224
.pdf
Расчет длительности фаз tф и выбор длительности светофорного цикла Тц при координированном управлении КУ
на перекрестках
Результаты расчета необходимы для построения графика КУ на магистрали.
Выбор длительности цикла при КУ следует выполнять с учетом следующих условий:
1.Длительность цикла на всех перекрестках должна быть одинаковая.
2.При КУ величина цикла выбирается максимальной по всем перекресткам на магистрали.
Расчет длительности фаз для каждого перекрестка при КУ выполняется следующим образом:
tфi = Tц · ki ,
где tфi – длительность i-й фазы на перекресток при КУ; Tц – длительность цикла при КУ; ki – коэффициент веса i-й фазы.
Рассчитанные длительности фаз при КУ заносятся в табл. 4.
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4 |
|
Длительность фаз при координированном управлении |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Номер |
|
Tц , |
|
|
Длительности фаз tф, с |
|
||
перекрестка |
|
с |
|
|
|
|
|
|
1-я фаза |
|
2-я фаза |
|
3-я фаза |
||||
|
|
|
|
|
|
|||
1 |
|
70 |
|
50 |
|
20 |
|
- |
2 |
|
70 |
|
35 |
|
20 |
|
15 |
3 |
|
70 |
|
50 |
|
20 |
|
- |
4 |
|
70 |
|
28 |
|
28 |
|
14 |
5 |
|
70 |
|
45 |
|
25 |
|
- |
Расчет скоростей сообщения на перегонах
Расчет скоростей сообщения необходим для наглядности представления в графическом виде различий скоростей в зависимости от длин перегонов.
V = ℓ/tпр,
13
где ℓ – длина перегона между смежными перекрестками; V – средняя скорость сообщения, м/с; tпр – время проезда перегона, с.
|
|
|
|
|
Таблица 5 |
|
|
Значение скоростей сообщения на перегонах |
|||
|
|
|
|
|
|
Номер перегона |
|
Время проезда |
Длина перегона |
Скорость |
|
(перекрестка) |
|
tпр, с |
ℓ, м |
сообщения |
|
|
|
|
|
|
V, м/с |
l1 |
(1-2) |
|
10 |
100 |
10 |
l2 |
(2-3) |
|
20 |
300 |
15 |
l3 |
(3-4) |
|
30 |
400 |
13 |
l4 |
(4-5) |
|
40 |
700 |
17,5 |
Построение графика координированного управления
График КУ выполняется на миллиметровой бумаге формата А2 в прямоугольной системе координат (рис. 3). По оси абсцисс откладывается время в секундах – значения длительности циклов Тц фаз tпр. Рекомендуемый масштаб по оси абсцисс 1мм соответствует 0,5 с. По оси ординат откладываются расстояния между стоп-линиями двух смежных перекрестков. Рекомендуемый масштаб по оси ординат 1 мм соответствует 0,5 м. Условные обозначения сигналов светофоров на графике КУ даны на рис. 2.
- движение разрешено в двух направлениях по магистрали
- движение по магистрали запрещено
- движение разрешено со стороны незаштрихованного поля
- промежуточный такт
Рис. 2. Принятые условные обозначения сигналов светофоров
14
График КУ представляет собой линию движения лидера группы транспортных средств на магистрали от первого перекрестка к последующим до n-го перекрестка и от него обратно в системе прямоугольных координат «время – путь». Рекомендуется строить график с первого перекрестка к последующим с начала координат. Для этого надо перераспределить порядок чередования перекрестков снизу от первого и вверх по порядку до n-го перекрестка.
При построении графика КУ необходимо обосновать принимаемые решения. Например, для представленного варианта графика КУ нужно отметить следующее. При движении от первого перекрестка ко второму целесообразно поменять первую фазу на вторую, т.к. она позволяет проезд лидера транспортного потока через второй перекресток в прямом направлении, а при обратном направлении траектория лидера попадает на первую фазу на зеленый сигнал светофора и, следовательно, исключает остановку лидера на втором перекрестке. Аналогично по другим решениям.
Необходимо также отметить, что наклон линии траектории лидера зависит от скорости движения транспортных средств в группе, которая в свою очередь зависит от длины перегона и интенсивности транспортных потоков.
15
Ф1 Ф2
1 2 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ф1 Ф2
|
|
|
4 |
|
1 2 |
|
3 |
4 |
|
1 |
||||
|
13
Ф1 Ф2
4
1 2
4
Ф1 |
Ф2 |
|
1 2 |
2 |
4 |
3 |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
Ф1 |
Ф2 |
|
1 2 |
|
4 |
|
|
|
|
|
4 |
|
ℓ, м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1мм-10м |
|
40с |
|
Ф1=45с |
|
Ф2=25с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ℓ4-5=700 |
Траектория |
|
|
40с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
30с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ф |
Ф2 |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ℓ3-4=400 |
|
|
Ф1=28 |
Ф2=28с |
Ф3=14с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30с |
10с |
Остановка |
|
|
|
|
|
|
|
Новый лидер |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
20с |
|
|
|
|
|
|
|
Ф1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ℓ2-3=300 |
|
Ф1=50 |
Ф2=20с |
Ф1 |
|
|
Ф |
20с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10с |
Ф3=15 |
Ф1=35 |
Ф2 |
Ф3 |
Ф1 |
|
Ф2 |
Ф3 |
Ф1 |
|
|
Ф2=20 |
|
|
||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ℓ1-2=100 |
Тц=70с |
|
|
Тц=70с |
|
|
|
|
10с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ф1=50 |
Ф2=20 |
|
Ф1 |
Ф |
|
|
Ф1 |
Ф |
Ф1 |
|
|
Рис. 3. График координированного управления на магистрали |
1мм = 0,5 с |
t, c |
||||||||
|
|
|
|||||||||
|
|
|
16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Составление программы координации
Программы координации (ПК) составляется на основании выполненного графика КУ.
Табл. 6 заполняется по порядку следования номеров перекрестков. Время включения каждой фазы и их номера на каждом перекрестке следует определять по оси абсцисс.
При заполнении таблицы необходимо учитывать следующие условия.
1.Таблица заполняется в порядке возрастания времен включения.
2.Время включения не может быть больше Тц.
3.Если время включения равно 0, то нужно принимать его равным длительности цикла Тц.
4.Включение каждой фазы начинается с промтакта, т.к. лидер начинает движение только по окончании промтакта.
|
|
|
|
|
Таблица 6 |
|
|
|
|
|
|
Номер |
Тц, с |
|
|
|
|
перекрестка |
Время включения, |
с/Номер фазы |
|||
|
|
|
|
|
|
1 |
70 |
50/2 |
70/1 |
|
- |
2 |
70 |
10/2 |
30/3 |
|
45/1 |
3 |
70 |
10/2 |
30/1 |
|
- |
4 |
70 |
18/2 |
46/3 |
|
60/1 |
5 |
70 |
5/2 |
30/1 |
|
- |
Расчет эффективности координированного управления на магистрали
Эффективность КУ вычисляется по следующей формуле:
Э tпр ЛУ tпр КУ 100%,
tпр ЛУ
где Э – эффективность координированного управления на магистрали.
tпр (ЛУ)= tпр (ЛУ) прямо + tпр (ЛУ) обратно, с. tпр (КУ)= tпр (КУ) прямо + tпр (КУ) обратно, с.
17
Определение времени проезда tпр при ЛУ прямо и обратно на магистрали
n tпр(ЛУ) = tпр v Zi,
i 1
где Zi – задержка на каждом перекрестке, с; n – количество перекрестков;
v– средняя скорость на перегоне, м/с.
При ЛУ подход транспортного средства к следующему перекрестку на разрешающий и запрещающий сигнал равновероятен, т.к. работа светофоров не согласована между собой. Поэтому величина задержки Zi
(с) должна определяться по следующей формуле:
Zi = tкр ,
2
где tкр – длительность красного сигнала на каждом перекрестке.
tпр(ЛУ)= tпр прямо + tпр обратно.
tпр прямо = tпр обратно из табл. 3.
tп = 10 + 20 + 30 + 40 = 100 с.
Далее надо определить задержки Zi для каждого перекрестка в прямом направлении:
|
tпр |
|
|
20 |
10с. |
|
|
|
28 14 |
21с. |
||||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
2 |
||||||||||
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|||||||
2 |
|
15 |
|
7,5с. |
5 |
|
25 |
12,5с. |
||||||||||
|
|
|||||||||||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|||
20 10 с. |
61с. |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
i 1 |
|
|
|
|||||||
Следовательно, |
tпр прямо=100 + 61=161с. |
|
||||||||||||||||
Определить |
|
Zi |
для каждого перекрестка в обратном направлении: |
|||||||||||||||
18
251 2 12,5с.
14
2 2 7с.
3 202 10с.
4 20 15 17,5 с. 2
5 202 10 с.
5
i 57с.
i 1
Следовательно, tпр обратно = 100 + 57 = 157 с.
Итого: tпр (ЛУ) = 161 + 157 = 318 с.
Определение времени проезда при КУ на магистрали прямо и обратно
tпр (КУ) = tпр прямо + tпр обратно.
n
tпр прямо tпр = 10 + 20 + 30 + 40 = 100 с.
i |
|
n |
+ |
tпр обратно t |
|
i пр |
i. |
tпр = 100 с. |
|
Z – задержки; Z = 10 с, это остановка 10 с на третьем перекрестке.
tпр обратно = 100 + 10 = 110 с.
Итого tпр при КУ =100 + 110 = 210 с.
Э 318 210 100% 118 100% 37%. 318 318
Заключение
В результате выполненной работы установлено, что координированное управление движением транспортных потоков по магистрали по отношению к локальному управлению на перекрестках этой же магистрали позволяет:
-сократить время проезда на магистрали за счет сокращения количества остановок и задержек транспортных средств;
-повысить пропускную способность магистрали, т.к. время проезда является критерием пропускной способности магистрали, т.е. при сокра-
19
щении времени проезда увеличивается количество транспортных средств, прошедших по магистрали за единицу времени.
По результатам расчетов, по графику КУ (см. рис. 3) достигнутый эффект Э составляет 37%.
Библиографический список
1.Петров В.В. Управление движением транспортных потоков в городах/ В.В. Петров. – Омск: Изд-во СибАДИ, 2007.
2.Петров В.В. Конспект лекций по дисциплине «Управление в сфере обеспечения безопасности движения»/ В.В. Петров. – Омск: Изд-во СибАДИ, 2009.
20
Учебное издание
РАЗРАБОТКА И ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКОВ
КООРДИНИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ ДОРОЖНЫМ
ДВИЖЕНИЕМ НА ГОРОДСКИХ МАГИСТРАЛЯХ
Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Управление в сфере обеспечения
безопасности дорожного движения» для студентов специальности 190702
«Организация и безопасность движения»
Составители: Валерий Васильевич Петров, Валерий Михайлович Власов
***
Редактор И.Г. Кузнецова
***
Подписано к печати 6 . 05 . 2011 Формат 60х90 1/16. Бумага писчая Оперативный способ печати Гарнитура Times New Roman Усл. п.л. 1,25, уч.-изд. л. 0,8 Тираж 120 экз. Заказ №
Цена договорная
Издательство СибАДИ 644099, г. Омск, ул. П.Некрасова, 10
Отпечатано в подразделении ОП издательства СибАДИ 644099, г. Омск, ул. П. Некрасова, 10
21