Расчет длительности цикла светофорного регулирования

 

В случае неравномерного прибытия транспортных средств к перекрестку длительность цикла регулирования можно рассчитать по формуле Вебстера:

 

, (5.1)

 

где  - величина промежуточного такта в i-ой фазе, с;

 - количество фаз светофорного регулирования;

 - фазовый коэффициент i-ой фазы.

По соображениям безопасности длительность цикла более 120 секунд считается недопустимой. В этом случае необходимо добиться снижения длительности цикла путем увеличения числа полос, запрещения отдельных маневров, снижение количества фаз регулирования. Также нецелесообразно принимать длительность цикла менее 25 секунд.

Длительность промежуточного такта должна быть достаточной, чтобы автомобиль, подходящий к перекрестку на зеленый сигнал, при смене сигнала мог либо остановиться у стоп-линии, либо покинуть пределы перекрестка. Величина промежуточного такта определяется по формуле:

 

 (5.2)

 

где  - скорость автомобиля на подходе к перекрестку, км/ч;

a_T - среднее замедление транспортного средства при включении

запрещающего сигнала, принимается равным 3,5 м/с²;

 - расстояние от стоп-линии до самой дальней конфликтной точки, м;

 - габаритная длина автомобиля, принимается равной 6 м;

Длительность переходного такта проверяется на обеспечение возможности пешеходам пересечь ¼ ширины проезжей части:

 

 (5.3)

 

где  - ширина проезжей части, м;

 - скорость пешеходного потока (1,3 м/с).

В качестве промежуточного такта выбирают наибольшее значение из t_пi и t_{пi (пш).}

Фазовый коэффициент i-ой фазы регулирования равен:

 

, (5.4)

 

где  - приведенная интенсивность движения в i-м направлении, обслуживаемом в данной фазе;

 - поток насыщения, количественно представляющий собой максимальную интенсивность движения в данном направлении при включенном зеленом сигнале светофора.

Аналитически поток насыщения определяется следующим образом:

для случаев движения транспортных средств прямо, а также налево и (или) направо по одним и тем же полосам движения, если интенсивность лево - и правоповоротного потоков составляет более 10% от общей интенсивности движения в рассматриваемом направлении данной фазы, то приближенная оценка потока насыщения может быть найдена следующим образом:

 

, (5.5)

 

где  - интенсивность движения транспортных средств, соответственно, прямо, налево и направо.

для случаев движения транспортных средств только налево или направо по специально выделенным полосам:

 

, (5.6)

 

где  - радиус поворота, м;

для случаев движения в прямом направлении по дороге без продольных уклонов если выполняется равенство 5,4 В_пч 18 м:

 

М_{нiпрямо} =525В_пч, (5.7)

 

где В_пч - ширина проезжей части в данном направлении движения, м;

для случаев движения в прямом направлении, если В_пч<5,4 тогда используется таблица зависимости потока насыщения от ширины проезжей части [1, c.11].

После расчета длительности светофорного цикла определяется длительность основных тактов всех фаз по следующей формуле:

 

. (5.8)

 

По соображениям безопасности длительность основных тактов должна быть не менее 7 секунд. Основные такты необходимо проверить на возможность пропуска пешеходов. Время необходимое для пересечения пешеходами проезжей части рассчитывается по следующей формуле:

 

, (5.9)

 

Произведем расчет потоков насыщения:

 

фаза 1

ед. /ч;

ед. /ч;

ед. /ч;

фаза 2

ед. /ч;

ед. /ч;

фаза 3

ед. /ч;

ед. /ч;

ед. /с

ед. /ч;

ед. /ч.

 

В приведенных расчетах число 1981 - поток насыщения одной полосы шириной 3,75м при движении только прямо, полученный путем интерполяции из таблицы зависимости потока насыщения от ширины проезжей части [1, с.11].

Рассчитаем фазовые коэффициенты:

 

фаза 1

;

;

;

фаза 2

;

;

фаза 3

;

;

;

;

.

 

Таким образом, фазовый коэффициент для первой фазы принимаем равным 0,146, для второй - 0,115, для третьей - 0,146.

Рассчитаем длительность промежуточного такта:

 

фаза 1

с; с;

фаза 2

с; с;

фаза 3

с; с;

 

Так как  и  то корректировка значений  требуется. В результате принимаем длительность промежуточного такта первой и третьей фаз регулирования составляет 3,6 с., а длительность промежуточного такта второй фазы составляет 3,15 с.

 

с.

.

 

Рассчитаем длительность цикла светофорного регулирования:

 

с.

 

Произведем расчет длительности основных тактов и времени необходимого для пропуска пешеходов:

 

фаза 1

с;

с;

фаза 2

с;

с;

фаза 3

с;

с.

 

Так как длительность основного такта в первой и третьей фазах существенно меньше соответствующего времени пропуска пешеходов, то необходимо произвести корректировку цикла.

Скорректируем время цикла регулирования по следующей формуле:

 

, (5.12)

где В = 2,5Т_п - Т_пу_н + Т_о^*+5;

А = 1 - у_н;

С = (Т_п - Т_о^*) (1,5Т_п+5).

 

Далее определяют скорректированный суммарный фазовый коэффициент:

 

. (5.13)

 

Произведем корректировку:

 

с;

А=1 - 0,407=0,593;

;

С= (10,35+55) (1,5·10,35+5) =1341,309;

с;

 

Произведем поправки фазовых коэффициентов:

 

;

;

.

 

Произведем поправки времени основных тактов:

 

с;

с;

с.

 

Результаты расчетов оформляются в виде схемы пофазного разъезда (рисунок 5.2) и графика режима светофорной сигнализации (рисунок 5.3).

На рисунке 5.1 приведен пример применения средств светофорного регулирования.

 

Рисунок 5.1 - Пример применения средств светофорного регулирования

 

Рисунок 5.2 - Схема пофазного разъезда

Условные обозначения:

1п,2п,5п,6п,3п,4п,7п,8п - пешеходные светофоры;

1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12 - транспортные светофоры.

 

Рисунок 5.3 - График режима работы светофорной сигнализации на пересечении улицы Косарева и улицы Речицкое Шоссе