2. Основижорсткогопрограмногоуправління

Структурасвітлофорногоциклу.Почерговенаданняправанарухприпускаєперіодичністьабоциклічністьроботисвітлофорногооб'єкту.Длякількісноїтаякісноїхарактеристикийогороботиіснуютьпоняттятакту,фазиіциклурегулювання.

Тактомрегулюванняназиваєтьсяперіоддіїпевноїкомбінаціїсвітлофорнихсигналів.Тактибуваютьосновнііпроміжні.Bперіодосновноготактудозволено(авконфліктуючомунапрямізаборонено)рухпевноїгрупитранспортнихіпішохіднихпотоків.Підчаспроміжноготактувиїзднаперехрестязаборонений,завиняткомтранспортнихзасобів,водіїякихнезмоглисвоєчаснозупинитисяустоп-лінії.Йдепідготовкаперехрестядопередачіправанарухнаступнійгрупіпотоків.Вказанапідготовкаозначаєзвільненняперехрестявідтранспортнихзасобівіпішоходів,щомалиправонарухпідчаспопередньоготакту.Метоюзастосуванняпроміжноготактуєзабезпеченнябезпекирухувперехіднийперіод,колирухпопередньоїгрупипотоківвжезаборонений,аподальшагрупадозвілнарухщенеотримала.

Фазоюрегулюванняназиваєтьсясукупністьосновногоінаступногозанимпроміжноготакту.Мінімальнечислофазрівнедвом(інакшевідсутніконфліктуючіпотоки,інеобхідністьвзастосуваннісвітлофоріввідпадає).Звичайнечислофазрегулюваннявідповідаєчислунайбільшзавантаженихконфліктнихнапряміврухунаперехресті.

Рисунок4.1–Циклограмароботисвітлофорнихоб’єктів

Цикломрегулюванняназиваєтьсясукупністьвсіхфаз,щоперіодичноповторюється.

Підрежимомсвітлоносногорегулювання(світлофорнійсигналізаціїрозумієтьсятривалістьциклу,атакожчисло,порядокчергуванняітривалістьскладовихциклутактівіфаз.Уаналітичномувиглядірежимсвітлофорногорегулюванняможнапредставитиувиглядівиразу

o

ц

Тt

1

t t

1. п

   o

   2

t ...t

2. п

   o

   n

t , (4.1)

п

n

деТц-тривалістьциклурегулювання,с;

t_o1...,t_on,,-тривалістьосновноготакту,с;

t_n,-тривалістьдодатковоготакту,с;n-числофаз.

Зазвичайдодатковийтактпозначаєтьсяжовтимсигналомвнапрямі,дераніше(підчасосновноготакту)здійснювавсярух,враховуючи,щовперіодйогодіїможливийрухтранспортнихзасобів,водіїяких,знаходячисьвбезпосереднійблизькостівідстоп-лінії,незмоглисвоєчаснозупинитисяумоментйоговключення,тривалістьжовтогосигналуtжнеповиннабутименше3с.Зіншогобоку,зпозиційбезпекируху(длязапобіганнязловживаннямводіямиправомпроїздунажовтийсигнал)йоготривалістьнероблятьбільше4с.Такимчином4≥tж≥3.

4.3.Пофазнийроз’їздтранспортнихзасобів

Пофазнийроз'їздзабезпечуєрозділенняконфліктуючихпотоківзачасом.Числофаз,аотже,івиділенихгруптранспортнихіпішохіднихпотоківувідповіднихфазахзалежитьвідхарактеруконфліктнихкрапокнаперехрестітаінтенсивностірухувкожномунапрямі.Зпоглядубезпекирухучислофазповиннебутитаким,щобнебуложодноїконфліктноїкрапки.Разомзтимзбільшеннячислафазведедозбільшеннятривалостіциклуі,щоособливоважливезбільшеннюйогонепродуктивнихскладових-числаісумарноїтривалостіпроміжнихтактів.Яквисновокможнасформулюватиосновніпринципипофазногороз’їзду:

• прагнутидомінімальногочислафазвциклірегулювання;

• враховуватищодопускаєтьсяпоєднувативоднійфазі:

1. Лівоповоротнийпотік,щоконфліктуєзтим,щовизначаєтривалістьфазистрічнимпотокомпрямогонапряму,їлилівоповоротнийпотікнеперевищує120авт/год;

2. Пішохіднііщоконфліктуєзнимповоротнітранспортніпотоки,якщопішохіднийпотікнеперевищує900чол/год,аповоротнітранспортніпотокинеперевищують120авт/год.

3. Невипускатизоднієїітієїжсмугитранспортнізасоби,рухякіпередбаченоврізнихфазах,тобтосмугирухузакріплюютьзапевнимифазами;

4. Прагнутидорівномірногозавантаженнясмуг.Інтенсивністьруху,щовсередньомудоводитьсянаоднусмугу,неповиннаперевищуватидіапазон600-700од/год;

5. Приширокійпроїжджійчастині(3смугирухуібільшводномунапрямі)слідрозглядатиможливістьпоетапногопереходупішоходамивулицівперебігудвохнаступниходинзаоднимфазрегулювання.

Нарисунках4.2–4.4зображеноприкладиосновнихсхемпофазногороз’їзду.

I II

Рисунок4.2–Схемадвохфазногороз’їзду

Рисунок4.3–Схематрьохфазногороз’їзду

Рисунок4.4–Схематрьохфазногороз’їздузвиділеноюпішохідноюфазою

4.4Розрахуноктривалостіциклутайогоелементів

Визначеннятривалостіциклутаосновнихтактіврегулюваннязаснованонапорівнянніфактичноїінтенсивностірухунапідходахдоперехрестяіпропускноїспроможності(потокунасичення)цихпідходів.

Якінтенсивність,такіпотікнасиченнярозглядаютьсядлякожногонапрямкурухувданійфазі.

Отже,розрахункурежимурегулюванняповиннепередуватиформуваннясхемиорганізаціїрухунаперехресті(проектпофазногороз'їздутранспортнихзасобів).

Потокнасичення–цемаксимальноможливакількістьтранспортнихзасобів,якіпроїдутьчерезперерізстоп-лініїзачасгоріннязеленогосигналу.

Потікнасиченняєпоказником,якийзалежитьвідбагатьохфакторів:ширинипроїзноїчастини(смугируху),поздовжньогоухилунапідходахдоперехрестя,станудорожньогопокриття,видимостіперехрестяводієм.

Напрактицівикористовуютьвикористовуютьемпіричнийметодрозрахункупотокунасичення.

ДлявипадківрухувпрямомунапрямкупотікнасиченняМ_{нijпрямор}озраховуєтьсяпоемпірічнійформулі,якапов’язуєцейпоказникзшириноюпроїзжоїчастини,якавикористовуєтьсядлярухутранспортнихзасобіввданомунапрямкуруху

^Mн_ijпрямо

525B_пч, (4.2)

деВ_пч-ширинапроїзжоїчастинивданомунапрямкуруху,м.

Якщо5,4≤В_пч≤18,0метридлярозрахункувибираємоданінаведенівтаблиці4.2.

Таблиця4.2-Залежністьпотокунасиченнявідширинипроїзжоїчастини

Мнпрямо,од/год	1850	1875	1950	2075	2475	2700
Впч,м	3,0	3,3	3,6	4,2	4,8	5,1

Взалежностівідпоздовжньогоухилудороги,напідходідоперехрестя,кожнийпроцентухилунапідйомзнижує(спуск–підвищує)потікнасиченняна3%.

Длявипадківрухутранспортнихзасобівпрямо,атакожліворучта(або)праворучпооднимітимжесмугамруху,потікнасиченнярозраховуєтьсязаформулою

^Мнij

^Мн_ijпрямо^

100

a1.75b1.25c

, (4.3)

деа-інтенсивністьрухутранспортнихзасобівпрямовспіввідношенні;b-інтенсивністьрухутранспортнихзасобівліворучвспіввідношенні;с-інтенсивністьрухутранспортнихзасобівправоручвспіввідношенні.

а(N_a100)/N_j, (4.4)

b(N_b100)/N_j, (4.5)

c(N_c100)/N_j, (4.6)

деN_a,b,c–інтенсивністьтранспортнихпотоків,щорухаютьсяпрямо,ліворуч,праворучвідповідно,авт/год;

N_j–інтенсивністьтранспортнихпотоківупідході,авт/год.

Дляправоталівоповоротніхпотоків,якірухаютьсяпоспеціальновиділинимсмугамрухупотікнасиченняМ_нijповрозраховуєтьсявзалежностівідрадіусаповоротутранспортнихзасобівдляоднорядногорухузаформулою:

• дляоднорядногоруху

^Мн_ijпов

 ¹⁸⁰⁰ , (4.7)

11,525/R

• длядвохрядногоруху

ij

^Мнпов

 ³⁰⁰⁰ , (4.8)

11,525/R

деR–радіусповоротутранспортнихзасобів,м.

Радіусповоротутранспортнихзасобіввизначаєтьсяпоплануперехрестя.

Фазовийкоефіцієнт.Фазовийкоефіцієнтy_ijвизначаєтьсядлякожногонапрямкурухунаперехрестівданійфазірегулюваннязаформулою

^yij

_^Nij

^Mij

, (4.9)

де N_ij–інтенсивність руху в j-омнапрямкурухуi-оїфазирегулювання,авт./год.

За розрахунковий (що визначає тривалість основного такту)

фазовийкоефіцієнтy_iприймаєтьсянайбільшезначенняy_ijвданійфазі.Меншізначенняможутьбутивикористанінадалідлявизначеннямінімальнонеобхідноїтривалостідозволяючогосигналуувідповіднихцимкоефіцієнтамнапрямахруху.

Відповіднодопризначеннядодатковоготактуйоготривалістьповиннабититакою,щобавтомобільякийрухаєтьсячерезперехрестянавідповіднийзеленийсигналсвітлофоразшвидкістьвільногоруху,призмінісигналуіззеленогонажовтийзмігабозупинитьсяустоп-лінії,абовстигнутизвільнитиперехрестя.

Взагальномувиглядіформуладлявизначеннядодатковоготактумаєвигляд

t

^tпi

_ркt_тt

t

i1

, (4.10)