Расчёт эффективности для перекрёстка с двумя полосами в каждом направлении.

В существующей системе для двухполосного в каждом направлении перекрёстка, при наличии значимого количества транспорта, поворачивающего налево, наиболее эффективно четырёхфазное светофорное регулирование перекрёстка. В этом случае, разрешено движение во все стороны последовательно из каждой четверти перекрёстка. То есть постоянно через перекрёсток проезжает две полосы движения (теоретически, если не учитывать влияние пешеходов, которые имеют приоритет). Рассмотрим четырёхфазную систему с длительностью полного цикла 1 минута с выделенной полосой для ОТ и без выделенной полосы. Так как через стоп линию проезжает 1 автомобиль за 2 секунды [расчёт пропускной способности магистралей и узлов], а «доезд» занимает 3 секунды, получаем длительность одной фазы (60сек-4*3сек)/4=12 сек. За которые по одной полосе проезжает 6 автомобилей. А за полный цикл по перекрёстку 4*6= 24 автомобиля в минуту. Если на дороге нет выделенной полосы для ОТ, то движение по перекрёстку происходит по двум полосам, то есть с интенсивностью 48 автомобилей в минуту.

Так как концепция ПВП организует эффективное движение до восьми полос одновременно (теоретический максимум), то увеличение пропускной способности перекрёстка составит от двух (все едут только прямо) до четырёх раз ( все только поворачивают ). Пешеходы никак не влияют на пропускную способность перекрёстка. Таким образом, среднее увеличение пропускной способности составит более двух раз.

На практике, всегда существуют преобладающие потоки. Так как движение регулируется пополосно независимо, и система СПРУТ (или отдельная камера на перекрёстке) знает как кто поедет через перекрёсток, то возможна максимальная эффективность движения: вообще не включать ненужные стрелки, комбинировать повороты с проездом по прямой, максимально точно регулировать длительность светофоров.

Но главная цель ПВП - организация выделенной полосы для общественного транспорта, а увеличение пропускной способности перекрёстка для всего транспорта бесплатный бонус.

Таким образом, ПВП позволяет создать выделенную полосу для автобусов на всей территории города, где есть более одной полосы. То есть практически везде.

Необходимо отметить, что существующие транспортные расчёты пропускной способности перекрёстков в транспортных средствах полностью ошибочны, так как цель транспортной системы перевозка пассажиров и грузов, а не пустой тары.

А когда чиновники рапортуют [Пропускная способность Волоколамки выросла на 7% благодаря спецполосе], это просто враньё, так как выросла она не из-за создания выделенной полосы, а из-за запрета на парковку автомобилей на правой полосе.

Поэтому все расчёты надо проводить не в транспортной таре, а в пассажирах и тоннах (проехал автобус +100 человек, автомобиль +2 человека). Тогда, легко доказать эффективность выделенных полос для ОТ. При этих расчётах ПВП увеличит реальную пропускную способность дорожной сети в несколько десятков раз.

И всё это при практически нулевой стоимости, что и является главным недостатком предлагаемой системы с точки зрения чиновников.

7.5 Текстовая компьютерная модель ПВП [модель ПВП текстовая.exe]

Пояснения к компьютерной модели:

1) Это сравнительная модель, показывающая относительную разницу пропускной способности для существующего четырёхфазного регулирования (пр. Маркса - ул. Гагарина) и ПВП, для двух полос (справа ПВП). Существующая двухфазная система ещё хуже и значительно сложнее для моделирования (люди не могут разъехаться).

2) Потоки одинаковы и максимально неупорядочены. (Полный цикл=8, 4 прямо,

1 налево, 3 направо).

3) Правила движения автомобилей одинаковы (скорость в потоке 1*V, при маневрировании 2*V, без помех 3*V).

4) Верхний ряд ячейки - разрешённое направление, второй ряд-направление автомобиля на перекрёстке, третий ряд - порядковый номер, цвет показывает исходное направление.

5) "Доезд" везде осуществляется за 3 такта (всем красный).

6) В существующем варианте пешеходы мешают минимально (только правой полосе на 2 такта).

7) Для ПВП светофоры снизу работают в обычном режиме (без системы СПРУТ), с остальных направлений используя систему СПРУТ.

8) Одинарный светофор ПВП (третий сверху) нужен для сопряжения трёхфазной системы ПВП с существующей четырёхфазной. При наличии системы СПРУТ или просто трёхфазной системы ПВП он не нужен.

9) Осуществляется пополосное регулирование. Правила обычные: на зелёную стрелку можно ехать, на красную - только завершать манёвр.

7.6 Графическая компьютерная модель ПВП [модель ПВП графическая.exe]

Пояснения к компьютерной модели:

1) В программе можно изменять масштаб отображения и скорость работы.

2) Данные об автомобилях (номер, скорость, координата от перекрёстка) выводятся при нажатии на кнопку «Индексы».

3) Пояснения вызываются кнопкой «Справка»

4) Автомобили, проехавшие перекрёсток, закольцовано перемещаются в начало.

5) Автомобили разгоняются с ускорением 2 м/с2, создавая промежуточный интервал в зависимости от скорости движения. В реальности движение более эффективно, так как вместо разгона-торможения используется движение со средней скоростью.

6) Скорость движения по перекрёстку искусственно подогнана, для реализации существующей на практике скорости (стоп линию пересекает один автомобиль каждые 2 секунды) по методическому пособию [расчёт пропускной способности магистралей и узлов].

7) Поток автомобилей случаен (Полный цикл =32, 16 прямо,8 налево, 8 направо).

8) Управление осуществляется обычными светофорами со стрелкой. Для управления светофорами используется отдельная видеокамера, размещённая на перекрёстке, которая определяет когда закончен «доезд» и считает количество автомобилей при сортировке.

9) В данном варианте не используются ни система СПРУТ, ни индивидуальный светофор, применение которых значительно упростит работу ПВП.

7.7 Рассмотрим работу ПВП на компьютерной модели:

 

После пересечения перекрёстка, левая полоса проезжает без остановок. Правая полоса останавливается на знаке «Начало ПВП».(Будем рассматривать перекрёсток слева)

Правая полоса ждёт, пока не освободится левая полоса, и желательно (в целях безопасности) по сигналу светофора перестраивается на правую полосу и продолжает движение.

 

В «зоне перемены направления» цвет автомобиля меняется в зависимости от того, как он будет ехать на ближайшем перекрёстке (зелёный-прямо, красный-налево, синий-направо). Порядок направлений случайный (50% прямо, 25% налево, 25% направо).

 

Сигналы и область действия светофора ПВП отображаются так:

Зелёный – зелёная стрелка прямо. На ПВП разрешён выезд тех, кому надо ехать прямо.

Красный – зелёная стрелка налево. На ПВП разрешён выезд тех, кому надо поворачивать налево.

Синий – зелёная стрелка направо. На ПВП разрешён выезд тех, кому надо поворачивать направо.

Аналогично и для отображения сигнала светофора на перекрёстке.

Технология организации сортировки:

1) Открываем ПВП для тех, кто едет Прямо. (Будем рассматривать перекрёсток справа)

ждём пока проедет 16 машин или определённое время, после чего закрываем ПВП и ждём пока автомобили покинут зону сортировки

2) Открываем ПВП для тех, кто поворачивает Налево, ждём пока проедет 8 машин или определённое время, после чего закрываем ПВП и ждём пока автомобили покинут зону сортировки

3) Открываем ПВП для тех, кто поворачивает Направо, ждём пока проедет 8 машин или определённое время, после чего закрываем ПВП и ждём освобождения ПВП

4) Завершили полный цикл сортировки и начинаем с пункта 1.

Порядок движения по перекрёстку: Сначала движение прямо как пешеходов, так и автомобилей по непересекающимся траекториям.

Затем, повороты автомобилей по 8ми непересекающимся траекториям одновременно