2.2 Розрахунок параметрів світлофорної сигналізації на перехресті

Вихідними даними для розробки схеми пофазного роз'їзду є характеристики ДР на перехресті. Спочатку вибираємо число фаз регулювання. При цьому слід завжди прагнути до мінімального числа фаз для забезпечення високої пропускної спроможності перехрестя, якщо це не суперечить вимогам безпеки руху.

Застосування трьох і більше фаз регулювання пов'язано, як правило, із високою інтенсивністю транспортних лівих поворотних потоків або із високою інтенсивністю пішохідного руху. У випадку застосування трифазного циклу можливі різні варіанти пофазного роз'їзду [6]. Так, наприклад, третя фаза може обслуговувати два зустрічних лівих поворотних потоки. У іншому варіанті можливо об'єднання в третій фазі лівого поворотного потоку з потоком у прямому побіжному напрямку при його високій інтенсивності. Можливо також

виділення окремої пішохідної фази або використання третьої фази для пропускання правих поворотних потоків із метою забезпечення безпеки руху пішоходів. При розробці схеми пофазного роз'їзду необхідно витримувати такі принципи :

1. Припускається сполучати в одній фазі лівий поворотний потік, що конфліктує із зустрічним потоком прямого напрямку, якщо інтенсивність лівого поворотного потоку не більше 120 авт/год.

2. Пішохідний і конфліктуючі з ним поворотні транспортні потоки можуть сполучатися в одній фазі, якщо інтенсивність пішохідного потоку не перевищує 900 люд/год, а інтенсивність поворотних транспортних потоків на шляху людей не перевищує 120 авт/год.

3. Смуги руху необхідно закріплювати за певними фазами. Не можна планувати виїзд транспортних засобів, що одержують право руху в різних фазах, з однієї смуги.

4. Прагнути до того, щоб інтенсивність руху, яка у середньому припадає на

одну смугу, не перевищувала 600...700 авт/год.

5. Якщо проїзна частина має три смуги руху і більш в однім напрямку, необхідно розглядати можливість поетапного переходу пішоходами вулиці протягом двох фаз регулювання. У такому випадку на плані перехрестя треба показати острівці безпеки.

Згідно даних епюри інтенсивносте руху на перехресті. Розробляємо схеми пофазного роз’їзду.

Схема пофазного роз’їзду дивись на аркуші №3 графічної частини.

Розрахунок циклу світлофорного регулювання виконуємо за методикою. Потоки насичення розраховуються окремо для кожного напрямку руху транспортних потоків на перехресті. Оскільки перехрестя є проектованим, то потоки насичення визначаємо не шляхом натурних спостережень, а по емпіричним залежностями .

М_Нij=525·В_пч·К_i·К_R·К_с , (2.9)

де М_Нij – потік насичення j-го напрямку руху у фазі регулювання, авт/год;

В_пч – ширина поїзної частини, м;

К_і - коефіцієнт, що враховує вплив повздовжнього ухилу дороги на потік насичення;

К_R - коефіцієнт, що враховує вплив радіусу кривизни траєкторії руху поворотних потоків на потік начислення;

К_с - коефіцієнт, що враховує вплив складу транспортних потоків на потік насичення.

Потік насичення розраховується за формулою (2,9), якщо ширина проїзної частини для даного напрямку руху не менш 5,4 м. Якщо В_пч<5,4м, значення (525·В_пч) У формулі (2.9) приймають за даними табл. 2.15 [6].

Таблиця 2.15 - Залежність потоку насичення від ширини проїзної частини

Ширина проїзної частини, м	3,0	3,3	3,5	3,6	3,75	4,2	4,8	5,1
Значення (525·ВПЧ), авт/год	1850	1875	1925	1950	1980	2075	2475	2700

При інших значеннях В_пч, для визначення (525·В_пч) застосовується інтерполяція.

Коефіцієнт К_і визначається за формулою:

(2.10)

де і - повздовжній ухил, %

Коефіцієнт КR визначається за формулою:

(2.11)

де R - радіус кривизни траєкторії руху поворотних потоків, м. Значення визначаємо за планом перехрестя у масштабі (малюнок ).

Якщо з деякої смуги транспортні засоби рухаються в різних напрямках, потік насичення зменшується через взаємні перешкоди автомобіля. В цьому випадку коефіцієнт не використовується в формулі (2.5). Замість нього застосовується коефіцієнт Кс:

; (2.12)

де a, b, c - частка інтенсивності руху транспортних засобів відповідно прямо, ліворуч і праворуч від загальної інтенсивності руху по смузі, %.

Впливом Кс можливо зневажити при частці поворотних потоків менш 10%. Перед розрахунком Кс слід визначити інтенсивність руху по смугам у відповідності з обраного схемою по-фазного роз'їзду.

Для кожного транспортного потоку (смуги руху) на підході до перехрестя в кожній фазі регулювання визначають фазові коефіцієнти.

= (2.13)

В першій фазі рух здійснюється з 1-го напрямку 1-ї, 2-ї смуги. З 3-го напрямку 5-ї, 6-ї смуги.

Визначаємо потік насичення для першого напрямку 1-ї смуги

Визначаємо потік насичення для першого напрямку 2-ї смуги

Визначаємо потік насичення для третього напрямку 5-ї смуги

Визначаємо потік насичення для третього напрямку 6-ї смуги

В другій фазі рух здійснюється з 2-го напрямку 3-ї, 4-ї смуги. З 4-го напрямку 7-ї, 8-ї смуги.

В третій фазі рух здійснюється з 1-го напрямку 2-ї смуги. З 3-го напрямку 6-ї смуги.

Визначаємо фазові коефіцієнти для першої фази:

Визначаємо фазові коефіцієнти для другої фази:

Визначаємо фазові коефіцієнти для третьої фази:

Таблиця 2.16 Результати розрахунку фазових коефіцієнтів на перехресті.

Фаза	1-а фаза						2-а фаза								3-я фаза
Напрямок	N1	N2	N3	N9	N10	N11	N5	N6	N7	N8	N13	N14	N15	N16	N4	N12
Інтенсивність по напрямкам авт./год	482	118	430	470	30	350	410	70	290	10	450	90	350	100	120	130
Інтенсивність по смугам авт./год	600		550	500		480	470		300		540		450		550	480
Ширина в м.	3		2,75	3		2,75	3		2,75		3		2,75		2.75	2.75
Радіус кривих м	-		-			-	-		-		-		-		12	12
Прямий напрямок %	80		100	94		100	85		96		83		77		-	-
Правий напрямок %	20		-	6		-	15		-		17		-		-	-
Лівий напрямок %	-		-	-		-			4				23		-	-
Кс	0,95		-	0,98		-	0,96		0,97		0,96		0,94		-	-
КR	-		-	-		-	-		-		-		-		0.9	0,9
Кі	1,09		1,09	0,91		0,91	-		-		-		-		1.09	0,91
Мнi.j	1630		1574	1405		1313	1512		1400		1512		1357		1416	1182
yi.j	0,36		0,27	0,35		0,26	0,31		0,21		0,35		0,33		0.08	0,1
Розрахунковий Фазовий коеф.	0,36						0,35								0,1

Тривалість проміжних тактів у кожній фазі розраховуємо за формулою:

(2.14)

де V_а - середня швидкість руху транспортних засобів у зоні перехрестя, км/год;

a_t - середнє уповільнення транспортного засобу при вмиканні сигналу, що забороняє рух, м/с² ;

l_j - відстань від стоп-лінії до найдальшої конфліктної точки перетинання з транспортними засобами, що починають рух у наступній фазі, м;

l_а - довжина транспортного засобу, що найбільш часто зустрічається у потоці, м. Прийняти l_а = 5 м.

Значення V_а вказані у вихідних даних у додатку Б. Уповільнення a_t = 3...4, м/с².

У першій фазі l_j - відстань від стоп-лінії до найдальшої конфліктної точки перетинання з транспортними засобами, що починають рух у наступній фазі дорівнює 14м.

tп1 = = 3,4(с)

Виходячи з вимог безпеки руху, тривалість проміжного такту приймаємо 4с.

У другій фазі l_j - відстань від стоп-лінії до найдальшої конфліктної точки перетинання з транспортними засобами, що починають рух у наступній фазі дорівнює 8м.

tп = =3,3(с)

Виходячи з вимог безпеки руху тривалість проміжного такту приймаємо 4с

Оскільки інтервали між послідовно прибуваючими транспортними

засобами до перехрестя, як правило, неоднакові, тривалість циклу світлофорного регулювання розраховують за формулою Вебстера [6]:

, (2.15) де T_п - сума тривалостей проміжних тактів t_п; с;

Y - сума розрахункових фазових коефіцієнтів

, (2.16)

(2.17)

Виходячи з вимог безпеки Тц розташовано в діапазоні 25-120с

Тривалість основного такту в i-й фазі регулювання розраховується за формулою :

, (2.18)

Час, необхідний для пропускання пішоходів у певному напрямку руху розраховують за формулою:

, (2.19)

де V_ПШ - швидкість руху пішоходів, м/с.

В_ПШ – найбільша ширина проїжджої частини, яку мають переходити пішоходи у даній фазі, м. Визначається за схемою перехрестя.

Для розрахунків приймаємо V_ПШ = 1,3 м/с.

Час проходу пішоходів достатнім по співвідношенню до основного такту.

Схема розташування технічних засобів на перехресті і графік перемикання світлофора дивись на аркуші №2 графічної частини.