Расчет длительности цикла регулирования и его элементов

Сущность координированного регулирования может быть поясне­на с помощью рис. 4. Автомобиль, покидающий в момент t₁ перекре­сток А и движущийся с постоянной скоростью v, проходит магистраль без остановки в направлении Ю — С. Аналогично движется и автомо­биль, покидающий перекресток в момент t_2. Границы t₁ и t₂ образуют ширину «зеленой» ленты, т. е. полосы времени, двигаясь «внутри» кото­рой автомобили будут проезжать магистраль безостановочно. Разность t₂ — t₁ также представляет «длину» группы автомобилей во времени, для которой обеспечено безостановочное движение.

Рис. 4. График координированного регулирования

Условиями устой­чивости такого режима регулирования являются одинаковая длительность цикла регулирования на всех перекрестках магистра­ли (допускается применение на отдельных перекрестках цикла регу­лирования, кратного общему циклу магистрали) и постоянная во времени величина сдвигов фаз на соседних пере­крестках (под сдвигом фаз понимается интервал времени между началами основного такта («зеленого») на смежных перекрестках). Для выполнения указанных условий, необходимо найти " ключевой" перекресток (наиболее загруженный, с наибольшей длительностью цикла) для того, чтобы принять длительность его цикла регулирования для всех координируемых перекрестков.

Длительность цикла регулирования на перекрестках следует определять с помощью выражения:

, (4.1)

где Т_ц – длительность цикла регулирования, с; L – суммарное потерянное время на перекрестке, с; Y – суммарный фазовый коэффициент, характеризующий загрузку перекрестка.

, (4.2)

где n – число фаз регулирования; - длительность промежуточного такта i -й фазы регулирования, с.

, (4.3)

где n – число фаз регулирования; y_i - фазовый коэффициент i -й фазы регулирования, равный:

, (4.4)

где y_ij – фазовый коэффициент i -й фазы j -го подхода к перекрестку, равный:

, (4.5)

где N_ij - интенсивность движения транспортного потока i -й фазы j -го подхода к перекрестку, ед/ч; - поток насыщения j -го подхода к перекрестку ед/ч.

Для определения значения N_ij следует воспользоваться выражением:

, (4.6)

где N_ijk – интенсивность движения транспортного потока i -й фазы j -го подхода к перекрестку b - го направления движения на перекрестке, ед/ч.

Поток насыщения определяется с помощью выражения:

, (4.7)

где - поток насыщения j -го подхода к перекрестку k-й полосы движения, ед/ч.

Если полученная в результате расчета длительность цикла ключевого перекрестка составляет значение меньше 25 с, то ее следует округлять до 25 с. Длительности цикла большие 120 с. недопустимы по практическим соображениям, так как водители при продолжительном ожидании разрешающего сигнала могут принять светофор за неисправный и начать движение.

Таким образом, практическая величина длительности цикла лежит в пределах .

Для определения длительности фаз регулирования используя выражение эффективной длительности любой фазы в цикле регулирования, следует найти длительности основных тактов в каждой фазе ключевого перекрестка и длительности основных тактов для каждого перекрестка по оптимальному значению Т_ц:

, (4.8)

где - длительность основного такта в i -й фазе регулирования, с.

Полученные в результате расчета длительности основных тактов, меньшие 7, 0 с, должны округляться до 7, 0 с.

Далее необходимо произвести корректировку длительности основных тактов по критерию пропуска пешеходов. Для этого следует рассчитать время, необходимое для пропуска пешеходов по какому-то определенному направлению:

, (4.9)

где - длительность такта регулирования, обеспечивающего пропуск пешеходов, с; B - длина перехода до противоположенного тротуара, м; V_пш – скорость движения пешеходов (принимается равной 1, 3 м/с).

Длительность основного такта должна быть не меньше длительности такта регулирования, обеспечивающего пропуск пешеходов:

. (4.10)

Из практики регулирования дорожного движения известно, что минимальная задержка автомобилей у перекрестка достигается в случае, если отношения эффективных длительностей фаз регулирования равно отношениям величин y_i, при условии, что это отношение одинаково для всех направлений движения данной фазы:

. (4.11)

Воспользовавшись этим, следует произвести корректировку длительности основных тактов каждой фазы регулирования:

. (4.12)

После выполнения указанных действий представляется возможным определить уточненное значение длительности цикла регулирования ключевого перекрестка:

. (4.13)

Применение светофорной сигнализации дает возможность обеспечить поочередный пропуск транспортных средств и пешеходов. Как правило, режим светофорного регулирования рассчитывается исходя из объемов конфликтующих транспортных потоков, а затем проверяется на удовлетворение потребностей пешеходного и трамвайного движения.

При этом необходимо учитывать вероятность скопления группы пешеходов за время ожидания и существование так называемого времени " терпеливого ожидания" пешеходов, равного в среднем 30 с. Если задержка превысит время " терпеливого ожидания", то резко возрастает количество случаев перехода пешеходами проезжей части с повышенным риском, что является предпосылкой возникновения ДТП:

, (4.14)

где - время " терпеливого ожидания" пешеходов в i -й фазе регулирования, с.

Длительность полученного оптимального цикла регулирования ключевого перекрестка следует принять для всех координируемых перекрестков.

Опираясь на скорректированное значение и пользуясь выражением (4.11), определим длительность основных тактов, необходимых для движения транспортных средств на подходах к ключевому перекрестку с наименьшими фазовыми коэффициентами:

, (4.15)

где - скорректированное ранее значение длительности основного такта в i- й фазе регулирования, с; - длительность основного такта регулирования, необходимая для пропуска транспортных средств в i -й фазе регулирования j -го подхода к перекрестку, с; y_ij – соответствующее значение фазового коэффициента в i -й фазе регулирования j -го подхода к перекрестку.