Расчет продолжительности цикла светофорного регулирования

Расчет продолжительности цикла светофорного регулирования выполняется согласно методике [1, 5].

Потоки насыщения могут рассчитываться отдельно для каждой полосы движения. Однако, в случае, когда с двух, или больше полос движения в данной фазе транспортные средства могут двигаться в одном направлении, для них рассчитывается общее значение потока насыщения. Поскольку перекресток есть проектированным, то потоки насыщения определяем не путем натурных наблюдений, а по эмпирическим зависимостям [5]

 

, (3.1)

 

где – расчетный поток насыщения в данной фазе регулирования, авт/ч;

– ширина поездной части, м;

- коэффициент, который учитывает влияние продольного уклона дороги на поток насыщения;

- коэффициент, который учитывает влияние радиусу кривизны траектории движения поворотных потоков на поток начисления;

- коэффициент, который учитывает влияние направлений движения транспортных потоков на поток насыщения.

Поток насыщения рассчитывается за указанной формулой, если ширина проезжей части для данного направления движения не менее, чем 5,4 м. При ширине проезжей части 3,75 м, значение составит 1980 авт/ч. Это значение потока насыщения при движении транспортных средств в прямом направлении.

Если из некоторой полосы (полос) в данной фазе транспортные средства двигаются в разных направлениях, поток насыщения уменьшается через взаимные препятствия автомобилей. В этом случае используется коэффициент

 

, (3.2)

 

где , , - доля интенсивности движения транспортных средств соответственно прямо, по левую сторону и по правую сторону от общей интенсивности движения по полосе (полосам), %

 

, (3.3)

 

, (3.4)

 

. (3.5)

 

Влиянием возможно пренебречь при доле поворотных потоков менее 10%.

Если в районе перекрестка дорога имеет продольный уклон, его влияние на поток насыщения учитывается коэффициентом _, который определяется по формуле

 

, (3.6)

 

где - продольный уклон, % (если автомобили двигаются вверх, принимается знак +, если в противоположном направлении, тогда принимаем знак -).

Если из данной полосы (полос) транспортные средства двигаются только в поворотном направлении, влияние кривизны траектории на поток насыщения учитывается коэффициентом , который определяется по формуле

 

, (3.7)

 

где - радиус кривизны траектории движения поворотных потоков, м. Значение определяем по плану перекрестка в масштабе (раздел 2).

Результаты расчетов заносим в таблицу 3.1.

Для каждого направления движения в каждой фазе потоки насыщения определяются по формуле

 

. (3.8)

 

Рассчитанные фазовые коэффициенты в каждой фазе регулирования сводим в таблицу 3.1.

В дальнейшем, к расчетам принимаем максимальные значения фазовых коэффициентов в каждой фазе. Если какой-то транспортный поток пропускается в течение 2-х фаз, то для него отдельно рассчитывают фазовый коэффициент. Если этот фазовый коэффициент больше суммы расчетных фазовых коэффициентов тех фаз, в течение которых он пропускается, то расчетные фазовые коэффициенты увеличивают.

 

Таблица 3.1 - Потоки насыщения и фазовые коэффициенты

Потоки движения	Первая фаза	Вторая фаза	Третья фаза
Интенсивность, N, авт/ч
, м
, м
Поток насыщения, , авт/ч

Примечание: количество столбцов зависит от предложенного пофазного разъезда.

 

Продолжительность промежуточных тактов в каждой фазе рассчитывается по формуле:

 

, (3.9)

 

где V_а - средняя скорость движения транспортных средств в зоне перекрестка, км/ч;

a_t - среднее замедление транспортного средства при включении сигнала, который запрещает движение, м/с² ;

l_j – расстояние от стоп-линии до самой дальней конфликтной точки пересечения с транспортными средствами, которые начинают движение в следующей фазе, м;

l_а - длина транспортного средства, которое наиболее часто встречается в потоке, м.

Значение V_а принимают произвольно (рекомендуется 35-45 км/ч). Замедление a_t = 3...4, м/с.

Если в отдельной фазе движутся только пешеходы, то есть фаза пешеходная продолжительность промежуточного такта рассчитывается по формуле

, (3.10)

 

где - ширина проезжей части, м;

= 1,3 м/с - скорость движения пешеходов.

Для упрощения расчетов и выходя из требований безопасности, в данном курсовом проекте продолжительность промежуточных тактов принимаем равными 3с, если улица, которую пересекают автомобили, имеет две полосы движения и 4с при большем количестве полос, независимо от расчетного значения.

Поскольку интервалы между последовательно приходящими транспортными средствами до перекрестка, как правило, неодинаковы, продолжительность цикла светофорного регулирования рассчитывают по формуле Вебстера:

 

, (3.11)

 

где Т_п – сумма продолжительности промежуточных тактов, с;

Y – сумма расчетных фазовых коэффициентов.

 

, (3.12)

 

, (3.13)

 

где k - число фаз регулирования.

Исходя из требований безопасности движения продолжительность цикла не должна выходить за пределы T_ц = 25...120 с. Если расчетные значения продолжительности цикла выходят за эти пределы, их корректируют.

Продолжительность основного такта в каждой фазе регулирования рассчитывается по формуле

 

. (3.14)

 

Если t_oi за этим расчетом меньше, чем 7с, его увеличивают до 7с для обеспечения требований безопасности движения.

Время, необходимое для пропуска пешеходов

 

(3.15)

 

Если любые значения больше продолжительности соответствующих основных тактов для пропуска автомобилей, то принимают = _. Продолжительность цикла в этом случае также необходимо увеличить.

В случае, если вводится отдельная пешеходная фаза, продолжительность цикла определяется по формуле

 

(3.16)

 

где А = 1 –Y;

B = 2,5·T_n - T_n·Y+t_пш+5;

С = (T_n+ t_пш)(1,5· T_n+5);

Y – сумма расчетных фазовых коэффициентов для фаз, в течение которых происходит движение транспорта.

t_пш – продолжительность пешеходной фазы, с.

Продолжительность основных тактов определяется по формуле

 

. (3.17)

 

Исходя из полученных данных по продолжительности основных и промежуточных тактов светофорного цикла регулирования, необходимо построить для каждого светофорного устройства его график работы в масштабе.

Пример построения циклограммы работы светофорных объектов приведен на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 – Пример оформления циклограммы работы светофорных объектов