Организация безопасности движения на автомобильном транспорте

Оглавление

Исходные данные

1. Исследование интенсивности движения

.1 Расчет интенсивности по направлениям

.2 Схема перекрестка и выводы по соответствию геометрических размеров перекрестка

.3 Построение картограмм интенсивности транспортных потоков

.4 Расчет необходимого количества полос

. Анализ сложности условий движения

.1 Построение карты маневров

.2 Определение степени сложности перекрестка и количества максимальных столкновений

. Обоснование введения светофорного регулирования

.1 Распределение транспортных потоков по направлению

.2 Обоснование введения светофорного регулирования

.3 Разработка схем пофазного регулирования

.4 Условия улучшения движения на перекрестке

. Расчет длительности цикла работы светофора

.1 Определение потоков насыщения

.2 Определение фазовых коэффициентов

.3 Определение длительности промежуточных тактов

.4 Определение длительности цикла регулирования

4.5 Корректировка длительности цикла регулирования

5. Оценка качества схемы движения

.1 Определение степени насыщения направления движения

.2 Определение продолжительности задержки транспортного средства на перекрестке

Заключение

Исходные данные

Таблица 1. Интенсивность движения транспортных потоков

Интенсивность движения по направлениям, авт/ч
I			II			III			IV
A	B	C	A	B	C	A	B	C	A	B	C
27	83	60	63	273	110	23	107	67	80	317	53

Таблица 2. Интенсивность движения пешеходных потоков и дорожные условия

qпеш I, чел/ч	qпеш II, чел/ч	qпеш III, чел/ч	qпеш IV, чел/ч	Число полос				Уклон проезжей части по направлениям, %
				I (I’)	II (II’)	III (III’)	IV (IV’)	I	II	III	IV
1380	1460	1220	1390	1	2	1	2	+1.0	+0.4	-1.2	+0.3

Таблица 3. Состав транспортных потоков

Состав потока по видам транспортных средств, %
I и III направления						II и IV направления
легковые	автобусы	Сочлененные автобусы	грузовые	автопоезда	троллейбусы	легковые	автобусы	Сочлененные автобусы	грузовые	автопоезда	троллейбусы
65	9	2	17	4	3	66	17	6	7	1	3

 

. 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:

Кпр	Автомобили
1	легковые
1,5 - 3,5	грузовые
2 - 3,5	автобусы
4	сочлененные автобусы
2,0-6,0	автопоезд
3,5	троллейбус

I направление:

;

;

;

II направление:

;

;

;

III направление:

;

;

;

IV направление:

;

;

.

Определение интенсивности движения по полосам:

И_прi=Σ И_прАi+ Σ И_прВi+ Σ 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

Расчетная скорость движения, км/ч	Скорость движения транспортного потока, км/ч	Расчетная интенсивность движения, прв.ед/ч на полосу	Ширина полосы движения, м	Всего полос движения	Наименьшая ширина пешеходной части тротуара, м
60	45	500	3,50	2-6	3,00

 

 

.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.

 

.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

 

. Анализ сложности условий движения

 

.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 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

№ точки	Конфликтующие потоки	Количество max столкновений
П1	BIВII	131
П2	BII BIII	169
П3	ВIII BIV	169
П4	BIV BI	131
С5	BI CI	95
С6	BIV CI	95
О7	BII CII	185
С8	BI CII	185
О9	BIII CIII	106
С10	BII CIII	106
О11	BIV CIV	89
С12	BIII CIV	89
О13	BI AI	42
П14	BIV AI	42
П15	AI BIII	42
С16	AI BII	42
О17	BI AII	106
П18	AII BI	106
П19	AII AI	42
П20	AII BIV	106
С21	AII BIII	106
О22	AIIIBIII	36
П23	AIII BII	36
П24	AIII AI	36
П25	AIII AII	36
П26	AIII AI	36
П27	AIIIBI	36
С28	AIII BIV	36
О29	AII AIV	36
П30	AIV BIII	135
П31	AIV AII	106
П32	AIV AIII	36
П33	AIV AI	42
П34	AIV AII	106
П35	AIV BII	135
С36	AIV BI	131

Таблица 3 - Расчет максимального количества конфликтов с пешеходным потоком

№ точки	Конфликтующие потоки	Количество max столкновений
1	qпешI III’	365
2	qпешI I	269
3	qпешII IV’	667
4	qпешII II	753
5	qпешIII I’	453
6	qпешIII III	312
7	qпешIV II’	610
8	qпешIV IV	760
		∑=4189

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.

 

 

. Обоснование введения светофорного регулирования

 

.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

№ точки	Конфликтующие потоки	Количество max столкновений
П1	BIВII	131
П2	BII BIII	131	ВIII BIV	169
П4	BIV BI	169
С5	BI CI	169
С6	BIV CI	169
О7	BII CII	131
С8	BI CII	131
О9	BIII CIII	95
С10	BII CIII	95
О11	BIV CIV	185
С12	BIII CIV	131
О13	BI AI	106
П14	BIV AI	106
П15	AI BIII	89
С16	AI BII	89
О17	BI AII	42
П18	AII BI	42
П19	AII AI	42
П20	AII BIV	42
С21	AII BIII	42
О22	AIIIBIII	106
П23	AIII BII	106
П24	AIII AI	42
П25	AIII AII	106
П26	AIII AI	106
П27	AIIIBI	106
С28	AIII BIV	36
О29	AII AIV	36
П30	AIV BIII	36
П31	AIV AII	36
П32	AIV AIII	36
П33	AIV AI	36
П34	AIV AII	36
П35	AIV BII	36
С36	AIV BI	135
П37	AIVBIII	135
П38	AIVAII	106
П39	AIVAIII	36
П40	AIVAI	42
П41	AIVBII	135
П42	AIVAII	106
П43	AIVBII	135
С44	AIVBI	131

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.

 

.2 Обоснование введения светофорного регулирования

Для введения светофорного регулирования необходимо выбрать совокупность критериев.

. 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.

. 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 Разработка схем пофазного регулирования

Введение светофорного регулирования преследует 2 цели:

.        Уменьшение числа конфликтов.

.        Уменьшение числа задержек транспортных средств.

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

Рекомендации по совмещению потоков в фазе:

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

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

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

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

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

.        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.

 

.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:

№ точки	Конфликтующие потоки	Количество max столкновений
О1	ВII СII	186
С2	АII AIV	106
П3	BII AIV	136
О4	ВII AII	106
П5	ВII AIV	136
П6	ВIV AII	106
О7	ВIV AIV	136
П8	ВIV AII	106
О9	BIV CIV	89
С10	CIVAII	89

 фаза:

О=4; П=2; С=0.

Таблица 6. Максимальное количество столкновений:

№ точкиКонфликтующие потокиКоличество max столкновений
O1	BI CI	95
O2	BI AI	42
П3	АI BIII	42
П4	BI AIII	37
O5	ВIII CIII	106
О6	BIII AIII	37

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;’_IV = 0,66;’’_IV = 0,75;_IV = 0,24.

_II = 0,31;’_II = 0,68;”_II=0,55_II=0,44

Поправка на уклон:

II фаза:

a_I=0,15_I = 0,5;_I = 0,35.

=0,11=0,54=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: , .

.

 

.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:

.        Среднее время задержки транспортных средств

.        Максимальная длина очереди

.        Вероятность возникновения ДТП

.        Степень насыщения направления движения

 

.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.