Характеристика организации автомобильных перевозок

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГОУ ВО ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГАУ

ФАКУЛЬТЕТ МЕХАНИЗАЦИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по курсу: «Организация автомобильных перевозок и безопасность движения»

2016



УДК 368.212/214 (075.8)

БК 39,38: 39.808 к7

Практикум применяется для выполнения контрольной работы по дисциплине: «Организация автомобильных перевозок и безопасность движения» студентами направлению: 23.03.03 - «Эксплуатация транспортно технологических машин и комплексов» со студентами всех форм обучения.

Они содержат задания к контрольной работе и порядок их выполнения. Приведена методика выполнения основных расчетов, объем, и содержание пояснительной записки и графической части контрольной работы. Составители: Ковалевский В.Н., Гончарук А.И., Самуйло В.В.

Рецензент: к.т.н., доцент кафедры ТЭС и МАПК Осипов Я.А.

Рекомендовано к печати в издательстве Дальневосточный ГАУ методическим советом ФМСХ Протокол № __ от «__» _______ 2016г.

Издательство Дальневосточный ГАУ 2016

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Основным условием эффективного использования любых, в том числе наземных транспортных средств, является обеспечение безопасности их эксплуатации. Однако этот показатель до сих пор остается на неудовлетворительном уровне.

Среди основных причин дорожно-транспортных происшествий, являющихся следствием нарушения в системе транспортное средство - водитель - дорога на автомобильном транспорте, неисправности самого транспортного средства составляют всего 3,5%. Гораздо больше приходится на дорожные условия - в среднем 11 %.

На автомобильном транспорте большинство дорожно- транспортных происшествий происходит из-за неправильной оценки водителем дорожной обстановки (превышение скорости, нарушение правил обгона, маневрирования и т.д.). Ограничение скорости движения, конечно, благоприятно сказывается на снижении аварийности. Однако это лишь экстенсивный путь снижения числа дорожно-транспортных происшествий и тяжести их последствий. Существенно уменьшить показатель аварийности позволят качественные преобразования в системе транспортное средство - водитель - дорога, т. е. переход на интенсивный путь совершенствования организации движения.

Организация автомобильных перевозок и безопасность движения представляет комплекс инженерных и организационных мероприятий на существующей улично - дорожной сети, обеспечивающих безопасность и достаточную скорость транспортных и пешеходных потоков. К числу таких мероприятий относится управление дорожным движением, которое являясь составной частью организации движения, как правило, решает более узкие задачи.

В общем случае под управлением понимается воздействие на тот или иной объект с целью улучшения его функционирования. Применительно к дорожному движению объектом управления являются транспортные и пешеходные потоки. Частным видом управления является регулирование, т. е. поддержание параметров движения в заданных пределах.

Целью контрольной работы является закрепление знаний и умения студентов производить инженерные расчёты по проектированию светофорной сигнализации перекрёстков автомобильных дорог.



1. Указания по выполнению контрольной работы

Общие сведения

Расчетно - графическая частьРАБОТЫ выполняется в тетради по предмету: «Организация автомобильных перевозок и безопасность движения».

Содержание разделяется на разделы, подразделы, пункты и подпункты.

Новый раздел рекомендуется начинать с новой страницы. Каждый подраздел, пункт записки записывается с абзаца. Раздел должен иметь порядковые номера, обозначенные арабскими цифрами с точкой в пределах всей записки.

Подразделы должны иметь порядковые номера в пределах каждого раздела. Номера подразделов состоят из номеров раздела и подраздела, разделенных точкой. В конце каждого подраздела также ставится точка.

Нумерация пунктов должна быть в пределах подраздела и номер пункта должен состоять из номера раздела, подраздела и пункта, разделенных точками.

Пункты при необходимости могут быть разбиты на подпункты, должны иметь порядковую нумерацию в пределах каждого пункта, например: 4.2; 1.1и т.д.

Наименование разделов расчетно-пояснительной части практическихработ должно быть кратким, соответствовать, содержанию, а записываться в виде заголовка. Переносы в заголовках не допускаются. Расстояние между заголовком и последующим текстом должно быть не менее 10 мм. Текст должен быть написан кратко, грамотно, не допускаются исправления, зачеркиваний и другие помарки.

Вариант индивидуальных заданий назначается преподавателем, согласно порядковому номеру студента в журнале успеваемости, схема пересечения назначается преподавателем студенту индивидуально. На усмотрение преподавателя допускается исходные данные для расчёта определять исследовательским методом (на конкретно указанном перекрёстка автомобильных дорог населённого пункта).

Варианты заданий указаны в приложении 1, 2, 3.

Графическая часть практических занятий выполняется в соответствии с требованиями ЕСКД. Рекомендуется использовать миллиметровку формата А-4 ицветные карандаши.

Выданные исходные данные для выполнения варианта записываются на первой странице пояснительной записки в виде схемы пересечения в таблице исходных данных.

При составлении списка литературы необходимо руководствоваться требованиями ГОСТа.

Выполнение контрольной работы осуществляется и производится студентами самостоятельно после выдачи задания на установочной сессии.

2. Расчет приведенной интенсивности движения транспортных средствпо направлениям

Для облегчения учета (в смешанном транспортном потоке) влияния различных типов транспортных средств применяют коэффициенты приведения Кприв, к условному легковому автомобилю (табл. 2.1).

Таблица 2.1 - Коэффициенты приведения

Типы транспортных средст	Кприв
Легковые автомобили	1,0
Грузовые автомобили: вт.ч. грузоподъемностью:
грузоподъёмностью до2 т.	1,5
2-5 т.	1,7
5-8 т. 8-14 т.	2,0 3,0
Автобусы	2,5
Троллейбусы	3,0
Автопоезда: в т.ч. грузоподъёмностью до 12 т. 12-20 т. 20-30 т. более 30 т.	3,5 4,0 5,0 6,0
Троллейбусы	3,0
Мотоциклы	0,5
Велосипеды	0,3

Интенсивность движения в приведенных единицах, ед./ч., определяется по формуле:

Nприв= (?Ni ЧPi ЧКприв) / 100

где Ni- интенсивность движения транспортного потокаi-го типа в физических единицах, а./ч.; Pi- процентное содержание в потоке транспортных средств i-го типа; Кприв - коэффициенты приведения для i-го типа транспортных средств.

3. Определение минимально необходимого количества полос движения и ширины проезжей части дорог и пешеходных переходов

Необходимое число полос определяется исходя из пропускной способности одной полосы Р, (для транспортных средств- Рт = 600 - 700 ед./ч.; для пешеходов

Рпеш.= 150 - 200 пеш./ч.) по формулам:

ПТ=Nприв / PТ

Ппеш=Nпеш / Pпеш.

Для транспортных потоков ширину полосы движения следует принимать 3,75 м., для пешеходных -1м.



4. Построение схемы пересечения и картограммы интенсивности движения транспортных и пешеходных потоков

На основании данных расчета приведенной интенсивности по полосам, количества полос и ширины проезжей части дорог и пешеходных переходов, на графическом листе миллиметровки формата А4 в масштабе вычерчиваете схема перекрестка, на которую наносятся картограмма интенсивности движения транспортных и пешеходных потоков (рисунок 4.1).

Рисунок 4.1 - Картограмма интенсивности движения транспортных и пешеходных потоков.

5. Определение конфликтной загрузки пересечения

Конфликтная загрузка пересечения определяется направлениями движения и количеством разрешенных рядов движения на пересечении до введения светофорной сигнализации и проведённым анализом конфликтных точек. Для этого на графическом листе миллиметровки формата А4 в масштабе вычерчивается схема перекрестка, на которую наносятся траектории разрешенных маневров для заданных потоков транспортных средств и проставляются конфликтные точки (ответвления, слияния и пересечения транспортных потоков - места, где траектории транспортных потоков разделяются, сливаются, или пересекаются) (рисунок 5.1).

Рисунок 5.1 - Конфликтная загрузка пересечения

no - точки ответвления транспортных потоков;

nc - точки слияния транспортных потоков;

nn - точки пересечения транспортных потоков.

Вероятность столкновений транспортных средств m, при маневрах

пропорциональна интенсивности движения взаимодействующих транспортных потоков:

m= ?noуNo+3?noуNc+5?noуNn

где уNo;уNc; уNn - коэффициенты, учитывающие влияние интенсивности потоков конфликтных ситуациях при отклонении, слиянии и пересечении. Для сравнительной оценки сложности пересечения показатель m рассчитывается по формуле:

m=n0+3nc+5nn

На основании проведённых расчётов, можно сделать соответствующие выводы:Если m<40, то узел простой; 40 <m<80 -узел средней сложности;

80 <m< 150 - узел сложный, а при m> 150-очень сложный.

Показатель, характеризующий сложность узла m, необходимо рассчитать как до внедрения светофорного регулирования на перекрёстке, так и случаях, если оно на перекрёстке уже присутствует (в случае если преподавателем выдано задание, на конкретное пересечение дорог с указанием пересечения улиц населённого пункта).

Взаимодействие транспортных средств на дорогах является чрезвычайно сложным явлением, и упрощение оценки конфликтных ситуаций, дающее приблизительное представление об опасности пересечения.

6. Определение количества фаз, разработка схем пофазного разъезда

Количество фаз светофорного регулирования должно равняться назначенному количеству групп потоков. Кроме того, необходимо учитывать, что увеличение количества фаз обеспечивает более полное разделение потоков, 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 или многофазным, в том числе с выделенной пешеходной фазой. Циклы, состоящие из четырех или пяти фаз, можно принятьлишь в исключительных случаях, (обычно при перекрестном трамвайном движении) и только при наличии резерва пропускной способности пересекающихся дорожных магистралей.

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

При выборе схемы пофазного разъезда необходимо выделить несколько основных положений. транспортный проезжий дорога светофорный

1. В целях сокращения задержек транспортных средств и пешеходов необходимо стремиться к уменьшению числа фаз в цикле регулирования.

2. Введение третьей фазы (для пропуска левоповоротных потоков транспорта или специально для пропуска пешеходов) является только при выполнении хотя бы одного из двух условий:

2.1 интенсивность левоповоротного потока составляет более 120 ед./ч.;

2.2 значения интенсивности конфликтующих транспортного и пешеходного потоков NTи Nпеш, пропускаемых в одной фазе, удовлетворяют неравенствам:

NT>120ед./ч;

Nпеш> 900 пеш./ч.

Следует добиваться сокращения числа полос за счет использования общих полос для транспортных средств, движущихся в разных направлениях, но пропускаемых в течение одной фазы. Однако для каждого направления, обслуживаемого в отдельной фазе, должна быть отведена хотя бы одна полоса движения. Для левоповоротных потоков транспортных средств, проезжающих на «просачивание» или же пропускаемых по методу «ранней отсечки» (или «задержки старта»), желательно предусмотреть отдельную полосу на подходе к перекрестку.Но более удачным решением является такой вариант планировки, при котором предусматривается специальное место на перекрёстке, где левоповоротное транспортное средство могло бы скапливаться в ожидании возможности проезда, не блокируя движение в других направлениях, разрешенных в данной фазе.

При большойширине проезжей части (более двух полос движения в одном направлении) в некоторых случаях целесообразно предусмотреть - поэтапный пропуск пешеходов через проезжую часть с использованием «островка безопасности».

Используя указанные предпосылки и учитывая соответствующие ограничения, можно предложить несколько различных схем пофазного разъезда (идентичных по числу используемых полос движения и фаз регулирования) для каждого варианта задания. Многообразие возможных вариантов вызвано существованием различных способов решения частных задач. Например, пропуск пешеходов через всю проезжую часть может осуществляться в течение одной фазы регулирования или в течение двух фаз с использованием островка безопасности. В первом случае задержка пешеходов меньше, но может возникнуть необходимость корректировки цикла регулирования (в направлении увеличения общей длительности цикла), что ведёт к увеличению транспортных задержек.

Пропуск правоповоротных транспортных потоков может быть, выполнен двумя способами в зависимости от использования правой полосы на подходе к перекрёстку (только для правоповоротного потока или для правоповоротных и следующих в прямом направлении транспортных средств). В первом случае правоповоротные потоки можно пропускать независимо от транспортных средств, движущихся прямом направлении. Часто это позволяет разрешать выполнение правого поворота втечение всего цикла, то есть полностью устранятьзадержки правоповоротных транспортных средств. С другой стороны, в этом случае транспортные средства, движущиеся в прямом направлении, могут использовать меньшее число полос движения. Это может привести к увеличению фазного регулирования и увеличению транспортных задержек на других подходах к перекрёстку. Предпочтительное решение частных задач может быть найдено с учётом общей ситуации на перекрестке.Поэтому дальнейшая работа на практических занятиях предусматривает определение лучшего варианта схемы пофазного разъезда на основе оценки эффективности регулирования по критерию минимизации потерь от задержек транспортных средств и пешеходов. При большом числе возможных вариантов схем показного разъезда разрешается ограничиться расчетом этих потерь для двух вариантов, выделение которых должно быть соответствующим образом обосновано.

На графических листах форматаА 4 в произвольном масштабе вычерчиваются схемы пофазного разъезда (рисунок 6.1). При необходимости разделения транспортных потоков по группам вводятся дополнительные полосы движения.

Рисунок 6.1 - Схема пофазного разъезда:

1- первая фаза; 2 - вторая фаза.

7. Расчет режима светофорной сигнализации

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

Поток насыщения рассчитывается по формуле:

Мн =1800хnх (N1+Л2 + N3)/(N1 +1,75N2 +1,25N3)

где n - число полос движения; N1- интенсивность прямого направления, ед./ч.;

N2-интенсивность левоповоротного потока, ед./ч.;N2 -интенсивность правоповоротного потока, ед./ч.

Фазовые коэффициенты определяются по формуле:

У=Ni/MH

где Ni- суммарная интенсивность движения на рассматриваемом подходе в направлениях, обслуживаемых данной фазой, ед./ч. Потоки насыщения и фазовые коэффициенты определяются для всех фаз и всехподходов к пересечению, обслуживаемых соответствующими фазами.

В каждой фазе выбирается подход с максимальным фазовым коэффициентом, который и является лимитирующим.

Следующий шаг - расчет длительности переходных (вспомогательных) тактов.

Длительность переходного такта должна быть такой, чтобы транспортное средство, находящееся в момент выключения зеленого сигнала на расстоянии от стоп - линии, равном или меньшем, чем его остановочный путь, и имело возможность, двигаясь безостановочно со среднейскоростью транспортного потока, миновать все конфликтные точки.

Длительность вспомогательного такта в секундах определяется по формуле:

+2,

где - время проезда (без снижения скорости) расстояния до стоплинии, равного тормозному пути, с; - время проезда расстояния от стоп-линии до самой дальней конфликтной точки с транспортными средствами или пешеходами, начинающими движение по зеленому сигналу в следующей фазе с добавлением длины транспортного средства, с; - время от момента включения зеленого сигнала в очередной фазе до момента прибытия к ближайшей конфликтной точке транспортного средства или пешеходов, начавших движение по этому сигналу, с.

Величины определяются по формулам:

,

где v- скорость транспортного средства на подходе к перекрестку (берется из задания);

j- замедление транспортного средства,принимается 3 м./с.2;

,

где - расстояние от стоп-линий до самой дальней конфликтной точки (определяется по схеме пересечения), м; - габаритная длина транспортного средства принимается 6 м;

,

где lj- расстояние от стоп-линий до ближайшей конфликтной точки в следующей фазе, м (определяется графическим методом; - ускорение транспортного средства при разгоне после трогания с места, принимается 2 м//с.

Для каждого подхода, обслуживаемого данной фазой, может быть получено одно или два значения t- по прямому и левоповоротному движению. Из совокупности значений tпо всем подходам, обслуживаемым фазой выбирают для введения в цикл регулирования наибольшее значение. Практически расчет необходимо начать с того направления, для которого по визуальной оценке значение tдолжно получиться наибольшим, а затем прикидочными расчетами проверить достаточность его остальных направлений.

Переходные интервалы не следует назначать длительностью менее 3 с. Если найденное значение tне превышает 4 с, то переходный интервал состоит из одного такта (желтый сигнал включается вместе с «желтым - красным»). При t= 5-8 с переходной интервал должен быть составлен из двух вспомогательных тактов (желтый-красный» сигнал включается в момент выключения желтого).

Длительность желтого сигнала никогда не должна быть менее 3 с и более 4с. Допустимые значения длительности горения красного и желтого («желтый- jкрасный») - 2,3 и 4с.

Длительность цикла регулирования (с) определяется по формуле:

,

где L- сумма всех вспомогательных тактов, с; Yi-- фазовые коэффициенты.

Поле расчета длительности цикла определяется длительность тактов по системе:

,

где ti- длительность основных тактов фаз 1 ...n,c; yi - фазовые коэффициенты.

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

,

где Вn -ширина проезжей части, пересекаемой пешеходами за времяосновного такта, м; -скорость движения пешеходов, принимается 13 м./с.

Если такт обслуживает два или более пешеходных перехода, то необходимодлительность разрешающего сигнала - рассчитать по каждому из них и из полученных значений выбрать наибольшее.

Если какое-либо значение больше рассчитанной ранее длительности соответствующих основных тактов, то окончательно принимают новую, уточненную длительность этих тактов -t*.

Для восстановления оптимального соотношения тактов в цикле величины тактов, не подвергшихся уточнению, увеличивают с тем, чтобы соотношение в цикле соответствовало бы соотношению фазовых коэффициентов, то есть

,

Длительность цикла не должна превышать 70 с. при двухфазном, 90 с. - при трехфазном и 110 с. - при четырехфазном регулировании. Если длительность цикла выходит за указанные пределы, то необходимо пересмотреть структуру цикла, уменьшив число фаз, или добавив полосы движения, где это необходимо.

На графических листах формата А 4 в масштабе вычерчиваются схемы структуры светофорного цикла (рисунок 7.1).

Рисунок 7.1 - Структура светофорного цикла:

а - с одним промежуточным тактом в каждой фазе; б - с тремя промежуточными тактами в первой фазе; 1-6 - номера тактов.

Пример использования основных и промежуточных тактов представлен на рисунке 7.2



Рисунок 7.2 - Пример использования основных и промежуточных тактов

Устройство островков безопасности позволяет избежать корректировки (удлинения) тактов по пешеходному движению, если длительность такта разрешает пешеходам пересекать только половину проезжей части - от тротуара до островка безопасности и от островка до тротуара. При этом ширина островка безопасности определяется по формуле:

,

где- интенсивность пешеходного движения в обоих направлениях,

пеш./ч.;- ширина пешеходного перехода, м; f- площадь, занимаемая одним

пешеходом на остановке безопасности, принимается 0,3 м2.

Если имеется возможность, то мощные потоки следует пропускать в течение двух или более фаз с соответствующим дроблением большого по величине фазового коэффициента на две части или более.

8. Технико-экономическая оценке внедрения светофорного объекта

При введении светофорного регулирования число конфликтных точек сокращается и довольно часто снижается степень их опасности, что является

эффективным средством обеспечения безопасности. Поэтому по схемам пофазного разъезда проводится анализ точек и определяется конфликтная загрузка для каждой фазы по формуле (5.2).

Среднюю задержку транспортных средств, пересекающих перекресток в данном направлении в условиях светофорного регулирования, следует определить по формуле

где Т - длительность цикла регулирования, с;- - эффективнаядоля данной фазы в цикле регулирования (tj- продолжительностьгорения соответствующего разрешающего сигнала, с); - степень насыщения фазы регулирования (Ni, М Hi- интенсивность, поток насыщения для данного направления движения).
Средняя задержка одного транспортного средства на перекрестке приданном варианте схемы пофазного разъезда определяется по формуле:

,

где ш - число выделенных направлений движения.

Средняя задержка пешеходов, пересекающих перекресток в i-м сечении, может быть приближенно вычислена по формуле.

,

Если пропуск пешеходов через проезжую часть осуществляется поэтапно, необходимо отдельно рассчитать среднюю задержку для пешеходов, следующих в мое для каждого направления, исходя из конкретной структуры цикла регулирования.

Среднюю задержку пешеходов, пересекающих проезжую часть в данном сечении (независимо - от направления движения), рассчитывают исходя из условия, чтоинтенсивность пешеходов в обоих направлениях одинакова:

,

Среднюю задержку одного пешехода на перекрестке при данном варианту схемы пофазного разъезда вычисляют по формуле:

,

где К - число пешеходных переходов на перекрестке; Nm- интенсивность движения пешеходов в данном сечении, пеш/ч (из задания).

Величины и должны быть определены для каждого варианта схемы пофазного разъезда, оцениваемого по критерию минимизации потерь от задержек. Сравнивая эти показатели до и после введения светофорной сигнализации и по вариантам, делают выводы об эффективности проведения данного мероприятия. Завершающий этап в выполнении курсовой работы - назначение необходимых технических средств регулирования и разработка дислокации светофоров, дорожных знаков, дорожной разметки, островков безопасности и направляющих ограждений.

После этого на графическом листе формата А4 (миллиметровке) выполняется схема пересечения в масштабе со всеми применяемыми техническими средствами регулирования дорожного движения.

Размещено на Allbest.ru