Контрольная работа по "Управлению транспортными потоками"

регулирования. Таким образом,  введение светофорного регулирования

является не всегда оправданным  и зависит прежде всего от интенсивности конфликтующих потоков и от числа и тяжести ДТП.

В соответствии с ГОСТ 23457-86 "Технические  средства организации дорожного движения. Правила применения" транспортные светофоры типов 1 и 2, а также пешеходные светофоры следует устанавливать на перекрестках и пешеходных переходах при наличии хотя бы одного из следующих условий.

Условие 1 задано в виде сочетаний критических интенсивностей движения на главной и второстепенной дорогах (табл. 1). Введение светофорного регулирования считается оправданным, если наблюдаемая на перекрестке интенсивность конфликтующих транспортных потоков в течении каждого из любых 8 часов обычного рабочего дня не менее заданных сочетаний.

Условие 2 задано в виде сочетания  критических интенсивностей конфликтующих  транспортного и пешеходного  потоков. Введение светофорного регулирования считается оправданным, если в течении каждого из любых 8 часов рабочего дня по дороге в двух направлениях движется не менее 600 ед./час (для дорог с разделительной полосой 1000 ед./час) транспортных средств и в то же время эту улицу переходят в одном, наиболее загруженном направлении не менее 150 чел. в час.

Для населенных пунктов с населением менее 10000 человек, значения критических интенсивностей движения, оговоренные условиями 1 и 2, снижаются на 30%.

Условие 3 заключается в том, что  светофорное регулирование вводится, когда условия 1 и 2 целиком не выполняются, но оба выполняются не менее чем на 80%.

Условие 4 задано определенным числом ДТП. Введение светофорного регулирования считается оправданным, если за последние 12 месяцев на перекрестке произошло не менее 3 ДТП (которые могли бы быть предотвращены при наличии светофорной сигнализации) и хотя бы одно из условий 1 и 2 выполняется не менее чем на 80%.

Перевод светофоров на режим желтого  мигающего сигнала (или применение для этих целей специального транспортного  светофора типа 7) осуществляют при снижении интенсивности движения до 50% от норм, оговоренных условиями 1 и 2. Кроме этого, светофоры типа 7 могут применяться и при более низкой интенсивности на опасных

участках, где не обеспечена видимость  на  расстоянии,  достаточном

для остановки транспортного средства в случае необходимости.

Табл.1. Сочетание критических интенсивновностей  потоков на главной

и второстепенной дорогах, необходимых  для установки светофоров.

Число полос движения в одном  направлении		Интенсивность движения по главной  дороге в двух направле- ниях ед./час	Интенс. движ. по второстеп. дороге в  одном наиболее загр. напр. ед./ч
Главная дорога	Второстепенная дорога
1	1	750 670 580 500 410 380	75 100 125 150 175 190
2 или более	1	900 800 700 600 500 400	75 100 125 150 175 200
2 или более	2 или более	900 825 750 675 600 525 480	100 125 150 175 200 225 240

Перечисленные положения разработаны  с учетом зарубежного опыта и специфики наших условий. Соблюдение этих положений в принципе должно обеспечить экономическую целесообразность введения светофорного регулирования.  Вместе  с  тем,  в  каком  бы виде не были представлены указанные нормативы,  они не  смогут  охватить  всего многообразия случаев, встречающихся на практике. Поэтому, рассматривая условия 1 - 4 в качестве критериев введения светофора, необходимо в каждом конкретном случае проводить технико-экономический анализ. При соответствующем обосновании светофоры могут быть установлены на перекрестке и при невыполнении условий 1 - 4.

Сущность технико-экономического анализа заключается в сравнении годовых суммарных приведенных затрат, связанных с движением через перекресток конфликтующих транспортных потоков для случаев отсутствия и наличия на том же перекрестке светофорного регулирования.

На нерегулируемом перекрестке  суммарные, приведенные к году затраты (ПЗн) складываются из потерь народного хозяйства, связанных с транспортными задержками на второстепенной дороге, и ущерба от ДТП. При наличии светофорной сигнализации суммарные затраты (ПЗр) складываются из потерь от транспортных задержек на главной и второстепенной дорогах, ущерба от ДТП а также затрат, связанных со стоимостью, установкой и эксплуатацией технических средств.

Конструкция светофоров.

 

Светофор состоит из отдельных  секций, каждая из которых предназначена для определенного сигнала.  В зависимости от типа светофора секции могут иметь различные конструктивные особенности (форма и размеры сигнала, особенности символа, источника света, светофильтра и т.д.). Общим для всех секций является наличие оптического устройства.

Светофор состоит из секций, соединенных  между собой резьбовыми пустотелыми втулками, через которые пропущены провода. Секция представляет собой корпус с крышкой и противосолнечным козырьком. В крышке смонтировано оптическое устройство, состоящее из отражателя, цветного светофильтра, резинового кольца-уплотнителя и подвижного стакана с электролампой. При перемещении стакана нить лампы устанавливается в фокусе отражателя.

Тенденция развития  современных  конструкций светофоров заклю-

чается в совершенствовании  основных элементов светооптической  системы: источника света, светофильтра, отражателя, а также надежности конструкции в целом.

В качестве источников света применяют  лампы накаливания общего и специального назначения. Известны конструкции, где в качестве источника света используют газосветные трубки или излучающие диоды. Основным недостатком ламп накаливания общего назначения являются большая протяженность нити, которая плохо поддается фокусировке, и низкая виброустойчивость ламп. Кроме того, они имеют сравнительно малый срок службы (500-800 ч.), обусловленный специфическим режимом работы. Повышение срока службы ламп идет по пути применения специальных наполнителей (криптон), усложнения технологии изготовления нити накаливания, увеличения числа держателей нити.

В некоторых конструкциях светофоров в качестве источника света используются низковольтные галогенные лампы. Обладая  при малых размерах повышенной удельной светоотдачей и компактной нитью, эти лампы хорошо фокусируются. Однако широкого распространения они не получили вследствие их сравнительно высокой стоимости и необходимости применения повышающих трансформаторов.

В светофорах применяются светофильтры-рассеиватели и светофильтры-линзы. Первые обеспечивают необходимое перераспределение светового потока в пространстве. Для этих целей на их внутренней стороне формируется узорчатый, призматический, ромбический или каплевидный рисунок. Важной характеристикой является угол светорассеяния - наибольший угол, в пределах которого сила света уменьшается вдвое по сравнению с ее осевым значением.

Светофильтры-линзы способствуют концентрации светового потока. Их использование позволяет отказаться от использования отражателя и уменьшить размер сигнала (транспортные светофоры типов 3 и

5). Светофоры с такими светофильтрами  применяют, когда видимость сигнала  должна быть обеспечена в достаточно  узких пределах - на одной-двух  полосах движения.

Конструкция отражателя характеризуется  двумя основными внутренними поверхностями: параболоидной, обеспечивающих концентрацию светового потока, и конической (или цилиндрической), предназначенной для увеличения глубины отражателя и тем самым уменьшения выгорания красителя светофильтра. В конструкции современных светофоров

фокальную плоскость  отражателя максимально приближают к плоскости

светового отверстия,  за которой  начинается балластная (нерабочая)

коническая поверхность.

Самым распространенным антифантомным  устройством является противосолнечный козырек. Однако при низком положении солнца (в направлении восток-запад, запад-восток) может возникнуть одновременное свечение всех сигналов светофора. Известно несколько методов, позволяющих устранить фантомный эффект и получивших распространения в практике регулирования. Как правило, они связаны с некоторыми изменениями в конструкции отражателя или светофильтра. Отражатель с так называемым антифантомным крестом представляет собой взаимно перпендикулярные сегментные пластины с прорезями для размещения галогенной лампы. Луч света, попадающий от постороннего источника на отражатель, отклоняется и поглощается зачерненной поверхностью пластин. В то же время пластины практически полностью пропускают лучи от лампы светофора. Други решением является установка перед светофильтром рассеивателем специальной антифантомной линзы, имеющей пилообразный профиль. Луч солнца, попадая на на наклонную поверхность, отбрасывается на зачерненную горизонтальную ступеньку и поглощается. Известны также методы устранения фантомного эффекта путем установки перед внутренней поверхностью светофильтра перегородки сотовой конструкции, которая пропускает горизонтальный световой поток оптического устройства светофора, однако задерживает солнечные лучи, если они имеют хотя бы небольшое отклонение по горизонтали.

 

 ДОРОЖНЫЕ КОНТРОЛЛЕРЫ.

4.1. Назначение и классификация.

Дорожные контроллеры предназначены  для переключения сигналов светофоров и символов управляемых дорожных знаков. Помимо этого, в зависимости  от конструкции дорожные контроллеры (ДК) могут сигнализировать о выполнении команд, поступающих из центра управления, об исправности самого контроллера, выступать в роли командного устройства для группы других контроллеров при объединении нескольких перекрестков в единую систему управления.

Контроллеры делятся на локальные и системные. Локальные контроллеры управляют светофорной сигнализацией только с учетом условий движения на данном перекрестке. Обмен информацией с контроллерами других перекрестков и управляющим пунктом не предусмотрен.

К локальным относят следующие типы ДК.

1. Контроллеры жесткого управления  с фиксированными длительностями фаз или разрешающих сигналов по отдельным направлениям перекрестка. Светофорные сигналы переключаются по одной или нескольким заранее заданным временным программам. Такие контроллеры предназначены для управления дорожным движением на перекрестках с мало изменяющейся в течении дня интенсивностью движения.

2. Вызывные устройства, которые  обеспечивают переключение светофорных  сигналов по вызову пешеходами  или транспортными средствами, прибывающими, прибывающими с прилегающих к магистрали улиц. Эти контроллеры предназначены предназначены для управления эпизодическим движением пешеходов или транспортных средств по пересекающим магистраль направлениям. Длительности разрешающих сигналов для пешеходов и указанных транспортных средств, как и в предыдущем случае, фиксированы. В последнее время вызывные устройства отдельно не выпускают. Вызов фазы по запросу пешеходов обеспечивают контроллеры всех типов.

3. Контроллеры адаптивного управления, обеспечивающих непостоянную длительность фаз (разрешающих сигналов). Они предназначены для управления движением на перекрестках, где интенсивность движения часто меняется в течении суток. Длительность сигналов так же, как и всего цикла регулирования, меняется в заранее заданны пределах от минимального до максимального значения.

Системные контроллеры переключают  сигналы светофоров по командам управляющего пункта или какого либо контроллера, включенного в систему и выполняющего роль координатора.

К ним относят следующие типы.

1. Программные контроллеры жесткого  управления. Они управляют движением  по одной из нескольких заранее  заданных временных программ, заложенных в контроллерах. Все входящие в систему дорожные контроллеры подключены к магистральному каналу связи. Программа и момент ее включения выбираются по команде одного из контроллеров или управляющего пункта.

2. Контроллеры непосредственного  подчинения жесткого и адаптивного управления. Каждый из них имеет отдельный канал связи с УП. Момент включения и длительность сигналов зависят от команд, поступающих из УП по указанным каналам связи. В свою очередь каждый контроллер по этим же каналам информирует Уп о режиме функционирования и исправности своего оборудования. Контроллеры адаптивного управления имеют возможность коррекции управляющих воздействий УП. Каждый такой контроллер имеет только одну заложенную в него программу, выполняющую роль резервной. Она реализуется при нарушении связи с УП, когда контроллер временно переходит на режим локального управления.

3. Контроллеры для переключения  символов управляемых дорожных  знаков и указателей рекомендуемой  скорости. Такие контроллеры, как  правило, применятся в рамках  АСУД, поэтому относятся к классу  системных.

Помимо этой классификации, все ДК, находящиеся в эксплуатации, можно разделить на две группы: контроллеры, обеспечивающие только пофазное управление (длительность разрешающих сигналов для всех направлений данной фазы одинаковы); контроллеры, имеющие возможность обеспечивать, помимо пофазного, управление по отдельным направлениям перекрестка. Последние получают наибольшее распространение, так как увеличивают гибкость, а следовательно и эффективность управления.

По конструктивному признаку ДК могут быть выполнены на базе электромеханических, электронно-релейных или полностью электронных схем. Последние изготавливают на дискретных элементах (потенциально-импульсные схемы) или на интегральных микросхемах.

4.2. Структурная схема контроллера.

Исходя из назначения ДК (рис.3) основными  его устройствами являются блок управления (программно-логическое устройство) и силовая часть (исполнительное устройство). Блок управления предназначен для формирования длительности основных и промежуточных тактов регулирования, силовая часть - для переключения сигналов светофоров. Так как на перекрестке одновременно могут быть включены несколько десятков ламп, силовая часть контроллера коммутирует токи большой величины. Работа блока управления основана на слаботочных устройствах, действующих при напряжении 5-12 В. Поэтому в любом контроллере блок управления и силовая часть представляют отдельные его части. Причем силовая часть работает по командам блока управления.

--1---------------------- --2----------------------

Линия | Блок связи с УП | | Блок |

связи | или синхронизирующим  ------- опорных |

----------- устройством | | импульсов |

|  | | | |

|  ------------------------- -------------------------