На  основе выполненных наблюдений определяется средняя задержка одного остановившегося автомобиля и условная задержка каждого проехавшего через пересечение автомобиля. Для этого рассчитываются суммарные автомобиле-секунды задержек транспортных средств на перекрестке по формуле

                                                                                        (1)                                                    

где – общее число автомобилей, находившихся в очереди на проезд;

     –  интервал, через который фиксируются автомобили, стоящие в   очереди на проезд.

    Тогда суммарные автомобиле-секунды будут равны

    

    Средняя величина задержки одного остановившегося  автомобиля

                              

                                                                 (2)

где – суммарное количество остановившихся на перекрестке автомобилей за весь период наблюдения.

    

 с. 

    Условная  задержка каждого проехавшего через  пересечение автомобиля

                                           (3)

где – количество автомобилей, проехавших перекресток без остановки.

 с.

    Полученные  результаты исследований используются для обоснования эффективности введения светофорного регулирования на перекрестке.

 

4 Выбор типа светофорного  регулирования на перекрестке

    

    

    По  полученным в предыдущих пунктах значениям интенсивности движения транспортных средств и пешеходов проверяется необходимость введения светофорного регулирования. Светофор на перекрестке необходимо установить т.к. выполняются следующие условия:

– отношение интенсивностей движения по главной и второстепенной дорогам – 1:7;

–  интенсивность пешеходного потока по главной дороге – 246 чел/ч;

– на перекрестке за последние 12 месяцев произошло 4 дорожно-транспортных происшествия (по нормативу – не менее 3 дорожно-транспортных происшествий).

    Введение  светофорного регулирования преследует следующие цели:

а) снижение задержек транспортных и пешеходных потоков; б) уменьшение числа конфликтных  ситуаций на пересечении; в) уменьшение числа ДТП.

    С точки зрения безопасности движения число фаз должно быть таким, чтобы не было ни одной конфликтной точки, вместе с тем увеличение числа фаз ведет к увеличению длительности цикла регулирования. Таким образом, определение оптимального числа фаз регулирования является решением компромиссным. В интересах высокой пропускной способности всегда надо стремиться к минимальному числу фаз регулирования, но на столько, насколько это позволяют условия безопасности.

    На  данном перекрестке необходимо применить  трехфазное светофорное регулирование (рисунок 3) из-за большой интенсивности левоповоротных потоков (N₃ = 159 ед/ч, N₅ = 132 ед/ч) и пешеходного движения.

    

    Фаза  I 
 
 
 
 
 
 
 
 

      

     Фаза II

 
 
 
 
 
 
 
 

                
 
 
 
 

     Фаза III 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рисунок 3 – Схема светофорного регулирования

    Условные  обозначения:

                    

                     – зеленый сигнал светофора; 

                     – красный сигнал светофора.

 

5 Расчет длительности  цикла светофорного  регулирования

    

    

    Для случаев движения в прямом направлении  по дороге без продольных уклонов  поток насыщения рассчитывается по эмпирической формуле, которая связывает этот показатель с шириной проезжей части

                                                     

.                                                          (4) 

    Для право и  левоповоротных  потоков, движущихся по специально выделенным для них полосам, поток насыщения для однорядного движения определяется 

                                              

                                                           (5)

    где  R- радиус поворота.  

    

ед/ч.

    

  ед/ч.

    Фазовые коэффициенты определяются, для каждого из направлений движения на перекрестке в данной фазе регулирования, из выражения

                                                    

  .                                                               (6)          

    Для первой фазы

    

    

 

    Для второй фазы

    

    

    Для третьей фазы

    

 

    

    В качестве расчетных принимаем наибольшее значение фазового коэффициента для каждой фазы, соответственно: 0,19; 0,09; 0,11.

    

    

    В соответствии с назначением промежуточного такта его длительность должна быть такой, что бы автомобиль, подходящий к перекрестку на зеленый сигнал со скоростью свободного движения, при смене сигнала с зеленого на желтый смог либо остановиться у стоп-линии, либо успеть освободить перекресток ( миновать конфликтные точки пересечения с автомобилями, начинающими движение в следующей фазе).

    Остановиться  у стоп-линии автомобиль сможет только в том случае, если расстояние от него до стоп-линии на проезжей части  будет равно или больше остановочного  пути.

    Длительность  переходного такта должна обеспечить “разгрузку” любого направления, разрешенного в предыдущей фазе, относительно направления, разрешенного в следующей. Формулу для определения длительности промежуточного такта можно представить в следующем виде

                                            

,                                                           (7)

    где - время проезда расстояния до стоп-линии, равного тормозному пути

                                                    

,                                                              (8)

    где v_т – скорость подхода автомобиля к перекрестку;

           j_з – замедление автомобиля ( 3 м/с²); 

           - время проезда расстояния от стоп-линии до дальней конфликтной точки                                                       ,                                                (9)

    где  l_i – расстояние от стоп-линии до дальней конфликтной точки;

            l_а – длина автомобиля (6 м); 

            - время с момента включения зеленого сигнала в очередной фазе до момента прибытия к конфликтной точке транспортного средства, начавшего движение по этому сигналу                    ,                                                         (10)

    где  l_j – расстояние от стоп-линии до ближней конфликтной точки в очередной фазе;

           w – ускорение транспортного средства.

    

    

    

    

 с.

                                                                                          

    

    _{В период промежуточного такта заканчивают  движение и пешеходы, ранее переходившие улицу на разрешающий  сигнал светофора. За время tпi пешеход должен или вернуться на тротуар, откуда он начал движение, или дойти до середины проезжей части. Максимальное время, которое потребуется для этого пешеходу, определяется следующим образом}

                                                        

                                                        (11)

    

                                                         

               

    _{Так как tпi > tпш , то для расчетов принимаем величину tп .} 

    Длительность  цикла регулирования рассчитывается по формуле Вебстера:

                                                        

,                                            (12) 

        где  ∑t– суммарная длительность промежуточных тактов, с;

            ∑у – сумма фазовых коэффициентов.

    

 с.

    После расчета длительности светофорного цикла определяются длительность основного такта по следующей формуле

                                                 

                                                      (13)

    

с;

    

 с;

    

 с. 

    Основные такты необходимо проверить на возможность пропуска пешеходов. Время необходимое для пересечения пешеходами проезжей части рассчитывается по следующей формуле

                                          ,                                                   (14)

    где t_з – стартовая задержка первого ряда пешеходов (2 с);

          d_n – дистанция между рядами пешеходов (1 м);

          n – число рядов пешеходов.

    

 с;

    

 с.

    

    Так как время, необходимое для пропуска пешеходов, меньше времени основных тактов, то их увеличения, а, следовательно, и корректировки цикла, не требуется.

    Для регулирования транспортных потоков  необходимо использовать 12 светофоров (6 транспортных и 6 пешеходных).

    На  рисунке 4 приведем нумерацию светофоров на перекрестке.

    

    1-6 – транспортные светофоры;