Московская государственная академия коммунального хозяйства и строительства

Факультет: Городское строительство и хозяйство Кафедра: Г ородское дорожное строительство и хозяйство

Курсовой проект «городские транспортные системы»

Преподаватель: Макачёв А. Ю. Студент: Сорокина Н.А. Шифр: ГСХ 08-085

Москва 2011 год

Содержание

1. Исходные данные показатели.

2. Проектирование поперечного профиля улицы.

3. Размещение на поперечном профиле улицы подземных инженер­ных коммуникаций.

4. Схема конструкций дорожной одежды двух типов. Выбор и рас­чет одного типа конструкции дорожной одежды для запроектиро­ванной улицы.

5. Определение общей потребности площади для автостоянок и мес­та их размещения. Схема организации движения на подъезде и на автостоянке.

6. Литература.

1. Исходные данные:

Местонахождение города (дорожно-климатическая зона) - V Численность населения:

Города - 410 тыс. чел.

Жилого района - 54 тыс. чел.

Рабочих пром. зоны - 27 тыс. чел.

Марки транспортных средств:

Легковые

Грузовые:

КРАЗ грузоподъемность 12,0 т МАЗ грузоподъемность 8,0 т КАМАЗ грузоподъемность 10,0 т ЗИЛ грузоподъемность 6,0 т Автобусы

Интенсивность движения в час «пик»:

Транспорта в одном направлении:

Легковые - 1110 авт./ч

КРАЗ - 185 авт./ч

МАЗ - 190 авт./ч

КАМАЗ - 146 авт./ч

ЗИЛ - 125 авт./ч

Автобусы - 40 авт./ч

Пешеходов - 7800 пеш./ч

Грунтовые условия - супесь пылеватая

Тип местности по условиям увлажнения - 2

Скорость движения транспорта - 60 км/ч = 16,7 м/с

Расстояние между регулируемыми перекрестками - 700 м

Время цикла работы светофора T=50+f <1+35 = 95” с

t₃ 2t)K t_K

На поперечном профиле улицы должны быть размещены следующие подземные инженерные коммуникации: кабели силовые; теплосети; трубы водопровода; газопровод высокого давления.

2. Проектирование поперечного профиля улицы. Определяем размеры элементов улицы.

Определение ширины проезжей части улицы.

Ширина проезжей части улицы зависит от ширины одной ее поло­сы и числа полос движения, необходимых для пропуска заданного транспортного потока.

Таким образом, для установления ширины проезжей части нужно знать:

1. пропускную способность одной полосы движения для каждого вида транспорта;

2. необходимое число полос движения;

3. ширину каждой полосы движения.

Рассчитываем пропускную способность одной полосы движения.

Пропускную способность одной полосы движения находим по формуле:

N₄=3600v/L

Где: v - расчетная скорость движения, м/с

L- динамический габарит, или безопасное расстояние между транспортными единицами, двигающимися попутно в колонне (включая собственную длину), м. Определяется по формуле:

L = vt+(K₃v²/2g((p+i))+l+S

Где: v - скорость движения различных типов транспорта, м/с;

t - промежуток времени, с, между моментами торможения переднего и следующего за ним автомобилей, равный времени реакции водителя (зависит от квалификации водителя и принимается в пределах

1. 7-1,5 с), принимаем t=0,9 с

К_э - коэффициент эксплуатационного состояния тормозов К_э=1,4 для легкового автомобиля К_э=1,7 для грузового автомобиля g - ускорение свободного падения = 9,81 м/с² Ф - коэффициент сцепления пневматической шины колеса с покрытием, изменяющейся в зависимости от состояния покрытия от 0,8 до 0,1; в данном случае принимаем ф=0,3

i - продольный уклон, принимаемый при движении на подъеме со знаком плюс, при движении на спуске - со знаком минус, в данном случае условно расчет ведем для горизонтального участка, т. е. i=0

1. - длинна экипажа, м

Длинна транспортных средств:

Транспортное средство	Длин а, м
Легковые автомобили	4-6
Грузовые автомобили	6-10
Автобусы	7-10

Для расчета принимаем 1 легковой = 5 м; 1 грузовой = 8 м. S - расстояние между автомобилями после остановки, при­

нимаем равным 2 м.

Вычисляем динамический габарит для автомобилей при скорости движения v= 16,7 м/с (или 60 км/ч):

Для легковых автомобилей:

1__Лег = 16,7'0,9+(1,4'16,7²/2‘9,8‘0,3)+5+2 = 88,43 м;

Для грузовых автомобилей:

L_rpy3 = 16,7'0,9+(1,7‘16,7²/2'9,8'0,3)+8+2 = 105,66 м;

Пропускная способность одной полосы проезжей части улицы для каждого вида транспорта на перегоне:

N/ier⁼3600‘ 16,7/88,43 = 680

N_rpy3=3600-16,7/105,66 =569

При определении пропускной способности линий массового мар­шрутного транспорта, в том числе и автобусов, следует исходить из то­го, что она практически обуславливается пропускной способностью ос­тановочных пунктов.

Пропускную способность остановочного пункта для автобуса мож­но вычислить по формуле:

N₀=3600/T

Где Т - полное время, в течении которого автобус находится на остановочном пункте, с:

T=ti+t2+t3+t4

Где: ti - время, затрачиваемое но подход к остановочному пункту (время торможения),с;

t₂ - время на посадку и высадку пассажиров, с; t₃- время на передачу сигнала и закрывание дверей, с;

U- время на освобождение автобусом остановочного пункта,с.

Находим отдельные слагаемые:

t₁=V2‘l₃/b

где: 1₃ - «промежуток безопасности» между автобусами при под­ходе их к остановке, равный по длине одному автобусу (10 м);

b - замедление при торможении, принимаемое равным 1 м/с²

ti=V2-10/l = 4,47~ 5 с t₂=(3At₀/K

где: (В - коэффициент, учитывающий, какая часть автобуса занята выходящими и входящими пассажирами по отношению к нормальной вместимости автобуса; для остановочных пунктов с большим пассажи- рооборотом, (3=0,2;

Л - вместимость автобуса, равная 60 пассажирам; t₀ - время, затрачиваемое одним входящим или выходящим пассажиром, равное 1,5 с;

к - число дверей для выхода или входа пассажиров, равное

2;

t₂=0,2'60'l,5/2= 9 с

Время на передачу сигнала и закрывание дверей t₃ принимается по данным наблюдений равным 3 с.

t4—л/ 21 з/а

где а - ускорение, м/с²

t4=V2»10/l=4,47~5 с

Полное время занятия автобусом остановочного пункта: Т=5+9+3+5=22с

Отсюда пропускная способность остановочного пункта для автобу­са равна:

N₀=3600/22= 164 авт/ч

При вычислении пропускной способности полос проезжей части, используемой легковым и грузовым транспортом, надо учитывать, что расчетная скорость на перегоне не равна фактической скорости сооб­щения по улице. Реальная скорость сообщения зависит от задержек транспорта у перекрестков.

Таким образом, расчетная пропускная способность полосы проез­жей части между перекрестками определяется как пропускная способ­ность перегона с введением коэффициента снижения пропускной спо­собности а по формуле:

N=3600va/L

Коэффициент снижения пропускной способности с учетом задер­жек на перекрестках вычисляем по формуле: a=L_n/L_n+v²/2a+ v²/2b+t_Av

где: L_n - расстояние между регулируемыми перекрестками, прини­маемое в пределах 500-800 метров, для расчета принимаем = 700 м;

а - среднее ускорение при трогании с места, равное 1 м/с² Ь- среднее замедление скорости движения при торможении, равное 1 м/с²

t_A - средняя продолжительность задержки перед светофором v - расчетная скорость, м/с

tA=(t_K+2t_>K)/2

где: t_K - продолжительность красной фазы светофора, t_K=35 с t>K - продолжительность желтой фазы светофора, ^=5 с t_A=(35+2-5)/2 = 22,5 с

Коэффициент снижения пропускной способности для полос проезжей части, используемой легковым и грузовым транспортом:

а=700/700+16,7²/2‘1+ 16,7²/2-1+22,5' 16,7 £ 0,52 ' V Для маршрутизированного транспорта коэффициент задержки дви­жения не определяется. Таким образом, расчетная пропускная способность одной полосы проезжей части для легкового и грузового транспорта со­ставляет:

N_ner=680^,0,52 = 353,6 авт/ч N_rpy3=569^,0,52 = 295,88 авт/ч

Определение числа полос проезжей части, необходимое для движения транспорта.

Число полос для всех видов транспорта рассчитываем по формуле: n=A/N

где: А - заданная интенсивность движения транспорта по улице в одном направлении в час пик

N - расчетная пропускная способность Для пропуска легковых автомобилей: п= 1110/353,6 = 3,14 Для пропуска грузовых автомобилей: п= 646/ 295,88 = 2,18 Для пропуска автобусов: п= 40/164 = 0,24

Пропуск транспорта заданной интенсивности движения могут обес­печить шесть полос движения (3,14+2,18+0,24 = 5,56 ).

Установление ширины проезжей части улиц.

Ширина проезжей части улиц в каждом направлении определяется по формуле:

B=bn

Где: b - ширина одной полосы движения, м;

п - число полос движения Для магистральных улиц общегородского значения ширину полосы принимаем минимальную, равную 3, 5 м. Расчетное число полос равно шести. Общая ширина проезжей части в каждом направлении движения равна:

В=3, 5-6=21 м

Проверка пропускной способности магистрали у перекрестка.

Проводим проверочный расчет пропускной способности магистрали в узком сечении и у перекрестка в сечении стоп-линии. Пропускная способ­ность в этом сечении зависит от режима регулирования, принятого на пе­рекрестке.

Расчет выполняем по формуле:

N₄=3600/t_M-(t₃-(v_n/2a))/T_M

Где: N₄ - пропускная способность одной полосы проезжей части у перекрестка, в сечении стоп-линии, авт/ч;

t_n - интервал во времени прохождения автомобилями перекре­стка, принимаемый в среднем 3 с;

t₃ - продолжительность зеленой фазы светофора, равная 50 с; v_n- скорость прохождения автомобилями перекрестка, для рас­чета принимаем равной 5 м/с или 18 км/ч;

а - ускорение автомобиля (1 м/с²);

Т_ц - продолжительность цикла работы светофора, равно 95 с.

Подставляем в формулу значения указанных величин, получаем:

N₄=3600/3'(50-(5/2-l))/9S= 633 авт/ч

Учитывая необходимость обеспечения левых и правых поворотов на перекрестке, требующих специальных полос проезжей части, для опреде­ления пропускной способности магистрали пользуемся следующей форму­лой:

N_n=l,3N₄(n-2)

Где: N_n - пропускная способность магистрали в сечении стоп-линии,

авт/ч

1,3 - коэффициент, учитывающий право- и левоповоротное

движение

п - число полос

Подставляя значения соответствующих величин в формулу, получаем

N_n=l,3-633(6-2)=3291,6 авт/ч

Для сравнения пропускной способности в данном случае приведем все заданные виды транспорта к одному (легковому автомобилю):

Апривед^-А_лК_л+А_гК_г+А₀бщ.тК₀бщ.т

Где: К - коэффициент приведения

К_л=1; К_г=2; К„_6щ._т=2,5 I'

А_привед= 1110*1+ 646‘2+40-2,5 = 2502 авт/ч (приведенных)

Апривед*"'

Таким образом, пропускная способность магистрали в сечении стоп- линии обеспечивает прохождение транспортного потока заданной интен­сивности.

Установление ширины тротуара.

Перспективная интенсивность пешеходного движения на тротуарах в каждом направлении 7800 чел/ч. Пропускная способность одной полосы тротуара 1000 чел/ч. необходимое число полос равно: п = 7800/1000 = 7,8 (или 8 полос)

Ширина одной полосы ходовой части тротуара 0,75 м. Таким обра­зом, ширина ходовой части тротуара равна:

В=0,75'8 =6 м.

Выбор поперечного профиля.

В связи с тем, что основными элементами улиц по стоимости и слож­ности устройства являются проезжая часть и тротуары, намечаем вначале схему поперечного профиля улицы, используя полученную по расчету ши­рину проезжей части и тротуаров. После чего можно будет приступать к размещению полос зеленых насаждений, мачт освещения и подземных инженерных сетей.

Для указанных в задании условий движения рассматриваем попереч­ный профиль улицы в двух вариантах:

1. поперечный профиль улицы без полосы для разделения встречного движения;

2. поперечный профиль улицы с полосой для разделения встречного движения.

В первом варианте тротуар отделен от проезжей части однорядной посадкой деревьев и от линии застройки газоном. Во втором варианте проезжая часть разделена газоном (разделительной полосой), а тротуар, примыкающий к линии застройки, отделен от проезжей части однорядной посадкой деревьев.

В первом варианте мачты освещения могут быть расположены в зоне зеленых насаждений у тротуаров с обеих сторон улицы, во втором - посе­редине разделительной полосы.

Для лучшей организации движения желательно наличие осевой раз­делительной полосы, однако, учитывая необходимость создания наиболее полной изоляции жилой застройки от шума и вибрации, вызываемых про­ходящим транспортом, выбираем первый вариант поперечного профиля улицы. Согласно этому варианту кроме полосы зеленых насаждений между проезжей частью и тротуаром намечается еще одна - между тротуаром и линией застройки.

Размещение зеленых насаждений.

Минимальную ширину полос зеленых насаждений, м, принимаем по следующим данным:

Посадки деревьев:

Однорядные - 2 Двухрядные - 5

Посадки кустарников:

Низкорослого - 0,8 Среднего - 1 Крупного - 1,2 Газон - 1

Намеченные зеленые полосы в поперечном профиле проектируем шириной по 2 м.

Очертание поперечного профиля проезжей части.

Поперечный профиль проезжей части принимаем параболического очертания. Такой профиль наилучшим образом отвечает требованиям во­довода, так как обеспечивает быстрый сток воды с проезжей части к лот­кам и дождевым колодцам.

Средний поперечный уклон проезжей части принимаем равным 20°/оо. Для разбивки поперечного профиля ширину проезжей части делим на де­сять равных частей по 4,5 м и определяем значение ординат для промежу­точных точек:

h!=4'2/2-0,02 = 0,42 м

i₁₌/0,42-0,37/4,2)-1000 = 12°/оо

h₂=0,88‘0,42 = 0,35 м

\₂= 0,4-0,33/4^-1000 = 15°/₀₀

h₃=0,73-0,4£ = 0,3е>ом

i₃=(0,305-0,22/4,2) 1000 = Zf/oo

h₄=0,53-0,4? = 0,22 м

i₄= 0,2-2-0,122/4 Д-1000 = 23%о

h₅=0,29-0,4£ = 0,Шм

i₅= 0,12^4,2:1000 = 29°/оо

Поперечный односкатный уклон полос зеленых насаждений принима­ем равным 10°/оо/ поперечный уклон тротуара (так же односкатный) - 15

°/ 00-

Поперечный профиль улицы

Ц-2

1. - проезжая часть

2. - полоса зеленых насаждений

3. - тратуар

Схема перекрестка и организация движения на нем