Светофорный цикл

Схему движения на регулируемом участке рекомендуется выполнять с учетом значения сигналов, определенного Правилами дорожного движения.

Если эта последовательность сигналов не может быть осуществлена из-за ограниченных коммутационных возможностей аппаратуры, то, как исключение, может быть рекомендована применение системы с двумя желтыми сигналами. На рисунке 4.7 показан пример режима работы светофорной сигнализации для пересечения двух автомобильных дорог:

– а — с одним промежуточным тактом в каждой фазе;

– б — с тремя промежуточными тактами в первой фазе.

а — с одним промежуточным тактом в каждой фазе; б — с тремя промежуточными тактами в первой фазе; 1-6 — номера тактов

Рисунок 4.7 - Структура светофорного цикла

Применение промежуточного такта в светофорном цикле рекомендуется для обеспечения безопасности движения в переходный период, когда движение предыдущей группы потоков уже запрещено, а последующая группа разрешение на движение через пересечение еще не получила. В период промежуточного такта движение запрещено за исключением транспортных средств, водители которых не смогли своевременно остановиться у стоп-линий (рисунок 4.8). В период основного такта разрешено (а в конфликтующем направлении запрещено) движение определенной группы транспортных и пешеходных потоков.

Рисунок 4.8 – Пример использования основных и промежуточных тактов

Длительность промежуточного такта должна быть такой, чтобы автомобиль, подходящий к пересечению автомобильных дорог на зеленый сигнал со скоростью свободного движения, при смене сигнала с зеленого на желтый смог либо остановиться у стоп-линий, либо успеть освободить пересечение (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-линий будет равно или больше остановочного пути.

Учитывая, что время проезда расстояния, равного остановочному пути, состоит из времени реакции водителя на смену сигналов светофора и времени торможения, можно в общем виде представить формулу промежуточного такта:

(4.1)

где t_рк – время реакции водителя на смену сигналов светофора, с;

t_т – время, необходимое автомобилю для проезда расстояния, равного тормозному пути, с;

t_i – время движения автомобиля до самой дальней конфликтной точки, с;

t_i+1 – время, необходимое для проезда от стоп-линий до дальней конфликтной точки автомобилю, начинающему движение в следующей фазе.

Составляющие формулы t_рк и t_i+1, в большинстве случаев по значению
близки друг к другу, на практике их обычно исключают из расчета. С учетом этого обстоятельства, а также предположения о постоянном замедлении при торможении автомобиля перед стоп-линией, длительность промежуточного такта:

(4.2)

где v_a – средняя скорость транспортных средств при движении на подходе к пересечению и в его зоне без торможения (с ходу), км/ч;

a_т – среднее замедление транспортного средства при включении запрещающею сигнала (для практических расчетов a_т = 3÷4 м/с²);

l _i – расстояние от стоп-линий до самой дальней конфликтной точки, м;

l _a – длина транспортного средства, наиболее часто встречающегося в потоке, м.

В период промежуточного такта заканчивают движение и пешеходы, ранее переходившие проезжую часть на разрешающий сигнал светофора. За время t_пi пешеход должен или вернуться на тротуар, откуда он начал движение, или дойти до середины проезжей части (островка безопасности, центральной разделительной полосы, линии, разделяющей потоки встречных направлений). Максимальное время, которое потребуется для этого пешеходу:

, (4.3)

где В_пш – ширина проезжей части, пересекаемой пешеходами в i-й фазе регулирования, м;

V_пш – расчетная скорость движения пешеходов (обычно принимается 1,3 м/с).

Независимо от результатов расчета минимальная длительность промежуточного такта должна быть 4 с. Учитывая, что желтый сигнал во всех случаях 3 с, а красный с желтым не более 2 с, на пересечении автомобильных дорог в период смены сигналов с разрешающего на запрещающий можно организовать режим «кругом красный», что способствует повышению безопасности движения.

Не рекомендуется назначать промежуточные такты длительностью менее 3 сек. При t_п = 5 – 8 с промежуточный такт должен быть составлен из двух вспомогательных тактов.Длительность желтого сигнала никогда не должна быть менее 3 и более 4 с.

При назначении схемы светофорного регулирования рекомендуется стремиться к минимальному числу фаз и к бесконфликтному пропуску пешеходов.

Рисунок 4.9 – Пример двухфазного светофорного регулирования на пересечении автомобильных дорог

I фаза

II фаза

IV фаза

III фаза

Рисунок 4.10 – Пример четырехфазного светофорного регулирования на пересечении автомобильных дорог

Примеры пофазного разъезда транспортных и пешеходных потоков на пересечении двух автомобильных дорог приведены на рисунках 4.9 и 4.10.

Необходимо стремиться к равномерной загрузке полос. Не рекомендуется выпускать транспортные средства, следующие в разных фазах, из одной и той же полосы (рисунок 4.11).

Пропускная способность левого поворота зависит от интенсивности основного потока. Пропуск левого поворотного потока (количество машин) пропорционален интенсивности встречного направления. Левоповоротный поток рекомендуется пропускать на просачивание через встречный прямой поток, от которого зависит длительность основных тактов, если его интенсивность не превышает 120 авт/ч. Если интенсивность левого поворотного потока больше 135 ед/ч (120 авт/ч), то рекомендуется вводить III фазу или использовать другие методы организации дорожного движения по отнесению левого поворота из зоны пересечения автомобильных дорог (рисунок 4.12).

Iб фаза

Iа фаза

Рисунок 11 - Не рекомендуемая схема организация движения при устройстве светофорного регулирования

Отнесенный левый поворот

Веер

Рисунок 4.12 – Примеры выноса левого поворота из зоны пересечения автомобильных дорог

Пропускать транспортный поток на «просачивание» (с частичным конфликтом) через пешеходный поток возможно в случае, если интенсивность транспортного потока не превышает 120 авт/ч, а интенсивность пешеходного – 900 чел/ч (рисунок 4.13). На рисунках 4.14 и 4.15 приведены примеры организации движения с выделением отдельных фаз в светофорном регулировании для пропуска пешеходных потоков.

I фаза

II фаза

III фаза

I фаза

II фаза

III фаза

Рисунок 4.13 – Примеры светофорного регулирования на пересечении автомобильных дорог с обеспечением пропуска транспортного потока с частичным конфликтом через пешеходный поток

Фазовые коэффициенты необходимы для определения длительности основных тактов и цикла регулирования и их определяют для каждого из направлений движения на пересечении в данной фазе регулирования:

(4.4)

где y_ij – фазовый коэффициент данного направления;

N_ij – интенсивность движения для рассматриваемого периода суток, ед/ч;

М_ij –поток насыщения в данном направлении данной фазы регулирования, ед/ч. Поток насыщения определяется экспериментальным и расчетным методами.

I фаза

II фаза

III фаза

Рисунок 4.14 – Пример светофорного регулирования на пересечении автомобильных дорог с выделением пешеходной фазой

I фаза

II фаза

III фаза

Рисунок 4.15 – Пример светофорного регулирования на пересечении автомобильных дорог и выделения пешеходных фаз при наличии широкой разделительной полосы

За расчетный фазовый коэффициент принимается наибольшее его значение y_ij в данной фазе. Меньшие значения могут быть использованы в дальнейшем для определения минимально необходимой длительности разрешающего сигнала в соответствующих этим коэффициентам направлениях движения.

При пофазном регулировании и пропуске какого-либо транспортного потока в течение двух фаз и более для него отдельно рассчитывают фазовый коэффициент, который независимо от значения не принимают в качестве расчетного. Этот фазовый коэффициент должен быть не более суммы расчетных фазовых коэффициентов тех фаз, в течение которых этот поток пропускается. Если это условие не соблюдается, то один из расчетных фазовых коэффициентов, входящих в эту сумму, должен быть искусственно увеличен.

При увеличении числа фаз регулирования пропускная способность полос снижается. При трехфазном регулировании максимально возможно пропустить по одной полосе 700 ед/ч, а при четырехфазном регулировании – 600 ед/ч.