Организация безопасности движения на автомобильном транспорте

1. Исследование интенсивности движения

1.1 Расчет интенсивности по направлениям

Интенсивность движения смешанного потока определяется по формуле:

где И_ij — входящий транспортный поток по i-му направлению j-ой составляющей,

%к — процент к-го вида транспорта, входящего в расчетный поток,

К_прк — коэффициент приведения к-го вида транспорта, входящего в расчетный поток:

I направление:

;

;

;

II направление:

;

;

;

III направление:

;

;

;

IV направление:

;

;

.

Определение интенсивности движения по полосам:

И_прi=У И_прАi+ У И_прВi+ У И_прСi

И_прI = 42,79+131,5+95,1=269,39 ;

И_прII = 106,47+461,37+185,9=753,74 ;

И_прIII = 36,45+169,59+106,19=312,23 ;

И_прIV = 135,2+535,73+89,5=760,43 .

1.2 Схема перекрестка и выводы по соответствию геометрических размеров перекрестка

Рисунок 1 — Схема перекрестка

Исходя из расчета интенсивности движения по полосам, дороги, входящие в перекресток можно причислить к типу магистральных улиц общегородского значения с регулируемым движением УРД.

Таблица 1 — Параметры магистральных улиц общегородского значения с регулируемым движением

1.3 Построение картограмм интенсивности транспортных потоков

На основе полученных данных строим немасштабную картограмму интенсивности транспортных и пешеходных потоков.

Немасштабная картограмма интенсивности движения представлена в Приложении А.

1.4 Расчет необходимого количества полос

In=269/500=1 полоса

I’n=453/500=1 полоса

IIn=753/500=2 полосы

II’n=610/500=2 полосы

IIIn=312/500=1 полоса

III’n=356/500=1 полоса

IVn=760/500=2 полосы

IV’n=667/500=2 полосы

2. Анализ сложности условий движения

2.1 Построение карты маневров

Карта маневров строится для выявления критических точек.

Критическая точка — это место, где в одном уровне пересекаются, сливаются или отклоняются транспортные потоки или пересекаются транспортные и пешеходные потоки.

Карта маневров представлена в Приложении Б.

О — отклонение; С — слияние; П — пересечение.

2.2 Определение степени сложности перекрестка и количества максимальных столкновений

Количество максимальных столкновений в точке равно минимальной интенсивности двух конфликтующих потоков.

Расчет ведем в табличной форме.

Таблица 2 — Расчет максимального количества столкновений

Таблица 3 — Расчет максимального количества конфликтов с пешеходным потоком

Степень конфликтности перекрестка:

m=1О+3С+5П балл

где 1; 3; 5 — балл опасности;

О, С, П — количество конфликтных точек.

О — 8; С — 8; П — 20.

баллов

Т. к. степень конфликтности m лежит в пределах 80< m?150, то данный перекресток считается сложным.

3. Обоснование введения светофорного регулирования

3.1 Распределение транспортных потоков по направлению

а) б)

Рисунок 3 — Распределение потоков по полосам движения.

а) для направления I, III б) для направления II, IV

Схема перекрестка после распределения транспортных потоков по полосам представлена в приложении В.

Определяем степень сложности перекрестка и количество максимальных столкновений.

Таблица 4 — Расчет максимального количества столкновений

Степень конфликтности перекрестка:

m=1О+3С+5П балл

где 1; 3; 5 — балл опасности;

О, С, П — количество конфликтных точек.

О — 8; С — 8; П — 21.

баллов

Т. к. степень конфликтности m лежит в пределах 80< m?150, то данный перекресток считается сложным.

В приложении Г представлены сечения перекрестка с распределением транспортных средств по полосам.

3.2 Обоснование введения светофорного регулирования

Для введения светофорного регулирования необходимо выбрать совокупность критериев.

1. Сочетание интенсивности по главной и второстепенной дороге.

За главную дорогу принимается дорога с большим количеством полос. В случае если количество полос одинаковое то за главное принимается максимальное. Я принимаю за главное направление II-IV.

Следовательно, принимаем второстепенную дорогу по направлению I-III.

Так как интенсивность по главной и второстепенной дорогам больше табличных данных, т. е. 1161 пр. авт./час > 900 пр. авт./час; 1271 пр. авт./час > 100 пр. авт./час, следовательно, введение светофорного регулирования оправдано.

2. Сочетание интенсивностей конфликтующих транспортных и пешеходных потоков.

Так как по дороге в двух направлениях движется более 1000 пр. авт./час), а улицу переходят в одном наиболее загруженном направлении более 150 чел. в час, следовательно, введение светофорного регулирования оправдано.

3.3 Разработка схем пофазного регулирования

Введение

светофорного регулирования преследует 2 цели:

1. Уменьшение числа конфликтов.

2. Уменьшение числа задержек транспортных средств.

Выбор фаз регулирования зависит от удачного сочетания времени задержек и количества конфликтов.

Рекомендации по совмещению потоков в фазе:

1. Не выпускать с одной полосы транспортные средства, движение которых предусмотрено в разных фазах, т. е. закрепить полосы за определенным характером движения;

2. Стремиться к равномерной загрузке полос (примерно 600−700 авт/ч на 1 полосу);

3. При количестве полос 3 и более рассмотреть возможность поэтапного перехода пешеходов через перекресток;

4. Совмещать в одной фазе левоповоротный поток не более 120 авт/ч и конфликтующий встречный ему прямой поток;

5. Совмещать в одной фазе поворотные потоки не превышающие 120 авт/ч и пешеходные потоки — 900 чел/ч;

6. Стремиться к наименьшему количеству фаз в цикле.

Т. к. в нашем случае количество пешеходов больше 900 чел/час, то принимаем 3-х фазный цикл (с выделенной пешеходной фазой).

Схема 3-х фазного цикла работы светофора с выделенной пешеходной фазой представлена в Приложении Б.

3.4 Условия улучшения движения на перекрестке

Оценка конфликтности перекрестка при введении светофорного регулирования

I фаза:

О=4; П=4; С=2.

Таблица 5. Максимальное количество столкновений:

II фаза:

О=4; П=2; С=0.

Таблица 6. Максимальное количество столкновений:

Вывод: При введении пофазного светофорного регулирования число столкновений уменьшилось с 4027 до 359 и степень опасности перекрестка стала простой, т.к. в обеих фазах < 40 баллов.

4. Расчет длительности цикла работы светофора

транспортный поток перектресток светофорный

4.1 Определение потоков насыщения

Момент насыщения — максимальная интенсивность при полностью заполненной фазе. На момент насыщения оказывают влияние условия дороги: освещенность, состояние дорожного покрытия, боковая видимость и т. д. Принимаем, что условия средние, значит, .

Считается отдельно для прямого и для смешанного направлений.

Момент насыщения корректируется в зависимости от расчетного приведенного уклона перед перекрестком. На спуске момент насыщения увеличивается на 3% на каждый 1% уклона. На подъеме момент насыщения уменьшается на 3% на каждый 1% уклона.

Для смешанного потока:

где а, в, с — левоповоротный, прямой и правоповоротный поток в % от общей интенсивности по расчетному направлению.

I фаза:

a_IV = 0,33;

b'_IV = 0,66;

b''_IV = 0,75;

c_IV = 0,24.

a_II = 0,31;

b'_II = 0,68;

b"_II=0,55

c_II=0,44

Поправка на уклон:

II фаза:

a_I=0,15

b_I = 0,5;

c_I = 0,35.

aIII=0,11

bIII=0,54

cIII=0,33

Поправка на уклон:

4.2 Определение фазовых коэффициентов

Фазовый коэффициент характеризует загрузку перекрестка в данной фазе регулирования, он определяется по формуле:

где — расчетная интенсивность по направлению;

— соответствующий момент насыщения.

I фаза:

II фаза:

За расчетный фазовый коэффициент принимаем максимальный коэффициент фазы:, .

.

4.3 Определение длительности промежуточных тактов

Длительность промежуточного такта должна быть такой, чтобы автомобиль, подходящий к перекрестку со скоростью свободного движения при смене сигнала с зеленого на желтый мог либо остановиться у стоп-линии, либо успеть пересечь перекресток. Остановиться у стоп-линии автомобиль может только в том случае, если расстояние от него до стоп-линии будет больше расстояния видимости дороги.

В ситуации промежуточного такта необходимо учитывать, что автомобиль, находящийся в противофазе также может начать движение, следовательно, учитывается ситуация возможности предотвращения конфликта между автомобилями заканчивающими движение. Точка пересечения траекторий образует дальнюю конфликтную точку (ДКТ).

где — среднее замедление автомобиля на перекрестке, м/с², принимаем м/с²;

— длина автомобиля, для данного транспортного потока м;

— скорость движения автомобиля, км/ч,

— расстояние от стоп-линии до ДКТ.

Расчет ДКТ представлен в приложении Е.

м

м

Время потерь в фазе считаем по формуле:

где — время задержки старта на зеленый сигнал светофора в i-ой фазе, ;

— время разъезда автомобилей на желтый сигнал светофора, ;

Потерянное время в цикле определяем по формуле:

4.4 Определение длительности цикла регулирования

Время цикла с выделенной пешеходной фазой определяем по формуле:

где

где — фазовый коэффициент некорректируемой транспортной фазы;

Эффективное время определяем по формуле:

Время основного такта в i-ой фазе определяем по формуле:

5. Оценка качества схемы движения

Критерием оценки качества различных вариантов схем регулирования на перекрестке служат следующие показатели:

1. Среднее время задержки транспортных средств

2. Максимальная длина очереди

3. Вероятность возникновения ДТП

4. Степень насыщения направления движения

5.1 Определение степени насыщения направления движения

Степень насыщения определяем по формуле:

Фаза I:

Фаза II:

5.2 Определение продолжительности задержки транспортного средства на перекрестке

Величину транспортной задержки по i-му направлению определяем по формуле:

где — эффективная доля в данной фазе цикла регулирования;

Фаза I:

Фаза II:

Заключение

При введении пофазного светофорного регулирования число столкновений уменьшилось с 4027 до 1196 и степень опасности перекрестка стала простой m=34.

По результатам расчетов степени насыщения и продолжительности задержки транспортных средств на перекрестке было выявлено, что средняя задержка транспортных средств больше чем длительность основного такта, значит все транспортные средства не смогут покинуть перекресток. В этом случае считаем, перекресток является неоптимальным и следует увеличить количество полос, запретить проезд грузовому транспорту либо построить подземный пешеходный переход.