4239
.pdf11
5. Определение количества полос движения
Количество полос движения для каждого отдельного i-го направления может быть определено из выражения, ед.:
n |
N ППi |
, |
(9) |
i Р1i
где NППi – суммарная интенсивность движения транспорта на перспективу, ед./ч;
P1i - расчетная пропускная способность одной полосы движения, ед./ч. Полученное значение должно быть округлено до целого значения, причем
только в большую сторону.
6. Определение категории улицы (автомобильной дороги).
Среднечасовая интенсивность движения транспорта, с учетом двустороннего движения, определяется как, авт./ч:
NСЧ N ППi , |
(10) |
||
|
i |
|
|
Среднесуточная интенсивность |
движения |
транспорта составляет, |
|
авт./сут.: |
|
|
|
NСC |
NСЧ |
, |
(11) |
|
|||
|
kCН |
|
где kСН – коэффициент среднесуточной неравномерности (дан в задании).
На основании полученных значений присваивается соответствующая категория улицы (дороги). Основные параметры дорог представлены в таблице 4.
7. Проверка на соответствие параметров проезжей части улицы выбранной категории
На основании скорректированной ширины проезжей части, по формуле
(6) производится определение пропускной способности одной полосы движения для каждого i-ro направления.
12
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4 |
|
|
|
Параметры автомобильных дорог (улиц) |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Категория |
Интенсивность движения |
Количество |
Ширина |
Ширина |
Расчетная |
|||||||
транспорта, ед./сут. |
скорость |
|||||||||||
дороги |
полос |
полосы |
проезжей |
|||||||||
|
|
|
|
движения, |
||||||||
(улицы) |
приведенная |
фактическая |
движения |
движения, м |
части, м |
|||||||
км/ч |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Ia |
Свыше 80000 |
Свыше 40000 |
|
8 |
4,0... |
3,75 |
30 |
120 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
80000 |
40000 |
40000 |
20000 |
|
6 |
4,0 |
3,75 |
23 |
120 |
|||
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
I6 |
40000... |
14000 |
20000... |
7000 |
|
4 |
4,0... |
3,75 |
15 |
100 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
II |
14000... |
6000 |
7000... |
3000 |
2 |
...4 |
3,75... |
3,5 |
15... |
7,5 |
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
III |
6000... |
2000 |
3000... |
1000 |
2... |
3* |
3,5 |
10,5 |
...7 |
80 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
IV |
2000... |
200 |
1000... |
100 |
|
2 |
3 |
6 |
|
60 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
V |
До 200 |
До 100 |
2... |
1 |
- |
4,5 |
40 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечание: * – С учетом использования одной полосы для стоянок легковых автомобилей
Далее следует определить уровень загрузки проезжей части улицы движением, на основании принятых параметров соответствующей категории дороги по формуле:
|
N ППi |
, |
(12) |
||
z k |
i |
Р |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
1мин |
|
|
где kп – коэффициент, учитывающий количество полос движения во всех рассматриваемых направлениях (табл. 5);
P1мин – минимальное значение пропускной способности одной полосы движения из двух полученных, ед./ч.
Таблица 5 Коэффициент, учитывающий количество полос движения во всех
рассматриваемых направлениях
Количество полос, п |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
|
|
|
|
Коэффициент многополосности, kп |
1,8 |
2,4 |
2,9 |
3,4 |
3,9 |
На основании полученных результатов необходимо сделать вывод об уровне загрузки улицы (автомобильной дороги) с указанием категории дороги и основных параметров.
13
Пример расчета
Исходные данные для расчета представлены в таблице 6.
Приведенная интенсивность движения транспорта для первого направления, определяемая по формуле (1) с учетом коэффициентов приведения KПР, представленных в таблице 3, будет равна:
NПР1 N м1 KПРм N ла1 KПРла Nга1 KПРга Nа1 KПРа
8 0,5 100 1,0 5 2,5 20 3,0 177 ед./ч,
где м, ла, га, а – вид ТС (мотоцикл, легковой, грузовой автомобиль, автобус).
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 6 |
|
|
Характеристика исходных данных участка исследования (пример) |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Номер участка |
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
||||
|
Номер направления |
|
|
|
|
|
|
N1 |
|
|
N2 |
|
|||
|
Мотоциклы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
12 |
|
|
Легковые автомобили |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
120 |
|
|
Грузовые автомобили m = 6 т |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
7 |
|
||
|
Автобусы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
25 |
|
|
Коэффициент среднесуточной неравномерности Ксн |
|
|
0,080 |
|
||||||||||
|
Величина продольного уклона i, ‰ |
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
|
||||
|
Аналогично для второго направления: |
|
|
|
|
||||||||||
|
NПР2 Nм2 |
KПРм Nла2 KПРла Nга2 KПРга Nа2 KПРа |
|
|
|||||||||||
|
12 0,5 120 1,0 7 2,5 25 3,0 219 ед./ч. |
|
|
|
|
||||||||||
|
Перспективная |
интенсивность |
движения |
транспорта |
для |
||||||||||
рассматриваемых направлений при z = 0,5 |
составит (формула (2)): |
|
|||||||||||||
|
|
N ПП1 |
N ПР1 |
|
|
177 |
|
354 ед./ч, |
|
|
|
|
|||
|
|
z1 |
|
0,5 |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
N ПП 2 |
|
N ПР 2 |
|
|
|
219 |
438 ед./ч. |
|
|
|
|
||
|
|
|
z2 |
|
0,5 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Прежде, чем приступить к определению ширины полосы движения (формула (3)), необходимо вычислить долю грузовых автомобилей в транспортном потоке, влияющую на выбор базовой ширины автомобиля bа. Для этого вычислим суммарную фактическую интенсивность движения транспорта в каждом направлении:
N 1 Nм1 Nла1 Nга1 Nа1 8 100 5 20 133 авт./ч,
N 2 Nм2 Nла2 Nга2 Nа2 12 120 7 25 164 авт./ч.
14
Количество тяжелых автомобилей и автобусов в потоке составит:
Т 1 |
|
N |
га1 |
Nа1 100 |
|
|
5 20 100 |
|
18,8 |
%, |
||
|
|
N 1 |
133 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Т 2 |
|
N |
га2 |
Nа 2 100 |
|
|
7 25 |
100 |
19,5 |
%. |
||
|
|
N 2 |
164 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
На основании полученных результатов заключаем, что в обоих направлениях доля тяжелых автомобилей не превышает 30 %, следовательно, за базовый принимается легковой автомобиль шириной bа = 1,8 м.
Искомые зазоры х и у определяются по формулам (4) и (5):
x 0,3 0,05 17 1,15 м,
y 0,35 0,2 17 0,4 1,57 м.
Ширина полосы движения, с учетом полученных величин составит:
BП 1,8 1,15 1,57 4,5 м,
Пропускная способность отдельной полосы движения для каждого направления определяется по формуле (6), но поскольку неизвестен коэффициент приведения, определим его для каждого из направлений:
k1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
K |
|
|
|
N м1 |
K |
|
|
|
|
N ла1 |
|
K |
|
|
|
|
Nга1 |
|
K |
|
|
|
|
Nа1 |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
ПРм |
|
|
|
ПРла |
|
|
ПРга |
|
|
|
|
ПРа |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
N 1 |
|
|
|
|
N 1 |
|
|
|
N 1 |
|
|
|
N 1 |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,76 , |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
0,5 |
8 |
|
1,0 |
100 |
|
2,5 |
5 |
3,0 |
20 |
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
133 |
|
|
133 |
|
|
|
|
133 |
|
133 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
k2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
K |
|
|
|
|
N м2 |
K |
|
|
|
N ла 2 |
K |
|
|
|
Nга2 |
K |
|
|
Nа 2 |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
ПРм |
|
|
|
ПРла |
|
ПРга |
|
|
ПРа |
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
N 2 |
|
|
|
|
N 2 |
|
|
|
N 2 |
|
|
|
|
|
N 2 |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,75 . |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
0,5 |
12 |
|
1,0 |
120 |
2,5 |
7 |
3,0 |
25 |
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
164 |
|
|
|
164 |
|
|
|
|
164 |
|
164 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ширину полосы движения примем BП = 3,75 м. Значение величины продольного уклона будет учитываться только для первого направления, имеющего отрицательное значение, о чем свидетельствует соответствующий знак уклона (рис. 1). Проще говоря, отрицательный уклон свидетельствует о том, что в данном (первом) направлении автомобили движутся на подъем. Доля тяжелых автомобилей в потоке определена ранее.
На основании полученных величин, пропускная способность отдельной полосы улицы для каждого направления составит:
15
|
|
P |
k |
1700 66,6B |
9,54 |
Т1 |
6,84 |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
11 |
1 1 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П |
|
|
|
1 |
|
|
|
|||
0,76 1 1 1700 66,6 3,75 9,54 18,8 6,84 30 1019 ед./ч, |
||||||||||||||||||||||||
|
P |
k |
1700 66,6B |
9,54 |
Т 2 |
6,84 |
2 |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
12 |
2 1 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П |
|
|
|
|
|
|
||||
0,75 1 1 1700 66,6 3,75 9,54 19,5 6,84 0 1154 ед./ч. |
||||||||||||||||||||||||
Число полос для движения транспорта определяется на основании |
||||||||||||||||||||||||
формулы (9): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
N ПП1 |
|
|
|
354 |
|
0,35 ед., |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
1 |
|
|
Р11 |
1019 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
n2 |
|
N ПП 2 |
|
|
438 |
|
0,38 ед. |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Р12 |
1154 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Поскольку число полос движения не может быть дробным, выполним |
||||||||||||||||||||||||
округление полученных значений до большего целого значения: |
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
n1 1 ед., |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n2 1 ед. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Среднесуточная |
|
интенсивность |
движения на |
|
участке |
будет равна |
||||||||||||||||||
(формула (11)): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
NПП1 NПП 2 |
|
|
354 438 |
9900 ед./сут. |
|
|||||||||||||||
СС |
KH |
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
0,080 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
На основании |
|
полученного |
|
значения среднесуточной |
интенсивности |
движения транспорта на участке определяется категория и планировочные характеристики улицы. Согласно СНиП 2.07.01-89 (табл. 4) значение интенсивности NСС = 9900 ед./сут. соответствует II категории автомобильной дороги (т.к. это значение лежит в пределах NСС = 6000…14000 ед./сут.).
Для II категории дороги приемлемы две полосы движения (по одной в прямом и обратном направлении); ширина полосы движения может соответствовать ранее принятой BП = 3,75 м; общая ширина проезжей части составит 7,5 м. Расчетная скорость на участке принимается равной 100 км/ч при максимально допустимой в городских условиях движения – 60 км/ч. В случае использования разделительной полосы или островков безопасности, их ширина должна быть не менее 2,5 м. Ширина тротуара, который в обязательном порядке должен выполняться в населенных пунктах, должна быть более 2,25 м. Радиус закруглений на перекрестках и для островков безопасности принимается равным не менее 8 м.
16
Определив категорию улицы и ее основные параметры, выполняется проверка соответствия пропускной способности проезжей части выбранной категории. Для этого по таблице 5 определяется значение коэффициента многополосности. В рассматриваемом случае для двухполосной проезжей части n = 2, тогда kn = 1,8. Уровень загрузки, согласно формуле (12), будет равен
z |
NПП1 |
NПП 2 |
|
354 438 |
0,43. |
|||
K |
мн |
Р |
1,8 1019 |
|
||||
|
|
|
||||||
|
|
1мин |
|
|
|
|
Полученный уровень загрузки участка движением не противоречит нормативным требованиям и начальным условиям, поскольку значение загрузки не превышает уровня z = 0,5…0,6.
Схема участка улицы, с учетом принятых параметров проезжей части и тротуара представлена на рисунке 2.
R 8000 |
|
|
05 22 |
|
|
05 73 05 |
00 57 |
00 02 1 |
73 |
|
|
30 ‰
Рис. 2. Планировочная схема улицы II категории
Задача № 2. Определение пропускной способности регулируемого перекрестка
Выполняя работы по совершенствованию светофорного регулирования в городе, возникла необходимость определить пропускную способность некоторых действующих регулируемых перекрестков. Для этого были проведены предварительные обследования по режимам работы светофорной сигнализации и по составу транспортного потока (табл. 7). Ниже представлена схема по-фазного разъезда исследуемых перекрестков (рис. 3), причем количество полос движения соответствует максимальному количеству направлений в одной из фаз от общего их числа.
17
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 7 |
|
|
|
Исходные данные |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
№ |
Длительност |
Время «зеленого» сигнала светофора, с |
Доля |
№ |
||||
|
|
|
|
|
грузовых |
|||
варианта |
ь цикла ТЦ, с |
t31 |
|
t32 |
|
t33 |
перекрестка |
|
|
|
ТС, δГР, % |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
73 |
21 |
|
23 |
|
20 |
0 |
1 |
1 |
98 |
32 |
|
45 |
|
12 |
20 |
2 |
2 |
115 |
40 |
|
20 |
|
45 |
50 |
3 |
3 |
89 |
18 |
|
32 |
|
29 |
0 |
2 |
4 |
102 |
46 |
|
18 |
|
27 |
20 |
1 |
5 |
91 |
30 |
|
20 |
|
30 |
0 |
3 |
6 |
97 |
28 |
|
33 |
|
25 |
0 |
1 |
7 |
100 |
34 |
|
26 |
|
28 |
0 |
3 |
8 |
108 |
24 |
|
42 |
|
30 |
50 |
2 |
9 |
125 |
39 |
|
48 |
|
26 |
20 |
1 |
На основании представленных данных необходимо определить: количество автомобилей, проходящих по одной полосе за один цикл светофорного регулирования; пропускную способность одной полосы при светофорном регулировании; максимальную длину очереди ожидающих автомобилей. По результатам расчетов необходимо сделать вывод о целесообразности функционирования перекрестка и степени возможной его модернизации.
Порядок выполнения расчетов
Число автомобилей, проходящих по одной полосе движения за один цикл светофорного регулирования, определяется по формуле, ед./цикл:
m tЗi t0 t , (13)
i |
t |
|
где t3i – длительность зеленого сигнала в i-й фазе, с;
δto – интервал во времени между включением зеленого сигнала и уходом с пересечения первого автомобиля, с;
t – средний интервал между автомобилями, уходящими из очереди в створе «стоп»-линии, с.
Величины δto и t определяются по таблице 8, с учетом доли грузовых автомобилей в транспортном потоке.
18
|
|
|
|
|
Таблица 8 |
|
Средние значения интервалов в составе транспортного потока |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
Доля грузовых автомобилей δГР, % |
0 |
20 |
|
50 |
||
δto, c |
3,1 |
3,5 |
|
3,9 |
||
|
|
|
|
|
|
|
t , с |
2,2 |
3,0 |
|
3,5 |
Рис. 3. Схемы пофазного регулирования на перекрестках № 1, № 2, № 3.
19
Пропускная способность одной полосы движения при светофорном регулировании для каждой i-й фазы, определяется по формуле, ед./ч:
P1i mi 3600 ,
Т Ц
где ТЦ – продолжительность цикла светофорного регулирования, с; 3600 – переводной коэффициент.
Пропускная способность перекрестка в каждой i-й фазе может определена как, ед./ч:
P |
P |
n , |
Фi |
1i |
i |
где ni – число полос, разрешенных для движения в i-й фазе. Общая пропускная способность перекрестка составит, ед./ч:
P PФ i .
(14)
быть
(15)
(16)
i
Максимально допустимая очередь автомобилей по каждому i-му направлению на регулируемом перекрестке может быть определена по формуле, ед.:
|
P |
T |
t |
|
. |
(17) |
1i |
|
|||||
|
Зi |
|||||
i |
3600 |
Ц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Определив, таким образом, максимально возможную длину очереди автомобилей для каждой из рассматриваемых фаз, следует сравнить полученные результаты с величиной поступающих автомобилей т. Для этого необходимо выполнение условия:
i 2 mi . |
(18) |
Условие (18) следует из того, что при организации светофорного регулирования, автомобиль, подошедший к перекрестку, должен проехать на
20
зеленый сигнал светофора не позднее, чем во втором цикле. Если этого не происходит, ситуация свидетельствует о наличии заторового состояния транспортного потока и ситуация корректировки.
В качестве вывода, на основании полученных результатов, следует указать необходимость модернизации перекрестка. Если такая необходимость существует, то в качестве рекомендаций можно предложить откорректировать фазы светофорного регулирования или увеличить количество полос движения на проезжей части.
Пример расчета
Исходные данные для расчета представлены в таблице 7.
Для определения пропускной способности регулируемого перекрестка необходимо иметь данные о количестве транспортных средств, проходящих по одной полосе за цикл светофорного регулирования, которое можно приближенно рассчитать по формуле (13). Исходя из того, что на заданном перекрестке доля грузового транспорта в потоке составляет гр = 50 %, по таблице 8 интервал задержки принимается равным t0 = 3,9 с, а средний интервал составит t = 3,5 с. Тогда число транспортных средств, проходящих по одной полосе за один цикл будет равно:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
m |
|
tЗ1 t0 t |
|
42 3,9 3,5 |
11,89 12 ед./цикл, |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
1 |
|
|
|
t |
3,5 |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
m |
|
|
tЗ2 |
t |
0 t |
|
|
23 3,9 3,5 |
6,46 7 ед./цикл. |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
2 |
|
|
|
t |
3,5 |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Для третьей фазы расчет не производится, т.к. это «пешеходная» фаза, в которой движение транспорта запрещено.
Пропускная способность одной полосы движения при светофорном регулировании определяется также для двух фаз по формуле (14):
Р |
m |
3600 |
12 |
3600 |
540 ед./ч, |
||||
|
|
|
|
||||||
11 |
1 |
|
TЦ |
|
80 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||||
Р |
m |
3600 |
7 |
3600 |
315 ед./ч. |
||||
|
|
||||||||
12 |
2 |
|
TЦ |
|
80 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Пропускная способность перекрестка в каждой фазе может быть рассчитана по формуле (15). Число полос движения перед входом на перекресток, согласно схемы (рис. 3), составляет 2 ед. (по одной в каждом направлении).