Разработка и построение графиков координированного управления дорожным движением на городских магистралях

Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение

Высшего Профессионального  Образования

Сибирская государственная  автомобильно-дорожная академия

(СибАДИ)

 

 

 

Факультет «Автомобильный транспорт»

Кафедра «Организация и безопасность дорожного движения»

 

 

 

КУРСОВАЯ  РАБОТА

 

 

по дисциплине «Управление в сфере обеспечения безопасности дорожного движения»

 

на тему «Разработка и построение графиков координированного управления дорожным движением на городских магистралях»

Вариант – 6-В

 

 

Работу выполнил:

 студент группы ОД 08 А1

Зотова Татьяна

Работу принял:

Петров Валерий Васильевич

Оценка за оформление_________________ 

Оценка за исполнение _________________

Оценка за защиту _____________________

Работа принята с  итоговой оценкой______ 

                _________                     _________

            (дата)                          (подпись) 

 

 

Омск – 2012

Содержание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

В  жизни любого современного мегаполиса одними из наиболее важных стали проблемы с ростом интенсивности  транспортных потоков на автомобильных дорогах. Большое количество транспортных средств вызывает проблемы связанные со снижением скоростей движения транспортных потоков, увеличение числа дорожно-транспортных происшествий и загазованность окружающей среды, особенно в придорожной полосе. В связи с тем, что увеличение пропускной способности отстает дорожных сетей значительно отстает от роста автомобилизации населения (расширение дорожной сети не всегда возможно, на некоторых участках), за счет внедрения более совершенных средств и систем управления дорожным движением можно достичь за счет значительного повышения эффективности их использования Нормальное функционирование транспортных систем современного города в условиях повышенной автомобилизации можно обеспечить внедрением автоматизации управлением дорожным движением.

Цель курсовой работы

 

1. построить график координированного управления дорожным движением на городской магистрали;
2. Обеспечить минимальное количество остановок транспортных средств на перекрестках;
3. Обеспечить максимальную пропускную способность дорожно-транспортной сети на заданной городской магистрали.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исходные данные для выполнения  курсовой работы

 

 

Рис. 1

Схема магистрали: 1, 2 – номер перекрестка,           - перекресток.              

 

 

Т аблица 1

Исходные данные

 

Пофазное управление	Номер перекрестка	Длина перегонов, м	Время проездов перегонов, с	Длительность пром. тактов , с	Длительность цикла, с	Интенсивность по направлениям, ед\ч
	1	200	15	5,3	35	λ1=600 λ2=400 λ4=250
	2	400	23	4,5,3	40	λ1=600 λ2=400 λ3=350 λ4=250
	3	350	30	3,5	60	λ1=600 λ2=400        λ4=250
	4	600	50	4,5,3	70	λ1=600 λ2=400 λ3=350        λ4=250
	5			3,5	70	λ1=600 λ2=400 λ3=350

 

Подготовка  дополнительных данных и составление таблиц

Расчет коэффициентов  веса фаз κ на перекрестках при  локальном управлении (ЛУ)

 

Основными задачами локального управления на перекрестке является обеспечение безопасности движения всех участников, а также  обеспечение  равномерности распределения очереди ТС на всех регулируемых направления .

Целью расчета коэффициента веса фаз является определние длительности фаз t_ф при локальном управлении на каждом перекрестке.

Определение коэффициента веса каждой фазы в цикле светофорного управления производится по формуле:

                                                                 (1)

где, κ_i – коэффициент веса i-той фазы;

        λ – интенсивность в i-той  фазе.

Следует принимать λ_max из всех интенсивностей в этой фазе.

 

Исходя из схемы пофазного  управления на каждом перекрестке и  в соответствии с вариантом задания, необходимо выполнить следующие  расчеты:

 

1-й перекресток (двухфазный  цикл):

 

2-й перекресток (трехфазный цикл):

 

3-й перекресток (двухфазный цикл):

 

4-й перекресток (трехфазный  цикл):

 

 

5-й перекресток ( двухфазный  цикл):

Определение длительности фаз t_ф  для каждого перекрестка

 

Регулирование каждого транспортного  потока, движущегося в определенном направлении через перекресток, осуществляется тремя световыми сигналами. Но параметры управления транспортными потоками имеют достаточно сложную структуру, обусловленную спецификой объекта управления.

                                                               (2)            

 

Где, i_фi – длительность i-ой фазы на перекрестке;

        Т_ц – длительность светофорного цикла на данном перекрестке;

         κ_i – коэффициент веса i-ой фазы.

 

1-й перекресток:

2-й перекресток:

3-й перекресток:

4-й перекресток:

5-й перекресток:

Полученные данные занесем  в таблицу 2.

 

Таблица 2

Длительность циклов Тц фаз t_ф и коэффициента веса фаз при локальном управлении

Номер перекрестка	Длительность цикла Тц, с	Длительность фаз tф, с			Коэффициент веса фаз
		1-я  фаза	2-я фаза	3-я фаза	κ1	κ2	κ3
1	35	25	11	-	0,7	0,3	-
2	40	19	13	8	0,48	0,32	0,2
3	60	42	18	-	0,7	0,3	-
4	70	28	28	14	0,4	0,4	0,2
5	70	49	21	-	0,7	0,3	-

 

Расчет длительности фаз t_ф и выбор длительности светофорного цикла Т_ц при координированном управлении (КУ) на перекрестках

 

Смысл метода координированного управления сводится к максимальному использованию пачкообразной формы транспортного потока.  Именно групповой пачкообразный характер движения транспортных средств позволяет светофорной сигнализации обеспечить пропуск через  дорожно-транспортную сеть транспортных потоков средней и высокой интенсивностей. Целью координированного управления является обеспечение транспортного потока по дорожно-транспортной сети с минимальным количеством остановок на перекрестках. Это достигается путем подбора (расчета) моментов включения разрешающего сигнала светофора на смежных перекрестках таким образом, чтобы исключить остановку в зоне действия светофоров.

Результаты расчета  необходимы для построения графика  КУ на магистрали.

Выбор длительности цикла  при КУ следует выполнять с учетом следующих условий:

1. Длительнось циклов на всех перекрестках должна быть одинаковой;
2. При КУ выличина цикла выбирается максимальной по всем перекресткам на магистрали.

Расчет длительности фаз для каждого перекрестка  при КУ выполняется следующим  образом:

                                                      (3)

Где t_фi – длительность i-ой фазы на перекрестке при КУ;

       Т_ц – длительность цикла при КУ;

       κ_i -  коэффициент веса i-ой фазы.

Рассчитанные длительности фаз при КУ заносим в таблицу 3.

 

Таблица 3

Длительность фаз при КУ

Номер перекрестка	Тц, с	Длительность фаз tф, с
		1-я фаза	2-я фаза	3-я фаза
1	70	49	21	-
2	70	34	22	14
3	70	49	21	-
4	70	28	28	14
5	70	49	21	-

 

Расчет скоростей  сообщения на перегонах

 

Расчет скоростей сообщения необходим для наглядности представления в графическом виде различий скоростей в завасимости от длин перегонов:

                                                       (4)

Где, - длина перегонов между смежными перекрестками, м;

        - средняя скорость сообщения, м/с;

         t_пр – время проезда перегона, с;

Рассчитанные значения скоростей сообщения на перегонах  занесем в таблицу 4.

Таблица 4

Значение скоростей сообщения на перегонах

Номер перегона (перекрестка)	Время проезда tпр, с	Длина перегона , м	Скорость сообщения  , м/с
1	15	200	13
2	23	400	17
3	30	350	12
4	50	600	12

 

Построение  графика координированного управления

 

График КУ  представляет собой линию движения лидера группы транспортных средств на магистрали от первого перекрестка к последующим до n-го перекрестка и от него обратно в системе прямоугольных координат «время-путь».

При построении графика  КУ необходимо обосновать принимаемые решении. При проезде от первого перекрестка ко второму целесообразно поменять первую фазу на вторую, т.к. она позволяет проезд лидера транспортного потока через второй перекресток в прямом направлении, а при обратном направлении  траектории лидера попадает на первую фазу на зеленый сигнал светофора и, следовательно, исключает остановку лидера на втором перекрестке.

Необходимо также отметить, что наклон линии траектории лидера зависит от скорости движения транспортных средств в группе, которая в свою очередь зависит от длины перегона и интенсивности транспортных потоков.

Составление программ координации

 

Программа координации (ПК) составлетс на основании выполненного графика КУ.

Таблица 6 заполняетс по порядку следовании номеров перекрестков. Врем включении каждой фазы и их номера на каждом перекрестке следует определть по оси абцисс.