CC BY
10УДК 625.7/8
Семенов Е.Л. кандидат технических наук, пенсионер, Москва Semenov E.L.
Candidate of Technical Sciences,
Retired, Moscow
E-mail: semenov1@internet.ru
Расстановка технических средств организации движения Arrangement of technical means of traffic organization
Аннотация: В данной работе рассмотрены вопросы по организации дорожного движения на перекрестке, а также рассчитаны циклы регулирования, определены задержки транспортных средств, число полос движения на подходах к перекрестку, определено количество конфликтных точек и возможных конфликтных ситуаций.
Abstract: In this paper, the issues of traffic management at the intersection are considered, as well as regulation cycles are calculated, vehicle delays are determined, the number of traffic lanes on the approaches to the intersection is determined, the number of conflict points and possible conflict situations is determined.
Ключевые слова: организация дорожного движения; светофорное регулирование; улично-дорожная сеть.
Keywords: traffic management; traffic light regulation; road network.
Введение
Дорога является самым опасным местом в любом городе, так как на ней сконцентрировано постоянное движение механического транспорта разной категории и массы. Дорога — это сложное искусственное сооружение с огромным количеством пересечений, переездов, перекрёстков, поэтому
проектирование дороги должно осуществляться с учётом обеспечения техники безопасности.
Организация дорожного движения предполагает специальные мероприятия по регулированию движения на дорогах в целях обеспечения безопасности, как водителей, так и пешеходов. Достигается это путём установки на дорогах специальных технических средств организации дорожного движения, которые являются неотъемлемой частью проектной работы на дорогах при строительстве новых дорог, а также в процессе их ремонта для уменьшения аварийности на опасных участках и предотвращения случаев ДТП. К числу таких мероприятий относятся введение одностороннего движения, кругового движения на перекрестках, организация пешеходных переходов и пешеходных зон, автомобильных стоянок, остановок общественного транспорта и др.
При реализации мероприятий по организации движения особая роль принадлежит внедрению технических средств: дорожных знаков и дорожной разметки, средств светофорного регулирования, дорожных ограждений и направляющих устройств. При этом светофорное регулирование является одним из основных средств обеспечения безопасности движения на перекрестках.
1. Исходные данные
Исходными данными для расчетов данного курсового проекта являются планировочные и транспортные характеристики перекрестков:
— ширина проезжей части на улице Б 7,5 м; 2 полосы движения по 1 полосе в каждом направлении, ширина которых 3,75 м,
— ширина проезжей части по улице Г 15 м; 4 полосы движения по 2 полосы в каждом направлении, ширина которых 3,75 м.
Характеристики улично-дорожной сети:
1. Светофорные объекты на перекрестках: 6,11,25.
2. Количество полос движения в одном направлении:
Ул. А — 2 полосы движения
Ул. Б — 1 полоса движения Ул. В — 2 полосы движения Ул. Г — 2 полосы движения Ул. Д — 2 полосы движения Ул. Е — 2 полосы движения Ул. Ж — 2 полосы движения Ул. З — 2 полосы движения Ул. И — 2 полосы движения Ул. К — 1 полоса движения Ул. Л — 2 полосы движения Ул. М — 1 полоса движения Ул. Н — 1 полоса движения
3. Улицы с односторонним движением: 20-21.
4. Улицы с разделительной полосой движения: А, В.
5. Ремонт участка дороги: 1-2.
6. Стоянка на:
— 5 легковых а/м : 18-23
— 20 легковых а/м : 20-21
7. Ж/д переезд:
— регулируемый: 17-18
— нерегулируемый: 19-24
8. Ограничение скоростного режима:
— 90 км/ч - 6-26
— 40 км/ч - 5-15
9. Запрет движения грузового транспорта: 11 -16
10. Автобусные остановки: 18,20,21.
2. Расчет светофорной сигнализации методом Вебстера, Владимирова и Полукарова.
Введение светофорного регулирования ликвидирует наиболее опасные конфликтные точки, что способствует повышению безопасности движения.
Вместе с тем появление светофора на перекрестке, вызывает транспортные задержки даже на главной дороге, порой весьма значительные из-за характерной для этой дороги высокой интенсивности движения и господствующего в настоящее время жесткого программного регулирования. Таким образом, введение светофорного регулирования является не всегда оправданным и зависит, прежде всего, от интенсивности конфликтующих потоков и от числа и тяжести ДТП.
В соответствии с ГОСТ 52289-2004 «Технические средства организации дорожного движения. Правила применения дорожных знаков, разметки, светофоров, дорожных ограждений и направляющих устройств»
Условие 1 задано в виде сочетаний критических интенсивностей движения на главной и второстепенной дорогах. Введение светофорного регулирования считается оправданным, если наблюдаемая на перекрестке интенсивность конфликтующих транспортных потоков в течение каждого из любых 8 часов обычного рабочего дня не менее заданных сочетаний.
Условие 2 задано в виде сочетания критических интенсивностей конфликтующих транспортного и пешеходного потоков. Введение светофорного регулирования считается оправданным, если в течение каждого из любых 8 часов рабочего дня по дороге в двух направлениях движется не менее 600 ед./час (для дорог с разделительной полосой 1000 ед./час) транспортных средств и в то же время эту улицу переходят в одном, наиболее загруженном направлении не менее 150 чел. в час.
Для населенных пунктов с населением менее 10000 человек, значения критических интенсивностей движения, оговоренные условиями 1 и 2, снижаются на 30%.
Условие 3 заключается в том, что светофорное регулирование вводится, когда условия 1 и 2 целиком не выполняются, но оба выполняются не менее чем на 80%.
Условие 4 задано определенным числом ДТП. Введение светофорного регулирования считается оправданным, если за последние 12 месяцев на
перекрестке произошло не менее 3 ДТП (которые могли бы быть предотвращены при наличии светофорной сигнализации) и хотя бы одно из условий 1 и 2 выполняется не менее чем на 80%. 2.1 Метод Вебстера
Рисунок 1 — Картограмма интенсивности транспортных потоков
Рисунок 2 — I фаза
Рисунок 3 — II фаза
Определяем потом насыщения по формуле:
Мн.. = 5 2 5-В пч (1.1),
"упрямо 114 \ /■>
где В пч - ширина проезжей части в данном направлении данной фазы, м.
^ _ 1800 ,
н ¿_/ пов - 1,5 2 5/ V " ) '
где R - радиус поворота определяем по плану перекрестка, для правого поворота R=7 м, для левого поворота R=15 м.
^ (1) , = ^ = 1476 ед/ч; Мн(1)„ = 5 2 5 • 3,75 = 19 69 ед/ч; Мн(1)5 = 5 2 5 • 3,75 = 19 69 ед/ч; Мн (1)6 = = 1476 ед/ч;
М и, = = 1476 ед/ч;
= = 1637 ед/ч;
Определяем фазовые коэффициенты для каждого из направлений движения на перекрестке по формуле:
ij
где N¿j — интенсивность движения для рассматриваемого периода суток,
6Д/ч.
570
У(1)з =Ш= 0,39; 700
У(1)4 = 1969 = °'36; 860
= 1555 = 0Д4; 540
У«6 = 1476 = °'37; 610
У(2)1 = 0Л1;
520
У(2)2 = 1637 = °'32; За расчетный фазовый коэффициент Y¿ принимается наибольшее значение
у ij в каждой фазе, т.е. у ¡ = 0 ,4 4 , у п = 0 , 4 1.
Их сумма Y¿ = 0 , 4 4 + 0 , 4 1 = 0 , 8 5
Определяем длительность промежуточного такта по формуле
t = -Iz- + (1 4)
Щ 7.2at va К " Ь
где — средняя скорость транспортных средств при движении на подходе к перекрестку и в зоне перекрестка без торможения, км/ч;
at — среднее замедление транспортного средства при включении запрещающего сигнала (для расчетов at = 3 -г- 4 м/ с 2 );
1 ¿ — расстояние от стоп-линии до самой дальней конфликтной точки, м; — длина транспортного средства, наиболее часто встречающегося в потоке, м.
50 3.6(15 + 4) 7.2 - 4 + 50~ 25 3.6(12,5 + 4)
ъ гл г- /-> 3 с,
tn =--1--= 3 с.
щ 7.2 ■ 4 25
тп = 3 + 3 = 6 с.
Определяем длительность цикла регулирования по формуле:
1,5ТП + 5 1 -У
Тц = (1-5)
1,5-6 + 5
Ти =-— = 93 с.
ц 1 - 0,85
Определяем длительность основных тактов по формуле:
*о (1.6)
(93 - 6) ■ 0,44 0,85
Ч =-„ ^ '— = 45 с;
(93 - 6) ■ 0,41
Ь§ = ----= 42 с.
0,1 0,85
*пш = 5 + (1.7)
^пш 5 ~Ь ^ ^ 17 с,
15
1з
Качество различных вариантов схем организации движения на перекрестке оценивают средней задержкой транспортных средств. С этим показателем непосредственно связана степень насыщения направления движения х по формуле:
* = 77"^— (1.8)
Мн/о;-
610■93
Х1 = ТШГТ! = 0,92;
520■93 Х2 = 1637~-~42 = °'7°; 570■93
Хз = Т^15 = 0'80;
700■93 х4 = „г = 1,49;
Х5 = 196^5 = Х'83;
540■93
х6 =-- = 0,76.
6 1476-45
3.2 Метод Полукарова
Рисунок 4 — Картограмма интенсивности транспортных потоков
Рисунок 5 — I фаза
?„ „Г, и
ь
, \
1 1 |-1 | 1610 |
1 1 | 1 1 1610 1
1 590 1 1-1 I 1
| | г-1 V I 1
п г, -0 V
А ■я
Рисунок 6 — II фаза
Оптимальная длительность светофорного цикла рассчитывается по формуле:
т = 5,5п + 5 (1.9) ,
ц 1 - 0,75Р 4 У
где п — число фаз;
Р — суммарный фазовый коэффициент.
= 5,5■2 + 5 = 94с ц 1 - 0,75 ■ 1,11
Для каждой фазы определяются коэффициенты по формуле:
N
Р, =-—-(2.1),
' 470■ Ьг ■ Кн У 7
где Nфi — интенсивность более загруженного направления в ^- ой фазе;
Ь N.
1 — ширина проезжей части в метрах, используемой потоком г;
К N
Кн — коэффициент, учитывающий направления движения потоков ф.
Р1--980— = 0,56;
470.3,75.1
970 _
р7 =-= 0,55.
470.3,75 ■ 1
Суммарный фазовый коэффициент определяется по формуле:
Р = Р1 + Р2 + ... + Рп
(2.2)
Р = 0,56 + 0,55 = 1,11.
Длительность разрешающего такта в г - ой фазе определяется из соотношения
Рг
Тц Р
=
Тц • Рг
Р
(2.3),
где г — длительность г - ой фазы, равная сумме разрешающего такта и переходного интервала, с.
94*0,56 „„
^ =-— = 47с ;
1 1,11
94*0,55
¿2 =
1,11
= 47с;
_ 5+3,75-4 ^п ш = -^-=15,38 с.
2.3 Метод Владимирова
Рисунок 7 — Картограмма интенсивности транспортных потоков
Рисунок 8 — I фаза
Рисунок 9 — II фаза
Рассчитываются длительности цикла т и разрешающих тактов гз Длительности переходных интервалов г' в данных расчетах принимаются равными 3 с.
Расчет светофорного цикла определяется по формуле:
М + М + ~М„ т =—±-2-п- + г\+ г' +... + г'
ч 14 12 п (2.4)
где т — ориентировочная длина цикла при двухфазном регулировании, с; М{ — удельная интенсивность наиболее загруженных направлений в каждой фазе, ед/ч;
г[ — длина переходного интервала в конце каждой фазы, с.
Т = 910+3 = 68с ц 14
Длительность разрешающих тактов в каждой фазе рассчитывается по формуле
- * М
-« = -" (2.5),
пц
где: - — средний интервал между автомобилями у - го направления, с.
3•910
- Л =-= 52с
51 52,94
г=3Ли, + 2,5МНп + 2Н я
^ (2.6),
где ЫНл, ЫНп, Ып — часовые интенсивности транспортных потоков,
движущихся в данной фазе с у - го направления налево, направо и прямо, ед/ч;
- суммарная часовая интенсивность у - го направления.
- 3•910+3•860 „
-аХ = - = 3
1770
т. 3600 Количество циклов за час пч =-.
Тц
3600 ^^
п =-= 52,94
ц 68
3. Анализ конфликтных точек
Исследования ДТП показали, что наибольшее их число происходит в так называемых конфликтных точках, т. е. в местах, где в одном уровне пересекаются траектории движения транспортных средств или транспортных средств и пешеходов, а также в местах отклонения или слияния (разделения) транспортных потоков (рис. 3.13). Наиболее часто такое взаимодействие участников дорожного движения возникает на пересечениях дорог, где встречаются потоки различных направлений (рис. 3.14). Вместе с тем часть конфликтов происходит и на пере-гонах дорог при перестроениях автомобилей в рядах (маневрировании) и при переходе проезжей части пешеходами вне
перекрестков. Таким образом, возникает возможность оценивать потенциальную опасность тех или иных участков УДС по числу конфликтных точек. Их анализ позволяет, также сравнивать между собой различные варианты схем организации движения при камеральной проработке.
В опубликованных отечественных и зарубежных работах приводятся различные подходы к количественной оценке каждой конфликтной точки и их совокупности. Простейшая методика пятибалльной системы оценки узла исходит из того, что точка отклонения оценивается одним условным баллом, слияния — тремя и пересечения — пятью баллами. Сложность (условная опасность) любого пересечения.
Маневр Обозначение пан евро
Отклонение Вправо Влево Взаимное Многократное
Слияние Справа Слева Взаимное Многократное
Пересечение -*■—|— —| » —у/* » —» Справа Слева Взаимное Встречное
Рисунок 11 — Конфликтные точки отклонения (1), слияния (2) и пересечения (3) на перекрестках с различной конфигурацией: а — четырехсторонних; б — трехсторонних;
в — с круговым движением
Рисунок 13 - Конфликтные точки 1 — отклонение, 2 — слияние, 3 — пересечение
Рисунок 14 — Конфликтные точки 1 — отклонение, 2 — слияние, 3 — пересечение
На этом перекрестке конфликтные точки отсутствуют.
5. Расчет на задержки
Задержка на регулируемом перекрестке зависит в основном от режима работы светофорной сигнализации и возникает на второстепенной и главной дорогах в силу действия запрещающего сигнала. Она рассчитывается по формуле:
Сд„ = 4
ЩЗ)+п^о -0■6 5 ■ &) 1/3 • - (2+3 * (2 ■ 7) '
Где Я — отношение длительности разрешающего сигнала к циклу (Я =
ХЦ
N — интенсивность движения транспортных средств в рассматриваемом направлении, ед/ч.
При полностью насыщенной фазе х=1 после простейших преобразований превращается в формулу
ч = (Тц - О/ 2 (2.8). Перекресток, рассчитанный по методу Вебстера:
_ 93-42 _ - -ГДр I — 2 — 2 5 ' 5 С '
93-45
Ч II — —— — 2 4 С .
Перекресток, рассчитанный по методу Полукарова:
_ 94-47 _ -ГДр/ — 2 — ;
_ 94-47 _ 1АрП — 2 — .
Перекресток, рассчитанный по методу Владимирова:
Заключение
В данной работе рассмотрены вопросы по организации дорожного движения на перекрестке, а также рассчитаны циклы регулирования, определены задержки транспортных средств, число полос движения на подходах к перекрестку, определено количество конфликтных точек и возможных конфликтных ситуаций.
Список литературы
1. ГОСТ Р 52289-2004 «Технические средства организации дорожного движения. Правила применения дорожных знаков, разметки, светофоров, дорожных ограждений и направляющих устройств».
2. ГОСТ 51256-99 Разметка дорожная. Типы и основные параметры. Общие технические требования.
3. ГОСТ 52282-2004 Светофоры дорожные. Типы и основные параметры. Общие технические требования. Методы испытаний.
4. Кременец Ю.А. «Технические средства организации дорожного движения». — [Электронный ресурс] — Режим доступа — URL: https://booksee.org/book/480492/ Дата обращения: 20.11.2021 — Загл. с экрана.
5. Клинковштейн Г.И., Афанасьев М.Б. Организация дорожного движения. Учебник для вузов, — 2001.
