16
щий определенной задержке, позволяет с учетом выражений (3.11) определить сдвиг цикла. Для удобства расчетов момент прибытия определяется по последнему автомобилю пачки, что не отражается на конечных результатах. Таким образом, выражения (3.11) получают вид:
tai = tgi + tki-1 + τ/i – φi; |
(4.1) |
taSi-1 = tgi-1 + tki + τ/Si-1 – Tц + φi.
Задержка определяется по выражению
а |
1 |
t |
|
|
∆t = N(t)∙[tk + |
∙ N(t1) dt1 – t ] dt, |
(4.2) |
||
MH |
||||
0 |
0 |
|
где a - интервал времени от начала красного сигнала до момента окончания разгрузки очереди автомобилей;
tk+ |
1 |
∙ t |
N(t1)dt1-t - полное время задержки в период красного сигнала и |
|
MH |
||||
|
0 |
|
пребывания в очереди в период ее разгрузки;
t - момент прибытия автомобиля к перекрестку.
Учитывая, что интенсивность пачки автомобилей принята в расчетах постоянной, задача сводится в основном к определению величины a. Последняя определяется, исходя из конкретной схемы прибытия пачки (рисунок 4).
На основе данных о задержках и соответствующих им сдвигов цикла строятся графики линеаризованной зависимости ∆t и ∆tS от φ. Это в свою очередь, позволяет построить зависимость ∆Т от φ. Минимальное значение ∆Т на графике определяет оптимальный сдвиг.
4.2. Характерные случаи прибытия пачки автомобилей к перекрестку
Рассматриваются 4 характерных случая, показанных на рисунке 4.
1. Если tk + τ/ > Tц, |
|
N |
M |
|
(t |
|
T τ/ )2 |
|
|
∆t = |
t |
|
H |
|
k |
Ц |
; |
(4.3) |
|
|
2 (MH |
Nt ) |
|||||||
|
|
|
|
|
|||||
1
2
3
4
17
τ/
tk + τ/ > Tц
tk + τ/ ≤ Tц
MH tk <τ/
MH Nt
0< MH (tk ТЦ τ/ ) <τ/ MH Nt
tk + Nk τ/ >τ/
MH
tK
TЦ
Рисунок 4 – Характерные случаи прибытия пачки к перекрестку
2. Если |
MH tk |
<τ/, то |
|
||
|
MH Nt |
|
18
|
|
∆t = |
|
|
N |
M |
H |
t2k |
|
|
|
|
|
и |
|
ta |
|
= |
|
|
M |
|
|
|
t |
|
|
|
. |
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
k |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
2 (M |
|
N |
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
M |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
H |
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
N |
t |
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
MH (tk |
ТЦ |
τ/ ) |
|
|
|
|
/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
3. Если 0< |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
<τ |
, |
|
|
то |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
MH |
Nt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
t = N |
t |
|
M |
H |
t 2 k |
|
Т |
Ц |
τ / 2 |
|
и |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 (MH |
|
N t ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ta = |
|
|
|
|
M |
|
(t |
Т |
|
|
τ/ ) |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
k |
|
|
Ц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
MH Nt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
N t τ / |
|
/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. Если tk + |
|
>τ |
, то |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
M H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
τ/2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
τ/ |
|||||||||
|
|
∆t = |
|
|
t |
|
|
|
∙(1 - |
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
) |
|
|
и |
|
|
|
|
ta = tk + |
|
|
t |
|
; |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
MH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
MH |
||||||
|
|
∆t = Nt∙τ/∙[tk |
- |
|
τ/ |
|
∙(1 - |
|
Nt |
|
)] |
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
ta = τ/. |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
2 |
|
|
MH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
4.3 Пример расчета
(4.4)
(4.5)
(4.6)
Ручной расчет оптимального сдвига цикла ведется для двух соседних перекрестков в соответствии с методикой, изложенной в п. 4.1 и 4.2. Исходные данные для расчета применительно к данному примеру приведены в приложении 3. В данном примере принимается расстояние между перекрестками 400 м, расчетная скорость 60 км/ч. Цикл регулирования 55с.
По расстоянию между перекрестками и расчетной скорости определяется время движения на перегоне tg и tgS. Интенсивность движения и величина потоков насыщения для удобства расчетов выражается в ед/с. Длительность красных сигналов на 2-м перекрестке - 21с и на 3-м перекрестке - 24с.
Полученные данные приведены в таблице 4.1.
19
|
|
|
|
|
|
Таблица 4.1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
№ |
NP1, |
N22, |
N33, |
MHP, |
tk, |
tg, |
|
перекрестка |
ед/с |
ед/с |
ед/с |
ед/с |
с |
с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 – 3 |
0,64 |
0,03 |
0,04 |
1,5 |
21 |
24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
NS1, |
N23, |
N32, |
MHS, |
tk, |
tg, |
|
|
ед/с |
ед/с |
ед/с |
ед/с |
с |
с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 – 2 |
0,55 |
0,03 |
0,06 |
1,5 |
24 |
24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчет транспортных задержек и сдвигов цикла для направления движения от перекрестка 2 к перекрестку 3
Интенсивность пачки при подходе к перекрестку равна интенсивности движения в прямом направлении плюс интенсивность правоповоротного и левоповоротного движения:
NP = NP1 + N22 + N33;
NP = 0,64 + 0,03 + 0,04 = 0,71 ед/с.
Временной размер пачки автомобилей на выходе с перекрестка 2 (форму-
ла 3.8):
τ = 0,71 55 = 26,0с.
1,5
Временной размер пачки автомобилей при подходе к перекрестку 3 (фор-
мула 3.9):
|
τ/ = 26 ∙ е0,008 ∙ 24 = 31,5с. |
||||
Транспортная задержка и момент прибытия последнего автомобиля пачки |
|||||
к перекрестку 3. |
|
|
|
|
|
Случай первый (формула 4.3): |
|
|
|||
24 + 31,5 = 55,5 > 55с, ta = 55с; |
|||||
|
0,71 1,5 (24 55 31,5)2 |
||||
∆t = |
|
|
|
|
= 0,22c. |
|
|
|
|
||
|
|
2 (1,5 0,71) |
|||
Случай второй (формула 4.4): |
|
|
|||
|
|
1,5 24 |
= 45,5 > 31,5с; |
||
|
|
|
|
||
|
1,5 0,71 |
||||
условие не выполняется, расчѐт прекращен.
20
Случай третий (формула 4.5):
0 < |
1,5 (24 55 31,5) |
|
= 0,5с <31,5c; |
|
||||||||||||||
|
|
1,5 0,71 |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
ta = |
1,5 (24 55 31,5) |
|
= 0,5c; |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
1,5 0,71 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
∆t = |
|
0,71 1,5 24 (55 31,5)2 |
= 16,2c. |
|
||||||||||||||
|
|
|
2 (1,5 0,71) |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Случай четвертый (формула 4.6): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
24 + |
0,71 31,5 |
= 38,9 >31,5c; |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
1,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
ta = 24 + |
0,71 31,5 |
= 38,9c; |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
1,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
0,71 31,5 2 |
0,71 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
∆t = |
|
|
|
|
|
∙ (1 – |
|
|
|
|
|
) = 186,7c |
|
|||||
2 |
|
1,5 |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ta = 31,5c; ∆t = 0,71 ∙ 31,5 ∙ [24 – |
31,5 |
|
∙ (1 – |
0,71 |
)] = 350c. |
|||||||||||||
|
|
2 |
|
1,5 |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Сдвиги цикла, соответствующие найденным задержкам (формула 4.1):
при |
∆t = 0,22c φ = 76,5 – 55 = 21,5c; |
|
∆t = 16,2c φ = 76,5 – 0,5 – 55 = 21c; |
||
∆t = 186,7c |
φ = 76,5 |
– 38,9 = 37,6c; |
∆t = 350c |
φ = 76,5 – |
31,5 = 45c. |
Расчет транспортных задержек и сдвигов для направления от перекрестка 3 к перекрестку 2.
Интенсивность пачки на перегоне:
NS = NS1 + N23 + N32;
NS = 0,55 + 0,03 + 0,06 = 0,64 ед/с.
Временной размер пачки автомобилей на выходе с перекрестка 3:
τ = 0,64 55 = 23,4с.
1,5