Данный  курсовой проект состоит из: пояснительной  записки - 28 листа,  
5 рисунков.  

       Ключевые  слова:

       ДОРОЖНОЕ  ДВИЖЕНИЕ, ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ОДД, ФАЗА, ЦИКЛ, ТАКТ, СВЕТОФОР, КОНТРОЛЛЕР, ПОТОК НАСЫЩЕНИЯ, ФАЗОВЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ, КОНФЛИКТНОСТЬ, ПРИВЕДЕННАЯ ИНТЕНСИВНОСТЬ, ЗАДЕРЖКИ.  

       Целью курсовой работы является отработка  и закрепление навыков организации дорожного движения и применения технических средств регулирования, инженерный расчет светофорного регулирования по жесткой программе на изолированном перекрестке.

       В курсовой работе выполнены расчеты  приведенной интенсивности, выбрана  схема пофазного разъезда, определена оптимальная по критерию задержек длительность цикла светофорного регулирования, длительность основных и переходных тактов. Расчет длительности цикла произведен по общепринятому алгоритму Вебстера. Произведена оценка возможности перехода проезжей части пешеходами при расчетных тактах регулирования.

       Завершает работу расчет теоретических задержек на пересечении. 
 
 
 
 
 
 
 
 

Разработал

записка

Кафедра ЭАТ

СОДЕРЖАНИЕ 
 
 
 
 

Лист

       Увеличение  контингента горожан, автомобильного парка, пробега транспортных средств поставило перед городом серьезные проблемы, связанные с предупреждением ДТП и одновременным обеспечением высоких скоростей движения.

       В различных странах ученые используют далеко не одинаковые методы организации транспортных потоков, поскольку общего, универсального решения этой проблемы не существует.

       Российские  градостроители направляют свои усилия на создание в крупных городах  систем магистральных улиц непрерывного движения и городских скоростных дорог, выведенных в пригородную  зону и соединенных непосредственно с междугородными автомагистралями, пробивку новых улиц – дублеров наиболее напряженных направлений движения транспортных средств, строительство мостов, путепроводов и обходных автомагистралей (кольцевых или тангенциальных) для транзитного автомобильного движения.

       Для повышения уровня безопасности дорожного  движения на перекрестках, площадях и  поворотах городских дорог рекомендуется  устраивать направляющие островки и  светофорное регулирование. В зависимости  от конфигурации площади или пересечения, вида и объема движения они могут быть самой различной формы и размеров. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Лист

       Состав  транспортного потока:

       Исходные  интенсивности транспортных и пешеходных потоков :

       Скорость  поворотных потоков принимаем 25 км/ч, пропускная способность полосы движения 1800 ед./ч 
 

Лист

3.1 Расчет приведенной интенсивности движения транспортных средств по направлениям.

   Для учета влияния в смешанном  транспортном потоке различных типов  транспортных средств применяют  коэффициенты приведения к условному легковому автомобилю (таблица Е.1 приложения Е).

    Интенсивность транспортного потока в приведенных  единицах (ед./ч), по каждому направлению определяется по формуле 

     ,                          (3.1)

где – интенсивность движения транспортного потока (исходная) в физических единицах, а/ч;

      – процентное содержание в потоке транспортных средств i-го типа;

      – коэффициенты приведения для i-го типа транспортных средств. 

    Коэффициенты  приведения: 

Лист

       На  основании расчета приведенной  интенсивности на графическом листе формата А4 вычерчивается схема перекрестка, на которую наносится картограмма интенсивности движения транспортных и пешеходных потоков. (Приложение А.) 

3.3 Определение минимально  необходимого количества  полос движения  и ширины проезжей части дороги и пешеходных переходов 

Минимально  необходимое число полос для  движения транспорта и пешеходов на подходе определяется по формулам (3.2) и (3.3) исходя из суммарных интенсивностей и насыщенности полосы , обеспечивающей возможность движения потоков как по этой полосе, так и с конфликтующих направлений.

Лист

     ;                                               (3.2) 

     .                                                 (3.3) 

    Для транспортных потоков ширину полосы движения следует принимать b = 3,75 м, для пешеходных – b = 1,0 м. Конфигурация и размеры перекрестка определяются количеством полос и их размерами, а также необходимыми отступами пешеходных переходов от стоп-линии и от границ проезжей части перекрестка.

= (1073)/700 = 1,53 (Назначаем 2 полосы)

= (1040)/700 =  1,49 (Назначаем 2 полосы)

= (1170)/700 = 1,67 (Назначаем 2 полосы)

= (813)/700 = 1,16 (Назначаем 2 полосы)

    В дальнейшем количество полос для  движения транспорта может быть увеличено  в зависимости от схемы пофазного  разъезда и величины фазовых коэффициентов. Поэтому на данном этапе определение  геометрических параметров является приблизительным.

    n_п3 =300/200 = 1,5

    n_п4 =500/200 = 2,5 
 
 
 
 
 
 
 

Лист

4.1 Разработка схемы  пофазного разъезда 

    Пофазный  разъезд транспортных потоков организуется с целью разделения их во времени  и тем самым снижения конфликтности  на пересечении. Количество фаз должно равняться назначенному количеству групп потоков.

    Необходимо  учитывать, что увеличение количества фаз обеспечивает более полное разделение потоков и, следовательно, более высокий уровень безопасности. Но при этом возрастает суммарное время задержки транспортных средств и уменьшается возможность их пропуска по главным направлениям.

    Как правило, регулирование должно быть двухфазным, в отдельных случаях - трехфазным. Циклы, состоящие из четырех или пяти фаз, можно принять лишь в исключительных случаях (обычно при трамвайном перекрестном движении) и только при наличии резерва пропускной способности пересекающихся магистралей.

    Далее исходя из принятого количества фаз  все транспортные и пешеходные потоки разбиваются на количество групп, равное количеству фаз, и разрабатываются  схемы пофазного разъезда. ( Приложение Б). 

4.2 Расчет фазовых  коэффициентов 

    Для расчета оптимальной длительности цикла и составляющих его тактов необходимо определить потоки насыщения  и фазовые коэффициенты.

    Поток насыщения - это пропускная способность  подхода в данной фазе с учетом открытых для движения полос. Рассчитывается по формуле 

     ,                     (4.1) 
 
 

Лист

     - число полос, открытых для движения;

     - интенсивность прямого направления, ед./ч;

     - интенсивность левоповоротного потока, ед./ч;

     - интенсивность правоповоротного потока, ед./ч.

    Фазовый коэффициент – доля загрузки подхода или выделенных полос - определяется как

     ,                                              (4.4) 

    где - суммарная интенсивность движения на рассматриваемом подходе в направлениях, обслуживаемых этой фазой.

    В каждой фазе выбирается подход или  выделенное направление с максимальным фазовым коэффициентом, то есть наиболее загруженный. Он и является лимитирующим.

4.3 Расчет переходных  тактов 

    Длительность  переходного такта должна обеспечивать безопасное завершение фазы. В этот период времени происходит передача права движения от одной выделенной группы транспортных потоков к другой.

    Транспортное  средство, находящееся в момент выключения зеленого сигнала на расстоянии от стоп-линии, равном или меньшем, чем его остановочный путь, должно иметь возможность, двигаясь безостановочно со средней скоростью транспортного потока, миновать все возможные конфликтные точки. Это точки возможной встречи с транспортными средствами, начинающими движение по зеленому сигналу в следующей фазе.

Лист

     ,                                             (4.5) 

       где - время проезда расстояния до стоп-линии, равного остановочному пути, без снижения скорости с момента выключения разрешающего сигнала светофора, с;

      - время проезда расстояния от стоп-линии до самой критической конфликтной точки при выезде с перекрестка (с добавлением длины транспортного средства), с;

      - время от момента включения зеленого сигнала в следующей фазе до момента прибытия к самой критической конфликтной точке транспортного средства, начинающего движение по этому сигналу, с.

    По-видимому, самой критической можно считать  точку, в которой выполняется условие .

    Величины  определяются по формулам: 

     ,                                (4.6) 

       где  - время подготовки тормозной системы: реакция водителя при смене сигнала светофора, срабатывание тормозного привода, нарастание эффективного замедления, с (можно принять =1,0 – 2,0);

      - скорость транспортного средства на подходе к перекрестку, км/ч (задается);

      - рабочее замедление транспортного средства, максимально возможное с точки зрения комфортных условий замедления автомобиля, м/с²(принимается = 2,5 – 3,0);

     =2+(60/3.6)/2*3 = 4,76 с » 5 с. 
 
 
 

Лист

       где - расстояние от стоп-линии до самой критической конфликтной точки. Определяется по схеме пересечения с учетом ширины и количества полос движения транспортных потоков, ширины пешеходных переходов, расстояний от пешеходного перехода до стоп-линии (около 1м) и до границ проезжей части перекрестка (около 5м). Можно исключить из рассмотрения правоповоротные потоки, м;

      - габаритная длина приведенной транспортной единицы, м (принимается =6);

     = (15,375+6)/(25/3,6) = 3,09 с » 3 с;

     ,                                         (4.8)

       где - расстояние от стоп-линии до той же критической конфликтной точки при начале движения конфликтующего потока в следующей фазе, м;

      - ускорение транспортного средства при разгоне после трогания с места, м/с² (принимается = 2).

      » 3 с.

    Необходимо  учитывать, что при расчете  следует принимать скорость лево- и правоповоротных потоков 25 км/ч.

    Окончательные расчетные значения переходных тактов округляются до целых секунд.

    Для каждого подхода, обслуживаемого данной фазой, может быть получено несколько  значений - по прямому и левоповоротному движению. Из совокупности значений по всем подходам, обслуживаемым фазой, выбирают для введения в цикл регулирования наибольшее значение.

    Практически расчет надо начинать с того направления, для которого по визуальной оценке значение должно получиться наибольшим, а затем прикидочными расчетами проверить достаточность его для остальных направлений.

Лист

    Во  время вспомогательного такта заканчивают движение и пешеходы. За время этого такта пешеход должен или вернуться на тротуар, или завершить переход проезжей части, или дойти до разделителя встречных потоков. Максимальное время для этого 

     ,                                                 (4.9) 

       где – ширина проезжей части, пересекаемой пешеходами, м;

      – расчетная скорость движения  пешеходов, м/с (если не задана  в исходных данных, то принимается  1,3 м/с).

     = 15/(4*1,3) = 2,88 » 3 с.

    В качестве вспомогательного такта принимают  наибольшее значение.

    t' = 5 c.

    Переходные  интервалы не следует назначать  длительностью менее 3 с. Если найденное  значение t´ не превышает 4 с, то переходный интервал состоит из одного такта (желтый сигнал). При t´ = 5-8 с переходной интервал должен быть составлен из двух вспомогательных тактов ("желтый-красный" сигнал включается в момент выключения желтого). Допустимые значения длительности горения красного и желтого ("желтый-красный") - 2, 3 и 4 с. 
 
 
 
 
 
 
 
 

Лист

    Длительность  цикла регулирования определяется по формуле 

     ,                               (4.10)

       где  L - сумма всех вспомогательных тактов, с;

      - фазовые коэффициенты.

     = (1,5*11+5)/(1-0,36) = 21,5/0,64 = 32 с

    После расчета длительности цикла определяется длительность основных тактов по схеме 

     ,                             (4.11)

     ,                                               (4.12) 

       где  - длительность основных тактов фаз, с.

     = (33-11)/(33-1,5*11-5) = 1,9 с.

     = 0,21*1,9*33 = 13 с.

     = 0,15*1,9*33 = 9 с 

    Затем длительность основных тактов проверяется  на обеспечение пропуска в соответствующих  направлениях пешеходов по формуле 

     ,                                             (4.13) 

где - ширина проезжей части, пересекаемой пешеходами за время основного такта, м;

      - скорость движения пешеходов, м/с.

     = 5+15/1,3 = 16 с.

    Если  такт обслуживает два или более  пешеходных переходов, то необходимо длительность разрешающего сигнала  рассчитать по каждому из них и выбрать наибольшее.

Лист