Краткие теоретические сведения
Координированным управлением называется согласованная смена сигналов светофоров на группе перекрестков магистрали (зеленая волна).
«Зеленая волна» может применяться при отличающихся длинах перегонов и при различных интенсивностях движения на перекрестках.
10.2.1 Описание стенда
Электронный стенд предназначен для моделирования движения транспортных потоков при координированном управлении светофорными объектами («зеленая волна») на городской магистрали.
Движение транспортных средств имитируется поочередным включением светодиодов, расположенных по двум встречным полосам магистрали. Посредством пульта управления электронным блокам можно задавать скорость движения транспортных средств в диапазоне 10-80 км/час, что позволяет определять сдвиги фаз относительно ключевого перекрестка и режима работы светофоров для различных условий дорожного движения. Используя геометрические параметры магистрали можно построить график координированного управления. Стенд может быть использован для обучения операторов АСУД в качестве электрифицированной модели, в учебных организациях по подготовке водителей, а также в Вузах при подготовке студентов специальности «Организация дорожного движения».
Основные технические характеристики:
Диапазон задаваемых скоростей движения, км/час 10-80
Диапазон длительностей цикла регулирования, с 8-56
|
|
|
Питание от сети переменного тока напряжением, В 200-240
Потребляемая мощность, Вт 6
Габаритные размеры, мм 1400х540х60
Масса, кг 8
10.2.2 Построение графика координированного регулирования
Построение графика координированного регулирования основывается на использовании известной графической зависимости «путь-время», изображаемой в прямоугольной системе координат. На оси абсцисс откладывается время движения автомобиля, а на оси ординат - путь, пройденный за соответствующее время при определенной скорости движения. Скорость движения соответствует тангенсу угла наклона линии графика к оси абсцисс.
Для графика системы координированного регулирования наиболее удобно принимать следующие масштабы: для пути – 1:1000 (1 см на чертеже соответствует 100м), для времени – 1 см соответствует 10 сек.
Слева от вертикальной оси и параллельно ей вычерчивается с соблюдением масштаба план магистрали. У каждого перекрестка указывается его название, а также проставляется расстояние между перекрестками (в метрах).
|
|
|
На поле графика от оси ординат и перпендикулярно ей вычерчиваются как продолжения границ регулируемых перекрестков по две параллельных линии. Расстояния между ними равно ширине перекрестка, измеренной вдоль магистрали. После этого на горизонтальной полосе, соответствующей наиболее сложному и требующему наибольшей длительности светофорного цикла перекрестку магистрали, обозначается порядок чередования и продолжительность сигналов светофорного цикла. При этом начало зеленого сигнала должно совпадать с осью ординат графика. Затем проводится наклонная линия АБ, тангенс угла которой определяется по формуле.
tga = Vp * M г
3,6 * Мв (17)
где tga - тангенс угла наклона; Vp - расчетная скорость движения транспортного потока, км/час; Мг - горизонтальный масштаб (количество секунд в 1 см); Мв – вертикальный масштаб (количество метров в 1 м).
Это наклонная линия представляет собой график движения первого автомобиля пачки от рассматриваемого перекрестка «а» к перекрестку «б». Например, при расчетной скорости 40 км/час, горизонтальном масштабе – 1 см соответствует 10 сек и вертикальном масштабе 1 см соответствует 100 м получаем
|
|
|
tga= 40 * 10__=1,11
3,6 * 100
Отступив от точки А на 100 мм вправо до точки Г, необходимо сделать отсчет вертикально вниз на 111 мм (точка Д на рисунке 2). Прямая АБ является продолжением линии АД, так как tga= ГД = 111= 1,11
АГ 100
Рисунок 9 – Первый этап построения рабочего графика системы координированного регулирования
Параллельно этой линии проводится несколько дополнительных наклонных линий, отстоящих друг от друга на расстоянии, численно равном величине выбранного цикла регулирования. То есть каждая из этих линий проходит через начало зеленого сигнала, отложенного на полосе, соответствующей наиболее загруженному перекрестку. На этой полосе следует отложить не менее (n-1) светофорных циклов, если через n обозначать количество регулируемых перекрестков магистрали.
Длительности основных сигналов светофора – зеленого и красного рассчитываются из условия их пропорциональности длительностям соответствующих сигналов, рассчитанным для данного перекрестка.
|
|
|
Рассмотрим пример. Пусть в результате расчета режима регулирования на перекрестке получены следующие значения длительности светофорного цикла и его элементов:
Т = 45 сек, tзi=15 сек, tki=27 сек, tжi=3 сек. В качестве расчетной длительности цикла принята длительность, необходимая для наиболее загруженного перекрестка и равная Тр=60 сек. Имеющийся 15-секундный резерв (Тр-Тi=15 сек) должен быть распределен между основными сигналами пропорционально их величине.
Составим пропорцию:
или
Решение пропорции дает значение х=5 сек. Отсюда определяем длительности условных сигналов: tзi = 15+5=20 сек, tkу=27+10=37 сек.
Длительность желтого сигнала остается равной расчетной, т.е.tжу=tжi=3 сек. Тогда Ту=20+37+3=60 сек=Тр.
На втором этапе построения графика системы координированного регулирования для магистрали с двусторонним движением транспортных средств в том же порядке выполняются построения для автомобилей, следующих во встречном направлении. То есть от полосы, соответствующей наиболее загруженному перекрестку, строятся вышеизложенным методом наклонные линии, представляющие собой график движения первого автомобиля пачки встречного направления. Эти наклонные линии проходят через точку начала зеленого сигнала в каждом цикле светофорного регулирования. Если такая линия для автомобилей, следующих от перекрестка «в» к перекрестку «б» (рис. 4), проходит через точку А и подобные же точки этой и остальных полосок (точки, расположенные на верхних линиях полосок), то линии для встречного направления движения проходят через точки , лежащие на нижних линиях полосок (например, точка А1 на рисунке 4). То есть, наклонные линии должны проходить через точки начала зеленого сигнала, лежащие на той линии полоски, которая соответствует ближайшей по ходу движения границе перекрестка.
Рисунок 10 – Второй этап построения рабочего графика системы координированного регулирования
Параллельно вновь построенным наклонным линиям проводятся линии через точки, обозначающие конец зеленого сигнала на полоске наиболее загруженного перекрестка. Они соответствуют графикам движения последних автомобилей пачек. Графики движения первого и последнего автомобиля пачки ограничивают временной период, в течение которого всем автомобилям, входящим в состав пачки, гарантируется безостановочный проезд с расчетной скоростью через все перекрестки магистрали. Этот временной период носит название «лента времени». «Зеленая волна» будет обеспечена в двух направлениях, если «лента времени» пересекает полоски всех перекрестков в пределах отмеченных зеленых сигналов.
При построении графика встречного движения может оказаться, что первый или последний автомобили пачки подойдут к следующему перекрестку во время горения запрещающего движения сигнала светофора (красного или желтого). На рисунке 4 такой случай наблюдается на перекрестке «в», на котором «лента времени» частично накладывается на красный сигнал. Тем самым нарушается основной принцип системы координированного регулирования безостановочный пропуск через перекрестки всех автомобилей, входящих в состав пачки и следующих с расчетной скоростью движения. В этом случае необходимо корректирование графика движения.
10.2.3 Корректировка графика координации
а) Улучшение графика может быть достигнуто путем изменения расчетной скорости движения. Как известно, изменение скорости движения влечет за собой изменение угла наклона графика движения автомобиля, что и может быть использовано для обеспечения совпадения “ленты времени” одного из направлений с зеленым сигналом светофора. Изменять скорость можно не только на всем протяжении магистрали, но и на отдельных ее участках. Естественно выглядит уменьшение расчетной скорости на участках со сложными условиями движения: на подъемах, горизонтальных кривых, сужениях проезжей части, в местах интенсивного пешеходного движения и другие. Если указанная корректировка не даст положительных результатов, то при проектировании необходимо рассмотреть вопрос об изменении продолжительности цикла для всей магистрали.
б) В графике координированного регулирования должно быть предусмотрено определенное опережение включения зеленого сигнала светофора по отношению к моменту прибытия к перекрестку лидирующего автомобиля пачки. В противном случае водители «пачковых» транспортных средств будут вынуждены снижать скорость движения, тем самым выбиваясь из расчетного графика. Движение принимает аритмичный характер, ухудшаются условия безопасности, возрастают задержки транспортных средств. Это означает снижение эффективности системы координированного регулирования.
в) Если после всех предыдущих построений на полосах графика остаются участки зеленого сигнала, свободные от пропуска пачек автомобилей (то есть участки, лежащие вне “лент времени” обоих направлений движения), то они могут быть ликвидированы за счет соответствующего увеличения длительности красного сигнала. Изменение соотношения длительностей основных сигналов светофора на каждом перекрестке направлено к приближению этого соотношения к соотношению, полученному в результате расчета режима регулирования на данном перекрестке. При этом используется метод, изложенный выше для улиц с односторонним движением.
г) Последняя существенная корректировка графика связана с необходимостью учета движения левоповоротных транспортных средств на перекрестках. Выпуск транспортных средств из пересекающей улицы с левым поворотом на магистраль с координированным регулированием движения затруднений не представляет, так как он происходит при красном сигнале светофора по магистрали. Обеспечение же левого поворота автомобилей с магистрали на пересекающую улицу происходит с пересечением потока движения одного из координируемых направлений. Степень сложности организации левоповоротного движения на перекрестке, входящем в систему координированного регулирования, непосредственно зависит от положения «точки разъезда» относительно перекрестка.
«Точкой разъезда» называется сечение улицы с двухсторонним движением, в котором происходит встреча лидирующих автомобилей пачек, следующих навстречу друг другу.
10.2.4 Завершение построения графика координированного регулирования
После завершения построения графика координированного регулирования для каждого перекрестка по нему окончательно определяют длительность основных и промежуточных тактов и сдвиг фаз по магистрали координации.
Сдвиг фаз относительно контрольной нулевой линии - это интервал времени в секундах от нулевой линии до начала ближайшего зеленого сигнала цикла регулирования на соответствующих перекрестках. Сдвиг фаз относительно нулевой линии на ключевом перекрестке равен нулю.
Сдвиг фаз относительно соседнего перекрестка – это интервал времени в секундах между началом зеленого сигнала на первом перекрестке в направлении координации и началом зеленого сигнала на каждом последующем перекрестке. Величина j0 не должна превышать длительность цикла регулирования, поэтому ее отсчитывают от ближайшей вертикальной линии, проведенной через время Тц.
Полученные значения сводят в таблицу исходных данных, которая является исходным материалом для подготовки ТС системы к работе.
Таблица 5 – Форма расчетных данных
| № Перекрестка | Сдвиг зеленого сигнала | Время горения сигналов | Растоя-ние м/у перекрестками | Время проезда перекрестка | ||||
| От нулевой линии | От соседнего перекрестка | Tотi | tnpi | tom2 | tnp2 | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
Порядок выполнения работы
Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 181; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!