Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
13
PAGE 16
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса»
(ФГБОУ ВПО «ЮРГУЭС»)
УТВЕРЖДАЮ
Заведующий кафедрой ОБД
___________(Б.Ю.Калмыков)
(подпись)
« » ____________2012 г.
На правах рукописи
Технические средства организации
дорожного движения
Электронный образовательный ресурс
Для студентов всех форм обучения специальности 190702 «Организация и безопасность движения»
Автор ст.преп. Юршин Ю.Г.
Рассмотрен и рекомендован для использования в учебном процессе на 2012/2013 – 2015/2016 уч. г. на заседании кафедры ОБД.
Протокол № 1 от 30 08 2012 г.
ШАХТЫ 2012
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА
Курсовой проект по изучаемой дисциплине состоит из трех основных разделов:
В курсовом проекте также решаются вопросы применения дорожных знаков, разметки, прогнозирования заторов на второстепенных дорогах.
проекта
Задание студентам дневной формы обучения выдает преподаватель, ведущий курсовое проектирование. В качестве исходных данных могут быть использованы параметры одной из магистралей города или предложена условная магистраль с параметрами, взятыми из табл. 1.1-1.3. Исходные данные выбираются на основании трех последних цифр зачетной книжки. Из табл. 1.1 выбирается вариант по последней цифре номера зачетной книжки, из табл. 1.2 – по последней цифре суммы двух последних цифр, из табл. 1.3 – по последней цифре суммы трех последних цифр. Перед выполнением работы необходимо внимательно изучить данные табл. 1.2, так как в некоторых вариантах перекрестки А, Б, В или Г могут быть трехсторонними (Т-образный перекресток).
и графического материала
В расчетно-пояснительной записке на 25-30 страницах рукописного текста должны быть подробно рассмотрены следующие вопросы:
Таблица 1.1
|
Вариант |
Перегон LА |
Перегон LБ |
Перегон LВ |
|||
|
Длина, м |
Уклон, % |
Длина, м |
Уклон, % |
Длина, м |
Уклон, % |
|
|
0 |
220 |
0 |
290 |
+3 |
150 |
+5 |
|
1 |
480 |
+7 |
300 |
0 |
420 |
- 3 |
|
2 |
140 |
0 |
280 |
- 4 |
290 |
+4 |
|
3 |
310 |
- 5 |
170 |
+5 |
290 |
+5 |
|
4 |
190 |
0 |
320 |
0 |
210 |
+3 |
|
5 |
340 |
- 7 |
230 |
0 |
280 |
0 |
|
6 |
250 |
+5 |
260 |
+4 |
180 |
0 |
|
7 |
340 |
+3 |
380 |
- 3 |
300 |
+3 |
|
8 |
210 |
0 |
300 |
0 |
220 |
0 |
|
9 |
370 |
+3 |
270 |
0 |
320 |
+3 |
Примечание. В данных продольного уклона на перегонах знак (+) означает подъем от предыдущего перекрестка к последующему, (-) – спуск. Например: перегон LА +7% - дорога поднимается от перекрестка А к перекрестку Б; перегон LБ – 3% - дорога опускается от перекрестка Б к перекрестку В.
NС NВ
NА
LА LБ LВ
А Б В 14м Г
lА lБ lВ lГ
NА
NВ NС
Рис. 1.1. Схема магистрали
Расчетная скорость транспортных средств при подходе к перекрестку и в зоне перекрестка 50 км/ч.
Таблица 1.2
|
Вариант |
А |
Б |
В |
Г |
||||
|
lА, м |
число сторон |
lБ, м |
число сторон |
lВ, м |
число сторон |
lГ, м |
число сторон |
|
|
0 |
9 |
4 |
6 |
3 |
6 |
4 |
6 |
4 |
|
1 |
6 |
3 |
9 |
4 |
9 |
4 |
6 |
4 |
|
2 |
8 |
4 |
9 |
4 |
6 |
4 |
6 |
4 |
|
3 |
9 |
4 |
9 |
3 |
8 |
3 |
9 |
4 |
|
4 |
6 |
4 |
8 |
3 |
8 |
3 |
8 |
3 |
|
5 |
6 |
4 |
8 |
4 |
9 |
4 |
6 |
4 |
|
6 |
8 |
4 |
8 |
4 |
9 |
4 |
6 |
4 |
|
7 |
9 |
4 |
6 |
4 |
8 |
3 |
6 |
4 |
|
8 |
9 |
3 |
6 |
4 |
9 |
4 |
6 |
4 |
|
9 |
9 |
4 |
6 |
4 |
9 |
4 |
6 |
4 |
Таблица 1.3
перекрестков (ед./ч)
|
Вариант |
Перекресток |
NМ,, ед/ч |
|||||||||||
|
А |
Б |
В |
Г |
||||||||||
|
NА |
NВ |
NС |
NА |
NВ |
NС |
NА |
NВ |
NС |
NА |
NВ |
NС |
||
|
0 |
140 |
90 |
300 |
370 |
150 |
150 |
200 |
150 |
290 |
300 |
210 |
190 |
1000 |
|
1 |
280 |
210 |
100 |
220 |
280 |
190 |
180 |
290 |
160 |
350 |
210 |
180 |
1400 |
|
2 |
240 |
200 |
190 |
100 |
110 |
190 |
210 |
100 |
120 |
280 |
120 |
340 |
1200 |
|
3 |
190 |
180 |
150 |
320 |
90 |
210 |
300 |
200 |
190 |
160 |
180 |
180 |
980 |
|
4 |
180 |
300 |
100 |
280 |
200 |
310 |
100 |
90 |
300 |
310 |
100 |
140 |
1300 |
|
5 |
160 |
170 |
200 |
300 |
320 |
110 |
120 |
310 |
170 |
200 |
190 |
190 |
1100 |
|
6 |
100 |
100 |
110 |
110 |
200 |
180 |
160 |
80 |
120 |
120 |
80 |
100 |
1600 |
|
7 |
140 |
100 |
230 |
110 |
110 |
250 |
190 |
200 |
120 |
80 |
100 |
300 |
1200 |
|
8 |
160 |
180 |
200 |
100 |
120 |
90 |
180 |
140 |
200 |
150 |
240 |
150 |
1000 |
|
9 |
180 |
290 |
240 |
170 |
180 |
260 |
110 |
280 |
190 |
210 |
220 |
350 |
1200 |
Примечания:
Графическая часть курсового проекта, выполненная на 1…2 листах формата А1, должна содержать:
Этот расчет определяет длительности промежуточного и вспомогательного тактов, а также длительности самого цикла. При построении системы координированного управления применяются, как правило, двухфазные циклы, поэтому в этом разделе даётся пример расчёта двухфазного цикла.
Эти потоки определяются для всех направлений перекрестка в каждой фазе. Для четырехстороннего перекрестка таких направлений – 12, для трехстороннего – 6. Если ширина проезжей части находится в пределах от 5,4 до 18 м, то поток насыщения для движения прямо определяется по формуле
, (2.1)
где - ширина проезжей части (полосы движения), м;
i – номер полосы движения;
j – номер фазы.
При ширине проезжей части менее 5,4 м потоки насыщения для движения прямо определяются по табл. 2.1.
Таблица 2.1
|
, м |
5,1 |
4,8 |
4,2 |
3,6 |
3,3 |
3,0 |
|
М, ед./ч |
2700 |
2475 |
2075 |
1950 |
1875 |
1850 |
В зависимости от продольного уклона дороги на подходе к перекрестку расчетное значение меняется. Каждый процент уклона на подъеме снижает, а на спуске увеличивает поток насыщения на 3%.
Если суммарная интенсивность лево- и правоповоротного потоков составляет более 10 % от общей интенсивности движения в данной фазе и отдельные полосы для них не выделены, то рассчитанные по формуле (2.1) потоки корректируют:
где a, b, c - интенсивность движения транспортных потоков прямо, налево и направо соответственно в процентах от общей интенсивности в рассматриваемом направлении данной фазы регулирования.
Для право- и левоповоротных потоков, движущихся по специально выделенным полосам, поток насыщения определяется в зависимости от радиуса поворота R по формулам:
- для однорядного движения
,
- для двухрядного движения
,
где R - радиус поворота, м.
Длительность промежуточного такта , с, определяется по формуле
,
где VA - средняя скорость транспортных средств при подходе к перекрестку и в зоне перекрестка, км/ч;
аT - среднее замедление транспортных средств при включении запрещающего сигнала, м/c2;
li - расстояние до ДКТ, м;
lA - длина транспортного средства, наиболее часто встречающегося в потоке, м.
Рассчитанная длительность промежуточного такта округляется до целого числа секунд и должна удовлетворять условию
3с≤≤4с. (2.2)
В качестве расчетного значения VA в проекте принимается реально существующая или расчетная скорость 50 км/ч. Если при построении графика координированного управления эту скорость следует изменить, то после выбора необходимой скорости вновь рассчитывается значение и его величина проверяется по соотношению (2.2). Среднее ускорение aТ принимается равным 3,5 м/с2. Расстояние li определяется на основе геометрических размеров перекрестков. Длина транспортного средства lА принимается равной 5 м.
В период промежуточного такта светофорного цикла заканчивают движение и пешеходы, ранее переходившие улицу на разрешающий сигнал светофора. За время пешеход должен либо дойти до середины проезжей части (центральной разделительной полосы), либо вернуться на тротуар, откуда он начал движение. Максимальное время, которое потребуется для этого пешеходу, выражается формулой
,
где - расчетная скорость движения пешеходов, = 1,3 м/с2.
2.1.3. Расчет фазовых коэффициентов
Фазовые коэффициенты определяют для каждого направления движения на перекрестке в данной фазе регулирования по формуле:
,
где - интенсивность движения по направлениям перекрестка, взятая из табл. 1.3.
Для каждой из двух фаз регулирования выбирается максимальное значение фазового коэффициента и находится их сумма:
.
2.1.4. Определение длительности цикла и основных тактов
Длительность цикла , с, светофорного регулирования определяется по формуле Вебстера:
,
где - сумма промежуточных тактов (для двухфазного цикла состоит из двух слагаемых и ).
По требованию ГОСТ 52289-2004 длительность цикла светофорного регулирования должна лежать в пределах
25с≤≤120с.
Суммарная длительность основных тактов рассчитывается по формуле
.
Длительность основного такта (зеленого сигнала) пропорциональна величине максимального фазового коэффициента данной фазы, поэтому эти длительности определяется по формулам:
; , (2.3)
где и - максимальные фазовые коэффициенты в первой и второй фазах соответственно.
Расчетную длительность основных тактов необходимо проверить на обеспечение ими пропуска в соответствующих направлениях пешеходов. Время, необходимое для пропуска пешеходов по какому-либо определенному направлению, рассчитывают по формуле
.
Если на магистрали предлагается устроение разделительной полосы, то значение уменьшается вдвое.
Если какие-либо значения оказались больше рассчитанной по формуле (2.3) длительности соответствующих основных тактов, то окончательно принимают новую уточненную длительность этих тактов, равную наибольшим значениям .
2.1.5. Выбор ключевого перекрестка
Для технической реализации координированного управления движением на магистрали необходимо выполнить ряд условий, одним из которых является одинаковая длительность цикла светофорного регулирования на всех перекрестках. Для выполнения этого требования выбирается самый длительный светофорный цикл. Перекресток магистрали, имеющий такой цикл, называется ключевым. Этот цикл будет оптимальным только для ключевого перекрестка, для остальных он будет избыточным, в результате чего возможны заторы на второстепенных дорогах.
На первом этапе построения графика изображают на миллиметровой бумаге прямоугольную систему координат. Вертикальная ось – путь, горизонтальная – время. Рядом с вертикальной осью вычерчивают план магистрали с соблюдением масштаба (рис. 3.1). При этом существующие на реальной магистрали повороты «распрямляют», продольные уклоны дороги не учитывают.
Масштаб вертикальной оси (ось пути) выражается формулой
,
масштаб горизонтальной оси (ось времени)
,
где LМ – суммарная длина магистрали;
lГ – длина горизонтальной оси графика;
ТЦ – длительность цикла на ключевом перекрестке.
В выбранной системе координат вправо через границы перекрестков проводят линии параллельные оси времени. Между парой горизонтальных линий, соответствующих ключевому перекрестку, например А, наносят слева направо с соблюдением горизонтального масштаба, повторяющуюся последовательность светофорных сигналов ключевого перекрестка. От начала зеленых сигналов и точек, отстоящих вправо на интервал времени
,
проводят наклонные линии. Тангенс угла наклона этих линий определяется формулой
(3.1)
Величина определяет ширину так называемой «ленты времени». Если ритм движения автомобиля находится внутри этой ленты, то ему гарантируется безостановочное движение.
Лента времени для встречного направления берется такой же ширины, но имеет обратный наклон, определяемый по формуле (3.1) в соответствии с расчетной скоростью обратного направления.
При практических построениях графика координированного управления в качестве ленты времени удобно использовать полоску бумаги соответствующей ширины и, расположив ее под расчетным углом, передвигать по горизонтали в пределах зеленого сигнала на ключевом перекрестке. При этом добиваются, по возможности, такого положения, чтобы на парах линий отдельных перекрестков длительность tз (рис. 3.1), отсекаемая линией на графике и полоской бумаги была примерно равна длительности зеленого сигнала ключевого перекрестка. Допускается ситуация, когда лента времени частично захватывает желтый сигнал на отдельных перекрестках.
Необходимое условие, которому должна удовлетворять максимальная длительность зеленого сигнала tз max, выражается формулой
,
где 7 – равняется минимально возможной длительности основного такта конфликтующего направления, с.
Однако при такой длительности резко возрастает вероятность заторовых состояний на второстепенных улицах.
Варьировать длительность зеленого сигнала на перекрестках можно следующими путями: изменением ширины ленты времени; изменением расчетной скорости по всей магистрали или на отдельных ее перегонах.
После построения графика координированного управления необходимо выбрать метод его технической реализации: с помощью единого программно-логического устройства синхронизации (ЕПЛУС) или старт-стопного метода. Для выбранного метода определить из графика величины задержки включения зеленого сигнала (ЕПЛУС) или длительность сигналов светофоров, которую должен отрабатывать контроллер после прихода синхроимпульса (метод старт-стопа).
Рис. 3.1. Пример графика координированного управления
Дадим более подробные комментарии к рис. 3.1. Здесь магистраль представлена шестью перекрестками А-Е. Зеленая волна организуется для направлений 1 и 2. Перекресток А является ключевым. Длительность светофорного цикла составляет 50 с. Для ключевого перекрестка разрешающий такт равен 25 с, запрещающий – 19 с, промежуточный – 3 с.
На графике показана техническая реализация координированного управления с помощью ЕПЛУС. График позволяет определить величины задержек включения зеленого сигнала на перекрестках Б…Е. Заметим, что для перекрестков Б и В соответственно, оказались практически равны. Однако длительность зеленого сигнала на перекрестке В больше, чем на Б. Это является следствием маленького расстояния между перекрестками и достаточно широкой проезжей частью. На перекрестке Е получился самый длительный зеленый сигнал, такой, что автомобили с конфликтующего направления не успеют пересечь перекресток (им отводится для этого менее 7 с). В таком случае расчетную длительность зеленого сигнала tЗЕ можно уменьшить за счет включения в «зеленую волну» долей желтого сигнала и светофорный цикл на этом перекрестке будет иметь вид 36-3-8-3.
НА ПОДХОДАХ К ПЕРЕКРЕСТКАМ
Величина задержек на регулируемом перекрестке определяется по формуле Вебстера
,
где r – отношение длительности разрешающего сигнала второстепенной дороги к циклу, ;
N – интенсивность движения транспортных средств по второстепенной дороге;
x - степень насыщения направления движения.
Степень насыщения направления движения представляет собой отношение среднего числа прибывающих в данном направлении к перекрестку в течение цикла транспортных средств к максимальному числу автомобилей, покидающих перекрестов в том же направлении в течение разрешающего сигнала:
,
где N и M – соответственно интенсивность движения и поток насыщения в данном направлении второстепенной дороги, ед/ч;
tО – длительность разрешающего такта на второстепенной дороге.
Заторовое состояние не перекрестке возникает при x≥1. Для обеспечения некоторого резерва пропускной способности следует стремиться к значению x, не превышающему 0,75…0,80. Если перекресток перегружен, то путем применения запрещающих и предписывающих знаков необходимо ограничить движение и возможность маневра. Во временной области задержка считается допустимой, если её фактическая величина не превосходит длительность основного такта светофора, регулирующего движение на второстепенной дороге.
5. НУМЕРАЦИЯ ФАЗ, ТАКТОВ И ГРУППИРОВКА
ЛАМП СВЕТОФОРОВ
Фазы светофорного цикла рекомендуется нумеровать в следующем порядке: 1-я фаза соответствует зеленому сигналу светофора по основной магистрали – (2-й основной и 3-й промежуточный такты); 2-я фаза соответствует зеленому сигналу светофора по второстепенной, пересекающей улице – (4-й основной и 1-й промежуточный такты).
Пример нумерации фаз и тактов приведен на рис. 5.1.
Группировка ламп заключается в определении ламп, одновременно горящих в соответствующих тактах, и объединении их в группы. Все светофоры предварительно пронумеровать. Нумерация может выполняться произвольно, как показано на рис. 5.1. Пользуясь принятой нумерацией светофоров и тактов, составить табл. 5.1 распределения ламп по тактам.
Таблица 5.1
Распределение ламп светофоров
|
Такт |
Лампы, включаемые в данном такте |
|
1-й |
Красные лампы 1, 4 транспортных светофоров Желтые лампы 2, 3 транспортных светофоров Красные лампы 1…4 пешеходных светофоров |
|
2-й |
Красные лампы 2, 3 транспортных светофоров Зеленые лампы 1, 4 транспортных светофоров Красные лампы 1…4 пешеходных светофоров |
|
3-й |
Красные лампы 2, 3 транспортных светофоров Желтые лампы 1, 4 транспортных светофоров |
|
4-й |
Красные лампы 1, 4 транспортных светофоров Зеленые лампы 2, 3 транспортных светофоров Зеленые лампы 1…4 пешеходных светофоров |
Ф II
1ПС 2ПС
1ТС 2ТС П
ФII
ФI
П 3ТС 4ТС
3ПС 4ПС
ФI
Фаза I Фаза II
З К
К К 2-такт 4-й такт З З
З К
Ж К
К К 3-й такт 1-й такт Ж Ж
Ж К
Рис. 5.1. Перекресток 4-сторонний с 2-фазной
схемой организации движения
Рис. 5.2. Пример нумерации фаз для 4-стороннего перекрестка с 2-фазной схемой организации движения
На последнем этапе выполнения курсового проекта студент разрабатывает схему установки длительности тактов на наборном поле контроллера УК-2-М1. Для ключевого перекрестка на рис. 5.3 приведен пример установки длительности тактов двухфазных циклов 3с-10с-3с-20с (программа 1) и 3с-22с-3с-12с (программа 2).
Рис. 5.3. Пример установки длительности тактов
на наборном поле контроллера
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
EMBED CorelDRAW.Graphic.9
EMBED CorelDRAW.Graphic.9