Projekt Sygnalizacji Świetlnej Stałoczasowej. Wyznaczenie programu syganlizacji.

Poniższy artykuł ma za zadanie przedstawić tok postępowania przy wyznaczaniu programu sygnalizacji dla skrzyżowania skanalizowanego 4-wlotowego na podstawie poniższych danych wyznaczonych we wcześniejszym artykule „Projekt Sygnalizacji Świetlnej Stałoczasowej. Wyznaczenie macierzy czasów międzyzielonych za pomocą GA Sygnalizacja i obliczeń ręcznych”.

1. Dane wyjściowe i geometria skrzyżowania

Rys 1. Schemat skrzyżowania

Tabelka 1. Zestawienie danych ruchowych pojazdów

Ilość pojazdów	Wlot N			Wlot E			Wlot S			Wlot W
	P	W	L	P	W	L	P	W	L	P	W	L
	54	456	139	53	233	36	49	472	120	85	229	59

2. Macierzy kolizji obliczona przy pomocy programu GA Sygnalizacja

3. Wyznaczona macierz czasów międzyzielonych przy pomocy programu GA Sygnalizacja

4. Podział programu na 4 fazy

5. Obliczenie czasów traconych pomiędzy fazami

5.1. Czasy międzyzielone między fazą I a II

Grupa ewakuująca się	Grupa dojeżdżająca	Czas międzyzielony [sekundy]
K1a	K3c	1
K1b	K3c	2
K3a	K1d	3
K3b	K1d	3
Max czas tracony – max t_m^I		3

5.2. Czasy międzyzielone między fazą II a III

Grupa ewakuująca się	Grupa dojeżdżająca	Czas międzyzielony [sekundy]
K3c	K4	3
K1d	K4	3
Max czas tracony – max t_m^II		3

5.3. Czasy międzyzielone między fazą III a IV

Grupa ewakuująca się	Grupa dojeżdżająca	Czas międzyzielony [sekundy]
K4	K2	3
Max czas tracony – max t_m^III		3

5.1. Czasy międzyzielone między fazą IV a I

Grupa ewakuująca się	Grupa dojeżdżająca	Czas międzyzielony [sekundy]
K2	K3a	3
K2	K1b	5
Max czas tracony – max t_m^IV		5

Czas tracony w cyklu t_S jest sumą maksymalnych czasów międzyzielonych pomiędzy poszczególnymi fazami.

$t_{s}=\sum_{i}\left ( t_{mi} -1\right )=(3-1)+(3-1)+(3-1)+(5-1)=10$

6. Obliczenie natężenia nasycenia

6.1. Relacja na wprost S_W

$S_{W}=[S_{0}+200\cdot (w-3,5)-30\cdot \delta_{1}\cdot i ]\cdot \frac{1}{1+u_{C}}$ [P/hz]

gdzie:

S₀– wyjściowe natężenie nasycenia [E/hz]

– w przypadku relacji bezkolizyjnych na pasie S₀= 1900 E/hz

–w przypadku gdy relacja korzysta ze wspólnego pasa z relacją skrętną o kolizyjnym przebiegu w danej fazie sygnalizacyjnej S₀=1700 E/hz

w – szerokość pasa ruchu 2,5 ) [m]

δ_i – wskaźnik kierunku pochylenia ( δ_i=1 dla wlotu położonego na wzniesieniu[pod górę], δ_i=0 dla wlotu położonego na spadku [w dół])

i – średnie pochylenie wlotu na odcinku 30 m przed linią zatrzymania [%]

u_C – udział pojazdów ciężkich w ruchu [-]

Wlot	Pas	w_p	u_c	i	δ_i	S₀	S_w
W1	1.2	3.50	0.09	2.0	1	1900	1688
W1	1.3	3.50	0.09	2.0	1	1900	1688
W3	3.2	3.50	0.09	2.0	1	1900	1688
W3	3.3	3.50	0.09	2.0	1	1700	1505
W2	2.1	3.50	0.09	2.0	1	1700	1505
W4	4.1	3.50	0.09	2.0	1	1700	1505

6.2. Bezkolizyjne relacje skrętne w lewo lub w prawo S_r

$S_{r}=[S_{0}+80\cdot (w-3,5)-30\cdot \delta _{i}\cdot i-160\cdot \delta _{k}-70\cdot \delta _{t}]\cdot \frac{10^{-3}\cdot R+1,025}{(1+\frac{2}{R})}\cdot \frac{1}{1+u_{c}}$

gdzie:

S₀– wyjściowe natężenie nasycenia [E/hz] $y_{i}=\frac{Q}{S_{j}}=\frac{Q_{w}}{S_{jw}}+\frac{Q_{p}}{S_{jp}}+\frac{Q_{l}}{S_{jl}}=\frac{229}{1505}+\frac{85}{1246}+\frac{59}{1246}=0,267$

– w przypadku relacji bezkolizyjnych na pasie S₀= 1900 E/hz

–w przypadku gdy relacja korzysta ze wspólnego pasa z relacją skrętną o kolizyjnym przebiegu w danej fazie sygnalizacyjnej S₀=1700 E/hz

w – szerokość pasa ruchu 2,5 ) [m]

δ_i – wskaźnik kierunku pochylenia ( δ_i=1 dla wlotu położonego na wzniesieniu[pod górę], δ_i=0 dla wlotu położonego na spadku [w dół])

δ_k – wskaźnik położenia pasa ( δ_k=1 gdy przy chodniku,δ_k=0 gdy nie jest przy chodniku)

δ_t – wskaźnik przejazdu przez torowisko ( δ_t=1 gdy przecina, δ_t=0 gdy nie przecina)

u_C – udział pojazdów ciężkich w ruchu [-]

R – promień skrętu z przedziału 6÷35m. Dla promienie R > 35 m w podanym wzorze $\frac{10^{-3}\cdot R+1,025}{(1+\frac{2}{R})}$ należy przyjąć mnożnik równy 1,0

computer repair software

Wlot	Pas(relacja skrętna)	w_p	u_c	i	δ_i	δ_k	δ_t	R	S₀	S_w
W1	1.1 (p)	3.50	0.09	2.0	1	1.0	0	15.0	1900	1415
W1	1.4 (l)	3.50	0.09	2.0	1	0	0	15.0	1900	1549
W3	3.1 (l)	3.50	0.09	2.0	1	0	0	15.0	1900	1549
W3	3.3 (p)	3.50	0.09	2.0	1	1.0	0	15.0	1700	1246
W2	2.1 (p,l)	3.50	0.09	2.0	1	1.0	0	15.0	1700	1246
W4	4.1 (p,l)	3.50	0.09	2.0	1	1.0	0	15.0	1700	1246

7. Sumaryczny stopień nasycenia i stopnie nasycenia dla poszczególnych faz

7.1. Faza I

Wlot 1: $y_{i}=\frac{1}{n}\cdot \left ( \frac{Q}{S_{j}} \right )=\frac{1}{3}\cdot\left ( \frac{Q_{w}}{S_{jw}}+\frac{Q_{p}}{S_{jp}}\right )=\frac{1}{3}\cdot\left ( 2\cdot \frac{228}{ 1688}+\frac{54}{1415}\right )=0,1028$

Wlot 3: $y_{i}=\frac{1}{n}\cdot \left ( \frac{Q}{S_{j}} \right )=\frac{1}{3}\cdot\left ( \frac{Q_{w}}{S_{jw}}+\frac{Q_{p}}{S_{jp}} \right )=\frac{1}{3}\cdot \left (\frac{315}{1688}+\frac{157}{1505}+\frac{59}{1246} \right )=0,1127$

dla pasa 3.2 : $Q_{w}=\frac{472}{1+0.5\cdot 1}=315$

dla pasa 3.3 : $Q_{w}=\frac{0,5\cdot 472}{1+0.5\cdot 1}=157$ $G_{1}=\frac{y_{1}}{Y}\cdot \left ( T-\sum _{i} t_{mi}\right )=\frac{0,1127}{0,6937}\cdot \left ( 70-10 \right )= 10s$

7.2. Faza II

Wlot 1: $y_{i}=\frac{Q}{S_{j}}=\frac{Q_{l}}{S_{jl}}=\frac{139}{ 1549}=0,089$

Wlot 3: $y_{i}=\frac{Q}{S_{j}}=\frac{Q_{l}}{S_{jl}}=\frac{120}{1549}=0,0774$

7.3. Faza III

Wlot 4: $y_{i}=\frac{Q}{S_{j}}=\frac{Q_{w}}{S_{jw}}+\frac{Q_{p}}{S_{jp}}+\frac{Q_{l}}{S_{jl}}=\frac{229}{1505}+\frac{85}{1246}+\frac{59}{1246}=0,267$

7.4. Faza IV

Wlot 2: $y_{i}=\frac{Q}{S_{j}}=\frac{Q_{w}}{S_{jw}}+\frac{Q_{p}}{S_{jp}}+\frac{Q_{l}}{S_{jl}}=\frac{233}{1505}+\frac{53}{1246}+\frac{36}{1246}=0,231$

7.5. Sumaryczny stopień nasycenia: $Y=\sum y_{maxi}=0,231+0,267+0,1127+0,089=0,6937$

8. Wyznaczenie minimalnej i optymalnej długości cyklu ze wzoru Webstera

8.1. Minimalną długość cyklu dla pojazdów: $T_{min}=\frac{t_{s}}{1-Y}=\frac{10}{1-0,6937}=33$

8.2. Optymalna długość cyklu dla pojazdów: $T_{opt}=\frac{1,5\cdot t_{s}+5}{1-Y}=\frac{1,5\cdot 10+5}{1-0,6937}=65,295$

8.3. Sprawdzenie warunku $T_{opt}\leq T_{max}=120 s$ → $66 s\leq 120 s$ Warunek został spełniony.

9. Przyjęcie długości cyklu

Ostatecznie przyjęto długość cyklu równą 75 sekund

Sprawdzenie warunku $0,75\cdot T_{opt}< T< 1,5\cdot T_{opt}$ → $0,75\cdot 66s=50s< 75 s < 1,5\cdot 66s=99s$ Warunek został spełniony.

10. Wyznaczenie długości światła zielonego dla poszczególnej fazy: $G_{i}=\frac{y_{i}}{Y}\cdot \left ( T-\sum _{i} t_{mi}\right )$

10.1. Faza I

$G_{1}=\frac{y_{1}}{Y}\cdot \left ( T-\sum _{i} t_{mi}\right )=\frac{0,1127}{0,6937}\cdot \left ( 75-14 \right )= 10s$

10.2. Faza II

$G_{2}=\frac{y_{2}}{Y}\cdot \left ( T-\sum _{i} t_{mi}\right )=\frac{0,089}{0,6937}\cdot \left ( 75-14 \right )= 8s$

10.3. Faza III

$G_{3}=\frac{y_{3}}{Y}\cdot \left ( T-\sum _{i} t_{mi}\right )=\frac{0,267}{0,6937}\cdot \left ( 75-14 \right )= 23s$

10.4. Faza IV

$G_{3}=\frac{y_{3}}{Y}\cdot \left ( T-\sum _{i} t_{mi}\right )=\frac{0,231}{0,6937}\cdot \left ( 75-14 \right )= 20s$

11. Sprawdzanie warunku dla pieszych

Minimalną długość sygnału zielonego dla pieszych przy założeniu średniej prędkości pieszych $v_{sr}=1,4 m/s$ ze wzoru: $G_{min}^{p}=\frac{w_{p}}{v_{p}}$ ale nie mniejszą niż 4 sekundy światła zielonego i 4 sekundy migającego światła zielonego.

Grupa sygalizatorów dla danego przejścia	w_p [m]	v_p [m/s]	G_min^p [s]
P1a	4,0	1,4	3
P1c	11,0	1,4	8
P1e	8,0	1,4	6
P2	8,33	1,4	6
P3a	10,5	1,4	8
P3c	7,0	1,4	5
P4	9,8	1,4	7

12. Ostateczne przyjęcie długości świateł zielonych dla poszczególnych grup sygnalizacyjnych i stworzenie programu sygnalizacji za pomocą GA Sygnalizacja

Podczas ustalania programu przedstawionego na rysunku poniżej, okazała się możliwa korekta (zwiększenie) długości czasu świateł zielonych na przejściach dla pieszych. W poniższej tabeli przedstawiono czas palenia się światła zielonego dla wszystkich grup sygnalizacyjnych na skrzyżowaniu.

Grupa	Sygnalizatory	Czas trwania światła zielonego [s]	Faza
K1a	K1a	10	I
K1b	K1b, K1c	10	I
K1d	K1d	8	II
K2	K2	20	IV
K3a	K3a, K3b	10	I
K3c	K3c	8	II
K4	K4	23	III
P1a	P1a, P1b	57 + 4 mig.	II, III, IV
P1c	P1c, P1d	47 + 4 mig.	III, IV
P1e	P1e, P1f	6 + 4 mig.	II
P2	P2a, P2b	7 + 4 mig.	I
P3a	P3a, P3b	47 + 4 mig.	III, IV
P3c	P3c, P3d	6 + 4 mig.	II
P4	P4a, P4b	7 + 4 mig.	I

Program wygenerowany za pomocą programu GA Sygnalizacja

Projekt Sygnalizacji Świetlnej Stałoczasowej. Wyznaczenie programu syganlizacji.

Powiązane artykuły