Организация дорожного движения

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. ПРОВЕДЕНИЕ НАТУРНЫХ НАБЛЮДЕНИЙ

1.1 Общие характеристики объекта наблюдения

В качестве объекта наблюдения был выбран перекрёсток улиц Старый Тобольский тракт - Ялуторовский тракт в городе Тюмени.

На рис.1.1 показана схема рассматриваемого перекрёстка.

Рис.1.1 Схема пересечения улиц Старый Тобольский тракт -Ялуторовский тракт

1.2 Обследование регулируемого перекрёстка

В Таблице 1.1. представлен график обследования регулируемого перекрёстка улиц Старый Тобольский тракт -Ялуторовский тракт.



Таблица 1.1 График обследования перекрёстка

Интервал времени обследования	День недели
	Пон.-Четв.	Пт.	Сб.-Воскр.
730-900
900-1200
1200-1500
1500-1700
1700-1930
1930-2330

В ходе обследования было установлено, что длительность цикла светофорного регулирования составляет 2 минуты 27 секунд. Таким образом, за 1 час проходит 26 циклов.

В Таблице 1.2. представлены данные обследования перекрёстка.

Таблица 1.2 Данные обследования перекрёстка

	N1ч	N2ч	N3ч	N4ч	N5ч	N6ч	N7ч	N8ч	N9ч	N10ч	N11ч	N12ч
пн-чт	7.30-9.00	48	672	360	552	408	24	48	0	0	96	96	0
	9.00-12.00	48	504	576	384	240	24	0	48	0	24	96	24
	12.00-15.00	48	864	408	576	336	0	48	24	0	96	48	24
	15.00-17.00	48	696	264	624	432	0	0	24	0	96	0	0
	17.00-19.30	24	1104	648	624	648	0	0	0	24	168	288	0
	19.30-23.30	0	1104	576	720	648	0	24	0	0	96	144	24
пт	7.30-9.00	0	648	360	456	432	0	0	0	0	96	24	0
	9.00-12.00	0	480	480	744	192	0	0	24	0	96	24	0
	12.00-15.00	24	744	312	744	312	24	24	48	0	24	240	0
	15.00-17.00	0	600	264	792	360	24	0	0	0	48	0	0
	17.00-19.30	48	720	408	624	384	24	0	24	0	96	0	24
	19.30-23.30	24	984	504	456	672	48	0	0	0	48	0	0
сб-вс	7.30-9.00	0	528	480	504	408	24	24	48	0	48	72	0
	9.00-12.00	0	576	432	720	432	144	24	0	0	48	48	0
	12.00-15.00	0	888	336	1032	456	24	0	0	0	0	0	24
	15.00-17.00	0	984	408	576	168	0	0	24	0	96	192	0
	17.00-19.30	0	792	456	576	456	24	0	0	0	0	96	0
	19.30-23.30	0	504	240	744	312	48	0	48	0	0	0	0

В Таблицах 1.3. и 1.4. приведён состав транспортных потоков авт/ч.

Таблица 1.3 Состав транспортных потоков по направлениям (максимальная интенсивность) ПН-ЧТ 15.00-17.00

Тип ТС	N1	%	N2	%	N3	%	N4	%	N5	%	N6	%
легковые	40	100	1008	91,3	600	92,6	576	92,3	648	100	40	97
грузовые	0	0	72	6,5	24	3,7	48	7,7	0	0	1	3
автобусы	0	0	24	2,2	24	3,7	0	0	0	0	0	0
Итого:	40	100	1104	100	648	100	624	100	648	100	41	100

Таблица 1.4 Состав транспортных потоков по направлениям (минимальная интенсивность) СБ-ВСК 19.30-23.30

Тип ТС	N1	%	N2	%	N3	%	N4	%	N5	%	N6	%
легковые	16	100	456	86,4	384	80	312	61,9	384	94,1	24	100
грузовые	0	0	48	9,09	96	20	192	38,1	24	5,9	0	0
автобусы	0	0	24	4,5	0	0	0	0	0	0	0	0
Итого:	16	100	528	100	480	100	504	100	408	100	24	100

В Таблице 1.5. приведено количество автомобилей в очереди, ожидающих разрешающего сигнала светофора.



Таблица 1.5 Результаты подсчёта количества автомобилей, ожидающих в очереди разрешающего сигнала светофора

Дата	Количество автомобилей в очереди по направлениям
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	Среднее
ПТ 7.30-9.00	11	15	9	7	11	7	15	9	11	15	9	7	11
ПН-ЧТ 15.00-17.00	9	11	13	13	9	13	11	13	9	11	13	13	12

В Таблице 1.6. содержатся данные по скорости движения автомобилей при подходе к перекрёстку без торможения (Замеры проводились на участке длиной 20м).

Таблица 1.7 Скорость транспортных средств в направлении движения

№ замера	Первое направление	Второе направление
	Время, с	Скорость, км/ч	Время, с	Скорость, км/ч
1	1,21	59,50	1,32	54,55
2	1,42	50,70	1,35	53,33
3	1,52	47,37	1,27	56,69
4	1,48	48,65	1,29	55,81
5	1,85	38,92	1,28	56,25
6	1,93	37,31	1,21	59,50
7	1,38	52,17	1,20	60,00
8	1,28	56,25	1,16	62,07
9	1,21	59,50	1,17	61,54
10	1,18	61,02	1,23	58,54
11	1,15	62,61	1,18	61,02
12	1,20	60,00	1,15	62,61
13	1,05	68,57	1,25	57,60
14	1,45	49,66	1,22	59,02
15	1,57	45,86	1,19	60,50
16	1,69	42,60	1,14	63,16
17	1,91	37,70	1,11	64,86
18	1,83	39,34	1,26	57,14
19	1,35	53,33	1,22	59,02
20	1,09	66,06	1,27	56,29
21	1,21	59,50	1,23	58,54
22	1,16	62,07	1,11	64,86
23	0,85	84,71	1,26	57,14
24	1,80	40,00	1,21	59,50
25	1,89	38,10	1,12	64,29
26	1,38	52,17	1,17	61,54
27	1,20	60,00	1,20	60,00
28	1,19	60,50	1,28	56,25
29	1,11	64,86	1,28	56,25
30	0,81	88,89	1,24	58,06
31	1,17	61,54	1,16	62,07
32	1,22	59,02	1,15	62,61
33	1,25	57,60	1,16	62,07
34	1,32	54,55	1,20	60,00
35	1,91	37,70	1,22	59,02
36	1,86	38,71	1,23	58,54
37	1,81	39,78	1,24	58,06
38	1,42	50,70	1,25	57,60
39	1,28	56,25	1,26	57,14
40	1,49	48,32	1,29	55,81
41	1,70	42,35	1,31	54,96
42	1,66	43,37	1,27	56,69
43	1,72	41,86	1,24	58,04
44	1,01	71,29	1,18	61,02
45	1,65	43,64	1,16	62,07
46	1,60	45,00	1,12	64,29
47	1,30	55,38	1,11	64,86
48	1,51	47,68	1,23	58,54
49	1,63	44,17	1,21	59,50
50	1,71	42,11	1,19	60,50

Vmax1 = 88,89 км/ч

Vmin1 = 37,31 км/ч

Vmax2 = 64,86 км/ч

Vmin2 = 53,33 км/ч

светофорный перекрёсток транспортный пешеходный



2. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ РАСЧЁТЫ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ОПТИМАЛЬНОЙ СХЕМЫ ОРГАНИЗАЦИИ ДВИЖЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ И ПЕШЕХОДНЫХ ПОТОКОВ ЧЕРЕЗ ПЕРЕСЕЧЕНИЕ

2.1 Расчёт приведённой интенсивности движения смешанных транспортных потоков по направлениям

Приведённая интенсивность смешанных транспортных потоков определяется по формуле:

(2.1)

где Nпр i - приведенная интенсивность движения для i-го направления, ед/ч;

Ni - заданная интенсивность движения по i-му направлению, авт/ч;

рла, рга, равт - заданное процентное содержание в потоке легковых, грузовых автомобилей, автопоездов и автобусов;

кла, кга, кавт - коэффициенты приведения различных типов автомобилей.

Принимаются следующие численные значения коэффициентов приведения: легковых автомобилей - кла = 1,0; грузовых и автопоездов - кга = 2,5; автобусов и автопоездов - кавт = 3,5.

В Таблице 2.1. представлены результаты расчёта приведённой интенсивности смешанных транспортных потоков для случая максимальной и минимальной интенсивности движения через перекрёсток.



Таблица 2.1 Приведённая интенсивность движения смешанных транспортных потоков по направлениям, авт/ч

Приведённая интенсивность по направлению движения, авт/ч	Интенсивность движения, авт/ч
	Максимальная	Минимальная
Nпр1	40,00	16,00
Nпр2	933,85	408,67
Nпр3	560,93	355,20
Nпр4	540,89	376,01
Nпр5	648,00	364,88
Nпр6	38,88	24,00
Nпр7	40,00	60,00
Nпр8	50,00	42,00
Nпр9	40,00	5,00
Nпр10	120,00	42,00
Nпр11	288,00	88,03
Nпр12	30,00	7,00

2.2 Определение возможной наибольшей интенсивности движения по направлению

Определение наибольшей интенсивности движения по направлению производится по формуле:

(2.2)

где - приведённая интенсивность движения по i-му направлению;

- уровень загрузки полосы движения.

Значение Z принимается равным 0,7, исходя из нормативов определения Zопт для различных уровней удобства движения на автодороге.

В Таблице 2.2. показаны результаты расчёта возможной наибольшей интенсивности движения по направлениям для случая максимальной и минимальной интенсивности движения через перекрёсток.

Таблица 2.2 Возможная наибольшая интенсивность движения по направлениям, авт/ч

Наибольшая интенсивность по направлению движения, авт/ч	Интенсивность движения, авт/ч
	Максимальная	Минимальная
Nmax1	57,1	22,9
Nmax2	1334,1	583,8
Nmax3	801,3	507,4
Nmax4	772,7	537,2
Nmax5	925,7	521,3
Nmax6	55,5	34,3
Nmax7	57,1	85,7
Nmax8	71,4	60,0
Nmax9	57,1	7,1
Nmax10	171,4	60,0
Nmax11	411,4	125,8
Nmax12	42,9	10,0

2.3 Определение количества полос движения и ширины проезжей части дороги

Необходимое количество полос пп для движения транспортных средств рассчитывается, исходя из Nmax и пропускной способности одной полосы движения Ро, которая для автомобилей различного типа при их однородном движении через пересечение в одном уровне может быть принята соответственно для: легковых автомобилей 600-700 ед/ч, грузовых и автопоездов 300-400 ед/ч и автобусов - 100-150 ед/ч.

Для потока смешанного состава количество полос движения в прямом направлении может быть определено по формуле:

(2.3)

При определении полос движения в поворотных направлениях необходимо учитывать коэффициент снижения пропускной способности поворотного направления, численные значения которого соответственно равны:

- для прямого направления Ро = 1,0Ро;

- для правоповоротного направления Рпн = 0,9Ро;

- для левоповоротного направления Рлн = 0,7Ро.

Пропускная способность полосы определяется по формуле:

(2.4)

В Таблицах 2.3. и 2.4. представлены результаты расчёта пропускной способности дороги по направлениям движения, а также необходимого количества полос на перекрёстке для случая максимальной и минимальной интенсивности движения через пересечение.

Таблица 2.3 Пропускная способность по направлениям движения, авт/ч

Пропускная способность по направлению движения, авт/ч	Интенсивность движения, авт/ч
	Максимальная	Минимальная
Pо1	700	700
Pо2	715,65	719,325
Pо3	704,625	760
Pо4	723,1	814,3
Pо5	700	717,7
Pо6	709	700
Pо7	700	1000
Pо8	700	850
Pо9	700	700
Pо10	785,8	850
Pо11	700	900,1
Pо12	700	700



Таблица 2.4

Необходимое количество полос для движения транспортных средств

Количество полос по направлениям движения	Интенсивность движения, авт/ч
	Максимальная	Минимальная
n1	0,06	0,00
n2	1,30	0,57
n3	0,80	0,47
n4	0,75	0,46
n5	0,93	0,51
n6	0,00	0,03
n7	0,00	0,06
n8	0,00	0,05
n9	0,06	0,00
n10	0,15	0,05
n11	0,41	0,10
n12	0,00	0,00

На рис 2.1. и рис. 2.2. показаны схемы перекрёстка улиц Старый Тобольский тракт - Ялуторовский тракт с обозначением необходимого количества полос для движения по направлениям для случая максимальной и минимальной интенсивности движения через пересечение, которое было рассчитано в ходе работы.

Рис. 2.1 Необходимое количество полос на перекрёстке для случая максимальной интенсивности движения



Рис. 2.2 Необходимое количество полос на перекрёстке для случая минимальной интенсивности движения

2.4 Построение схемы пересечения и картограммы интенсивности движения транспортных потоков

Схемы пересечения улиц Старый Тобольский тракт - Ялуторовский тракт и соответствующие им картограммы интенсивности движения для случаев максимальной и минимальной интенсивности движения через перекрёсток показаны в графической части курсового проекта на Рис.2. и Рис.3.

Ширина одной полосы движения составляет 2,5 м. Схемы построены в масштабе 1:200.

Суммарное количество автомобилей, прошедших через перекрёсток для случая максимальной интенсивности движения составляет 8496 авт., для случая минимальной интенсивности - 2217 авт.



2.5 Определение количества конфликтных точек и степени сложности пересечения

На Рис.4. и Рис.5. в графической части курсового проекта показаны схемы конфликтных точек на перекрёстке улиц Старый Тобольский тракт -Ялуторовский тракт для случая максимальной и минимальной интенсивности движения через пересечение. В пояснительной записке приведены результаты расчёта сложности пересечения.

Степень сложности пересечения рассчитывалась по приведённой ниже формуле, а также с помощью американского метода определения количества возможных конфликтов на перекрёстке:

(2.5)

где - количество точек отклонения;

- количество точек слияния;

- количество точек пересечения.

Степень сложности перекрёстка оценивалась по следующей шкале:

- < 40 - узел малой сложности;

- 40 < < 80 - узел средней сложности;

- 80 < < 150 - узел сложный;

- > 150 - узел очень сложный.

В Таблицах 2.5. и 2.6. приведены результаты расчёта степени сложности пересечения.



Таблица 2.5 Результаты расчёта степени сложности пересечения при максимальной интенсивности движения через пересечение

Метод оценки	Количество конфликтных точек	Результаты расчёта
Метод пятибальной оценки	= 6	= 89 => узел сложный
	= 6
	= 13
Американский метод определения количесива возможных конфликтов на пересечении	I = 18	?3865 возможных конфликтов
	II = 0
	III = 172
	IV = 0
	V = 35
	VI = 773
	VII = 0
	VIII = 773
	IX = 0
	X = 35
	XI = 172
	XII = 35
	XIII = 0
	XIV = 0
	XV = 172
	XVI = 35
	XVII = 0
	XVIII = 802
	XIX = 0
	XX = 35
	XXI= 0
	XXII = 35
	XXIII = 0
	XXIV =0
	XXV =773



Таблица 2.6 Результаты расчёта степени сложности пересечения при минимальной интенсивности движения через пересечение

Метод оценки	Количество конфликтных точек	Результаты расчёта
Метод пятибальной оценки	= 6	=74 => узел средней сложности
	= 6
	= 10
Американский метод определения количесива возможных конфликтов на пересечении	I = 35	?2622 возможных конфликтов
	II = 0
	III = 60
	IV = 35
	V = 0
	VI = 508
	VII = 60
	VIII = 522
	IX = 60
	X = 0
	XI = 60
	XII = 0
	XIII = 60
	XIV = 60
	XV = 60
	XVI = 86
	XVII = 0
	XVII = 508
	XIX = 0
	XX = 0
	XXI = 0
	XXII = 508

2.6 Обоснование целесообразности введения светофорного регулирования

В обоих случаях необходимо ввести двухфазное светофорное регулирование, так как при максимальной интенсивности узел является сложным, а при минимальной интенсивности узел средней сложности.

Двухфазный цикл на данном перекрестке исключает наличие конфликтных точек и уменьшает транспортные задержки, расход топлива автомобилями, вредные выбросы в атмосферу.



3. РАСЧЁТ РЕЖИМОВ СВЕТОФОРНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ

3.1 Расчёт потоков насыщения

Потоки насыщения для каждого направления рассчитываются по следующим формулам:

- для прямого направления:

(3.1)

- для однорядного поворотного движения:

(3.2)

- для двухрядного поворотного движения:

(3.3)

где В - ширина проезжей части дороги в данном направлении с учетом количества полос движения, м;

R - радиус поворота, м.

В Таблице 3.1. приведены результаты расчёта потоков насыщения по направлениям.



Таблица 3.1 Результаты расчёта потоков насыщения по направлении

Расчет потоков насыщения
максимальная интенсивность	минимальная интенсивность
Мн1	1344,40	Мн1	1344,40
Мн2	3150,00	Мн2	3150,00
Мн3	1526,18	Мн3	1526,18
Мн4	3150,00	Мн4	3150,00
Мн5	1344,40	Мн5	1344,40
Мн6	1435,22	Мн6	1435,22
Мн7	1379,31	Мн7	1379,31
Мн8	1526,18	Мн8	1495,84
Мн9	1539,19	Мн9	1511,81
Мн10	1561,82	Мн10	1539,19
Мн11	1344,40	Мн11	1344,40
Мн12	1344,40	Мн12	1344,40

3.2 Расчёт фазовых коэффициентов

Расчёт фазовых коэффициентов по направлениям движения, входящим в соответствующую фазу регулирования, осуществляется по формуле:

(3.4)

В Таблице 3.2. показаны результаты расчёта фазовых коэффициентов по каждому из направлений движения.

Таблица 3.2 Результаты расчёта фазовых коэффициентов

расчет фазовых коэффицентов
максимальная интенсивность	минимальная интенсивность
1 фаза	1 фаза
Y1(max)	0,03	Y1(max)	0,01
Y2(max)	0,30	Y2(max)	0,13
Y3(max)	0,37	Y3(max)	0,23
Y4(max)	0,17	Y4(max)	0,12
Y5(max)	0,48	Y5(max)	0,27
Y6(max)	0,03	Y6(max)	0,02
2 фаза	2 фаза
Y7(max)	0,03	Y7(max)	0,04
Y8(max)	0,03	Y8(max)	0,03
Y9(max)	0,03	Y9(max)	0,00
Y10(max)	0,08	Y10(max)	0,03
Y11(max)	0,21	Y11(max)	0,07
Y12(max)	0,02	Y12(max)	0,01

Из расчётов видно, что для I фазы максимальным является фазовый коэффициент = 0,48, а для II фазы - = 0,21.

3.3 Расчёт длительности промежуточного такта

Расчёт длительности промежуточного такта производится по формуле:

(3.5)

где Vа - средняя скорость транспортных средств при движении на подходе к перекрестку без торможения (сходу), км/ч;

ат - среднее замедление транспортного средства при включении запрещающего сигнала, м/с2;

li - расстояние от стоп-линии до самой дальней конфликтной точки, м;

la - длина транспортного средства, наиболее часто встречающегося в потоке, м.

Интенсивность замедления автомобиля в процессе торможения в различных температурных условиях окружающего воздуха определяется по выражению:

(3.6)

Численное значение коэффициента m6 рассчитывается по формуле:

(3.7)

где (tд) - коэффициент сцепления шин автомобиля в зависимости от температуры поверхности дороги tд;

н - среднее значение коэффициента сцепления асфальтобетонного или цементобетонного покрытия, находящегося в сухом состоянии, равное 0,65.

Зависимость коэффициента сцепления от температуры дороги выражается уравнениями следующего вида:

(3.8)

В Таблице 3.3. приведены результаты расчёта интенсивности замедления автомобиля и коэффициента m6 в зависимости от периода года.

Таблица 3.3 Интенсивность замедления автомобиля и коэффициент m6 в зависимости от периода года

Показатель	Период года
	Весна
, м/с2	3,65
m6	0,57

Средняя скорость транспортных средств при движении на подходе к перекрестку без торможения по улице Старый Тобольский тракт составляет 65 км/ч, по улице Ялуторовский тракт - 60 км/ч; расстояние от стоп-линии до самой дальней конфликтной точки по улице Старый Тобольский тракт - 8 м, по улице Ялуторовский тракт - 13,5 м; длина транспортного средства, наиболее часто встречающегося в потоке составляет 4 м.

В период действия промежуточного такта заканчивают движение пешеходы, переходившие улицу на разрешающий сигнал светофора. За время tпi пешеход должен или вернуться на тротуар, откуда он начинал движение, или дойти до середины проезжей части (островка безопасности, центральной разделительной полосы). Время, необходимое для этого пешеходу определяется по формуле:

(3.9)

где Впш - ширина проезжей части, пересекаемая пешеходами в i-ой фазе регулирования, м;

Vпш(tв) -скорость движения пешеходов в зависимости от температуры воздуха, степени утепления и стесненности верхней одежды, м/с.

Значения средних скоростей движения пешеходов для различных периодов года следует принимать: для летнего периода - 1,4 м/с, осеннего - 0,9 м/с, зимнего - 0,75 м/с и весеннего - 0,85 м/с.

Исходя из вышеуказанных данных, был проведён расчёт длительности промежуточных тактов по транспортному и пешеходному признакам в зависимости от периода года, результаты которого показаны в Таблице 3.4.

Таблица 3.4

Длительность промежуточных тактов в зависимости от периода года

Длительность промежуточного такта для пешеходов = 0 т.к. пешеходные переходы отсутствуют.
tni пш	0,00



3.4 Расчёт суммарного потерянного времени в цикле светофорного регулирования

Для перекрестка суммарное потерянное время в цикле регулирования при отсутствии полностью выделенной пешеходной фазы может быть определено по формуле:

(3.10)

Результаты расчёта показаны в Таблице 3.5.

Таблица 3.5 Суммарное потерянное время в цикле регулирования в зависимости от периода года

Потерянное время в цикле, с	Период года
	Весна
L	4,66

3.5 Расчёт длительности цикла светофорного регулирования на пересечении

Общая длительность цикла регулирования Тц на рассматриваемом пересечении определяется по следующей формуле:

(3.11)

где L- суммарное потерянное время в цикле регулирования, с;

- суммарный фазовый коэффициент, характеризующий загрузку пересечения.

Результаты расчёта приведены в Таблице 3.6.

Таблица 3.6 Общая длительность цикла регулирования в зависимости от периода года

Расчёт длительности цикла светофорного регулирования на перекрёстке
Тц весна	23,84	max интенсивность
Тц весна	16,33	min интенсивность

3.6 Расчёт длительности основных тактов отдельных фаз светофорного регулирования

Эффективная длительность основных тактов в цикле регулирования определяется по формулам:

(3.12)

где t1, t2,…tп - длительности основных тактов в i-ой фазе регулирования, с;

y1, y2,…yп - фазовые коэффициенты i-ой фазы регулирования.

Длительности основных тактов регулирования проверяется на возможность обеспечения пропуска пешеходов в соответствующих направлениях их движения через пересечение по следующей формуле:

(3.13)

где Тпш - длительность i-ой фазы в течение действия которой осуществляется пропуск пешехода через проезжую часть пересечения, с;

Vпш - скорость движения пешеходов в рассматриваемые периоды года, м/с.

Результаты расчётов отражены в Таблице 3.7.

Таблица 3.7 Эффективная длительность основных фаз и показателя Тпш в зависимости от периода года

длительность отдельных тактов циклов светофорного регулирования
максимальная интенсивность
№светофора	номер фазы	основной такт	промежуточный такт
		весна
1,2,3,4	I	18,34	3,00
	II	7,38
5,6	I	18,34
	II	7,38
минимальная интенсивность
№светофора	номер фазы	основной такт	промежуточный такт
		весна
1,2,3,4	I	11,36	3,00
	II	5,48
5,6	I	11,36
	II	5,48

Размещено на Allbest.ur