Пример выполнения задания на практическое занятие

Определение размеров элементов улицы. Определение ширины проезжей части улицы. Ширина проезжей части улицы зависит от ширины одной ее полосы и числа полос движения, необходимых для пропуска заданного транспортного потока.

Таким образом, для установления ширины проезжей части нужно знать:

- пропускную способность одной полосы движения для каждого вида транспорта;

- требуемое число полос движения;

- ширину каждой полосы движения.

Расчет пропускной способности одной полосы движения. Пропускную способность одной полосы движения находим по формуле

, (9.1)

где - пропускная способность одной полосы движения в одном направлении, ед/ч;

- расчетная скорость движения, м/с;

- динамический габарит, или безопасное расстояние между транспортными единицами, двигающимися попутно в колонне (включая собственную длину), м.

Динамический габарит определяется следующим образом. При движении на подъеме по формуле:

, (9.2)

При движении на спуске:

, (9.3)

где - скорость движения различных типов транспорта, м/с, принимаемая в соответствии с заданием;

- промежуток времени, с, между моментами торможения переднего и следующего за ним автомобилей, равный времени реакции водителя (зависит от квалификации водителя и принимается в пределах 0,7 - 1,5 с);

- ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с²;

- коэффициент сцепления пневматической шины колеса с покрытием, изменяющийся в зависимости от состояния покрытия от 0,8 до 0,1 (принимается по табл. 9.1); для расчета принимаем φ =0,3;

- продольный уклон, для данного примера условно расчет ведем для горизонтального участка, т. е. i =0;

- длина экипажа, м (принимается по табл. 9.2);

- расстояние между автомобилями после остановки, принимаемое равным 2 м.

Таблица 9.1.

Значения коэффициента сцепления

Таблица 9.2.

Длина транспортных средств

Вычисляем динамический габарит для автомобилей при скорости движения =22,2м/с (или 80 км/ч):

для легковых автомобилей

;

для грузовых автомобилей

.

Пропускная способность одной полосы проезжей части улицы для каждого вида транспорта на перегоне:

.

При определении пропускной способности линий массового маршрутного транспорта, в том числе и автобусов, следует исходить из того, что она практически обусловливается пропускной способностью остановочных пунктов.

Пропускную способность остановочного пункта для автобуса можно вычислить по формуле

, (9.4)

где -полное время, в течение которого автобус находится на остановочном пункте, с:

= + + + , (9.5)

где - время, затрачиваемое на подход к остановочному пункту (время торможения), с; - время на посадку и высадку пассажиров, с; - время на передачу сигнала и закрывание дверей, с; - время на освобождение автобусом остановочного пункта, с.

Находим отдельные слагаемые:

, (9.6)

где - «промежуток безопасности» между автобусами при подходе их к остановке, равный по длине одному автобусу (10 м);

- замедление при торможении, принимаемое равным 1 м/с²;

;

, (9.7)

где - коэффициент, учитывающий, какая часть автобуса занята выходящими и входящими пассажирами по отношению к нормальной вместимости автобуса; для остановочных пунктов с большим пассажирооборотом =0,2;

- вместимость автобуса, равная 60 пассажирам;

- время, затрачиваемое одним входящим или выходящим пассажиром, равное 1,5 с;

- число дверей для выхода или входа пассажиров, равное 2.

.

Время на передачу сигнала и закрывание дверей принимается по данным наблюдений равным 3 с.

,

где - ускорение, равное 1 м/с².

Полное время занятия автобусом остановочного пункта

=5+9+3+5=22 (с).

Отсюда пропускная способность остановочного пункта для автобуса

=3600/22=164 (авт/ч).

При вычислении пропускной способности полос проезжей части, используемой легковым и грузовым транспортом, надо учитывать, что расчетная скорость на перегоне не равна фактической скорости сообщения по улице. Реальная скорость сообщения зависит от задержек транспорта у перекрестков.

Таким образом, расчетная пропускная способность полосы проезжей части между перекрестками определяется как пропускная способность перегона с введением коэффициента снижения пропускной способности по формуле

. (9.8)

Коэффициент снижения пропускной способности с учетом задержек на перекрестках вычисляем по формуле

, (9.9)

где - расстояние между регулируемыми перекрестками, равное в соответствии с заданием 800 м;

- среднее ускорение при трогании с места, равное 1 м/с²

- среднее замедление скорости движения при торможении, равное 1 м/с²;

- средняя продолжительность задержки перед светофором;

- расчетная скорость, м/с.

, (9.10)

где t _{к -} продолжительность красной фазы светофора, равная 15 с;

t _ж - то же, желтой, равная 5 с.

Подставляя в формулу соответствующие величины, получаем

.

Коэффициент снижения пропускной способности для полос проезжей части, используемой легковым и грузовым транспортом,

.

Для маршрутизированного транспорта коэффициент задержки движения не определяем. Таким образом, расчетная пропускная способность одной полосы проезжей части перегона для легкового и грузового транспорта составляет:

= 753·0,51 = 384 (авт/ч);

= 732·0,51 =373 (авт/ч).

Определение числа полос проезжей части, необходимого для движения транспорта. Число полос для всех видов транспорта рассчитываем по формуле

= / , (9.11)

где - заданная интенсивность движения транспорта по улице в одном направлении в час пик;

- расчетная пропускная способность.

Таким образом, при перспективной интенсивности движения легковых автомобилей по улице в часы пик в каждом направлении 440 ед/ч, для их пропуска необходимо 1,15 полосы ( =440/384=1,15). Аналогично находим, что для пропуска грузовых автомобилей нужно 0,54 полосы, для пропуска автобусов - 0,3 полосы.

Пропуск транспорта заданной интенсивности движения могут обеспечить две полосы движения (1,15+0,54+0,3= 1,99). Однако такое решение неизбежно вызовет снижение скорости легковых автомобилей, вынужденных двигаться по одной полосе вместе с грузовыми автомобилями, а также части грузовых автомобилей, которые, в свою очередь, будут двигаться по одной полосе с автобусами. Поэтому, исходя из состава транспортного потока, целесообразно принять три полосы движения в каждом направлении.

Если пропускная способность улицы рассчитывается не по специализированным полосам проезжей части, а как для смешанного транспортного потока в целом, необходимо привести смешанный поток к однородному потоку (легковой автомобиль), используя следующие коэффициенты приведения:

Легковые автомобили................................... 1

Грузовые автомобили грузоподъемностью, т:

до 2............................................................ 1,5

от 2 до 5.................................................... 2

от 5 до 8.................................................... 2,5

от 8 до 14.................................................. 3,5

свыше 14................................................... 3,5

Автобусы...................................................... 2,5

Троллейбусы................................................ 3

Сочлененные троллейбусы и автобусы....... 4

Мотоциклы и мопеды................................... 0,5

Велосипеды................................................... 0,5

На многополосной проезжей части пропускная способность возрастает не прямо пропорционально числу полос. Поэтому пропускную способность проезжей части с многополосным движением на перегонах следует определять с учетом коэффициента многополосности, принимаемого в зависимости от числа полос движения в одном направлении:

одна полоса................................................... 1

две полосы.................................................... 1,9

три полосы.................................................... 2,7

четыре полосы.............................................. 3,5

Установление ширины проезжей части улиц. Наименьшая ширина проезжей части улиц на прямых участках приведена в табл. 9.3. Ширину проезжей части улиц в каждом направлении определяем по формуле

= , (9.12)

где - ширина одной полосы движения, м;

- число полос движения.

Для магистральной улицы общегородского значения ширину полосы принимаем минимальную, равную 3,75 м. Наименьшее число полос для улиц и дорог указано в табл.9.3 без учета полос для временной стоянки автомобилей. В связи с этим и учитывая, что улица с обеих сторон застроена административными зданиями, у которых может останавливаться большое число автомобилей, предусматриваем специальную полосу шириной 3 м для их стоянки. Общая ширина проезжей части в каждом направлении движения

=3,75·3+3=14,25 (м).

Ширину проезжей части улиц и дорог устанавливаем по расчету в зависимости от интенсивности движения на расчетный срок, но не менее, указанной в табл. 9.3.

Таблица 9.3

Наименьшая ширина проезжей части с многополосным движением

Проверка пропускной способности магистрали у перекрестка. Проводим проверочный расчет пропускной способности магистрали в узком сечении и у перекрестка в сечении стоп-линий. Пропускная способность в этом сечении зависит от режима регулирования, принятого на перекрестке. Расчет выполняем по формуле

, (9.13)

где - пропускная способность одной полосы проезжей части у перекрестка, в сечении стоп-линий, авт/ч;

- интервал во времени прохождения автомобилями перекрестка, принимаемый в среднем 3 с;

- продолжительность зеленой фазы светофора, равная 30 с;

- скорость прохождения автомобилями перекрестка (принимаем в нашем случае 18 км/ч, или 5 м/с);

- ускорение автомобиля (1 м/с²);

- продолжительность цикла работы светофора (55 с).

Подставляя в формулу значения указанных величин, получаем

.

Учитывая необходимость обеспечения левых и правых поворотов на перекрестке, требующих специальных полос проезжей части, для определения пропускной способности магистрали пользуемся следующей формулой:

=1,3 ( - 2), (9.14)

где - пропускная способность магистрали в сечении стоп-линий, авт/ч;

1,3 - коэффициент, учитывающий право- и левоповоротное движение;

- число полос.

Подставляя значения соответствующих величин в формулу, получаем

=1,3·546(4 - 2)=1420 (авт/ч).

Для сравнения пропускной способности в данном случае приведем все заданные виды транспорта к одному (легковому автомобилю):

Легковые автомобили.................................................... 440·1=440

Грузовые автомобили грузоподъемностью 2-5 т........ 200·2=400

Автобусы....................................................................... 50·2,5=125

Итого..................................................... 965 авт/ч (приведенных)

Таким образом, пропускная способность магистрали в сечении стоп-линий обеспечивает прохождение транспортного потока заданной интенсивности.

Установление ширины тротуара. Перспективная интенсивность пешеходного движения на тротуарах в каждом направлении 6500 чел/ч. Пропускная способность одной полосы тротуара 1000 чел/ч. Необходимое число полос =6500/1000=6,5 (или 7 полос). Ширина одной полосы ходовой части тротуара 0,75 м. Таким образом, ширина ходовой части тротуара =0,75·7=5,25 (м).

Выбор типа поперечного профиля. В связи с тем, что основными элементами улицы по стоимости и сложности устройства являются проезжая часть и тротуары, намечаем вначале схему поперечного профиля улицы, используя полученную по расчету ширину проезжей части и тротуаров. После этого можно будет приступить к размещению полос зеленых насаждений, мачт освещения и подземных инженерных сетей.

Для указанных в задании условий движения рассматриваем поперечный профиль улицы в двух вариантах:

1) поперечный профиль улицы без полосы для разделения встречного движения;

2) поперечный профиль улицы с полосой для разделения встречного движения.

Рассматриваемые схемы поперечного профиля показаны на рис. 9 а, б. В первом варианте тротуар отделен от проезжей части однорядной посадкой деревьев и от линии застройки газоном. Во втором варианте проезжая часть разделяется газоном (разделительной полосой), а тротуар, примыкающий к линии застройки, отделен от проезжей части однорядной посадкой деревьев.

В первом варианте мачты освещения могут быть расположены в зоне зеленых насаждений у тротуаров с обеих сторон улицы, во втором - посередине разделительной полосы. Наименьшая ширина разделительных полос и других элементов улиц указана в табл. 9.4.

Рис. 9.2 а, б. Два варианта схем поперечного профиля улицы

а - без полосы для разделения встречного движения; б - с полосой для разделения встречного движения

Таблица 9.4

Размеры элементов городских улиц

Для лучшей организации движения желательно наличие осевой разделительной полосы, однако, учитывая необходимость создания наиболее полной изоляции жилой застройки от шума и вибрации, вызываемых проходящим транспортом, выбираем первый вариант поперечного профиля улицы. Согласно этому варианту кроме полосы зеленых насаждений между проезжей частью и тротуаром намечается еще одна - между тротуаром и линией застройки.

Размещение зеленых насаждений. Минимальную ширину полос зеленых насаждений, м, принимаем по следующим данным:

Посадки деревьев:

однорядные......................... 2

двухрядные.......................... 5

Посадки кустарника:

низкорослого...................... 0,8

среднего................................ 1

крупного............................... 1,2

Газон........................................ 1

Намеченные зеленые полосы в поперечном профиле проектируем шириной по 2 м.

Очертание поперечного профиля проезжей части. Поперечный профиль проезжей части принимаем параболического очертания. Такой профиль наилучшим образом отвечает требованиям водоотвода, так как обеспечивает быстрый сток воды с проезжей части к лоткам и дождеприемным колодцам. В табл. 9.5 приведены наибольшие и наименьшие поперечные уклоны проезжей части.

Таблица 9.5

Нормативы уклонов улиц, дорог и площадей

Средний поперечный уклон проезжей части принимаем равным 20‰. Для разбивки поперечного профиля ширину проезжей части делим на десять равных частей по 2,85 м и определяем значение ординат для промежуточных точек:

=(28,5/2)·0,02=0,285 (м);

=0,88 =0,251 (м);

=0,73 =0,208 (м);

=0,53 =0,151(м);

=0,29 =0,083 (м).

Уклоны отдельных промежуточных участков проезжей части:

.

Таким же образом находим: =20‰; =24‰; =29‰. Очертание поперечного профиля проезжей части показано на рис. 9.3. Поперечный односкатный уклон полос зеленых насаждений принимаем равным 10 , поперечный уклон тротуара (также односкатный) - 15‰. Запроектированный вариант поперечного профиля улицы показан на рис. 9.4.

Рис. 9.3. Очертание поперечного профиля проезжей части

Рис. 9.4. Принятый вариант поперечного профиля улицы.

Варианты выполнения заданий на практическое занятие.

Библиографический список

Основная литература

1. Бажанов, А.П. Общий курс путей сообщения [Текст] / А.П. Бажанов. – Пенза: ПГУАС, 2014. – 251 с.

2. ОДМ 218.2.020-2012 Методические рекомендации по оценке пропускной способности автомобильных дорог. М: Росавтодор, 2012, 143с.

3. Руководство по оценке пропускной способности автомобильных дорог. Москва «Транспорт», 1982, 115с.

4. Методические указания по проектированию кольцевых пересечений автомобильных дорог. Москва «Транспорт», 1980, 85с.

Дополнительная литература

1. Руководство по оценке пропускной способности автомобильных дорог [Текст]. – М.: Транспорт, 1982. – 87 с.

2. Васильев, А.П. Эксплуатация автомобильных дорог и организация дорожного движения [Текст]: учеб. для вузов / А.П. Васильев, В.М. Сиденко; под ред. А.П. Васильева. – М.: Транспорт, 1990. – 304 с.

3. ГОСТ Р 50597–93. Автомобильные дороги и улицы. Требования к эксплуатационному состоянию, допустимому по условиям обеспечения безопасности дорожного движения [Текст]. – М., 2002. – 133 с.

Оглавление