Проект реконструкции транспортного сооружения

2.6 Расчет пропускной способности улицы

Пропускная способность улиц определяется для каждого отдельного участка.

Пропускная способность нерегулируемого перекрестка характеризуется максимальным количеством транспортных средств, которое он может пропустить по всем направлениям движения за единицу времени.

Пропускная способность пересечения в данном второстепенном направлении i рассчитывается по формуле, авт/час:

(2.10)

где - сумма интенсивностей движения по всем направлениям, которые являются для данного второстепенного направления главными, авт/час; _i - параметр экспоненциального распределения, равный суммарной интенсивности движения на главных направлениях, авт/с; t_гр_i - граничный интервал с обеспеченностью 85%; - средний временной интервал между автомобилями, выходящими на пересечение с главной дорогой, с. Для заданного состава потока =4; А, В, С, ₁, ₂, ₃ - коэффициенты, характеризующие соответствующие части общего потока.

(2.11)

(2.12)

Практически при интенсивности движения до 500 авт/час на полосу взаимодействие автомобилей в патоке слабое, и коэффициенты А и в₁ можно принять равными единице. То есть, если для данного i-го второстепенного направления максимальная интенсивность на конфликтующих с ним главных направлениях не более 500 авт/час, то пропускная способность рассчитывается по формуле, авт/час:

. (2.13)

В рамках дипломного проектирования А выбирается из ряда таблицы 2.36 (1). По величине коэффициента А с помощью таблицы 2.36 (1) могут быть определены коэффициенты В и в₁. Коэффициент С определяется из условия, что А+В+С=1. Коэффициенты в₂ и в₃ имеют постоянные значения и соответственно равны 3,5 и 5,7.

Средняя задержка одного автомобиля на данном второстепенном направлении:

, (2.14)

где t_Н1_i - среднее время ожидания приемлемого интервала на i-том направлении:

, (2.15)

где а - параметр распределения интервалов, характеризующий степень взаимодействия автомобилей в транспортном потоке: а=1, при 0,139авт/с; а=2, при 0,139авт/с<0,222авт/с; а=3, при >0,222авт/с.

t_Н2_i - средняя задержка, связанная с пребыванием автомобилей в очереди, образующейся на второстепенной дороге, с:

, (2.16)

где n₀ - среднее количество автомобилей в очереди на данном второстепенном направлении, авт.:

, (2.17)

где _вт_i - интенсивность входящего потока на данном второстепенном направлении I, авт/с (если 1/tД_H₁_i?_вт_i, или n₀?600_вт_i, то n₀=600_вт_i₎.

t_н3_i - время, определяемое, как разность между временем, необходимым на торможение перед перекрестком и последующий разгон автомобиля, и временем его движения в свободных условиях, с. В практических расчетах этой величиной пренебрегают, так как она сравнительно мала.

Найдём пропускную способность в данном второстепенном направлении №1, для первого часа эффективного периода суток.

При i=1, авт/час.

Так как в данном направлении автомобиль совершает левый поворот то t_гр_iравно 10с. Средний временной интервал между автомобилями равен 4с.

Исходя из условия, что N_гл_i<500авт/час, пропускная способность в данном второстепенном направлении рассчитывается по формуле (2.13).

авт/час.

Среднее время ожидания приемлемого интервала:

Среднее количество автомобилей в очереди на данном второстепенном направлении:

авт.

Средняя задержка, связанная с пребыванием автомобилей в очереди, образующейся на второстепенной дороге:

с.

Средняя задержка одного автомобиля на данном второстепенном направлении:

с.

Аналогично вычисляются и t_Н_i для других второстепенных направлений, результаты расчетов сведены в таблицы (таблицы 2.2 - 2.13).

Для расчёта суммарной задержки автомобилей Т (авт/час) за год на нерегулируемом перекрестке составлена сводная таблица (таблица 2.14).

Таблица 2.2 Результаты расчета нерегулируемого перекрестка для времени с 7.00 до 8.00

№ Направления	t_гр, с	N_i, авт/час	N_глi, авт/час	л_i, авт/час	N_втi, авт/час	tД_H1_i, с	n_0i, авт	tД_H₂_i, с	tД_Hi, с
1	10	48	146	0,0406	649,3786	2,3416	0,0322	0,0755	2,4171
4	10	144	402	0,1117	364,8753	8,4192	0,5078	4,2750	12,6942
5	4	37	360	0,1000	731,4073	0,9220	0,0096	0,0088	0,9308
6	5	50	126	0,0350	809,0649	0,4679	0,0065	0,0031	0,4710
7	10	40	216	0,0600	555,0498	3,7135	0,0430	0,1598	3,8733
10	10	40	416	0,1156	353,4836	8,8490	0,1090	0,9649	9,8139
11	4	44	416	0,1156	707,4086	1,0890	0,0135	0,0147	1,1037
12	5	32	112	0,0311	818,7058	0,4136	0,0037	0,0015	0,4151

Таблица 2.3 Результаты расчета нерегулируемого перекрестка с 8.00 до 9.00

№ Направления	t_гр, с	N_i, авт/час	N_глi, авт/час	л_i, авт/час	N_втi, авт/час	tД_H1_i, с	n_0i, авт	tД_H₂_i, с	tД_Hi, с
1	10	62	241	0,0669	524,7277	4,2503	0,0790	0,3357	4,5860
4	10	198	629	0,1747	251,4186	28,5310	33	941,5215	970,0524
5	4	67	571	0,1586	673,7600	1,3500	0,0258	0,0348	1,3848
6	5	60	216	0,0600	749,3809	0,8352	0,0141	0,0118	0,8470
7	10	52	428	0,1189	343,9973	9,2272	0,1538	1,4189	10,6461
10	10	69	632	0,1756	249,8716	28,8967	1,2414	35,8728	64,7696
11	4	65	717	0,1992	619,7273	2,0569	0,0386	0,0793	2,1362
12	5	59	175	0,0486	776,0840	0,6640	0,0110	0,0073	0,6713

Таблица 2.4 Результаты расчета нерегулируемого перекрестка с 9.00 до 10.00

№ Направления	t_гр, с	N_i, авт/час	N_глi, авт/час	л_i, авт/час	N_втi, авт/час	tД_H1_i, с	n_0i, авт	tД_H₂_i, с	tД_Hi, с
1	10	48	232	0,0644	535,4519	4,0540	0,0571	0,2317	4,2857
4	10	149	552	0,1533	294,5278	20,4360	5,4860	112,1126	132,5486
5	4	46	493	0,1369	675,3385	1,3307	0,0173	0,0230	1,3537
6	5	38	163	0,0453	784,0524	0,6152	0,0065	0,0040	0,6192
7	10	50	286	0,0794	474,1845	5,2852	0,0792	0,4187	5,7039
10	10	47	521	0,1447	313,8796	17,7838	0,3024	5,3776	23,1614
11	4	50	560	0,1556	677,9882	1,3031	0,0184	0,0240	1,3272
12	5	65	176	0,0489	775,4231	0,6681	0,0122	0,0082	0,6763

Таблица 2.5 Результаты нерегулируемого перекрестка с 10.00 до 11.00

№ Направление	t_гр, с	N_i, авт/час	N_глi, авт/час	л_i, авт/час	N_втi, авт/час	tД_H1_i, с	n_0i, авт	tД_H₂_i, с	tД_Hi, с
1	10	43	223	0,0619	546,3908	3,8612	0,0483	0,1867	4,0479
4	10	137	532	0,1478	306,8728	18,6900	2,4633	46,0389	64,7288
5	4	60	490	0,1361	676,5679	1,3210	0,0225	0,0297	1,3507
6	5	44	150	0,0417	792,7639	0,5629	0,0069	0,0039	0,5668
7	10	44	374	0,1039	388,7486	7,5951	0,1023	0,7772	8,3722
10	10	45	536	0,1489	304,3634	19,0288	0,3121	5,9388	24,9676
11	4	47	626	0,1739	652,9540	1,5973	0,0213	0,0340	1,6313
12	5	53	165	0,0458	782,7195	0,6233	0,0093	0,0058	0,6291

Таблица 2.6 Результаты нерегулируемого перекрестка с 11.00 до 12.00

№ Направление	t_гр, с	N_i, авт/час	N_глi, авт/час	л_i, авт/час	N_втi, авт/час	tД_H1_i, с	n_0i, авт	tД_H₂_i, с	tД_Hi, с
1	10	50	188	0,0522	591,0506	3,1424	0,0456	0,1434	3,2858
4	10	118	557	0,1547	291,5193	20,8933	2,1730	45,4001	66,2934
5	4	52	500	0,1389	672,4760	1,3534	0,0199	0,0270	1,3803
6	5	46	212	0,0589	751,9509	0,8182	0,0106	0,0086	0,8269
7	10	50	364	0,1011	397,6404	7,3117	0,1130	0,8265	8,1382
10	10	38	558	0,1550	290,9212	20,9858	0,2845	5,9715	26,9573
11	4	47	612	0,1700	658,1975	1,5323	0,0204	0,0313	1,5635
12	5	50	148	0,0411	794,1115	0,5549	0,0078	0,0043	0,5592

Таблица 2.7 Результаты нерегулируемого перекрестка с 12.00 до 13.00

№Направление	t_гр, с	N_i, авт/час	N_глi, авт/час	л_i, авт/час	N_втi, авт/час	tД_H1_i, с	n_0i, авт	tД_H₂_i, с	tД_Hi, с
1	10	48	165	0,0458	622,3253	2,6959	0,0373	0,1005	2,7964
4	10	129	441	0,1225	334,0020	9,6474	0,5283	5,0971	14,7445
5	4	52	390	0,1083	718,4799	1,0106	0,0148	0,0150	1,0255
6	5	32	126	0,0350	809,0649	0,4679	0,0042	0,0020	0,4699
7	10	51	324	0,0900	435,2441	6,2334	0,0969	0,6038	6,8371
10	10	22	426	0,1183	345,5608	9,1635	0,0593	0,5436	9,7071
11	4	48	540	0,1500	685,7338	1,2201	0,0165	0,0202	1,2403
12	5	51	117	0,0325	815,2514	0,4329	0,0062	0,0027	0,4356

Таблица 2.8 Результаты нерегулируемого перекрестка с 13.00 до 14.00

№ Направление	t_гр, с	N_i, авт/час	N_глi, авт/час	л_i, авт/час	N_втi, авт/час	tД_H1_i, с	n_0i, авт	tД_H₂_i, с	tД_Hi, с
1	10	50	176	0,0489	607,1707	2,9070	0,0421	0,1223	3,0293
4	10	160	442	0,1228	333,2450	9,6801	0,7551	7,3094	16,9895
5	4	52	396	0,1100	715,9141	1,0285	0,0151	0,0155	1,0440
6	5	36	132	0,0367	804,9630	0,4915	0,0049	0,0024	0,4939
7	10	38	292	0,0811	467,8167	5,4302	0,0608	0,3302	5,7604
10	10	38	445	0,1236	330,9842	9,7789	0,1151	1,1256	10,9045
11	4	49	517	0,1436	694,7342	1,1280	0,0156	0,0176	1,1456
12	5	36	137	0,0381	801,5583	0,5112	0,0051	0,0026	0,5138

Таблица 2.9 Результаты нерегулируемого перекрестка с 14.00 до 15.00

№ Направление	t_гр, с	N_i, авт/час	N_глi, авт/час	л_i, авт/час	N_втi, авт/час	tД_H1_i, с	n_0i, авт	tД_H₂_i, с	tД_Hi, с
1	10	48	164	0,0456	623,7212	2,6769	0,0370	0,0991	2,7760
4	10	183	517	0,1436	316,4666	17,4634	7,9067	138,0775	155,5409
5	4	52	481	0,1336	680,2660	1,2920	0,0190	0,0246	1,3166
6	5	50	218	0,0606	748,0988	0,8438	0,0119	0,0100	0,8538
7	10	51	324	0,0900	435,2441	6,2334	0,0969	0,6038	6,8371
10	10	47	519	0,1442	315,1705	17,6230	0,2988	5,2664	22,8894
11	4	54	523	0,1453	692,3766	1,1517	0,0176	0,0202	1,1719
12	5	46	100	0,0278	827,0475	0,3675	0,0047	0,0017	0,3692

Таблица 2.10 Результаты нерегулируемого перекрестка с 15.00 до 16.00

№ Направление	t_гр, с	N_i, авт/час	N_глi, авт/час	л_i, авт/час	N_втi, авт/час	tД_H1_i, с	n_0i, авт	tД_H₂_i, с	tД_Hi, с
1	10	51	192	0,0533	585,770	3,2221	0,0478	0,1541	3,3762
4	10	210	545	0,1514	298,791	19,8100	35	693,3488	713,1588
5	4	62	479	0,1331	681,089	1,2856	0,0226	0,0291	1,3148
6	5	60	162	0,0450	784,719	0,6111	0,0103	0,0063	0,6174
7	10	74	357	0,0992	403,983	7,1168	0,1714	1,2195	8,3363
10	10	46	558	0,1550	290,921	20,9858	0,3664	7,6893	28,6751
11	4	46	631	0,1753	651,090	1,6209	0,0211	0,0343	1,6552
12	5	63	149	0,0414	793,437	0,5589	0,0099	0,0055	0,5644

Таблица 2.11 Результаты нерегулируемого перекрестка с 16.00 до 17.00

№ Направление	t_гр, с	N_i, авт/час	N_глi, авт/час	л_i, авт/час	N_втi, авт/час	tД_H1_i, с	n_0i, авт	tД_H₂_i, с	tД_Hi, с
1	10	54	289	0,0803	470,990	5,3575	0,0874	0,4682	5,8256
4	10	219	632	0,1756	249,871	28,8967	36,5	1054,7298	1083,6265
5	4	58	579	0,1608	670,699	1,3846	0,0228	0,0316	1,4162
6	5	59	168	0,0467	780,723	0,6355	0,0105	0,0067	0,6422
7	10	68	388	0,1078	376,626	8,0013	0,1780	1,4246	9,4259
10	10	74	634	0,1761	248,845	29,1429	1,4941	43,5413	72,6842
11	4	49	737	0,2047	549,484	2,1668	0,0304	0,0658	2,2327
12	5	66	227	0,0631	742,352	0,8823	0,0164	0,0145	0,8968

Таблица 2.12 Результаты нерегулируемого перекрестка с 17.00 до 18.00

№ Направление	t_гр, с	N_i, авт/час	N_глi, авт/час	л_i, авт/час	N_втi, авт/час	tД_H1_i, с	n_0i, авт	tД_H₂_i, с	tД_Hi, с
1	10	70	300	0,0833	459,4564	5,6263	0,1228	0,6911	6,3174
4	10	218	714	0,1983	187,6691	40,7153	36,3333	1479,3232	1520,0385
5	4	76	634	0,1761	649,9747	1,6351	0,0358	0,0585	1,6936
6	5	73	200	0,0556	759,7062	0,7676	0,0158	0,0121	0,7798
7	10	64	432	0,1200	340,8910	9,3553	0,1995	1,8663	11,2216
10	10	57	1521	0,4225	455,1263	8102,3088	9,5000	76971,9329	85074,2416
11	4	67	802	0,2228	547,2995	2,5288	0,0494	0,1248	2,6532
12	5	77	236	0,0656	736,6443	0,9212	0,0201	0,0185	0,9397

Таблица 2.13 Результаты нерегулируемого перекрестка с 18.00 до 19.00

№ Направление	t_гр, с	N_i, авт/час	N_глi, авт/час	л_i, авт/час	N_втi, авт/час	tД_H1_i, с	n_0i, авт	tД_H₂_i, с	tД_Hi, с
1	10	50	210	0,0583	562,5788	3,5885	0,0525	0,1882	3,7767
4	10	186	556	0,1544	292,1185	20,8012	31	644,8357	665,6369
5	4	52	506	0,1406	699,0743	1,0853	0,0159	0,0173	1,1025
6	5	63	184	0,0511	770,1534	0,7011	0,0124	0,0087	0,7098
7	10	62	386	0,1072	378,3353	7,9426	0,1585	1,2586	9,2012
10	10	62	563	0,1564	287,9491	21,4535	0,5860	12,5715	34,0250
11	4	54	650	0,1806	644,0477	1,7122	0,0264	0,0451	1,7574
12	5	54	152	0,0422	791,4183	0,5709	0,0086	0,0049	0,5758

Таблица 2.14 Сводная таблица результатов расчета нерегулируемого перекрестка

№ Второстепенного направления	1	4	5	6	7	10	11	12
Время эффективного периода суток	Утро	7.00-8.00	tД_i	2,42	12,69	0,93	0,47	3,87	9,81	1,10	0,42	0,73
			N_i	48	144	37	50	40	40	44	32
		8.00-9.00	tД_i	4,586	970,05	1,38	0,49	10,65	64,77	2,14	0,67	54,91
			N_i	62	198	67	60	52	69	65	59
		9.00-10.00	tД_i	4,29	132,55	1,35	0,62	5,70	23,16	1,33	0,68	5,98
			N_i	48	149	46	38	50	47	50	65
		10.00-11.00	tД_i	4,05	64,73	1,35	0,57	8,37	24,97	1,63	0,63	2,99
			N_i	43	137	60	44	44	45	47	53
	Полдень	11.00-12.00	tД_i	3,29	66,29	1,38	0,83	8,14	26,96	1,56	0,56	2,67
			N_i	50	118	52	46	50	38	47	50
		12.00-13.00	tД_i	2,80	14,74	1,03	0,47	6,84	9,71	1,24	0,44	0,76
			N_i	48	129	52	32	51	22	48	51
		13.00-14.00	tД_i	3,03	16,99	1,04	0,49	5,76	10,90	1,15	0,51	1,01
			N_i	50	160	52	36	38	38	49	36
		14.00-15.00	tД_i	2,78	155,54	1,32	0,85	6,84	22,89	1,17	0,37	8,39
			N_i	48	183	52	50	51	47	54	46
	Вечер	15.00-16.00	tД_i	3,38	713,16	1,31	0,62	8,34	28,68	1,66	0,56	42,25
			N_i	51	210	62	60	74	46	46	63
		16.00-17.00	tД_i	5,83	1083,63	1,42	0,64	9,43	72,68	2,23	0,90	67,76
			N_i	54	219	58	59	68	74	49	66
		17.00-18.00	tД_i	6,32	1520,04	1,69	0,78	11,22	85074,24	2,65	0,94	1439,50
			N_i	70	218	76	73	64	57	67	77
		18.00-19.00	tД_i	3,78	665,64	1,10	0,71	9,20	34,03	1,76	0,58	35,25
			N_i	50	186	52	63	62	62	54	54
T=	606705,61

Анализ данных таблицы 2.14 показывают, что большое значение суммарной задержки на 4 и 10 второстепенных направлениях (рис. 1.1) получается вследствие того, что по отношению к этим направлениям существует большое количество главных направлений. Это приводит к тому, что порой автомобилю, приходится ждать до получаса в направлении 4 и до двух часов в направлении 10, чтобы проехать перекресток или повернуть, из-за этого на этих направлениях нередко образуются заторы.

Полученная величина суммарной задержки может быть использована для оценки эффективности обустройства нерегулируемого перекрестка.

Автомобили на главных направлениях не испытывают помех, движутся по перекрестку без задержек, поэтому пропускная способность этих направлений ограничивается пропускной способностью дорог на подходе или на выходе с перекрестка (на перегоне).

Для расчета пропускной способности перегона необходимо знать геометрические параметры дороги и состав потока, авт/ч:

, (2.18)

где К_мн - коэффициент многополосности (К_мн =1,9 - для двух полос, 2,7 - для трех, 3,5 - для четырех); V₀ - скорость движения одиночного автомобиля, км/ч; L_д - динамический габарит автомобиля.

Динамический габарит автомобиля определяется с учетом продолжительности ориентирования водителя и времени его реакции, м:

, (2.19)

где V₀ - скорость движения одиночного автомобиля, км/ч; t_ор - продолжительность ориентирования водителя, с; t_Р - время реакции водителя, равное 1,5 с; К_Э - характеристика эксплуатационного состояния тормозной системы автомобиля (принимается не менее 1,4); - коэффициент продольного сцепления; i - продольный уклон (при спуске - с минусом);l_а - габарит длины автомобиля,

Продолжительность ориентирования рассчитывают с учетом местных условий движения, с:

, (2.20)

где t₀ - наименьшая продолжительность ориентирования в оптимальных условиях (для автомобильных дорог t₀ = 1,4 с, для населенных пунктов 1,8 с); К₁ - коэффициент, учитывающий наличие стоящих на обочинах пересекаемой дороги автомобилей (если остановка или стоянка автомобилей в пределах пересечений разрешена, К₁ = 0,32; при запрещении остановки К₁ = 0). К₂ и К₃ берутся из таблиц (1; таблица 2.38,2.39).

Динамический габарит с учетом состава потока, м:

, (2.21)

где L_дл, L_дг, L_да - динамический габарит соответственно легкового, грузового автомобиля и автобуса, м; _л, _г, _а - доли данных типов автомобилей в потоке.

Уровень (коэффициент) загрузки дороги движением:

, (2.22)

где N - интенсивность движения на перегоне, авт/час; Р - пропускная способность перегона, авт/час.

Пропускная способность и уровень загрузки определяется для каждого однородного по условиям участка дороги (рисунок 2.7), для одного наиболее загруженного движением времени суток.

Рисунок 2.3 Выделение однородных по условиям участков для вычисления пропускной способности и уровня загрузки

Найдем продолжительность ориентирования водителя:

с.

Для участка 1:

м,

м.

Динамический габарит с учетом состава потока:

м.

Пропускная способность:

авт/час.

Уровень (коэффициент) загрузки:

Для участка 2,

направление 2 - 8:

м,

м.

Динамический габарит с учетом состава потока:

м.

Пропускная способность:

авт/час.

Уровень (коэффициент) загрузки:

Для участка 2,

направление 8 - 2:

м,

м.

Динамический габарит с учетом состава потока:

м.

Пропускная способность:

авт/час.

Уровень (коэффициент) загрузки:

Для участка 4:

м,

м.

Динамический габарит с учетом состава потока:

м.

Пропускная способность:

авт/час.

Уровень (коэффициент) загрузки:

Содержание