Лабораторна робота №3

Тема: Дослідження характеристик транспортного потоку на регульованих перехрестях.

Мета: Навчитись застосовувати зібрані за допомогою натурних досліджень дані для опису основних характеристик транспортного потоку на перехрестях із світлофорним регулюванням.

Теоретичні відомості

До регульованих відносять такі перехрестя (і перетини), де передбачено світлофорне регулювання, що розділяє в часі рух транспортних засобів і пішоходів по конфліктуючих напрямах.

Режим руху потоку автомобілів при наявності на його шляху світлофорів залежить від тривалості сигналів, що дозволяють або забороняють рух. Відомо, що пропускна здатність смуги залежить від щільності і швидкості потоку. На регульованому пересіченні світлофор розділяє поток на окремі частини («пачки»), які в результаті введення заборонного сигналу в русі максимально ущільнюються. Час, що затрачається на ущільнення потоку, використовується для пропуску автомобілів на прилеглій вулиці або пішоходів.

Ефективність використання сигналів світлофорного циклу залежить головним чином від двох показників: частки тривалості сигналу, що дозволяє рух від загальної тривалості циклу та інтенсивності руху. Занадто мала тривалість циклу приводить до зменшення пропускної здатності смуги руху, оскільки тривалість розривів між пачками автомобілів недостатня для їх ущільнення, а занадто велика триваліть циклу, хоч і збільшує ефективність роботи світлофорів, проте приводить до значного росту транспортних затрат.

Максимальна кількість автомобілів, яка може пройти по смузі руху за один цикл при заданій тривалості сигналу, що дозволяє рух, залежить від того, наскільки повно буде використовуватись час цього сигналу, тобто, чи достатня довжина черги автомобілів, щоб напротязі всього зеленого сигналу була максимальна щільність руху, а також від швидкості автомобілів та інтервалів між ними.

В даній роботі за мету поставлено визначення пропускної здатності однієї смуги руху на заданому регульованому перехресті вулично-дорожньої мережі міста виходячи із середнього значення інтервалу між автомобілями при роз’їзді черги. Аналіз розподілу інтервалів при різних інтенсивностях, а також мінімальні інтервали між автомобілями вказують на існування трьох груп автомобілів в транспортному потоці:

• автомобілів, що рухаються вільно, не здійснюють впливу один на одного при інтервалах більше 8 с.;

• частково зв’язані автомобілі, що рухаються з інтервалами 1,5-8,0 с.; розподіл інтервалів такий, що водії окремих автомобілів мають можливість маневрувати в середині потоку;

• зв’язана частина потоку; в цьому випадку, напротязі всього часу спостерігаються малі інтервали.

Слід зауважити, що на величину інтервалів значний вплив здійснює структура транспортного потоку.

Для визначення пропускної здатності смуги руру на регульованому перетині використовують формулу:

, (1)

де - тривалість зеленого сигналу, (с);

- інтервал в часі між увімкненням зеленого сигналу і моментом початку руху з місця першого автомобіля, (с);

- середній інтервал між автомобілями, що виходять на перехрестя по даній смузі від моменту перетину «стоп-лінії», (с);

- кількість автомобілів, що проходять за час одного циклу;

- пропускна здатність, (авто/год на смугу);

- тривалість світлофорного циклу, (с).

Дана методика розрахунку пропускної здатності смуги руху при світлофорному регулюванні заснована на існуванні рівномірного розподілу автомобілів (по довжині) у черзі і рівності інтервалів між автомобілями при роз'їзді черги. Це дозволило спростити розрахунок і дало можливість використовувати середню характеристику густини потоку, при­нявши =2,6 с. Проте це допущення приводить до помилок при визначенні пропускної спроможності.

Інтервали між автомобілями при роз'їзді залежать від порядкового номера їх в черзі. Для першого автомобіля ин­тервал включає час, який затрачається на реак­цію водія, приведення в рух автомобіля і проходження шляху до «стоп-лінії». Цей рух відбувається в режимі розгону. В цьому ж режимі рухається і другий автомобіль. Ве­личина інтервалу в часі на «стоп-лінії» між ними залежить від того, наскільки водій другого автомобіля запізнюється із початком руху з місця щодо першого. Наступні автомобілі також починають рух з деяким запізненням щодо попереднього, але це запізнення ліквідовується за рахунок більш довгого часу (а іноді і більш ін­тенсивного) розгону, що дозволяє водіям вибрати мінімально допустимий за умов безпеки руху інтер­вал. Чим раніше до «стоп-лінії» буде досягнуто цього інтер­валу, тим раніше буде створена максимальна густина потоку і, відповідно, одержана максимальна пропускна здатність смуги руху.