Анализ условий и организации движения на улице Речицкое Шоссе
1. Анализ условий и организации движения на объекте улично-дорожной сети
Объектом анализа условий и организации движения выбрана улицаРечицкое Шоссе, которая пересекает улицу Косарева.
Данный участок дорожной сети проходит в месте жилой застройки.Дорога на этой улице имеет длину — 1080 метров, ширина которой — 15 метров (вблизи перекрестка 18,25 метров).
Движение по данной дороге двухстороннее, каждое направление имеетпо две полосе движения (вблизи перекрестков — две полосы движения в одном направлениии три полосы движения в противоположном направлении). Проезжая часть находится вудовлетворительном состоянии.
Тротуары находятся по обе стороны проезжей части, и их ширинасоставляет 3 метра. Состояние тротуаров и бордюрного камня можно охарактеризоватькак хорошее.
Для разделения потоков движения используется горизонтальная разметка1.3 и 1.5 Для обозначения пешеходных переходов используется горизонтальная разметка1.14.1 и 1.14.3 На данном участке улицы установлено 44 дорожных знака.
Для посадки-высадки пассажиров имеются остановочные пункты (4остановочных пункта), которые не создают помех движению.
Для повышения безопасности перевозочного процесса и улучшениятехнического состояния дороги необходимо:
Ø постоянноподдерживать горизонтальную разметку в надлежащем состоянии;
Ø на перекресткес улицей Косарева оборудовать светофорное регулирование;
Ø укрепить дорожноеполотно в районе остановок транспортных средств общего пользования и у границ перекрестков,т.к. регулярное движение транспортных средств общего пользования вызывает в этихместах образование «колеи»;
План участка дороги по улице Речицкое Шоссе изображен на рисункев Приложении А.
светофорное регулирование транспортный поток2. Анализ интенсивности и состава транспортного потока
Под интенсивностью транспортного потока понимается число транспортныхсредств, проходящих через сечение дороги в единицу времени. Интенсивность движения- величина неравномерная и в пространстве (на различных дорогах или на различныхучастках одной и той же дороги), и во времени.
Для обоснования мероприятий по совершенствованию организациидорожного движения необходимо выявить интенсивность транспортных потоков в наиболеенапряженные периоды суток.
Возможные направления движения автомобилей и пешеходов на перекресткеул. Речицкое Шоссе — ул. Косарева представлены на рисунке 2.1.
/>
Рисунок 2.1 — Возможные направления движения автомобилей и пешеходовна перекрестке ул. Речицкое Шоссе — ул. Косарева
На этом рисунке арабскими цифрами указаны посты наблюдения наперекрестке ул. Речицкое Шоссе — ул. Косарева, на каждом из них были проведены хронометражныеизмерения в течении 10 минут с пятиминутным перерывом в утренний час пик. Все полученныеданные сведены в таблицы 2.1 — 2.2.
Таблица 2.1 — Протокол наблюдения интенсивности транспортных потоков
/>
Таблица 2.2 — Протокол наблюдения интенсивности пешеходных потоков
/>
Интенсивность транспортного потока:
по главной дороге — 1221 ед/ч;
по второстепенной дороге — 624 ед/ч.
Интенсивность пешеходного потока:
по главной дороге — 522 чел/ч;
по второстепенной дороге — 192 чел/ч.
Состав транспортного потока характеризуется отношением в немтранспортных средств различного типа. Так как в транспортном потоке преобладаютлегковые транспортные средства (78 %), то данный транспортный поток относится кгруппе — преимущественно легковой поток.3. Исследование и расчет задержек подвижного состава на перекрестке
На основе выполненных наблюдений составим таблицу задержек подвижногосостава на перекрестке.
Таблица 3.1 — Протокол измерений продолжительности задержек транспортных средств
/>
На основании данной таблицы определяется средняя задержка одногоостановившегося автомобиля и условная задержка каждого проехавшего через пересечениеавтомобиля. Для этого рассчитываются суммарные автомобиле-секунды задержек транспортныхсредств на перекрестке по формуле 3.1:
/> (3.1)
где /> - общее число автомобилей, находившихсяв очереди на проезд;
/> - интервал, через который фиксируютсяавтомобили, стоящие в очереди на проезд.
Тогда суммарные автомобиле-секунды будут равны:
/>
Средняя величина задержки одного остановившегося автомобиля определяетсяпо формуле 3.2:
/> (3.2)
где /> - суммарное количество остановившихсяна перекрестке автомобилей за весь период наблюдений.
/>с.
Условная задержка каждого проехавшего через пересечение автомобиляопределяется по формуле 3.3:
/> (3.3)
где /> - количество автомобилей, проехавшихперекресток без остановки.
/>с.
Полученные результаты исследований используются для обоснованияэффективности введения светофорного регулирования на перекрестке.4. Выбор типа светофорного регулирования
По полученным в предыдущих пунктах значениям интенсивности движениятранспортных средств и пешеходов проверяется необходимость введения светофорногорегулирования. Светофор на перекрестке необходимо установить т.к. выполняются следующиеусловия:
в течение любых 8 ч. рабочего дня недели интенсивность движенияпо главной дороге в двух направлениях — 1221 ед/ч, по второстепенной дороге — 372ед/ч (по нормативу по главной дороге — 900 ед/ч, по второстепенной дороге — 100ед/ч);
в течение любых 8 ч. рабочего дня недели интенсивность движениясоставляет по главной дороге в двух направлениях 1239 ед/час (по нормативу по главнойдороге — 900 ед/ч) и 330 пешеходов пересекают проезжую часть в одном, наиболее загруженномнаправлении (по нормативу 150 пешеходов) в каждый из тех же 8 ч.
определяется числом ДТП. За последние 12 месяцев на перекресткепроизошло 4 ДТП, число погибших в ДТП — 1 человек, количество человек, получившихранения в ДТП — 3 человека.
На данном перекрестке необходимо применить трех фазное светофорноерегулирование (рисунок 4.1 — 4.2), т.к. интенсивность левоповоротного потокаболее 120 авт. /ч (/>ед. /ч).
/>
Рисунок 4.1 — Схема светофорного регулирования (фаза I)
/>
Рисунок 4.2 — Схема светофорного регулирования (фаза II и фаза III)
Условные обозначения: />
5. Расчет длительности цикла светофорного регулирования
В случае неравномерного прибытия транспортных средств к перекресткудлительность цикла регулирования можно рассчитать по формуле Вебстера:
/>, (5.1)
где /> - величина промежуточного такта вi-ой фазе, с;
/> - количество фаз светофорного регулирования;
/> - фазовый коэффициент i-ой фазы.
По соображениям безопасности длительность цикла более 120 секундсчитается недопустимой. В этом случае необходимо добиться снижения длительностицикла путем увеличения числа полос, запрещения отдельных маневров, снижение количествафаз регулирования. Также нецелесообразно принимать длительность цикла менее 25 секунд.
Длительность промежуточного такта должна быть достаточной, чтобыавтомобиль, подходящий к перекрестку на зеленый сигнал, при смене сигнала мог либоостановиться у стоп-линии, либо покинуть пределы перекрестка. Величина промежуточноготакта определяется по формуле:
/> (5.2)
где /> - скорость автомобиля на подходе кперекрестку, км/ч;
aT — среднеезамедление транспортного средства при включении
запрещающего сигнала, принимается равным 3,5 м/с2;
/> - расстояние от стоп-линии до самойдальней конфликтной точки, м;
/> - габаритная длина автомобиля, принимаетсяравной 6 м;
Длительность переходного такта проверяется на обеспечение возможностипешеходам пересечь ¼ ширины проезжей части:
/> (5.3)
где /> - ширина проезжей части, м;
/> - скорость пешеходного потока (1,3м/с).
В качестве промежуточного такта выбирают наибольшее значениеиз tпi и tпi (пш).
Фазовый коэффициент i-ой фазы регулированияравен:
/>, (5.4)
где /> - приведенная интенсивность движенияв i-м направлении, обслуживаемом в данной фазе;
/> - поток насыщения, количественно представляющийсобой максимальную интенсивность движения в данном направлении при включенном зеленомсигнале светофора.
Аналитически поток насыщения определяется следующим образом:
для случаев движения транспортных средств прямо, а также налевои (или) направо по одним и тем же полосам движения, если интенсивность лево — иправоповоротного потоков составляет более 10% от общей интенсивности движения врассматриваемом направлении данной фазы, то приближенная оценка потока насыщенияможет быть найдена следующим образом:
/>, (5.5)
где /> - интенсивность движения транспортныхсредств, соответственно, прямо, налево и направо.
для случаев движения транспортных средств только налево или направопо специально выделенным полосам:
/>, (5.6)
где /> - радиус поворота, м;
для случаев движения в прямом направлении по дороге без продольныхуклонов если выполняется равенство 5,4/>Впч/>18 м:
Мнiпрямо =525Впч,(5.7)
где Впч — ширина проезжей части в данном направлениидвижения, м;
для случаев движения в прямом направлении, если Впч
После расчета длительности светофорного цикла определяется длительностьосновных тактов всех фаз по следующей формуле:
/>. (5.8)
По соображениям безопасности длительность основных тактов должнабыть не менее 7 секунд. Основные такты необходимо проверить на возможность пропускапешеходов. Время необходимое для пересечения пешеходами проезжей части рассчитываетсяпо следующей формуле:
/>, (5.9)
Произведем расчет потоков насыщения:
фаза 1
/>ед. /ч;
/>ед. /ч;
/>ед. /ч;
фаза 2
/>ед. /ч;
/>ед. /ч;
фаза 3
/>ед. /ч;
/>ед. /ч;
/>ед. /с
/>ед. /ч;
/>ед. /ч.
В приведенных расчетах число 1981 — поток насыщения одной полосышириной 3,75м при движении только прямо, полученный путем интерполяции из таблицызависимости потока насыщения от ширины проезжей части [1, с.11].
Рассчитаем фазовые коэффициенты:
фаза 1
/>;
/>;
/>;
фаза 2
/>;
/>;
фаза 3
/>;
/>;
/>;
/>;
/>.
Таким образом, фазовый коэффициент для первой фазы принимаемравным 0,146, для второй — 0,115, для третьей — 0,146.
Рассчитаем длительность промежуточного такта:
фаза 1
/>с; />с;
фаза 2
/>с; />с;
фаза 3
/>с; />с;
Так как /> и /> то корректировка значений /> требуется. В результатепринимаем длительность промежуточного такта первой и третьей фаз регулирования составляет3,6 с., а длительность промежуточного такта второй фазы составляет 3,15 с.
/>с.
/>.
Рассчитаем длительность цикла светофорного регулирования:
/>с.
Произведем расчет длительности основных тактов и времени необходимогодля пропуска пешеходов:
фаза 1
/>с;
/>с;
фаза 2
/>с;
/>с;
фаза 3
/>с;
/>с.
Так как длительность основного такта в первой и третьей фазахсущественно меньше соответствующего времени пропуска пешеходов, то необходимо произвестикорректировку цикла.
Скорректируем время цикла регулирования по следующей формуле:
/>, (5.12)
где В = 2,5Тп — Тпун + То*+5;
А = 1 — ун;
С = (Тп — То*) (1,5Тп+5).
Далее определяют скорректированный суммарный фазовый коэффициент:
/>. (5.13)
Произведем корректировку:
/>с;
А=1 — 0,407=0,593;
/>;
С= (10,35+55) (1,5·10,35+5) =1341,309;
/>с;
/>/>
Произведем поправки фазовых коэффициентов:
/>;
/>;
/>.
Произведем поправки времени основных тактов:
/>с;
/>с;
/>с.
Результаты расчетов оформляются в виде схемы пофазного разъезда(рисунок 5.2) и графика режима светофорной сигнализации (рисунок 5.3).
На рисунке 5.1 приведен пример применения средств светофорногорегулирования.
/>
Рисунок 5.1 — Пример применения средств светофорного регулирования
/>
Рисунок 5.2 — Схема пофазного разъезда
Условные обозначения:
1п,2п,5п,6п,3п,4п,7п,8п — пешеходныесветофоры;
1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12 — транспортныесветофоры.
/>
Рисунок 5.3 — График режима работы светофорной сигнализациина пересечении улицы Косарева и улицы Речицкое Шоссе
6. Обоснование экономической эффективности введения светофорного регулированияна перекрестке
6.1 Определение затрат, связанных с потерей времени транспортными средствамина нерегулируемом перекрестке
Стоимость потерь времени транспортными средствами на нерегулируемомперекрестке определяется по формуле:
/>, (6.1)
где /> - потери времени за год транспортнымисредствами на нерегулируемом перекрестке, ч;
/> - стоимость часа простоя автомобиляi-ой категории;
/> - доля автомобилей i-ой категории в транспортном потоке.
Потери времени автомобилем за год на нерегулируемом перекрестке:
/>, (6.2)
где /> - интенсивность движения в час пикпо второстепенной дороге (в обоих направлениях), /ч;
/> - средняя задержка одного автомобиля,с;
/> - коэффициент неравномерности движенияв течение суток.
Средняя задержка одного автомобиля проверяется по формуле:
/>, (6.3)
где /> - интенсивность движения по главнойдороге в обоих направлениях в физических единицах, авт/с;
/> - граничный интервал между следующимив попутном направлении по главной дороге автомобилями, за который автомобиль, следующийпо второстепенной дороге, может проехать перекресток (принимаем 9 с);
/> - интенсивность движения (в среднемна одну полосу) в физических единицах по второстепенной дороге, авт/с.
Произведем расчет затрат, связанных с потерей времени транспортныхсредств на нерегулируемом перекрестке:
/>с,
/> ч,
/>э. д.е.
6.2 Определение затрат, связанных с потерей времени транспортными средствамина регулируемом перекрестке
Стоимость потерь времени транспортными средствами на регулируемомперекрестке определяется по формуле:
/>, (6.4)
где /> - потери времени за год транспортнымисредствами на регулируемом перекрестке, ч.
Потери времени автомобилем за год на регулируемом перекрестке:
/>, (6.5)
где /> - интенсивность движения автомобилей,соответственно по главной и второстепенной дорогам, ед. /ч.
Средняя задержка одного автомобиля в i-ойфазе находится по формуле:
/>, (6.6)
где /> - отношение длительности разрешающегосигнала к циклу;
/>-степень насыщения направления движения;
/> - приведенная интенсивность движенияавтомобилей в i-ой фазе.
Средняя задержка автомобилей на регулируемом перекрестке определяетсякак средневзвешенная величина из рассчитанных для каждой фазы:
/>, (6.7)
где /> - число фаз регулирования.
Произведем расчет затрат, связанных с потерей времени транспортныхсредств на регулируемом перекрестке:
/>/>с;
/>с;
/>с;
/>с.
/>ч,
/> э.д. е.
6.3 Определение затрат, связанных с потерей времени пассажирами общественногои личного транспорта
Стоимость потерь времени пассажирами на нерегулируемом и регулируемомперекрестках определяется по формуле:
/>, (6.8)
где /> - потери времени транспортными средствамина регулируемом и нерегулируемом перекрестках;
/> - экономическая оценка одного пассажиро-часа;
/> - доля автобусов и легковых автомобилейв транспортном потоке;
/> - вместимость автобуса (100 чел) илегкового автомобиля (5 чел);
/> - коэффициент использования вместимостиавтобуса (0,75) и легкового автомобиля (0,4);
Экономическую оценку одного пассажиро-часа можно определить исходяиз средней заработной платы, которая составляет 998018 руб. Тогда часовая ее составляющаябудет равна 998018/ (24·8) =5198 руб.
Произведем расчет затрат, связанных с потерей времени пассажировна нерегулируемом и регулируемом перекрестках:
/>руб.= 1436386,4 э. д. е.
/>руб.= 1372764,53 э. д. е.
6.4 Определение затрат, связанных с потерей времени пешеходами на перекрестке
Стоимость потерь времени пешеходами на нерегулируемом и регулируемомперекрестках определяется по формуле:
/>, (6.9)
Потери времени за год на нерегулируемом перекрестке определяетсяпо формуле:
/>, (6.10)
где /> - среднесуточная интенсивность пересеченияпешеходами, соответственно главной и второстепенной дорог;
/> - средняя задержка пешехода при пересечении,соответственно главной (19 с) и второстепенной (17 с) дорог.
Потери времени за год на регулируемом перекрестке определяетсяпо формуле:
/>, (6.11)
Произведем расчет затрат, связанных с потерей времени пешеходовпри пересечении дороги на нерегулируемом и регулируемом перекрестках:
/>ч,
/>ч,
/>руб.= 23470,02 э. д. е.
/>руб.= 35630,89 э. д. е.
6.5 Определение ущерба от дорожно-транспортных происшествий
Ущерб от дорожно-транспортных происшествий на нерегулируемомперекрестке может быть приближенно определен из выражения:
/>, (6.12)
где /> - количество дорожно-транспортныхпроисшествий;
/> - средняя оценка потерь в одном ДТП.По данным страховой компании 970000 руб.
Потери от ДТП после введения светофорного регулирования и установкиограждения составляет 16% от потерь на нерегулируемом перекрестке.
Рассчитаем ущерб от ДТП на нерегулируемом и регулируемом перекрестках:
/>руб.=1310,81 э.д. е.
/>руб.= 209,73 э. д. е.
6.6 Определение затрат по эксплуатации светофорного объекта
Общие затраты по эксплуатации светофорного объекта складываются:
из затрат на техобслуживание и текущий ремонт светофорного объекта
/>, (6.13)
где /> - балансовая стоимость светофорногообъекта и пешеходных ограждений (принимается 70% от стоимости установки светофораи ограждений);
/> - норма отчислений на техобслуживаниеи текущий ремонт светофорного объекта (5%);
из затрат на электроэнергию:
/>, (6.14)
где /> - стоимость одного киловатт-часа электроэнергии(173 руб.);
/> - коэффициент использования установленноймощности светофорного объекта (принимаем 0,5);
/> - установленная мощность (принимаем60 кВт);
/> - время работы светофорного объектав течении года; (принимаем равным 6570 ч);
из амортизационных отчислений
/>, (6.15)
где /> - норма амортизационных отчислений(12 %).
Определим затраты по эксплуатации светофорного объекта:
/>э. д.е.
/>руб.= 11,52 э. д. е.
/>э. д.е.
/>э. д.е.
6.7 Расчет показателей экономической эффективности
Для решения вопроса об экономической целесообразности введениясветофорного регулирования определяют коэффициент экономический эффективности />, срок окупаемости/>, годовой экономическийэффект/>.
Суммарные текущие затраты до осуществления мероприятий, т.е.на нерегулируемом перекрестке, определяют по формуле:
/>, (6.16)
Суммарные текущие затраты после осуществления мероприятий, т.е.на регулируемом перекрестке, определяют по формуле:
/>, (6.17)
Годовой экономический эффект представляет собой разность затратпо двум вариантам организации движения на перекрестке:
/>, (6.18)
Коэффициент экономической эффективности капитальных вложений:
/>, (6.19)
где /> - капитальные вложения в оборудованиеперекрестка светофорным регулированием.
Срок окупаемости капитальных затрат:
/>, (6.20)
Произведем расчет показателей экономической эффективности:
/> э.д. е.
/>э. д.е.
/> э.д. е.
/>;
/>года.
Так как /> и />, то мероприятия по вводу светофорногорегулирования экономически целесообразны.