5 Раціональна тривалість циклу світлофорного регулювання

1. Для количественной и качественной характеристики его работы 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 (а в конфликтующем направлении запрещено) движение определенной группы транспортных и пешеходных потоков. Во время промежуточного такта выезд на перекрестках запрещен, за исключением транспортных средств, водители которых не смогли своевременно остановиться у стоп - линии. Идет подготовка перекрестка к передаче права на движение следующей группе потоков. Указанная подготовка означает освобождение перекрестка от транспортных средств и пешеходов ,имевших право на движение во время предыдущего такта. Целью применения промежуточного такта является обеспечение безопасности движения в пешеходный период, когда движение предыдущей группы потоков уже запрещено, а последующая группа разрешение на движение через перекресток еще не получила.

Фазой регулирования называется совокупность основного и следующего за ним промежуточного такта. Минимальное число равно двум (в противном случае отсутствуют конфликтующие потоки, и необходимость в применении светофоров отпадает). Обычно число фаз регулирования соответствует числу наиболее загруженных конфликтных направлений движения на перекрестке.

Циклом регулирования называется периодически повторяющаяся совокупность всех фаз.

2.Расчет длительности цикла и его элементов.

Первоначально необходимо спроектировать схему пофазного разъезда на перекрестке, число.

1. Определяют потоки насыщения для каждого направления.

где Мн- максимальная интенсивность разъезда транспортных средств при полностью насыщенной фазе, определяют когда на подходе к перекрестку образуются большие очереди.

n - число замеров (обычно десять);

m - число приведенных транспортных единиц, прошедших стоп-линию за время t, сек.

Методика эксперементального определения максимальной интенсивности разъезда достаточно трудоемка - она не применима для вновь проектируемых прекрестков. В этом случае пользуются эмпирической формулой:

где Kш, Кi, KR, KП - коэффициенты, учитывающие влияние соответственно, ширины проезжей части, продольного уклона, радиуса кривизны траектории и организации движения поворачивающих потоков.

Кш=ВПЧ,

где i - продольный уклон , %.

где R - радиус кривизны траектории.

Если на перекрестке нельзя выделить отдельные полосы для каждого направления, то из-за взаимных помех поток насыщения уменьшается. Этим влиянием можно принебречь, если доля поворачивающего потока меньше или равна 10%. В противном случае:

где а,в,с -доли, соответственно прямого движения, левого и правого поворотов, %.

2. Определяют фазовые коэффициенты- отдельно для каждого направления в каждой фазе регулирования:

3. Определяют расчетные фазовые коэффициенты.

За расчетный фазовый коэффициент (Yi), приниманется наибольшее значение Yij в данной фазе.

Если какой-либо поток пропускается за две фазы, то для него отдельно определяется фазовый коэффициент. Этот фазовый коэффициент должен быть не больше суммы расчетных фазовых коэффициентов тех фаз, в течении которых этот поток пропускается. Если это условие не соблюдается, один из расчетных фазовых кэффициентов искусственно увеличивают.

4. Определяют промежуточные такты.

Длительность tП должна біть такой, чтобы автомобиль при смене сигнала с зеленого на желтый смог либо остановиться, либо успеть освободить перекресток.

Если рассматривать крайний случай, когда автомобиль в момент смены сигнала находиться от стоп-линии на расстоянии остановочного пути, то tПi составляет:

где tpк - время реакции водителя;

tT - время необходимое водителю на проезд тормозного пути;

ti- время движения автомобиля от стоп-линии до самой дальней конфликтной точкт (ДКТ);

ti+1- время, необходимое для проезда от стоп-линии до ДКТ автомобилю, начинающему движение в следующей фазе.

где va - средняя скорость автомобилей на подходе к перекрестку;

aT- замедление автомобиля при торможентт (3..4м/с2);

li- расстояние от стоп-линии до ДКТ;

la- средняя длина автомобиля в потоке.

tПi - определяют также по условиям безопасности пешеходов.

За время tПi пешеход должен успеть либо дойти до середины презжей

части, либо вернуться обратно.

VПШ =1,3 м/с.

Кроме того, 3 tП 4 секунд из условий БД ( чтобы водители не злоупотребляли проездом на желтый сигнал).

5.Определяют длиельность цикла регулирования.

при равномерном прибытии автомобилей к перекрестку минимальную

длительность цикла определяют из условиий, что автомобили, которые пребывают к перекрестку за время цикла (в j-м направлении) покидают переркресток в течении основного такта і-й фазы с интенсивностью, равной потоку насыщения:

На практике, равномерное прибытие автомобилей к перекрестку – редкое явление, чаще оно является случайным. Случайному прибытию транспортных средсв соответствует формула Вебстера:

По соображениям БД считается, что время цикла должно быть Tц 120 с (т.к. водители могут посчитать светофор неисправным) и Tц 25 с, по тем же соображениям.

6. Определяют длительность основных тактов.

Длительность основного такта должна быть пропорциональна фазовому коэффициенту. Поэтому:

toi должно быть больше или равно семи по соображениям БД.

Время, необходимое для пропуска пешеходов рассчитывается по эмпирической формуле:

Качество различных вариантов схем организации дорожного движения на перекрестке оценивается средней задержкой траспортного средства. С этим показателем связана степень насыщения направления движения:

При Х 1 - возникает заторовое состояние. Для обеспечения некоторого резерва пропускной способности нужно стремиться , что бы Х 0,85..0,90. Также нужно стремиться, чтобы загрузка направлений была равномерной .

3Часть ответа написана в пункте 5.2

В простейшем случае при равномерном прибытии транспортных средств к перекрестку (через равные интервалы времени) минимальная длительность цикла может быть определена из следующих соображений. Транспортные средства, которые прибывают к перекрестку в j-м направлении за период, равный циклу регулирования Т_Ц, покидают перекресток в течение основного такта i-й фазы с интенсивностью, равной потоку насыщения М_Hij.

Тц= Тп/(1-У)

На практике равномерное прибытие транспортных средств к перекрестку является весьма редким случаем. Чаще для изолированного перекрестка характерным является случайное прибытие. Случайному прибытию транспортных средств соответствует формула цикла:

Т_Ц = (1.5 *Т_п +5)/(1-Y ), (ВЕБСТЕР)

Суммарный фазовый коэффициент находим по формуле:

Y =  у_{ij мах}

Длительность цикла регулирования определяется по формуле

,

где L - сумма всех вспомогательных тактов, с;

- фазовые коэффициенты.

4. этот вопрос-полный бред, нужно писать самому, смотреть формулы и исходить из них!!Ё!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!смотреть формулы кот. Представлены в пункте 5.2!!!!!!!!!!Женя Зубков

Целью расчета схемы временных параметров сигналов светофора является задание оптимальной продолжительности каждой фазы цикла светофорного регулирования с целью:

• обеспечения надлежащих условий дорожного движения;

• минимизации среднего времени задержки для  автотранспорта и пешеходов;

• снижения уровня потенциальной аварийности;

• максимального увеличение пропускной способности каждого подъезда к перекрестку.

К сожалению,  все эти факторы являются взаимоисключающими. Например, время задержки можно свести к минимуму за счет задания наименьшего возможного количества фаз и наименьшей продолжительности цикла. Снижение уровня потенциальной аварийности сопряжено с возникновением иных конфликтных ситуаций. Таким образом,  необходимо предусматривать бóльшее количество фаз и бóльшую продолжительность цикла. Обеспечение наибольшей пропускной способности  на подъезде к перекрестку требует минимизации количества фаз светофорного объекта, обслуживающего транспортные потоки. Таким образом, искусство инженера заключается в поиске оптимального компромиссного решения, исходя из поставленных задач и имеющихся условий.