background image

Katedra Dróg i Mostów

   

           Gliwice, 9.04.2013

Wydział Budownictwa
Politechnika Śląska

Systemy Sterowania Ruchem

Ćwiczenie projektowe

Wykonał:

Krzysztof JĘDRZEJCZAK

Konsultował:

mgr inż. Wojciech Dziadek

Studia II stopnia

Semestr II

Rok akademicki: 2012\2013

background image

1. Przyjęcie schematu kolejności faz:

2. Przeliczenie natężeń na wartości obliczeniowe:

Wlot A:

Q

AL

'

=

Q

AL

K

15

=

150

0,99

=

152 [ /h]

Q

AW

'

=

Q

AW

K

15

=

120

0,99

=

122 [ /h]

Q

AP

'

=

Q

AP

K

15

=

40

0,99

=

41 [ ph]

background image

Wlot B:

Q

BL

'

=

Q

BL

K

15

=

70

0,99

=

71 [ /h]

Q

BW

'

=

Q

BW

K

15

=

150

0,99

=

152 [ /h]

Q

BP

'

=

Q

BP

K

15

=

120

0,99

=

122 [ /h]

Wlot C:

Q

CW

'

=

Q

CW

K

15

=

120

0,99

=

122 [ p/]

Q

CP

'

=

Q

CP

K

15

=

150

0,99

=

152 [ p/]

Wlot D:

Q

DW

'

=

Q

DW

K

15

=

300

0,99

=

304 [ p/h]

Q

DP

'

=

Q

DP

K

15

=

50

0,99

=

51 [ ph]

      

3. Wyznaczenie grup i liczby pasów:

4. Wyznaczenie szczytowych natężeń grup pasów:

Wlot A:

Q

AL

1

=

152 [ p/]

Q

AWP

2

=

122 + 41 = 163 [ /h]

Wlot B:

Q

BP

1

=

122 [ /h]

Q

BW

2

=

152 [ /h]

Q

BL

3

=

71 [ p/]

Wlot C:

Q

CW

1

=

122 [ /h]

Q

CP

2

=

152 [ ph]

Wlot D:

Q

DWP

1

=

304 + 51 = 355 [ /h]

background image

5. Obliczenie skorygowanych wartości natężeń:

Wlot A:

Q

SA

1

=

Q

AL

1

f

u

=

152⋅1,00 = 152 [ p/]

Q

SA

2

=

Q

AWP

2

f

u

=

163⋅1,00 = 163 [ /h]

Wlot B:

Q

SB

1

=

Q

BP

1

f

u

=

122⋅1,00 = 122 [ ph]

Q

SB

2

=

Q

BW

2

f

u

=

152⋅1,00 = 152 [ ph]

Q

SB

3

=

Q

BL

3

f

u

=

71⋅1,00 = 71 [ ph]

Wlot C:

Q

SC

1

=

Q

CW

1

f

u

=

122⋅1,00 = 122 [ ph]

Q

SC

2

=

Q

CP

2

f

u

=

152⋅1,00 = 152 [ p/]

Wlot D:

Q

SD

1

=

Q

DWP

1

f

u

=

355⋅1,05 = 373 [ p/]

6. Udział relacji skrętnych:

Wlot A:

SP =

41

163

=

0,25

Wlot D:

SP =

51

355

=

0,14

7. Obliczenie natężenia nasycenia

= 1900⋅ n⋅ f

w

f

c

f

s

f

mp

f

a

f

o

f

p

f

l

[

p/hz ]

Wlot A:

S

AL

=

1900⋅ 1⋅1,04 ⋅0,87 ⋅1,015⋅1,0 ⋅1,0 ⋅0,90⋅ 1,0⋅ 0,95 = 1492 [ /hz]

S

AWP

=

1900⋅1⋅1,04 ⋅0,87⋅1,015⋅1,0 ⋅1,0⋅ 0,90⋅0,948⋅1,0 = 1489 [ /hz ]

f

p

=

1,0 − p

p

(

0,15 +

QP

2100

) =

1,0 − 0,25 (0,15 +

120

2100

) =

0,948

Wlot B:

S

BP

=

1900⋅1 ⋅0,93⋅0,94⋅ 1,015⋅1,0 ⋅1,0⋅0,90⋅0,85⋅1,0 = 1290 [ /hz]

S

BW

=

1900⋅ 1⋅0,93⋅0,94⋅1,015⋅1,0 ⋅1,0⋅ 0,90⋅1,0⋅1,0 = 1518 [ /hz ]

S

BL

=

1900⋅1 ⋅0,93⋅0,94⋅ 1,015⋅1,0 ⋅1,0⋅ 0,90⋅ 1,0⋅ 0,95 = 1442 [ /hz]

Wlot C:

S

CW

=

1900⋅1 ⋅0,93⋅1,00⋅0,985⋅1,0 ⋅1,0⋅ 0,90⋅1,0⋅1,0 = 1567 [ phz ]

S

CP

=

1900⋅1 ⋅0,93⋅1,00⋅ 0,985⋅1,0⋅1,0⋅0,90⋅0,802⋅1,0 = 1257 [ /hz]

f

p

=

0,85 −

QP

2100

=

0,85 −

100

2100

=

0,802

background image

Wlot D:

S

DWP

=

1900⋅ 2⋅ 1,04⋅ 0,93⋅1,015⋅1,0⋅1,0 ⋅0,90 ⋅0,979 ⋅1,0 = 3287 [ p/hz ]

f

p

=

1 − p

p

0,15 = 1 − 0,14⋅ 0,15 = 0,979

8. Obliczenie stopni nasycenia dla grup pasów dla każdej z faz:

Stopnie nasycenia dla grup:

max. stopień nasycenia dla fazy:

y

DWP

=

373

3287

=

0,113

y

CW

=

122

1567

=

0,079

y

CP

=

152

1257

=

0,121

0,121

y

BP

=

122

1290

=

0,095

y

BW

=

152

1518

=

0,100

y

AWP

=

162

1489

=

0,109

0,109

y

AL

=

152

1492

=

0,102

y

BL

=

71

1442

=

0,049

0,102

9. Ustalenie kolejności faz:

10. Obliczenie stopnia nasycenia:

=

y

max

=

0,121 + 0,109 + 0,102 = 0,332 < 1

background image

11. Obliczenie czasów międzyzielonych:

11.1. Przejście fazy I/II

Punkt kolizji 1

t

e

(

D

W P

, B

W

) =

23,73 + 10

14

=

2,41 s

t

d

(

D

W P

, B

W

) =

34,09

14

+

1 = 3,43 s

t

m

min

=

3 + 2,41 − 3,43 = 1,98 s

Punkt kolizji 2

t

e

(

D

W P

, B

W

) =

16,77 + 10

14

=

1,91 s

t

d

(

D

W P

, B

W

) =

20,19

14

+

1 = 2,44 s

t

m

min

=

3 + 1,91 − 2,44 = 2,47 s

Punkt kolizji 3

t

e

(

D

W P

, B

W

) =

17,07 + 10

14

=

1,93 s

t

d

(

D

W P

, B

W

) =

14,55

14

+

1 = 2,04 s

t

m

min

=

3 + 1,93 − 2,04 = 2,89 s

Punkt kolizji 4

t

e

(

C

W

, B

W

) =

18,43 + 10

14

=

2,03 s

t

d

(

C

W

, B

W

) =

12,90

14

=

1,92 s

t

m

min

=

3 + 2,03 − 1,92 = 3,11 s

background image

Punkt kolizji 5

t

e

(

C

W

, B

P

) =

35,81 + 10

14

=

3,27 s

t

d

(

C

W

, B

P

) =

21,03

14

+

1 = 2,50 s

t

m

min

=

3 + 3,27 − 2,50 = 3,77 s

Punkt kolizji 6

t

e

(

B

W P

, A

W P

) =

23,91 + 10

14

=

2,42 s

t

d

(

B

W P

, A

W P

) =

15,31

14

+

1 = 2,09 s

t

m

min

=

3 + 2,42 − 2,09 = 3,33 s

Punkt kolizji 7

t

e

(

D

W P

, A

W P

) =

23,98 + 10

14

=

2,43 s

t

d

(

D

W P

, A

W P

) =

18,65

14

+

1 = 2,33 s

t

m

min

=

3 + 2,43 − 2,33 = 3,10 s

Punkt kolizji 8

t

e

(

C

W

, A

W P

) =

11,73 + 10

14

=

1,55 s

t

d

(

C

W

, A

W P

) =

22,03

14

+

1 = 2,57 s

t

m

min

=

3 + 1,55 − 2,57 = 1,98 s

Punkt kolizji 9

t

e

(

C

P

, A

W P

) =

16,92 + 10

14

=

1,92 s

t

d

(

C

P

, A

W P

) =

33,07

14

+

1 = 3,36 s

t

m

min

=

3 + 1,92 − 3,36 = 1,56 s

Punkt kolizji 10

t

e

(

D

W P

, A

W P

) =

34,21 + 10

14

=

3,16 s

t

d

(

D

W P

, A

W P

) =

20,47

14

+

1 = 2,46 s

t

m

min

=

3 + 3,16 − 2,46 = 3,70 s

Przyjęto czas międzyzielony: 

t

m I II

=

s

background image

11.2. Przejście fazy II/III:

Punkt kolizji 1

t

e

(

B

W

, A

L

) =

19,00 + 10

14

=

2,07 s

t

d

(

B

W

, A

L

) =

17,50

14

+

1 = 2,25 s

t

m

min

=

3 + 2,07 − 2,25 = 2,82 s

Punkt kolizji 2

t

e

(

B

P

, A

L

) =

19,62 + 10

14

=

2,12 s

t

d

(

B

P

, A

L

) =

35,05

14

+

1 = 3,50 s

t

m

min

=

3 + 2,12 − 3,50 = 1,62 s

Punkt kolizji 3

t

e

(

A

W P

, B

L

) =

23,54 + 10

14

=

2,40 s

t

d

(

A

W P

, B

L

) =

12,54

14

+

1 = 1,89 s

t

m

min

=

3 + 2,40 − 1,89 = 3,51 s

Punkt kolizji 4

t

e

(

A

W P

, B

L

) =

20,47 + 10

14

=

2,18 s

t

d

(

C

W

, B

W

) =

12,90

14

=

1,92 s

t

m

min

=

3 + 2,18 − 2,86 = 2,32 s

Przyjęto czas międzyzielony

:

  t

m II III

=

s

background image

11.3. Przejście fazy III/I

Punkt kolizji 1

t

e

(

A

L

, D

W P

) =

15,66 + 10

14

=

1,83 s

t

d

(

A

L

, D

W P

) =

18,13

14

+

1 = 2,29 s

t

m

min

=

3 + 1,83 − 2,29 = 2,54 s

Punkt kolizji 2

t

e

(

A

L

, D

W P

) =

20,42 + 10

14

=

2,17 s

t

d

(

A

L

, D

W P

) =

15,09

14

+

1 = 2,08 s

t

m

min

=

3 + 2,17 − 2,08 = 3,09 s

Punkt kolizji 3

t

e

(

A

L

,C

W

) =

30,43 + 10

14

=

2,89 s

t

d

(

A

L

, C

W

) =

29,72

14

+

1 = 3,12 s

t

m

min

=

3 + 2,89 − 3,12 = 2,77 s

Punkt kolizji 4

t

e

(

B

L

, D

W P

) =

26,00 + 10

14

=

2,57 s

t

d

(

B

L

, D

W P

) =

34,41

14

=

3,46 s

t

m

min

=

3 + 2,57 − 3,46 = 2,11 s

background image

Punkt kolizji 5

t

e

(

B

L

, D

W

) =

19,35 + 10

14

=

2,09 s

t

d

(

B

L

, D

W

) =

18,54

14

+

1 = 3,04 s

t

m

min

=

3 + 2,09 − 3,04 = 2,05 s

Punkt kolizji 6

t

e

(

B

L

,C

W

) =

14,56 + 10

14

=

1,75 s

t

d

(

B

W P

, A

W P

) =

10,62

14

+

1 = 1,76 s

t

m

min

=

3 + 1,75 − 1,76 = 2,99 s

Przyjęto czas międzyzielony

:

 

t

m III I

=

s

12. Obliczenie czasu traconego w cyklu:

t

s

=

(

t

m

1) = (4 −1) + (4 −1) + (4 −1) = 9 s

13. Wyznaczenie czasu optymalnego cyklu:

T

opt

=

1,5⋅t

s

+

5

1 − Y

=

1,5⋅9 + 5

1 − 0,332

=

28 < 120 s

   warunek spełniony

14. Obliczenie długości sygnałów zielonych dla poszczególnych faz:

G

i

=

y

i

Y

(

T

opt

t

m

)

G

I

=

0,121
0,332

(

28 − 12) = 6        G

II

=

0,109
0,332

(

28 − 12) = 6       G

III

=

0,109
0,332

(

28 − 12) = 5 s

Dla każdej z fazy poszczególnych faz przyjęto Gi= 8s, ponieważ obliczone czasu nie spełniały 

warunku minimalnego trwania sygnału zielonego.

15. Obliczeni długości cyklu:

=

G

i

+

t

mi

=

8 + 8 +8 + 4 + 4 + 4 = 36 < 120    warunek spełniony

16. Sprawdzenie przepustowości i obliczenie stopnia obciążenia:

C

AL

=

S

AL

G

III

+

1

T

=

1492

8 +1

36

=

373 [ p/] > 152 [ /h] →

152
373

=

0,408

C

AWP

=

S

AWP

G

II

+

1

T

=

1489

8 +1

36

=

373 [ /h] > 163 [ p/] →

163
373

=

0,437

C

BP

=

S

BP

G

II

+

1

T

=

1290

8 +1

36

=

323 [ /h] > 122 [ /h] →

122
323

=

0,378

C

BW

=

S

BW

G

II

+

1

T

=

1518

8 +1

36

=

380 [ /h] > 152 [ p/] →

152
380

=

0,400

C

BL

=

S

BL

G

III

+

1

T

=

1442

8 +1

36

=

361 [ /h] > 71 [ p/] →

71

361

=

0,197

C

CW

=

S

CW

G

I

+

1

T

=

1567

8 +1

36

=

392 [ p/] > 122 [ /h] →

122
392

=

0,311

background image

C

CP

=

S

CP

G

I

+

1

T

=

1257

8 +1

36

=

315 [ /h] > 152 [ ph] →

152
315

=

0,483

C

DWP

=

S

DWP

G

I

+

1

T

=

3287

8 +1

36

=

822 [ /h] > 373 [ /h] →

373
822

=

0,454

17. Obliczenie czasu ewakuacji pieszych:

t

epC , B

=

S

ep

V

ep

=

14

1,4

=

10 s

18. Program sygnalizacji świetlnej:

Wyznaczony program sygnalizacji świetlnej nie zapewnia bezpiecznej obsługi pieszych na wlotach 

B i C (nie ma zapewnionego czasu ewakuacji pieszych na przejściu) dlatego wymagana jest korekta 

programu poprzez wydłużenie czasu sygnału zielonego poszczególnych faz.

14'. Wyznaczenie długości sygnałów zielonych dla poszczególnych faz:

Dla zapewnienia możliwości ewakuacji z przejś dla pieszych wydłużono długość sygnału zielonego 

dla fazy I oraz II:

G

I

=

20 s

G

II

=

20 s

G

III

=

s

15'. Obliczeni długości cyklu:

=

G

i

+

t

mi

=

20 + 20 +8 + 4 + 4 + 4 = 60 < 120  

warunek spełniony

background image

16'. Sprawdzenie przepustowości i obliczenie stopnia obciążenia:

C

AL

=

S

AL

G

III

+

1

T

=

1492

8 +1

60

=

224 [ /h] > 152 [ p/] →

152
224

=

0,679

C

AWP

=

S

AWP

G

II

+

1

T

=

1489

20 +1

60

=

522 [ /h] > 163 [ /h] →

163

522

=

0,295

C

BP

=

S

BP

G

II

+

1

T

=

1290

20 +1

60

=

452 [ /h] > 122 [ p/] →

122
452

=

0,270

C

BW

=

S

BW

G

II

+

1

T

=

1518

20 +1

60

=

532 [ p/] > 152 [ /h] →

152
532

=

0,286

C

BL

=

S

BL

G

III

+

1

T

=

1442

8 +1

60

=

217 [ p/] > 71 [ /h] →

71

217

=

0,327

C

CW

=

S

CW

G

I

+

1

T

=

1567

20 +1

60

=

549 [ /h] > 122 [ p/] →

122
549

=

0,222

C

CP

=

S

CP

G

I

+

1

T

=

1257

20 +1

59

=

440 [ ph] > 152 [ /h] →

152
440

=

0,345

C

DWP

=

S

DWP

G

I

+

1

T

=

3287

20 +1

60

=

1151 [ p/] > 373 [ /h] →

373

1151

=

0,324

background image

19. Skorygowany program sygnalizacji świetlnej:

background image

20. Obliczenie strat czasu na poszczególnych wlotach:

20.1. Grupy pasów:

Grupa pasów AL:

d

1

=

0,38⋅60

(

1 −

8+1

60

)

2

1 −

8+1

60

0,679

=

18,34 [ /]

d

2

=

173⋅0,679

2

{(

0,679 − 1) +

(

0,679 − 1)

2

+

16⋅0,679

224

} =

5,44 [ /]

d

AL

=

18,34 + 5,44 = 23,78 [ s]

Grupa pasów AWP:

d

1

=

0,38⋅ 60

(

1 −

20+1

60

)

2

1 −

20+1

60

0,295

=

10,74 []

d

2

=

173⋅ 0,295

2

{(

0,295 − 1) +

(

0,295 − 1)

2

+

16 ⋅0,295

522

} =

0,10 [ s]

d

AWP

=

10,74 + 0,10 = 10,84 [ s]

Grupa pasów BP:

d

1

=

0,38⋅60

(

1 −

20+1

60

)

2

1 −

20+1

60

0,270

=

10,64 [ s]

d

2

=

173⋅0,270

2

{(

0,270 − 1) +

(

0,270 − 1)

2

+

16⋅0,270

452

} =

0,08 []

d

BP

=

10,64 + 0,08 = 10,72 [ P]

Grupa pasów BW:

d

1

=

0,38⋅60

(

1 −

20+1

60

)

2

1 −

20+1

60

0,286

=

10,71 [s]

d

2

=

173⋅0,286

2

{(

0,286 − 1) +

(

0,286 − 1)

2

+

16⋅0,286

532

} =

0,09 []

d

BW

=

10,71 + 0,09 = 10,80 [ P]

background image

Grupa pasów BL:

d

1

=

0,38⋅60

(

1 −

8+1

60

)

2

1 −

8+1

60

0,327

=

17,32 [ s]

d

2

=

173⋅0,327

2

{(

0,327 − 1) +

(

0,327 − 1)

2

+

16⋅0,327

217

} =

0,33 [ s]

d

BL

=

17,32 + 0,33 = 17,65 [ /]

Grupa pasów CW:

d

1

=

0,38⋅ 60

(

1 −

20+1

60

)

2

1 −

20+1

60

0,222

=

10,44 []

d

2

=

173⋅0,222

2

{(

0,222 − 1) +

(

0,222 − 1)

2

+

16⋅0,222

549

} =

0,04 []

d

CW

=

10,44 + 0,04 = 10,48 [ P]

Grupa pasów CP:

d

1

=

0,38⋅60

(

1 −

20+1

60

)

2

1 −

20+1

60

0,345

=

10,96 [s]

d

2

=

173⋅ 0,345

2

{(

0,345 − 1) +

(

0,345 − 1)

2

+

16 ⋅0,345

440

} =

0,20 [ s]

d

CP

=

10,96 + 0,20 = 11,16 []

Grupa pasów DWP:

d

1

=

0,38⋅60

(

1 −

20+1

60

)

2

1 −

20+1

60

0,324

=

10,87 [s]

d

2

=

173⋅0,324

2

{(

0,324 − 1) +

(

0,324 − 1)

2

+

16 ⋅0,324

1151

} =

0,06 []

d

DWP

=

10,87 + 0,06 = 10,93 [ P]

background image

20.2. Wloty

d

A

=

d

zi

Q

Si

Q

Si

=

23,78⋅224 + 10,84⋅522

224 + 522

=

14,76 [ P]

d

B

=

10,72 ⋅ 452 + 10,80⋅532 + 17,32 ⋅217

452 + 532 + 217

=

11,94 [ P]

d

C

=

10,44⋅ 549 + 10,96⋅440

549 + 440

=

10,67 []

d

D

=

10,93 [ P]

21. Wyznaczenie poziomu swobody ruchu na wlotach:

Wlot

Średni czas zatrzymania d [s/P]

PSR

A

14,76

B

B

11,94

B

C

10,67

B

D

10,93

B

22. Obliczenie strat czasu na skrzyżowaniu oraz wyznaczenie poziomu swobody:

d

zSKRZYŻ

=

d

zwl

Q

wl

Q

wl

d

zSKRZYŻ

=

14,76 ⋅746 + 11,94⋅1201 + 10,67 ⋅989 + 10,93⋅1151

746 + 1201 + 989 + 1151

=

11,86 [ /]

PSR skrzyżowania → B

background image

23. Rozmieszczenie sygnalizatorów na skrzyżowaniu:

background image

24. Zestawienie sygnalizatorów i tablic F11:

Rodzaj sygnalizatora

oznaczenie

sztuki

Sposób zamocowania

Dla pojazdów

Sygnalizator ogólny S1

K-A2
K-D1
K-D2

1
1
1

Wspornik nad jezdnią

Sygnalizator kierunkowy S3 
(na wprost)

K-B2
K-C1

1
1

Wspornik nad jezdnią

Sygnalizator kierunkowy S3 
(w lewo)

K-A1
K-B3

1
1

Wspornik nad jezdnią

Sygnalizator kierunkowy S3 
(w prawo)

K-B1
K-C2

1
1

Wspornik nad jezdnią

Dla pieszych

Sygnalizator dla pieszych S5

P-B1
P-B2

1
1

Na słupie

P-C1
P-C2

1
1

Tablica

sztuki

3

2

2

2