Разработка системы координированного регулирования

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

ВОСТОЧНО - КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Д. СЕРИКБАЕВА

Кафедра «Организация дорожного движения и автомобильных перевозок »

 

РАСЧЁТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе по дисциплине

« Технические средства организации дорожного движения »

На тему:

« Разработка системы координированного регулирования»

Усть-Каменогорск. 2010

1. Расчёт цикла регулирования и его элементов

Расчёт длительности цикла регулирования и его элементов производим в соответствии с действующими нормативными положениями и учебно-методическими материалами.

При расчётах необходимо воспользоваться следующими исходными данными:

Скорость транспортных средств на подходе к перекрёстку и при пересечении его в прямом направлении: Vт=Vрасч (расчётная скорость координации) =40 км/ч;

Скорость транспортных средств на подходе к перекрёстку и при выполнении левого поворота: Vтл = 25 км/ч;

Замедление транспортных средств при остановке перед стоп-линией;

j_m= 3 м/с² ;

Ускорение транспортных средств при разгоне после трогания с места:

a_m= 2 м/с² ;

Габаритная длина транспортного средства: l_a = 6 м.

Учитывая, что в режиме координации движение через перекрёсток происходит группами транспортных средств повышенной плотности, длительность цикла регулирования определяется по формуле:

Где L – суммарное потерянное время в цикле регулирования, с;

Y- суммарный фазовый коэффициент характеризующий загрузку перекрёстка.

Y=у₁ + у₂ +… +у_n= у ( 1.2 )

Где у_j – фазовый коэффициент j-ой фазы регулирования;

n- число фаз регулирования.

Фазовый коэффициент j- ой фазы регулирования определяется путём нахождения значений:

Где N_прji-приведённая интенсивность в данной фазе в j-ом направлении, ед/ч;

М _нj–поток насыщенных для j- го направления, ед/ч.

Для определения величины фазового коэффициента у_jв каждой фазе вначале выполняется расчёт величины N _прji/ M _нj для всех направлений обслуживаемых данной фазой, а затем в качестве у_j выбирается наибольшая из них.

Величину потока насыщения М_нj следует определить в соответствии с учебно-методическими материалами:

а) поток насыщения для движения в прямом направлении рассчитывается по формуле:

М_н= 525 В ( 1.5 )

Где М_н – поток насыщения, в данном направлении, на данном перекрёстке, ед/ч;

В – ширина проезжей части улицы в данном направлении движения, м.

Поток насыщения по магистрали в прямом направлении ( 1 фаза ) равен:

М_н.1,2,3,4 = 525*6= 3150 ед/ч;

Поток насыщения по магистрали в обратном направлении ( 1 фаза ) равен:

М_н1,2,3,4 = 525*6= 3150 ед/ч;

Поток насыщения по второстепенному направлению, в прямом направлении ( 2фаза ) равен: М_н1,2,3,4= 525*3,5=1838 ед/ч;

Поток насыщения по второстепенному направлению, в обратном направлении ( 2фаза ) равен: М_н1,2,3,4= 525*3,5=1838 ед/ч;

Суммарное потерянное время L в цикле, в течение которого отсутствует движение через линию « СТОП », для перекрёстка равно:

L= ∑ t_прj( 1.6 )

где t_прj – длительность промежуточного такта, с;

n – число фаз регулирования;

j – номер фазы.

Длительность промежуточного такта ( переходного интервала ), известны из условия задания на курсовой проект, так как на всех перекрёстках магистрали принята двухфазная схема организации движения, и равны следующим значениям:

t_пр1 = 4 с;

t_пр2 = 4 с;

Из этого следует, что суммарное потерянное время L, будет равно следующим значениям: L_{1, 2, 3,4} =7 с.

Фазовый коэффициент находим путём подставления значений М_н в формулу ( 1.4 );

Для первой фазы первого перекрёстка для прямого направления: у_1.1.пр= 1150/3150= 0.36 , для обратного направления у_1.1.об=1075/3150=0.34

Для второй фазы первого перекрёстка для прямого направления: у_2.1.пр.=510/1838=0.27 , для обратного направления у_2.1.об=450/1838=0.24

Для первой фазы второго перекрёстка для прямого направления: у_1.2.пр.=950/3150=0.30 , для обратного направления у_1.2.об=880/3150=0.48

Для второй фазы второго перекрёстка для прямого направления : у_2.2.пр=400/1838=0.22 , для обратного направления у_2.2.об=350/1838=0.20

Для первой фазы третьего перекрёстка для прямого направления: у_1.3.пр=890/3150=0.30 , для обратного направления у_1.3.об=850/3150=0.32

Для второй фазы третьего перекрёстка для прямого направления : у_2.3.пр=360/1838=0.21 , для обратного направления у_2.3.об=270/1838=0.15

 Для первой фазы четвёртого перекрёстка для прямого направления : у_1.4.пр=1000/3150=0.32 , для обратного направления у_1.4.об=910/3150=0.30

Для второй фазы четвёртого перекрёстка для прямого направления : у_2.4.пр=450/1838=0.24 , для обратного направления у_2.4.об=340/1838=0.20

В качестве у_jвыбирается наибольшее значение ( у ) в каждой фазе, каждого перекрёстка и сводим в таблицу 1:

Табл. 1.

Перекрёсток №	По магистрали ( 1 фаза )	По второстепенной ( 2 фаза )
1	у=0.36	у=0.27
2	у=0.30	у=0.22
3	у=0.32	у=0.21
4	у=0.32	у=0.24

Суммарный фазовый коэффициент характеризующий загрузку перекрёстка находим по формуле ( 1.2 ):

Для первого перекрёстка Y=0.36+0.27=0.63;

Для второго перекрёстка Y=0.30+0.22=0.52;

Для третьего перекрёстка Y=0.32+0.21=0.53;

Для четвёртого перекрёстка Y=0.32+0.24=0.56.

Определяем цикл регулирования по формуле ( 1.1 );

1.5*8+5

Т_ц1 = = 46 с; Т_ц2= (1.5*8+5) / ( 1-0.52 )=35 с;

1-0.63

Т_ц3= (1.5*8+5) / ( 1-0.53 )= 36 с; Т_ц4= (1.5*8+5) / ( 1-0.56 )= 39 с.

Перекрёсток, у которого по расчёту получена наибольшая длительность цикла, в нашем случае это второй перекрёсток ( Т_ц2 ), является наиболее загруженным и носит название « ключевого » перекрёстка для системы координированного регулирования. Значение длительности цикла Т_ц2 ключевого перекрёстка применяется в дальнейших расчётах в качестве длительности цикла для всех перекрёстков, поскольку основным требованием системы координированного регулирования является равенство длительности циклов на каждом перекрёстке.

После определения длительности цикла регулирования для магистрали рассчитывается длительность основных тактов. Этот расчёт начинается с ключевого перекрёстка. Для каждой фазы длительность основного такта рассчитывается по формуле:

t_отj= ( у_j/Y )*( Т_ц – L ) ( 1.7 )

t_от1= ( 0.36/0.63 )*( 46-8 )= 22 с;

t_от2= ( 0.27/0.63 )*( 46-8 )= 16 с.

Сумма полученных длительностей основных тактов всех фаз должна дать величину цикла регулирования, т.е. t_от1 +t_tпр1+t_от2+t_пр2=Т_ц ( 1.8 )

22+5+16+3= 46 с

После расчёта элементов цикла регулирования на всех перекрёстках магистрали необходимо определить ширину ленты времени и перейти к построению графика координации.

Под « лентой времени » понимается период времени, в течение которого группе автомобилей гарантируется безостановочный проезд с расчётной скоростью через все перекрёстки магистрали.

Обычно ширина ленты времени определяется как

t_в=0.36*Т_ц ( 1.9 )

при условии t_в≥ t_{з min} , где t_{з min} – минимальная длительность горения зелёного сигнала по направлению координации для ключевого перекрёстка (t_{з min} = t_от1).

t_в = 0.36*46=17 с.

Если при расчётах получено, что t_в≤ t_{з min}, тогда в качестве t_в принимается величина t_{з min} , т.е. величина длительности основного такта в первой фазе регулирования на ключевом перекрёстке. Из этого следует что, t_в= t_{з min} = 22 с.

2. Построение и корректировка графика координации сигнала светофора

График координации представляет собой графическую интерпретацию зависимости «путь-время», изображённую в прямоугольной системе координат. По горизонтальной оси откладывают время движения, по вертикальной - пройденный автомобилем путь при расчётной скорости координации.

При построении графика берём следующие масштабы:

для пути М _e