);

t_{oт 1}=t_{oт 2}*y₁/y₂=22,69*0,139/0,056=56,31 (с).

3 перекресток:

t_{oт 1}=y₁/Y*(Tц_теор-L) =0,161/0,288*(25-8) =9,5 (с);

t_{oт 2}=y₂/Y*(Tц_теор-L) =0,127/0,288*(25-8) =7,49 (с);

t_{пш 1}=5+В ₂/1,3=5+11/1,3=13,46 (с);

t_{пш 2}=5+В ₁/1,3=5+23/1,3=22,69 (с);

t_{oт 1}>=t_{пш 1} t_{oт 1}=13,46 (с);

t_{oт 2}>=t_{пш 2} t_{oт 2}=22,69 (с);

t_{oт 1}=t_{oт 2}*y₁/y₂=22,69*0,161/0,127=28,76 (с).

4 перекресток:

t_{oт 1}=y₁/Y*(Tц_теор-L) =0,151/0,213*(25-8) =12,05 (с);

t_{oт 2}=y₂/Y*(Tц_теор-L) =0,062/0,213*(25-8) =4,94 (с);

t_{пш 1}=5+В ₂/1,3=5+14/1,3=15,76 (с);

t_{пш 2}=5+В ₁/1,3=5+23/1,3=22,69 (с);

t_{oт 1}>=t_{пш 1} t_{oт 1}=15,76 (с);

t_{oт 2}>=t_{пш 2} t_{oт 2}=22,69 (с);

t_{oт 1}=t_{oт 2}*y₁/y₂=22,69*0,151 /0,062=55,26 (с).

5 перекресток:

t_{oт 1}=y₁/Y*(Tц_теор-L) =0,155/0,19*(25-8)=13,86 (с);

t_{oт 2}=y₂/Y*(Tц_теор-L) =0,035/0,19*(25-8)=3,13 (с);

t_{пш 1}=5+В ₂/1,3=5+22/1,3=21,92(с);

t_{пш 2}=5+В ₁/1,3=5+23/1,3=22,69 (с);

t_{oт 1}>=t_{пш 1} t_{oт 1}=21,92 (с);

t_{oт 2}>=t_{пш 2} t_{oт 2}=22,69 (с);

t_{oт 1}=t_{oт 2}*y₁/y₂=22,69*0,155/0,035=100,48 (с).

Таблица 6 - Результаты расчетов

	1 перекресток	2 перекресток	3 перекресток	4 перекресток	5 перекресток
tот 1	11,09	12,11	9,5	12,05	13,86
tот 2	5,91	4,85	7,49	4,94	3,13
tпш 1	15,77	16,53	13,46	15,76	21,92
tпш 2	22,69	22,69	22,69	22,69	22,69
tот 1 принятое	15,77	16,53	13,46	15,76	21,92
tот 2 принятое	22,69	22,69	22,69	22,69	22,69
tот	42,6	56,31	28,76	55,26	100,48

Далее определяется уточненное значение длительности цикла регулирования каждого перекрестка:

, (13)

1 перекресток:

Tц_кор=t_{oт 1}+t_{oт 2}+L=22,69+42,6+8= 73,29 (с);

2 перекресток:

Tц_кор=t_{oт 1}+t_{oт 2}+L=22,69+56,31+8= 87 (с);

3 перекресток:

Tц_кор=t_{oт 1}+t_{oт 2}+L=22,69+28,76+8= 59,45 (с);

4 перекресток:

Tц_кор=t_{oт 1}+t_{oт 2}+L=22,69+55,26+8= 85,95 (с);

5 перекресток:

Tц_кор=t_{oт 1}+t_{oт 2}+L=22,69+100,48+8= 131,17 (с).

Полученная в результате расчета длительности цикла 5 перекрестка 131,17, что > 120 по практическим соображениям является не допустимо. Для уменьшения длительности цикла устраиваем разделительный островок для поэтапного перехода пешеходами проезжей части за один цикл.

Рассчитываем корректировку

t_{пш 1}=5+В ₂/1,3=5+22/1,3=21,92(с);

t_{пш 2}=5+В ₁/1,3=5+11,5/1,3=13,84 (с);

Т.к условие t_{oт 2}>=t_{пш 2} не выполняется принимаем t_{oт 2}=t_{пш 2} =13,84

Из условия (12)

t_{oт 1}=t_{oт 2}*y₁/y₂=13,84*0,155/0,035= 61,29 (с).

Длительности цикла регулирования:

Tц_кор=t_{oт 1}+t_{oт 2}+L=22,69+61,29+8= 91,98 (с).

Значения длительностей основных тактов сведем в таблицу 7.

Таблица 7-Длительность цикла

	Перекрёсток 1	Перекрёсток 2	Перекрёсток 3	Перекрёсток 4	Перекрёсток 5
	73,29	87	59,45	85,95	91,98

По результатам расчета видно, что ключевым будет являться пятый перекресток.

Корректируем значение по длительности цикла ключевого перекрёстка. Длительность полученного оптимального цикла регулирования ключевого перекрестка следует принять для всех координируемых перекрестков.

1 перекресток:

t_{oт 1}=y₁/(y₁+y₂)*(Tцкл-L)=0,137/(0,137+0,073)*(91,98-8)=54,78 (с);

t_{oт 2}=y₂/(y₁+y₂)*(Tцкл-L)=0,073/(0,073+0,137)*(91,98-8)=29,19 (с);

T_цкл=91,98 (с); t_{oт 1}=54,78 (с); t_{oт 2}=29,19 (с).

2 перекресток:

t_{oт 1}=y₁/(y₁+y₂)*(T_цкл-L)=0,139/(0,139+0,056)*(91,98-8)=59,86 (с);

t_{oт 2}=y₂/(y₁+y₂)*(T_цкл-L)=0,056/(0,139+0,056)*(91,98-8)=24,11 (с);

T_цкл=91,98 (с); t_{oт 1}=59,86 (с); t_{oт 2}=24,11 (с).

3 перекресток:

t_{oт 1}=y₁/(y₁+y₂)*(T_цкл-L)=0,161/(0,161+0,127)*(91,98-8)=46,94 (с);

t_{oт 2}=y₂/(y₁+y₂)*(T_цкл-L)=0,127/(0,161+0,127)*(91,98-8)=37,03(с);

T_цкл=91,98 (с); t_{oт 1}=46,94 (с); t_{oт 2}=37,03 (с).

4 перекресток:

t_{oт 1}=y₁/(y₁+y₂)*(T_цкл-L)=0,151/(0,151+0,062)*(91,98-8)=59,53 (с);

t_{oт 2}=y₁/(y₁+y₂)*(T_цкл-L)=0,062/(0,151+0,062)*(91,98-8)=24,44 (с);

T_цкл=91,98 (с); t_{oт 1}=59,53(с); t_{oт 2}=24,44 (с).

5 перекресток:

t_{oт 1}=y₁/(y₁+y₂)*(T_цкл-L)=0,155/(0,035+0,155)*(91,98-8)=68,51 (с);

t_{oт 2}=y₁/(y₁+y₂)*(T_цкл-L)=0,035/(0,035+0,155)*(99-8)=15,47 (с);

T_цкл=91,98 (с); t_{oт 1}=68,51 (с); t_{oт 2}=15,47 (с).

Опираясь на скорректированное значение и пользуясь выражением (11), определяется длительность основных тактов, необходимых для движения транспортных средств на подходах к ключевому перекрестку с наименьшими фазовыми коэффициентами:

, (14)

где - скорректированное значение длительности основного такта в i-й фазе;

- длительность основного такта регулирования, необходимая для пропуска транспортных средств в i-й фазе регулирования j-го подхода к перекрестку, с;

y_ij - соответствующее значение фазового коэффициента в i-й фазе регулирования j-го подхода к перекрестку.

Согласно формуле (14) имеем:

=(68,51*0,155)/0,155=68,51 (c);

=(68,51*0,145)/0,155=64,09 (c);

=(15,47*0,033)/0,035=14,58 (c);

=(15,47*0,035)/0,035=15,47 (c).

3. Расчет задержек транспортных средств и пешеходов на ключевом перекрестке

светофорный координированный управление задержка

Для определения задержек транспортных средств, двигающихся через ключевой перекресток, рассчитывается степень насыщения фаз регулирования на каждом подходе к перекрестку:

, (15)

где x_ij - степень насыщения фаз регулирования в i-й фазе регулирования j-го подхода к перекрестку.

Согласно формуле (15) имеем:

х_1.1=N_1.1*T_ц/М_{н 1*}t_{от 1}=840*91,98/(5400*68,51)=0,208;

х_1.3=N_1.3*T_ц/М_{н 2*}t_{от 1}=785*91,98/(5400*64,09)=0,208;

х_2.2=N_2.2*T_ц/М_{н 3*}t_{от 2}=180*91,98/(5400*14,58)=0,210;

х_2.4=N_2.4*T_ц/М_{н 4*}t_{от 2}=190*91,98/(5400*15,47)=0,209.

Эффективная доля фаз регулирования на каждом подходе к перекрестку равна:

, (16)

где л_ij - эффективная доля i-й фазы регулирования j-го подхода к перекрестку.

Согласно формуле (16) имеем:

л_1.1= t_{от 11}/ T_ц=68,51/91,98=0,744;

л_1.3= t_{от 13}/ T_ц=64,09/91,98=0,696;

л_2.2= t_{от 22}/ T_ц=14,58/91,98=0,158;

л_2.4= t_{от 24}/ T_ц=15,47/91,98=0,168.

Среднюю задержку транспортных средств на перекрестке определим, используя выражение:

, (17)

где - средняя задержка транспортных средств на перекрестке в i-й фазе регулирования j- го подхода к перекрестку, с.

Произведем расчеты по формуле (17):

t_Д1.1 = 0,9*(T_ц*(1- л_1.1)² / (2*(1- л_1.1* х _1.1)) +(х _1.1*3600)/(2* N_1,1*(1-х _1.1)))= = 0,9 * (91,98 * (1-0,744)² / (2*(1-0,744 * 0,208)) + (0,208² * 3600) / (2 * 840*(1- -0,208)))=3,314 (с);

t_Д1.3=0,9*(T_ц*(1- л_1.3)²)/(2*(1- л_1..3* х _1.3))+(х _1.3²*3600)/(2* N_1,3*(1- х _1.3)))= =0,9 * (91,98 * (1-0,696)²) / (2*(1-0,696*0,208)) + (0,208² *3600) / (2 * 785 * (1- -0,208)))=4,585 (с);

t_Д2.2=0,9*(T_ц*(1- л_2.2)²)/(2*(1- л_2..2* х _2.2))+(х _2.2²*3600)/(2*N_2,2*(1- х _2.2)))= =0,9 * (91,98 * (1 -0,158)²) / (2*(1 - 0,158*0,210)) + (0,210²*3600) / (2 * 180*(1- -0,210)))=30,854 (с);

t_Д2.4 = 0,9 * ((T_ц*(1 - л_2.4) ²)/(2*(1- л_2..4* х_2.4))+(х _2.4²*3600)/(2* N_2,4*(1- х _2.4)))=0,9*((91,98*(1-0,168)²)/(2*(1 - 0,168*0,209)) + (0,209²*3600) / (2*190*(1- -0,209)))=30,165 (с).

Средняя задержка одного транспортного средства на перекрестке определяется выражением:

, (18)

где - средняя задержка одного транспортного средства на перекрестке, с; n - число фаз регулирования.

Согласно формуле (18) имеем:

t_ДT=(3,314*840+4,585*785+30,854*180+30,165*190)/(840+785+180+190)=8,856(с).

Средняя задержка пешеходов на перекрестке определяется по формуле:

, (19)

где - средняя задержка пешеходов на перекрестке в i-й фазе регулирования, с.

Согласно формуле (19) имеем:

t_Дn1=(T_ц - t_{oт 1}) ²/2 T_ц =(91,98-68,51) ²/2*91,98=2,99 (с);

t_Дn2=(T_ц - t_{oт 2}) ²/2 T_ц =(99-15,47) ²/2*91,98=31,82 (с).

4. Построение графика работы светофорной сигнализации

По определенным значениям основных и промежуточных тактов и длительности цикла регулирования необходимо построить график работы светофорной сигнализации (рисунок 3). Он представляет собой график включения сигналов, определяющий очередность включения сигналов, с указанием номера фазы регулирования в которой происходит переключение сигналов и продолжительности горения каждого сигнала.

Рисунок 3- График работы светофорной сигнализации

Условные обозначения:

1, 2 - номера транспортных фаз регулирования;

1П, 2П - номера пешеходных фаз регулирования;

Ф_з - время горения зеленого (зеленого мигающего) сигнала;

Ф_ПР - время горения желтого сигнала;

Ф_{к -} время горения красного сигнала;

5. Построение графика координированного регулирования

Для выполнения системы координированного управления движением следует построить график движения в координатных осях.

На листе белой бумаги формата А1 наносим план магистрали. Параллельно ему проводим ось ординат графика координации, на которой откладываем расстояние между перекрестками в метрах в соответствии с принятым масштабом: по вертикальной оси - 1:50 (в 1 см - 50 м), по горизонтальной оси - 1:10 (в 1 см - 10 с). Через стоп-линии основных направлений каждого перекрестка проводим горизонтальные прямые, пересекающиеся под прямым углом ось ординат. У каждого перекрестка имеются две стоп-линии, расположенные на графике близко друг от друга. Между этими линиями наносим индикацию сигналов светофоров. Расстояние между соответствующими стоп-линиями в любом из двух противоположных направлений (например, юг - север или север - юг) представляет собой длину перегона между двумя соседними перекрестками. Первую стоп-линия в направлении юг - север ключевого перекрестка условно примем за ось абсцисс. В дальнейшем вдоль оси ординат откладываем путь, проходимый автомобилями, а вдоль оси абсцисс - время, за которое автомобили, движущиеся с задаваемой скоростью, проходят отдельные отрезки пути. Нанесем индикацию сигналов светофоров, т. е. длительности тактов и цикла регулирования для ключевого перекрестка между его стоп-линиями. Рассмотрим первый из этих циклов регулирования. Через начало основного такта проведем линию скорости движения по перегону в направлении юг - север. Тангенс наклона этой линии tg б представляет отношение длины перегона l_пер к времени проезда по нему t_пер и может быть определен с помощью выражения:

, (21)

где tgб - тангенс угла наклона ленты времени,

V_р - расчетная скорость движения, км/ч;

М_Г - масштаб построения графика по горизонтали;

М_В - масштаб построения графика по вертикали.

tgб=60*10/3,6*50=3,,33

arctg 3,33=73°28'

Cкорость движения по магистрали одинакова для всех направлений и перегонов. Проведя линию, параллельную первой, и продолжив эти две линии скорости в пределах графика, получим границы ленты времени, ширина которой равна:

tл=0,36*Тц, (22)

tл=0,36*91,98=33,11 (с)

где t_л - рекомендуемая ширина ленты времени, с;

Т_ц - длительность цикла регулирования, с.

Левая граница соответствует движению первого автомобиля в группе, а правая - последнего. Затем для каждого перекрестка подготовим полоски прозрачной бумаги, ширина которых равна расстоянию между стоп-линиями в масштабе. На каждой полоске откладываем от какой-либо точки по пять циклов регулирования, а внутри каждого цикла - полученные для данного перекрестка длительности тактов. Наложим эти полоски между стоп-линиями каждого перекрестка таким образом, чтобы полученная лента времени проходила внутри основного такта (зеленый сигнал по магистрали). Если при этом имеется избыток зеленого сигнала, то он должен быть расположен по возможности слева от ленты времени. Закрепим полоски кнопками в зафиксированном положении. Получена лента времени, т. е. лента безостановочного движения по магистрали в направлении юг - север. Теперь аналогично выполним построение такой же ленты на этом же графике для направления север - юг.

Заключение

В ходе выполнения курсового проекта был произведен расчет координированного управления типа "Зеленая волна" на пяти перекрестках.

По результатам расчетов был определен "ключевой" перекресток - пятый. Для каждого перекрестка определялась длительность цикла основных тактов. Для ключевого перекрестка Тц=91,98с. По полученным результатам строился график координированного управления. Угол наклона ленты времени принимается равным б=73,28° для ключевого перекрестка. Определяется ширина ленты времени, которая равна 27,594с. График координированного регулирования рассчитан на скорость движения 60 км/ч. При построении графика были сделаны корректировки: уменьшение скорости до 52,8 км/ч в направлении С-Ю от 4 до 5 перекрестка и направлении Ю-С от 5 до 4 перекрестка. Также уменьшение скорости до 50 км/ч С-Ю от 1 до 2 перекрестка и направлении Ю-С от 2 до 1 перекрестка. Ширина ленты времени равна 33,11с.

Разработанная в курсовом проекте система координированного регулирования движения положительно влияет на организацию движения на данном проспекте. Сущность системы состоит во взаимоувязке времени движения автомобилей от одного перекрестка к другому со временем включения разрешающих движение сигналов светофора, на данных перекрестках в рассматриваемом направлении. Система обеспечивает то, что к каждому из перекрестков движущиеся вдоль горизонтального проспекта группы автомобилей проходят в период действия сигналов светофоров, разрешающих движение в данном направлении, что уменьшает количество непроизводительных остановок и торможений в потоке, а также уровень транспортных задержек.

Список использованных источников

1. ГОСТ Р 52289-2004 Технические средства организации дорожного движения. Правила применения.

2. Кременец Ю.А. Технические средства организации дорожного движения: Учебник для вузов - М.: ИКЦ "Академкнига",2005. - 279 с.

3. Бесмертных А.Ю. Технические средства организации движения. / А.Ю. Бесмертных., Методические указания к выполнению курсового проекта для студентов специальности 190702. Изд-во Курганского государственного университета, 2011., - 23с.

Размещено на Allbest.ru

...