Методические рекомендации по проектированию светофорных объектов на автомобильных дорогах

ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ
ОДМ 218.6.003–011

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ СВЕТОФОРНЫХ ОБЪЕКТОВ НА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГАХ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ДОРОЖНОЕ АГЕНТСТВО
(РОСАВТОДОР)

Москва 2015

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием «Российский дорожный научно-исследовательский институт» (ФГУП «РОСДОРНИИ»).

2 ВНЕСЕН Управлением эксплуатации автомобильных дорог Федерального дорожного агентства.

3 ИЗДАН на основании распоряжения Федерального дорожного агентства от 27.02.2013 № 236-р.

4 ИМЕЕТ РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ.

Сожержание

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Термины и определения

4 Общие положения

5 Общие требования к проектированию светофорного объекта

6 Эффективная длительность фазы регулирования

7 Условия для проектирования светофорного объекта

8 Порядок установки светофоров

9 Режимы работы светофоров

10 Рекомендуемые требования к светофорномуоборудованию

11 Светофорный цикл

12 Расчет режима светофорного регулирования

13 Светофорное регулирование пешеходного движения

14 Рекомендуемые требования к размещению технических средств организации дорожного движения в местах проектирования светофорных объектов

15 Приложение А Расчет электротехнических параметров светофорного оборудования

16 Приложение Б Примеры расчета светофорной сигнализации

17 Приложение В Методы определения потока насыщения

18 Приложение Г Критерии выбора пофазного разъезда транспортных средств

19 Приложение Д Мониторинг интенсивности движения транспортных и пешеходных потоков

Библиография

1 Область применения

Настоящий отраслевой методический документ (далее – методический документ) распространяется на существующие и проектируемые автомобильные дороги и является рекомендательным для организаций, подведомственных Федеральному дорожному агентству Минтранса России, а также органов управления дорожным хозяйством субъектов Российской Федерации.

2 Нормативные ссылки

В настоящем методическом документе использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ Р 51256–2011 Технические средства организации дорожного движения. Разметка дорожная. Классификация. Технические требования

ГОСТ Р 51648–2000 Сигналы звуковые и осязательные, дублирующие сигналы светофора, для слепых и слепоглухих людей. Параметры

ГОСТ Р 52282–2004 Технические средства организации дорожного движения. Светофоры дорожные. Типы и основные параметры. Общие технические требования. Методы испытаний

ГОСТ Р 52289–2004 Технические средства организации дорожного движения. Правила применения дорожных знаков, разметки, светофоров, дорожных ограждений и направляющих устройств

3 Термины и определения

В настоящем методическом документе применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 дорожно-транспортное происшествие: Событие, возникшее в процессе движения по дороге транспортного средства и с его участием, при котором погибли или ранены люди, повреждены транспортные средства (ТС), сооружения, грузы либо причинен иной материальный ущерб.

3.2 знак дорожный: Устройство в виде панели определенной формы с обозначениями или надписями, информирующими участников дорожного движения (далее – движения) о дорожных условиях и режимах движения, расположении населенных пунктов и других объектов.

3.3 контроллер дорожный: Устройство для управления дорожным движением путем переключения сигналов светофоров и многопозиционных дорожных знаков как на локальных пересечениях автомобильных дорог, так и на пересечениях, входящих в систему координированного управления дорожным движением.

3.4 организация дорожного движения: Комплекс организационно-правовых, организационно-технических мероприятий и распорядительных действий по управлению движением на дорогах.

3.5 обеспечение безопасности дорожного движения: Деятельность, направленная на предупреждение причин возникновения дорожно-транспортных происшествий (ДТП), снижение тяжести их последствий.

3.6 опасность для движения: Ситуация, возникшая в процессе дорожного движения, при которой продолжение движения в том же направлении и с той же скоростью создает угрозу возникновения ДТП.

3.7 пересечение автомобильных дорог в одном уровне: Вид пересечения дорог, в котором встречающиеся дороги и все специальные устройства для перевода движения с одной дороги на другую расположены в одном уровне.

3.8 пешеход: Лицо, находящееся вне транспортного средства на дороге и не производящее на ней работу; к пешеходам приравниваются лица, передвигающиеся в инвалидных колясках без двигателя, ведущие велосипед, мопед, мотоцикл или везущие санки, тележку, детскую или инвалидную коляску.

3.9 пешеходный переход: Обозначенное дорожными знаками и разметкой инженерное сооружение или участок проезжей части, оборудованный для движения пешеходов через автомобильную дорогу.

3.10 полоса движения: Любая из продольных полос проезжей части, обозначенная или не обозначенная разметкой и имеющая ширину, достаточную для движения автомобилей в один ряд.

3.11 пофазный разъезд: Организация дорожного движения, при которой группы транспортных потоков и пешеходов на пересечении автомобильных дорог пропускаются поочередно (по фазам).

3.12 преимущество (приоритет): Право на первоочередное движение в намеченном направлении по отношению к другим участникам движения.

3.13 проезжая часть: Элемент автомобильной дороги, предназначенный для движения безрельсовых транспортных средств.

3.14 разметка дорожная: Линии, стрелы и другие обозначения на проезжей части, дорожных сооружениях и элементах дорожного оборудования, служащие средством зрительного ориентирования участников дорожного движения или информирующие их об ограничениях и режимах движения.

3.15 светофор дорожный: Светосигнальное устройство, применяемое для регулирования очередности пропуска транспортных средств и пешеходов, а также для обозначения опасных участков дорог.

3.16 светофорный объект: Группа светофоров, установленных на участке дорожной сети, очередность движения по которому конфликтующих транспортных потоков или транспортных и пешеходных потоков регулируется светофорной сигнализацией.

3.17 такт регулирования: Период действия определенной комбинации светофорных сигналов; такты делятся на основные и промежуточные.

3.18 техническое средство организации дорожного движения: Дорожный знак, разметка, светофор, дорожное ограждение или направляющее устройство.

3.19 транспортное средство: Устройство, предназначенное для перевозки по дорогам людей, грузов или оборудования, установленного на нем.

3.20 тротуар: Элемент автомобильной дороги, предназначенный для движения пешеходов и примыкающий к проезжей части или отделенный от нее газоном.

3.21 уступить дорогу: Требование, означающее, что участник дорожного движения не должен начинать, возобновлять или продолжать движение, осуществлять какой-либо маневр, если это может вынудить других участников движения, имеющих по отношению к нему преимущество, изменить направление движения или скорость.

3.22 участник дорожного движения: Лицо, принимающее непосредственное участие в процессе дорожного движения в качестве пешехода, водителя или пассажира транспортного средства.

3.23 фаза регулирования: Совокупность основного и следующего за ним промежуточного такта в цикле светофорного регулирования.

3.24 цикл регулирования: Периодически повторяющаяся совокупность всех фаз светофорного регулирования.

4 Общие положения

4.1 Светофорное регулирование является одним из эффективных методов повышения безопасности дорожного движения и регулирования транспортных и пешеходных потоков [1]. Светофорные объекты, использующие индивидуальные автоматические переключатели светофорных сигналов и работающие в одном или нескольких жестких или адаптивных режимах, проектируют на пересечениях автомобильных дорог. При значительном взаимном удалении светофорных объектов друг от друга такой способ регулирования дает хорошие результаты. Необходимыми условиями для этого являются обоснованная установка светофора и оптимальное назначение режима его работы в зависимости от объемов транспортного и пешеходного движения и планировочной характеристики пересечения автомобильных дорог.

4.2 Светофоры предназначены для поочередного пропуска участников движения через определенный участок дорожной сети, а также для обозначения опасных участков дорог. В зависимости от условий светофоры применяются для управления движением в определенных направлениях или по отдельным полосам данного направления:

• в местах, где встречаются конфликтующие транспортные, а также транспортные и пешеходные потоки (пересечения, пешеходные переходы);
• по полосам, где направление движения может меняться на противоположное;
• на железнодорожных переездах, разводных мостах, причалах, паромах, переправах;
• при выездах автомобилей спецслужб на дороги с интенсивным движением;
• для управления движением маршрутных транспортных средств.

4.3 Светофоры классифицируются по их функциональному назначению (транспортные, пешеходные); по конструктивному исполнению (одно-, двух- или трехсекционные, трехсекционные с дополнительными секциями); по их роли, выполняемой в процессе управления движением (основные, дублеры, повторители).

4.4 В соответствии с ГОСТ Р 52282–2004 светофорам присвоены индексы, в которых первая буква соответствует группе, цифра – типу светофора, последующие буквы – его исполнению (при наличии), следующая цифра – варианту конструкции, после чего следует обозначение стандарта.

4.5 Обозначения исполнения светофора:

п – с правой дополнительной секцией;
л – то же, с левой;
пл – с правой и левой дополнительными секциями;
г – с горизонтальным расположением сигналов;
ж – с дополнительным сигналом желтого цвета;
д – с двойным сигналом.

4.6 Светофорное регулирование выполняет задачу автоматического:

• чередования фаз зеленого и красного сигналов для обеспечения безопасности движения при пересечении интенсивных транспортных и пешеходных потоков разных направлений;
• регулирования очередности проезда потоков разных направлений таким образом, чтобы обеспечивать максимальную пропускную способность пересечений автомобильных дорог.

4.7 Управление светофорными циклами может быть:

• жесткое (постоянное по времени независимо от интенсивности движения);
• адаптивное (программы зависят от интенсивности движения, используются транспортные детекторы).

4.8 Светофорное регулирование может быть:

• ручным (c использованием контроллера);
• автоматизированным (с применением табло вызывного пешеходного–ТВП);
• автоматическим (контроллер работает по заданной программе или в адаптивном режиме под управлением ЭВМ).

5 Общие требования к проектированию светофорного объекта

5.1 Проектирование и строительство светофорного объекта является многостадийным процессом [2,3]. Решение о необходимости проектирования светофорного объекта принимается на основании результатов предпроектного обследования транспортных и пешеходных потоков. В предпроектный период определяют организацию-заказчика, имеющую право финансирования проектных работ, проектную организацию и генерального подрядчика.

5.2 Рекомендуется, чтобы заказчик предоставлял проектной организации следующие исходные данные:

• задание на проектирование;
• геодезический план местности в масштабе 1:500 в необходимом для проектирования объеме, содержащий все подземные коммуникации, которые проходят в зоне действия объекта;
• условия на присоединение проектируемого объекта к источникам энергоснабжения, сетям передачи информации и другим сооружениям.

5.3 Необходимо, чтобы задание на проектирование светофорного объекта включало: наименование объекта; основание для проектирования; вид строительства (новое, реконструкция, ремонт); указания о применяемых типах технических средств; схему организации движения транспортных средств и пешеходов; режим регулирования; планиро-вочную характеристику объекта (число полос движения, наличие разделительной полосы или резервной зоны и т.д.); требования по разработке вариантов; стадийность проектирования (две стадии или одну); расчетную стоимость строительства; требование к строительной организации-генподрядчику.

5.4 Проектирование светофорных объектов рекомендуется вести в одну стадию (рабочий проект, состоящий из утверждаемой части и рабочей документации).

5.5 Необходимо, чтобы текстовые и графические материалы, включаемые в рабочий проект, были укомплектованы в следующем порядке:

• титульный лист;
• содержание;
• состав проекта;
• ведомость ссылочных и прилагаемых документов;
• ведомость согласований;
• общая пояснительная записка;
• спецификация оборудования;
• тексты согласований (в том числе на присоединение мощности);
• ведомость основных видов работ;
• графические документы.

5.6 Рекомендуется, чтобы графические документы содержали:

• схему организации дорожного движения на пересечении автомобильных дорог с указанием применяемых средств организации дорожного движения и режима работы светофорной сигнализации;
• схему расстановки оборудования, трассы прокладки кабелей со спецификацией и кабельным расписанием;
• генеральный план (в масштабе 1:500) расстановки оборудования и прокладки питающего и контрольных кабелей с указанием опасных мест производства работ (пересечений с газопроводами, силовыми кабелями, магистральными кабелями связи);
• электрическую схему;
• электромонтажные схемы;
• чертежи общих видов, применяемых конструкций, изделий;
• схему генерального плана с нанесением объектов благоустройства и озеленения участка.

5.7 Общая пояснительная записка должна включать исходные данные для проектирования, характеристику светофорного объекта, обоснование необходимости ввода светофорного регулирования, данные о номенклатуре, качестве и техническом уровне используемого оборудования.

5.8 Сметная документация, разрабатываемая в составе проекта, должна содержать пояснительную записку с данными об основных положениях, принятых при ее составлении.

5.9 При проведении проектных работ на пересечении автомобильных дорог рекомендуется:

• применять комплексный подход к решению конкретной задачи, при этом их следует увязывать с мероприятиями по совершенствованию организации движения в целом по автомобильной дороге, району;
• соблюдать требования нормативных документов в части расстановки дорожных знаков, нанесения линий разметки, установки светофорных объектов, ограждений и направляющих устройств;
• использовать современное оборудование, позволяющее дальнейшее включение данного светофорного объекта в автоматизированную систему управления дорожным движением (предусматривать применение наиболее совершенного в техническом отношении оборудования и инновационных материалов);
• принимать технические решения, обеспечивающие экономное расходование материальных ресурсов, снижение материалоемкости, трудовых затрат, а также оптимальные условия эксплуатации кабельных линий и оборудования;
• обеспечивать согласование с заинтересованными организациями.

5.10 Проект утверждается заказчиком и Управлением эксплуатации автомобильных дорог Федерального дорожного агентства (может быть поручено органу управления дорожным хозяйством). Согласование проекта возлагается на организацию-проектировщика.

6. Эффективная длительность фазы регулирования

6.1 Эффективная длительность фазы регулирования и потерянное время показаны на рисунке 1. В течение фазы регулирования транспортные средства движутся в направлении, в котором включен разрешающий сигнал светофора, в период основного такта t_о. В период промежуточного такта tп интенсивность движения в сечении стоп-линий постепенно падает до нуля. В начале движения в период основного такта t_о происходит стартовая задержка t_ст. Между тем интенсивность движения N в сечении стоп-линий постепенно нарастает и достигает через некоторое время приблизительно постоянное значение M_н, равное пропускной способности данного направления. В конце фазы при включении мигающего зеленого сигнала светофора наблюдаются торможение и остановка отдельных транспортных средств t_р. Эффективность разрешающей фазы несколько увеличивается за счет времени t_р – «прорыва» на желтый сигнал транспортных средств, которые не смогли своевременно остановиться у стоп-линий.

6.2 Потерянное время в фазе t_пт = t_ст + t_п – t_р, а длительность фазы t_о + t_п будет равна сумме эффективной ее длительности и потерянного времени t_эф + t_пт.

Показатель M_н является максимальной интенсивностью разъезда очереди при полностью насыщенной фазе и называется потоком насыщения.

6.3 Для практических расчетов рекомендуется принимать t_ст ≈ t_р и t_п ≈ t_п. Поэтому потерянное время в цикле можно приближенно считать равным сумме промежуточных тактов, входящих в состав цикла.

7 Условия для проектирования светофорного объекта

7.1 Согласно ГОСТ Р 52289–2004, светофорное регулирование на автомобильных дорогах рекомендуется применять при наличии хотя бы одного из следующих четырех условий.

Условие 1. Интенсивность движения транспортных средств пересекающихся направлений в течение каждого из любых 8 ч рабочего дня недели не менее значений, указанных в таблице 1 (рисунок 2).

Т а б л и ц а 1 – Интенсивность движения транспортных потоков пересекающихся направлений

Условие 2. Интенсивность движения транспортных средств по дороге составляет не менее 600 ед./ч (для дорог с разделительной полосой – 1000 ед./ч) в обоих направлениях в течение каждого из любых 8 ч рабочего дня недели. Интенсивность движения пешеходов, пересекающих проезжую часть этой же дороги в одном, наиболее загруженном направлении, в то же время составляет не менее 150 пеш./ ч.

В населенных пунктах с численностью жителей менее 10000 чел. значения интенсивности движения транспортных средств и пешеходов по условиям 1 и 2 составляют 70% от указанных.

Условие 3. Значения интенсивности движения транспортных средств и пешеходов по условиям 1 и 2 одновременно составляют 80% или более от указанных.

Условие 4. На пересечении автомобильных дорог в одном уровне совершено не менее трех ДТП за последние 12 месяцев, которые могли быть предотвращены при наличии светофорной сигнализации. При этом условия 1 или 2 должны выполняться на 80% или более.

7.2 Необходимость введения светофорного регулирования в местах пересечения автомобильной дороги с велосипедной дорожкой должна рассматриваться в случае, если интенсивность велосипедного движения превышает 50 ед./ч, при отсутствии регулируемого пешеходного перехода в этом направлении.

7.3 Светофоры Т.1, Т.2, Т.3, Т.9, П.1 и П.2 рекомендуется применять в случаях, если расстояние между соседними регулируемыми пересечениями, включенными в систему координированного управления движением, превышает 800 м.

7.4 Светофоры Т.7 следует использовать, если интенсивность движения транспортных средств и пешеходов составляет не менее половины от норм для условий 1 и 2 или не обеспечена видимость для остановки транспортного средства, движущегося со скоростью, разрешенной на предыдущем участке дороги перед пересечением автомобильных дорог или пешеходным переходом; пешеходный переход расположен на дороге, проходящей вдоль территории детских учреждений; по техническим обоснованиям невозможно применение светофорного регулирования по подразделу 7.2 для обозначения пешеходного перехода.

8 Порядок установки светофоров

8.1 ГОСТ Р 52289–2004 определяет порядок установки светофоров на автомобильных дорогах (рисунок 3). На рисунке 4 представлены типы транспортных и пешеходных светофоров в соответствии с классификаций по ГОСТ Р 52282–2004.

8.2 Светофоры рекомендуется располагать так, чтобы обеспечивалась наилучшая видимость их сигналов участникам дорожного движения. Таким же образом рекомендуется устанавливать светофоры-дублеры и светофоры-повторители.

8.3 При установке транспортных светофоров (кроме Т.3 любых исполнений, Т.9, П.1 и П.2) рекомендованная видимость их сигналов должна обеспечиваться с расстояния не менее 100 м с любой полосы движения, на которую распространяется их действие. Если данное условие выполнить невозможно, то рекомендуется установка знака 1.8 «Светофорное регулирование».

8.4 Рекомендуется, чтобы сигналы дополнительной секции светофоров Т.1.п, Т.1.л, Т.1.пл и сигнал светофора Т.9 распознавались на расстоянии не менее 50 м.

Для улучшения видимости дополнительной секции светофоры Т.1.п, Т.1.л, Т.1.пл оборудуют экранами белого цвета прямоугольной формы с закругленными углами, выступающими за габариты светофора на 120 мм. Допускается форма экрана, повторяющая контуры светофора.

8.5 Светофоры П.1, П.2 рекомендуется устанавливать на обочинах и тротуарах с обеих сторон проезжей части, а при наличии разделительной полосы или приподнятого островка безопасности – и на них, если число полос движения в одном направлении более двух.

При установке пешеходных светофоров необходимо, чтобы была обеспечена видимость их сигналов пешеходами с противоположной стороны проезжей части дороги.

Пешеходными светофорами оборудуют все пешеходные переходы, расположенные на регулируемом пересечении автомобильных дорог.

8.6 Рекомендуемая высота установки светофоров от нижнего края корпуса до поверхности проезжей части должна составлять (рисунок 5):

• для транспортных светофоров (кроме Т.3 всех пяти исполнений, Т.5 и Т.9):
  • при установке над проезжей частью от 5 до 6 м (допускается от 6 до 8 м),
  • при установке сбоку от проезжей части от 2 до 3 м;
• для светофоров Т.3 любых исполнений, Т.9 – от 1,5 до 2 м;
• для светофоров Т.5 – от 2 до 4 м;
• для пешеходных светофоров – от 2 до 2,5 м.

8.7 Светофоры следует располагать на расстоянии 0,5 – 2 м от края проезжей части при установке их сбоку и не менее 4 м – над проезжей частью.

8.8 Пешеходные светофоры рекомендуется устанавливать на расстоянии не более 5 м от края проезжей части, при этом должна обеспечиваться видимость сигнала для пешеходов регулируемого направления. Расстояние от пешеходных светофоров до ближайшей границы пешеходного перехода должно быть не более 1 м (рисунок 6).

8.9 Светофоры необходимо размещать на расстоянии не менее 1 м от контактных проводов трамвая или троллейбуса до любой точки корпуса светофора.

8.10 Дублирующие светофоры (кроме Т.1.п и Т.2 со стрелкой «направо») рекомендуется устанавливать на территории пересечения автомобильных дорог, или непосредственно за пересечением с учетом наилучшей видимости светофора водителем, или слева. Светофоры Т.1.п и Т.2 со стрелкой «направо» следует дублировать, если поворот направо осуществляется в два ряда и более. Установка дублирующего светофора слева за пересечением автомобильных дорог возможна, если проезжая часть во встречном направлении имеет не более трех полос движения, а интенсивность движения по каждой полосе составляет не более 500 ед./ч.

8.11 Транспортные светофоры Т.1 с горизонтальным расположением сигналов и Т.4 размещают только над проезжей частью в силу их конструктивных особенностей или назначения. По тем же соображениям пешеходные светофоры, светофоры-повторители над проезжей частью не устанавливают.

8.12 Не рекомендуется на протяжении одной автомобильной дороги размещать транспортные и пешеходные светофоры на разной высоте и удаленности от проезжей части.

8.13 Светофоры устанавливают на колонках, кронштейнах, прикрепляемых к существующим опорам или стенам зданий, на специальных консольных опорах и тросах-растяжках. Для предотвращения наезда на опоры их следует располагать вне проезжей части или защищать ограждениями.

8.14 Опорные конструкции, используемые для крепления светофоров, рекомендуется устанавливать вне проезжей части автомобильной дороги; их элементы, находящиеся над проезжей частью, не должны быть ниже края корпуса светофора, размещаемого над проезжей частью.

9 Режимы работы светофоров

9.1 Порядок чередования сигналов, их вид и значение, принятые в России, соответствуют Конвенции о дорожных знаках и сигналах. Сигналы чередуются в такой последовательности: красный – красный с желтым – зеленый – желтый и далее цикл повторяется.

9.2 При этом длительность сигнала красный с желтым должна быть не более 2 с, желтого сигнала – 3 с. Если расчетная длительность промежуточного такта превышает указанные величины, то длительность красного сигнала следует увеличивать на время превышения.

9.3 Допускается последовательность включения сигналов: красный – зеленый – желтый – красный, если светофорный объект не включен в систему координированного управления движением.

9.4 В режимах работы светофорной сигнализации с использованием светофоров Т.1, Т.3 (любых исполнений), Т.2, Т.8 и Т.9 рекомендуется предусматривать мигание зеленого сигнала с частотой 1 мигание в секунду в течение 3 с непосредственно перед его выключением (допускается отклонение от указанной частоты ± 10%), для светофоров П.1 и П.2 такой режим является обязательным.

9.5 Для информирования водителей и пешеходов о времени, оставшемся до окончания горения зеленого или красного сигнала, допускается применение цифрового индикаторного табло.

9.6 На пешеходных переходах, которыми регулярно пользуются слепые и слабовидящие пешеходы, дополнительно к светофорной сигнализации рекомендуется применять звуковую сигнализацию, работающую в согласованном режиме с пешеходными светофорами.

9.7 В период снижения интенсивности движения до значений менее 50% для условий 1 и 2 светофоры Т.1, Т.2, Т.3 и Т.9 рекомендуется переводить на режим мигания желтого сигнала. По условиям обеспечения безопасности движения допускается оставлять эти светофоры в режиме трехцветной сигнализации в течение суток.

9.8 При регулировании движения светофорами Т.1.п, Т.1.л и Т.1.пл не допускается постоянное действие какой-либо комбинации сигналов (например, красный сигнал с сигналом дополнительной секции).

9.9 Необходимо, чтобы все светофоры, установленные на одном светофорном объекте (кроме светофоров Т.4), работали во взаимосогласованных режимах.

9.10 Рекомендуется, чтобы любой светофорный объект, входящий в систему координированного управления движением, имел возможность работать в индивидуальном (резервном) автоматическом режиме, независимо от работы других светофорных объектов.

9.11 Расчет режимов работы светофорного объекта (времени цикла, времени пофазных разъездов) следует проводить для трех программ для разных периодов суток (утро, день, вечер), определяемых в ходе изучения условий движения на данном участке автомобильной дороги.

9.12 При наличии светофоров П.1 и П.2. на регулируемых пересечениях не допускается частичный конфликт в движении пешеходов и транспортных средств в схемах светофорного регулирования.

10 Рекомендуемые требования к светофорному оборудованию

10.1 Требования к дорожным контроллерам

10.1.1 Дорожный контроллер в зависимости от назначения должен обеспечивать:

• управление светофорными объектами как на локальном, так и сетевом уровнях;
• возможность подключения выносного пульта управления, вызывного пешеходного табло, модуля зонального центра;
• возможность работы с дистанционным выносным пультом управления;
• управление трамвайными, пешеходными и транспортными светофорами в любой требуемой конфигурации;
• переключение светофорных сигналов в соответствии с заранее заданными резервными программами по таймеру либо адаптивно (по реально складывающейся дорожно-транспортной ситуации);
• смену резервных программ, включение режимов желтого мигания и отключения светофоров в заданное время суток;
• автоматическое отключение режима в случае одновременного включения зеленых сигналов светофора в конфликтных направлениях, а также при одновременном включении красного и зеленого сигналов одного светофора;
• возможность приема команд управления и передачу в Центр управления информации о выполняемом в данный момент режиме работы и своем техническом состоянии; связь должна осуществляться по двухпроводным физическим линиям связи, радиоканалу или каналам связи «GSM» [4];
• автоматическое отключение светофоров при отключении или изменении напряжения электропитания за пределы 172–248 В и автоматическое включение в работу после восстановления электропитания;
• автоматический учет потребления электроэнергии по электронному счетчику энергопотребления и передачу информации о количестве потребления в Центр управления по запросу один раз в сутки.

10.1.2 Рекомендуется, чтобы программное обеспечение давало возможность выполнения контроллером следующих функций:

• ручное управление;
• «зеленая улица»;
• диспетчерское управление;
• координированное управление;
• резервная программа.

10.1.3 Контроллер следует устанавливать на асфальтобетонной площадке размером 1ґ1 м (на удалении не менее 3 м от края проезжей части).

10.1.4 Конструктивно контроллер рекомендуется выполнять в герметически закрытом электрошкафу, оборудованном системой автоматического поддержания рабочей температуры для обеспечения непрерывной круглосуточной работы на открытом пространстве.

10.1.5 При технико-экономическом обосновании следует применять контроллеры с использованием технологий GPRS, GPS или ГЛОНАСС.

10.2 Требования к пульту управления

Выносной пульт управления, предназначенный для управления дорожным контроллером в ручном режиме, необходимо снабжать специальной стойкой и располагать в точке, с которой оператору обеспечена наилучшая видимость всего пересечения автомобильных дорог в одном уровне. Рекомендуется, чтобы с него производились ручное переключение фаз регулирования в любой последовательности, вызов участков «зеленой улицы», режим «желтого мигания», отключение светофоров.

10.3 Требования к транспортным детекторам

10.3.1 Детекторы, предназначенные для обнаружения транспортных средств и определения параметров транспортных потоков, должны обеспечивать выполнение следующих функций:

• обнаружение подвижных и неподвижных транспортных средств в контролируемой зоне;
• определение общего количества транспортных средств, прошедших по каждой полосе движения за заданный период наблюдения;
• вычисление средней скорости движения транспортных средств по полосе в заданный период времени.

10.3.2 Параметры зоны детектирования, создаваемой детектором на любой полосе, должны удовлетворять следующим требованиям:

• номинальная ширина зоны 2 м;
• длина зоны (вдоль направления движения транспортных средств) до 10 м;
• дальность действия не менее 30 м.

10.3.3 Детектор рекомендуется монтировать на опорах освещения, контактной сети, стенах зданий или других искусственных сооружениях, расположенных сбоку от проезжей части. Высота установки должна составлять 5 м.

10.4 Требования к звуковой сигнализации

10.4.1 Сигнализатор звуковой, предназначенный для оповещения слепых пешеходов о возможности перехода через проезжую часть, рекомендуется размещать внутри зеленой секции пешеходного светофора и подключать параллельно зеленой лампе. При загорании зеленого сигнала должен раздаваться прерывистый звуковой сигнал, позволяющий слепому пешеходу осуществить переход через проезжую часть.

10.4.2 Сигнализатор должен отвечать следующим основным техническим характеристикам согласно ГОСТ Р 51648–2000:

• мощность (при напряжении 220 В и частоте 50 Гц) не более 5 Вт;
• интенсивность звука в диапазоне 30–90 дБА (і 5 дБА уровня окружающего шума);
• частота звукового сигнала от 830 до 3500 Гц;
• ток потребления 200 мА;
• цикличность подачи сигнала:
  • ориентации 1,2 с (1,2 Гц),
  • перехода ≥2 с (2 Гц);
• диапазон рабочих температур от –45°С до 50°С.

10.5 Требования к табло индикации времени

Всю электронную схему рекомендуется помещать внутри корпуса, который устанавливается рядом с пешеходным светофором (обычно под зеленой секцией пешеходного светофора).

10.6 Требования к пешеходным вызывным устройствам

10.6.1 Пешеходные вызывные устройства, предназначенные для обеспечения безопасного перехода проезжей части пешеходами, рекомендуется применять при высокой интенсивности движения транспортных потоков и ненасыщенных, эпизодических пешеходных фазах с целью снижения неоправданных транспортных задержек.

10.6.2 Табло вызова пешеходом следует крепить на специальных опорах, устанавливаемых перед пешеходным переходом, или на опорах светофоров.

10.7 Требования к кабелям и способам их прокладки

10.7.1 Кабели и способы их прокладки должны отвечать следующим условиям:

• контроллер подключается к источнику электропитания с помощью силового кабеля с медными жилами;
• светофоры соединяются с контроллером при помощи контрольного кабеля с медными жилами;
• для связи выносного пульта управления с контроллером используется кабель типа ТПП (телефонный с полиэтиленовой изоляцией в пластмассовой оболочке).

10.7.2 Кабели рекомендуется прокладывать согласно требованиям правил устройства электроустановок, а также соответствующим строительным нормам и правилам.

10.7.3 На плане расположения трассы кабелей необходимо указывать опасные места производства работ – пересечения с газопроводами, нефтепроводами, силовыми кабелями и магистральными кабелями связи, а также делать предупреждающие надписи об осторожности проведения работ на пересечениях кабелей с этими подземными коммуникациями в соответствии с условиями их согласований эксплуатационными организациями или владельцами.

10.7.4 Кабели, прокладываемые в земле, должны быть защищены пластиковыми, металлическими или асбестоцементными трубами. Под проезжей частью следует прокладывать резервные трубы, что позволит не вскрывать дорожное покрытие при ремонте или замене кабеля.

10.7.5 Глубину траншеи на проезжей части рекомендуется устраивать не менее 1,1 м, а на тротуарах, газонах – 0,8 м. Ширина траншеи, разрабатываемой механизированным способом, зависит от размеров рабочего органа машины, а при разработке вручную – от количества закладываемых труб и составляет при прокладке одной трубы внизу 0,3 м, вверху – 0,4 м.

10.7.6 Для подключения выносного пульта управления (ВПУ) к контроллеру рекомендуется применять кабель ТПП 10х2х0,5 (число фаз от 1 до 5) и ТПП 20х2х0,5 (число фаз более 6). Для подключения контроллера к источнику питания необходимо использовать силовой кабель с медными жилами, ПВХ-изоляцией, в оболочке из ПВХ пластиката на напряжение ~660В марки КВВГ. Например, КВВГ 3х5 (одна жила – общая, две жилы – фаза, одна жила – резервная; сечение жил выбирается на основе расчетов). Для подключения светофоров к контроллеру рекомендуется использовать контрольные кабели с медными жилами, ПВХ-изоляцией, в оболочке из ПВХ пластиката на напряжение ~660В марки КВВГ с сечением жил 1 мм. Жильность кабеля следует выбирать исходя из расчета одна жила на каждую лампу (светодиод) светофора, УЗСП, ТВП плюс две жилы на каждую колонку, консоль, опору и минимум одна резервная жила. Для подключения ВПУ к контроллеру рекомендуется применять телефонный кабель с полиэтиленовой изоляцией, в оболочке из ПВХ пластиката марки ТПП.

10.7.7 Для зарядки светофора рекомендуется использовать контрольные кабели с медными жилами, ПВХ-изоляцией, в оболочке из ПВХ пластиката на напряжение ~660В марки КВВГ. Жильность кабеля необходимо выбирать в соответствии с типом светофора.

10.7.8 В целях возможного исключения проведения работ на проезжей части дороги, которые нарушают целостность дорожного покрытия и затрудняют движение транспортных средств, рекомендуется прокладку кабеля осуществлять методами горизонтального направ-ленного бурения или управляемого прокола.

10.8 Требования к смотровым устройствам (колодцам) кабельной канализации

10.8.1 Проходные колодцы рекомендуется устраивать на прямолинейных участках трасс, в местах поворота трассы не более чем на 15°, а также при изменении глубины заложения трубопровода.

10.8.2 Угловые колодцы следует сооружать в местах поворота трассы более чем на 15°.

10.8.3 Разветвительные колодцы рекомендуется устраивать в местах разветвления трассы на два (три) направления.

10.9 Требования к электроснабжению

10.9.1 Подключение оборудования к источнику питания следует осуществлять через защитные автоматические выключатели. Для автоматического учета потребления электроэнергии рекомендуется предусматривать установку счетчика энергопотребления.

10.9.2 Счетчики и автоматические выключатели необходимо размещать в специальных коробках в доступном, защищенном от атмосферных осадков месте.

10.9.3 Корпуса всех технических средств, выполненных из металла, рекомендуется заземлять. Для заземления контроллера необходимо устраивать специальный заземляющий контур.

10.9.4 Светофорные колонки заземляют на контур, устанавливаемый у контроллера, по специально выделенной жиле сигнальных кабелей.

10.9.5 При проектировании светофорных объектов на автомобильных дорогах при значительной их удаленности от населенных пунктов и линий электропередач рекомендуется в качестве элементов питания контроллеров использовать солнечные батареи, ветряки, бесперебойные источники питания и др.

10.9.6 В приложении А приведен рекомендуемый расчет электротехнических параметров светофорного оборудования.

11 Светофорный цикл

11.1 Схему движения на регулируемом участке рекомендуется выполнять с учетом значения сигналов, определенного Правилами дорожного движения [5].

11.2 Если эта последовательность сигналов не может быть осуществлена из-за ограниченных коммутационных возможностей аппаратуры, то, как исключение, может быть рекомендовано применение системы с разнесенными по времени двумя желтыми сигналами. На рисунке 7 показан пример режима работы светофорной сигнализации для пересечения двух автомобильных дорог.

11.3 Применение промежуточного такта в светофорном цикле рекомендуется для обеспечения безопасности движения в переходный период, когда движение предыдущей группы потоков уже запрещено, а последующая группа разрешение на движение через пересечение еще не получила. В период промежуточного такта движение запрещено за исключением транспортных средств, водители которых не смогли своевременно остановиться у стоп-линии (рисунок 8). В период основного такта разрешено (а в конфликтующем направлении запрещено) движение определенной группы транспортных и пешеходных потоков.

11.4 Длительность промежуточного такта должна быть такой, чтобы автомобиль, подходящий к пересечению автомобильных дорог на зеленый сигнал светофора со скоростью свободного движения, при смене сигнала с зеленого на желтый смог либо остановиться у стоп-линии, либо успеть освободить пересечение (миновать конфликтные точки пересечения с автомобилями, начинающими движение в следующей фазе). Остановиться у стоп-линии автомобиль сможет только в том случае, если расстояние от него до стоп-линии будет равно или больше остановочного пути.

11.5 Учитывая, что время проезда расстояния, равного остановочному пути, состоит из времени реакции водителя на смену сигналов светофора и времени торможения, можно представить формулу промежуточного такта tпi в соответствии с руководством [6] в виде:

t_пi = t_рк + t_т + t_i + t_i+1, (1)

где:
t_рк – время реакции водителя на смену сигналов светофора, с;
t_т - время, необходимое автомобилю для проезда расстояния, равного тормозному пути, с;
t_i - время движения автомобиля до самой дальней конфликтной точки, с;
t_i+1 - время, необходимое для проезда от стоп-линии до дальней конфликтной точки автомобилю, начинающему движение в следующей фазе, с.

11.6 Составляющие формулы t_рк и t_i+1 в большинстве случаев по значению близки друг к другу, на практике их обычно исключают из расчета. С учетом этого обстоятельства, а также предположения о постоянном замедлении при торможении автомобиля перед стоп-линией длительность промежуточного такта равна

где:
V_a - средняя скорость транспортных средств при движении на подходе к пересечению и в его зоне без торможения (сходу), км/ч;
a_T - среднее замедление транспортного средства при включении запрещающею сигнала, м/с² (для практических расчетов aт = 3–4 м/с²);
L_i - расстояние от стоп-линии до самой дальней конфликтной точки, м;
L_a - длина транспортного средства, наиболее часто встречающегося в потоке, м.

11.7 В период промежуточного такта заканчивают движение и пешеходы, ранее переходившие проезжую часть на разрешающий сигнал светофора. За время t_пi(пш) пешеход должен или вернуться на тротуар, откуда он начал движение, или дойти до середины проезжей части (островка безопасности, центральной разделительной полосы, линии, разделяющей потоки встречных направлений). Максимальное время, которое потребуется для этого пешеходу, составляет:

где:
В_пш - ширина проезжей части, пересекаемая пешеходами в i-й фазе регулирования, м;
V_пш - расчетная скорость движения пешеходов, м/с (обычно принимается 1,3 м/с).

11.8 Независимо от результатов расчета минимальная длительность промежуточного такта должна быть 4 с. Учитывая, что продолжительность желтого сигнала во всех случаях составляет 3 с, а красного с желтым – не более 2 с, на пересечении автомобильных дорог в период смены сигналов с разрешающего на запрещающий можно организовать режим «кругом красный», что способствует повышению безопасности движения.

11.9 Не рекомендуется назначать промежуточные такты длительностью менее 3 с. При расчетном t_п = 5 – 8 с промежуточный такт должен быть составлен из двух вспомогательных тактов. Длительность желтого сигнала никогда не должна быть менее 3 и более 4 с, остальное время промежуточного такта заменяется красным сигналом.

11.10 При назначении схемы светофорного регулирования рекомендуется стремиться к минимальному числу фаз.

Примеры пофазного разъезда транспортных и пешеходных потоков на пересечении двух автомобильных дорог приведены на рисунке 9.

11.11 Необходимо стремиться к равномерной загрузке полос. Не рекомендуется пропускать транспортные средства, следующие в разных фазах, из одной и той же полосы (рисунок 10).

11.12 Пропускная способность левого поворота зависит от интенсивности движения основного потока. Пропуск левого поворотного потока (количества автомобилей) пропорционален интенсивности движения встречного потока. Левоповоротный поток рекомендуется пропускать на «просачивание» через встречный прямой поток, от которого зависит длительность основных тактов, если его интенсивность не превышает 120 авт./ч. Если интенсивность левого поворотного потока больше 135 ед./ч (120 авт./ч), то рекомендуется вводить III фазу или использовать другие методы организации дорожного движения по отнесению левого поворота из зоны пересечения автомобильных дорог (рисунок 11).

11.13 Пропускать транспортный поток на «просачивание» (с частичным конфликтом) через пешеходный поток недопустимо. На рисунках 12 и 13 приведены примеры организации движения с выделением отдельных фаз в светофорном регулировании для пропуска пешеходных потоков.

11.14 Фазовые коэффициенты необходимы для определения длительности основных тактов и цикла регулирования, их определяют для каждого из направлений движения на пересечении в данной фазе регулированияF

Y_ij = N_ij / MН_ij, (4)

где:
Y_ij – фазовый коэффициент выбранного направления;
N_ij – интенсивность движения для рассматриваемого периода суток, ед./ч;
MН_ij – поток насыщения выбранного направления рассчитываемой фазы регу-лирования, ед./ч (поток насыщения определяется экспериментальным и расчетным методами).

11.15 За расчетный фазовый коэффициент принимается наибольшее его значение в данной фазе. Меньшие значения могут быть использованы в дальнейшем для определения минимально необходимой длительности разрешающего сигнала в соответствующих этим коэффициентам направлениях движения.

11.16 При пофазном регулировании и пропуске какого-либо транспортного потока в течение двух фаз и более для него отдельно рассчитывают фазовый коэффициент, который независимо от значения не принимают в качестве расчетного. Этот фазовый коэффициент должен быть не более суммы расчетных фазовых коэффициентов тех фаз, в течение которых этот поток пропускается. Если это условие не соблюдается, то один из расчетных фазовых коэффициентов, входящих в эту сумму, должен быть искусственно увеличен.

11.17 При увеличении числа фаз регулирования пропускная способность полос снижается. При трехфазном регулировании максимально возможно пропустить по одной полосе 700 ед./ч, а при четырехфазном регулировании – 600 ед./ч.

12 Расчет режима светофорного регулирования

12.1 При проектировании светофорного объекта рекомендуется придерживаться следующих этапов:

• обследование пешеходных и транспортных потоков на пересечении для последующей разработки схемы организации дорожного движения и расчета режима работы светофорной сигнализации;
• разработка пофазных схем движения пешеходов и транспортных средств;
• расчет режима работы светофорной сигнализации;
• разработка дислокации технических средств организации дорожного движения.

12.2 Для расчета режима светофорной сигнализации необходимо знать:

• геометрические и транспортные характеристики пересечений автомобильных дорог (геометрические – ширина проезжей части, число полос движения, радиусы закруглений тротуаров, наличие разделительных полос и их ширина; транспортные – картограмма транспортных и пешеходных потоков, скорость движения через пересечение, состав потока, длина автомобиля);
• организацию движения на пересечении автомобильных дорог.

12.3 При разработке схемы движения рекомендуется первоначально определить все направления, в которых должно быть разрешено движение через пересечение транспортных средств и пешеходов. Первоначальная схема разрешенных направлений движения является базисной и используется для анализа содержащихся в ней конфликтных точек. Рекомендованная последовательность расчета длительности цикла и элементов светофорной сигнализации приведена на рисунке 14.

12.4 Режим работы светофорной сигнализации с пофазным разъездом транспортных средств определяется по направлениям. Пример расстановки технических средств организации дорожного движения и режим работы светофорной сигнализации на пересечении двух автомобильных дорог в одном уровне приведены соответственно на рисунках 15 и 16.

12.4.1 Длительность цикла регулирования рассчитывают по формуле

где:
Т_ц – длительность цикла, с; Т_п – сумма всех промежуточных тактов, с;
y1, y2, …, yn – соответствующие фазовые коэффициенты для фаз 1, 2, …, n, полученные из соотношения N/М_н;

N – интенсивность движения на рассматриваемом подходе к пересечению в направлениях (направлении), обслуживаемых данной фазой, ед./ч;
М_н – поток насыщения для этих же направлений (направления), ед./ч.

12.4.2 Для ориентировочных расчетов до проведения натурных наблюдений поток насыщения может быть приближенно определен

где γ_n – коэффициент многополосности.

12.4.3 При наличии нескольких полос движения в каждом направлении рекомендуется принимать в расчетах коэффициент многополосности гn, учитывающий взаимные помехи транспортных средств в смежных полосах. Коэффициент многополосности принимается равным для:

• одной полосы движения – 1;
• двух полос движения – 1,85;
• трех полос движения – 2,55;
• четырех полос движения – 3,05.

12.4.4 Длительность основных тактов (зеленых сигналов) всех фаз определяется по формуле

где
y_i – фазовый коэффициент;
Y – сумма фазовых коэффициентов.

12.4.5 Длительность основных тактов проверяется на обеспечение пропуска в соответствующих направлениях пешеходов и трамвайных поездов.

Для пешеходов длительность разрешающего сигнала t_пш определяется по формуле:

где B – длина пешеходного перехода, м.

При движении трамвайных поездов длительность разрешающего сигнала tТ определяется по следующим формулам:

- для случая пропуска одного поезда за один цикл:

- для случая пропуска двух поездов за один цикл:

где
S_T – путь движения трамвайного поезда от стоп-линии до самой дальней конфликтной точки с транспортными средствами или пешеходами, начинающими движение в следующей фазе, м;
l_T– длина трамвайного поезда, м;
Δ_l– дистанция между поездами (не менее 60 м при скорости движения 20 км/ч);
V_T – скорость движения трамвайного поезда в пределах пересечения, км/ч.

12.4.6 При проектировании светофорных объектов рекомендуется использовать среднюю скорость движения транспортного потока на дороге. Для левоповоротного движения скорость следует принимать равной 25 км/ч.

12.4.7 Для восстановления оптимального соотношения фаз в цикле его длительность рекомендуется корректировать, применяя формулу

где:

В=1-∑_уi

Т_ц – скорректированная длительность цикла, с;

∑_уi – сумма фазовых коэффициентов для фаз i, не уточнявшихся по трамвайному и пешеходному движению;

∑_tk – суммарная длительность тактов k, уточненных по трамвайному и пешеходному движению, с.

12.4.8 Новую длительность основных тактов фаз, не уточнявшихся по трамвайному и пешеходному движению, следует вычислять по формуле:

где:

12.5 Пример расчета светофорного регулирования приведен ниже.

12.5.1 Для пересечения автомобильных дорог А и Б шириной соответственно 20 и 12 м получены следующие значения фазовых коэффициентов и промежуточных тактов: y₁ = 0,4; y₂ = 0,25; t_п1 = 3 с; t_п2 = 4 с; Т_п = 4+3 = 7 с.

12.5.2 Длительность цикла Тц (при необходимости скорректированную длительность цикла ) и длительность основных тактов определяют соответственно по формулам (5) и (12)

12.5.3 Исходный цикл регулирования составляет

Т_ц = t₁ + t_п1 + t2 + t_п2 = 23 + 3 + 14 + 4 = 44 с.

12.5.4 Необходимо проверить, достаточна ли длительность зеленых сигналов t1 и t2 для безопасного перехода пешеходов через проезжую часть дорог А и Б. Время, необходимое для перехода дороги Б вдоль дороги А, составляет

12.5.5 Время, необходимое для перехода дороги А вдоль дороги Б, равно

12.5.6 Уточненная длительность второго основного такта составляет 20 с.

12.5.7 Определим скорректированную длительность цикла и уточненную длительность первого основного такта при А = 2,5·7 –7·0,4+ + 20 + 5 = 39,7 и В = 1 – 0,4 = 0,6

12.5.8 Новый (окончательный) цикл регулирования составляет

12.5.9 Примеры расчета светофорной сигнализации приведены в приложении Б, методы определения потока насыщения – в приложении В, критерии выбора пофазного разъезда транспортных средств – в приложении Г.

13 Светофорное регулирование пешеходного движения

13.1 Светофорное регулирование пешеходного движения осуществляется двухсекционными пешеходными светофорами, сигналы которых предназначены только для пешеходов, при обязательном отсутствии пересечения движущихся транспортных и пешеходных потоков.

13.2 Режим работы светофоров, регулирующих движение пешеходов и размещенных на автомобильной дороге, оборудованной системой координированного регулирования, должен быть согласован с графиком координации сигналов для данной дороги и с работой транспортных светофоров, установленных на том же светофорном объекте.

13.3 Расчет режима светофорной сигнализации на пешеходном переходе, расположенном вне зоны регулируемого пересечения автомобильных дорог, рекомендуется проводить путем определения длительности:

• разрешающего сигнала пешеходного светофора;
• цикла светофорного регулирования;
• разрешающего сигнала транспортного светофора.

13.4 Если в результате расчета длительность зеленого сигнала транспортного светофора получилась больше 40 с, то следует рассмотреть возможность устройства островка безопасности. В этом случае может быть запроектирована длительность разрешающего сигнала пешеходного светофора исходя из условия преодоления пешеходами в течение одного светофорного цикла расстояния от тротуара до островка безопасности.

13.5 При необходимости регулирования движения пешеходов через одну половину проезжей части (от тротуара до островка безопасности) пешеходные светофоры должны быть установлены и на второй половине проезжей части.

13.6 Введение светофорного регулирования с применением вызывной фазы для движения пешеходов на пешеходном переходе осуществляется на дороге с двумя полосами движения и более в каждом направлении, если условие 2 (см. подраздел 7.1) не выполняется по значению интенсивности пешеходного движения. Для выявления необходимости установки на пешеходном переходе вызывной светофорной сигнализации следует руководствоваться графиком, приведенным на рисунке 17.

Режим вызывного регулирования для пешеходов рекомендуется вводить в случае, если точка пересечения интенсивности движения транспортных и пешеходных потоков выше линий, показанных на рисунке 17.

14 Рекомендуемые требования к размещению технических средств организации дорожного движения в местах проектирования светофорных объектов

14.1 Согласно ГОСТ Р 52289–2004, дорожный знак 1.8 «Светофорное регулирование» рекомендуется устанавливать вне населенных пунктов перед каждым пересечением автомобильных дорог, пешеходным переходом или участком дороги, кроме железнодорожных переездов, движение на которых регулируется светофорами, в населенных пунктах – при расстоянии видимости светофора менее 100 м, а также перед первым после въезда в населенный пункт пересечением или пешеходным переходом со светофорным регулированием.

14.2 Рекомендуемые пешеходные переходы в обязательном порядке оборудуются знаками 5.19.1, 5.19.2 «Пешеходный переход», которые следует размещать на опорах светофора под ним либо справа от него с учетом требований пунктов 7.3.5, 5.1.7, 5.1.8 согласно ГОСТ Р 52289–2004 с изменениями № 3 от 28 февраля 2014 г.

14.3 По ГОСТ Р 51256–2011 разметку 1.12 (стоп-линия) следует применять перед пересечением автомобильных дорог при наличии дорожного знака 2.5 «Движение без остановки запрещено» в местах, где движение регулируется светофором.

14.4 Разметку 1.12 рекомендуется наносить на расстоянии 10– 20 м от светофора Т.1 (или Т.2) при его расположении над проезжей частью и 3–5 м – при расположении сбоку от проезжей части для обеспечения видимости его сигналов. Допускается уменьшать указанные расстояния соответственно до 5 и 1 м при наличии светофоров Т.3 любых исполнений.

14.5 При наличии пешеходного перехода разметку 1.12 следует наносить на расстоянии не менее 1 м перед переходом.

14.6 Разметку 1.12 следует наносить на расстоянии 1–3 м до светофора Т.5, используемого для регулирования движения маршрутных автобусов или троллейбусов, движущихся по специально выделенной полосе.

14.7 У наземных пешеходных переходов со светофорным регулированием с двух сторон дороги рекомендуется устраивать пешеходные ограждения (перильного типа) на протяжении не менее 50 м в каждую сторону от пешеходного перехода.

14.8 Мониторинг интенсивности движения транспортных и пешеходных потоков приведен в приложении Д.

Приложение А
Расчет электротехнических параметров
светофорного оборудования

А.1 Расчет потребляемой мощности светофорного объекта рекомендуется проводить по следующей формуле:

где
P_У – установленная потребляемая мощность объекта, кВт;
P_Р – расчетная потребляемая мощность объекта, кВт;
P_c – потребляемая мощность светофора (Р_{трансп. ламп} ≈100 Вт,
Р_{пешех. ламп}≈60 Вт, Рсветодиод. ≈20 Вт);
P_k – потребляемая мощность контроллера (Р_{контроллер} ≈60 Вт).

А.2 Расчет силы тока следует выполнять по следующей формуле:

А.3 Расчет потерь потребляемой мощности и диаметра кабеля питания рекомендуется производить по формуле

где L – длина кабеля питания от ввода до контроллера, м.

По ΔU_ТАБ определяются потери диаметр сечение кабеля питания – по таблице А.1.

Т а б л и ц а А.1 – Определение потери потребляемой мощности светофорного объекта при выборе диаметра кабеля питания

А.4 Расчет проектируемых длин кабелей производится по формулам:

- от контроллера в колонку

- от контроллера в консоль

- от коробки в контроллер (шкаф)

- от ВПУ в контроллер

- от ТВП в контроллер

где
n – количество колодцев, проходимых кабелем, ед.;
L_чертёж – длина кабеля на чертеже (схеме), м.

Длину кабеля рекомендуется округлять до целого числа.

А.5 В таблице А.2 дан пример расчета проектируемых длин кабелей для подключения оборудования (зарядки) светофорного объекта, приведенного на рисунке А.1.

Т а б л и ц а А.2 – Кабельное расписание

Приложение Б
Примеры расчета светофорной сигнализации

Б.1 Пример расчета светофорной сигнализации с выделением пешеходной фазы

Б.1.1 Расчет режима работы светофорной сигнализации приведен для локального транспортного пересечения автомобильных дорог шириной 23 и 15 м. Пересечение автомобильных дорог в одном уровне расположено на горизонтальном участке дороги, условия движения средние. В потоке преобладают легковые автомобили. Картограмма интенсивности движения транспортных и пешеходных потоков приведена на рисунке Б.1.

Б.1.2 Пофазный разъезд транспортных и пешеходных потоков представлен на рисунке Б.2.

Б.1.3 В I фазе (пешеходной) пешеходы переходят проезжую часть шириной 15 и 23 м, время, необходимое для этого, рассчитывается по формуле (8)

Время включения зеленого сигнала для пешеходной фазы равно 23 с.

Б.1.4 Расчет потока насыщения и фазовых коэффициентов осуществляется следующим образом.

Б.1.4.1 Так как во II и III фазах прямолинейные и поворачивающие потоки пропускаются одновременно и последние составляют более 10%, то потоки насыщения для данных фаз корректируют по формуле

где а, b, c – интенсивность движения в фазах, ед./ч.

Б.1.4.2 Фазовые коэффициенты рассчитываются по формуле (4).

Для II фазы при

при

Для III фазы при

при

Б.1.4.3 Сумма фазовых коэффициентов составляет

Y=0,24+0,2=0,44.

Б.1.5 Расчет промежуточных тактов осуществляется следующим образом.

Б.1.5.1 Промежуточные такты для пешеходной фазы, принимая расчетную скорость пешеходов 1,3 м /с, определяют по формуле (3)

Б.1.5.2 Промежуточные такты tп2, tп3 для транспортных потоков рассчитывают по формуле (2).

Б.1.5.3 Для всех фаз регулирования расчетная скорость принимается равной 50 км/ч, l_а=5м, l_i2=36м, l_i3=62м, а_т=4 м/с², тогда

Б.1.5.4 Сравнивая время, необходимое для транспортного и пешеходного потоков, выбираем наибольшее, следовательно

Т_п=4+4+5=13 с.

Б.1.6 Расчет цикла регулирования и основных тактов осуществляется следующим образом

Б.1.6.1 Проводим расчет цикла регулирования для светофорного регулирования с пешеходной фазой по формуле (11)

при

А = 2,5 · Т_п – Т_п · Y_н + Т_о + 5 = 2,5 · 13 – 13 · 0,44 + 23 + 5 = 55
и
В = 1 – Y_н = 1 – 0,44 = 0,56

Б.1.6.2 Скорректированные основные такты определяются по формуле (12)

t_пш1=23 c,
t_o2=78⋅1,2⋅0,24=23 c,
t_o3=78⋅1,2⋅0,2=19 c.

Б.1.6.3 Корректирующий коэффициент рассчитывается по формуле (13)

Б.1.7.1 Показатель эффективности работы светофорного объекта – задержку транспортных средств на пересечении автомобильных дорог – определяют по следующей формуле:

где

По формуле (Б.3) находят

Б.1.7.2 По формуле (Б.4) определяют

Тогда t₁=37 c, t₂=23 c, t₃=39 c, t₄=42 c.

Б.1.7.3 Средняя задержка на всем пересечении составляет

Б.1.8 Расстановка технических средств организации дорожного движения и режим работы светофорной сигнализации на данном пересечении приведены соответственно на рисунках Б.3 и Б.4.

Б.2 Пример расчета светофорной сигнализации для регулируемого пешеходного перехода

Б.2.1 Расчет режима работы светофорной сигнализации приведен для локального пешеходного перехода, ширина проезжей части которого составляет 15 м при ширине полосы движения 3,75 м. В потоке преобладают легковые автомобили. Картограмма интенсивности движения транспортных и пешеходных потоков приведена на рисунке Б.5.

Б.2.2 Светофорное регулирование на пешеходном переходе является частным случаем регулирования на пересечении автомобильных дорог с пешеходной фазой, поэтому методика расчета будет аналогичная. Пофазный разъезд транспортных и пешеходных потоков представлен на рисунке Б.6.

Б.2.3 В I фазе (пешеходной) пешеходы переходят проезжую часть шириной 15 м, время, необходимое для этого, рассчитывается по формуле (8)

Б.2.4 Расчет потока насыщения и фазовых коэффициентов осуществляется следующим образом.

Б.2.4.1 Так как во II фазе прямолинейное движение, то поток насыщения для данной фазы определяют по формуле:

M_нi = 525 ⋅ B_пш, (Б.5)

где B_пш – ширина проезжей части, м

Б.2.4.2 Поток насыщения рассчитывается по формуле

М_н(1) = М_н(2) = 525 ⋅ 7,5=3938 ед./ч,

тогда фазовые коэффициенты равны

Б.2.4.3 Расчетный фазовый коэффициент составляет у=0,23.

Б.2.5 Промежуточный такт для пешеходной фазы, принимая расчетную скорость пешеходов равной 1,3 м/с, составляет

следовательно сумма промежуточных тактов равна

Т_п= 3+3=6 с.

Расчетная скорость для определения промежуточного такта транспортной фазы принимается равной 50 км/ч, l_i2=3м, а_т=4 м/с², тогда

Б.2.6 Цикл регулирования и основные такты для светофорного регулирования с пешеходной фазой определяется по формуле (11)

при

А = 2,5 ⋅ Т_п-Т_п ⋅ y₂+ Т_пш +5 = 2,5 ⋅ 13-13 ⋅ 0,44 + 23+ 5 = 35,6

В = 1 – y₂ = 1 – 0,23 = 0,77

t_пш1 = 23 с,

t_o2= 34–6–17=11 c.

Б.2.7 Расчет задержек транспортных средств осуществляется следующим образом.

Б.2.7.1 Рассчитывают задержку транспортных средств t1 и t2 на пешеходном переходе.

Для этого определяют

Тогда t₁ = 13 c, t₂ = 11 c.

Б.2.7.2 Средняя задержка на пешеходном переходе составляет

Б.2.7.3 Расстановка технических средств организации дорожного движения и режим работы светофорной сигнализации на данном регулируемом пешеходном переходе приведены соответственно на рисунках Б.7 и Б.8.

Приложение В
Методы определения потока насыщения

В.1 Расчетный метод

Для существующих пересечений автомобильных дорог применим расчетный метод, изложенный в работах [7, 8].

В.1.1 Движение только прямо

В.1.1.1 Поток насыщения при движении только прямо рассчитывается по формуле

M_{нij прямо} = 525 ⋅ В_пш , (B.1)

где
В_пш - ширина проезжей части в данном направлении данной фазы, м;
i - номер фазы;
j – номер направления.

В.1.1.2 Формула (В.1) применима при 5,4 м < Bпш < 18 м. Если ширина проезжей части меньше 5,4 м, для расчета можно использовать данные, приведенные в таблице В.1.

Т а б л и ц а B.1 – Зависимость потока насыщения от ширины проезжей части

В.1.1.3 В зависимости от продольного уклона автомобильной дороги на подходе к пересечению изменяется расчетное значение потока насыщения. Каждый процент уклона на подъеме снижает (на спуске – увеличивает) поток насыщения M_нij на 3%. При этом расчетным уклоном считают средний уклон дороги на участке от стоп-линии до точки, расположенной от нее на расстоянии 60 м на подходе к пересечению.

В.1.2 Движение смешанного потока

В.1.2.1 Возможные схемы движения транспортного потока приведены на рисунке В.1.

В.1.2.2 Правый и левый повороты снижают интенсивность прямого потока транспортных средств, поэтому

где
а – интенсивность транспортных средств, движущихся прямо, ед./ч;
b – интенсивность транспортных средств, движущихся налево, ед./ч;
c – интенсивность транспортных средств, движущихся направо, ед./ч.

В.1.2.3 Если право- и левоповоротные потоки составляют меньше 10%, то поправкой можно пренебречь.

В.1.3 Поворотное движение

В.1.3.1 Схемы поворотов транспортного потока приведены на рисунке В.2.

В.1.3.2 Поток насыщения составляет:

- для однорядного движения

- для двухрядного движения

где R – радиус поворота транспортных средств, м.

Радиус поворота может быть определен по плану пересечения автомобильных дорог, вычерченному в масштабе.

В.2 Экспериментальный метод

В.2.1 При наличии светофорного объекта поток насыщения для каждого направления данной фазы регулирования определяют путем натурных наблюдений в периоды, когда на подходе к пересечению формируются достаточно большие очереди транспортных средств.

В.2.2 Порядок определения потока насыщения должен быть следующим.

1. Одновременно с включением зеленого сигнала необходимо включить секундомер и регистрировать по видам транспортные средства, пересекающие стоп-линию и движущиеся по одной из полос.

2. Выключить секундомер в момент пересечения стоп-линии последним автомобилем очереди.

3. Записать показание секундомера и подсчитать число прошедших за это время приведенных транспортных единиц.

4. Повторить замеры 10 раз (при достаточно длинной очереди на полосе, состоящей из 10 – 15 автомобилей и более, можно ограничиться 3–5 замерами).

5. Определить поток насыщения для данной полосы движения в рассчитываемой фазе и выбранном направлении движения по формуле

где
n – число замеров;
m1, m₂, …, m_n – число приведенных транспортных средств, которые пересекли стоп-линию в процессе замера, ед./ч;
t₁, t₂, …, t_n – показания секундомера, с;
j – номер направления движения;
i – номер фазы;
k – номер полосы движения.

6. Повторить операции, перечисленные в пунктах 1–5, для каждой из оставшихся полос рассматриваемого направления данной фазы; просуммировав полученные результаты, получить показатель потока насыщения для одного из направлений рассчитываемой фазы.

7. Определить поток насыщения в соответствии с методикой, изложенной в пунктах 1–6, для других направлений рассматриваемой фазы, а также для всех направлений движения других фаз регулирования.

В.2.3 При отсутствии светофорного регулирования необходимо перекрыть движение транспортных средств и создать очередь.

Приложение Г
Критерии выбора пофазного разъезда
транспортных средств

Г.1 При решении вопроса об обосновании выбранного варианта пофазного разъезда транспортных средств может быть рекомендовано применение показателей конфликтности, т.е. допустимости совместного пропуска конфликтующих потоков [7]. Обычно это конфликт между левоповоротным транспортным потоком и транспортными потоками, движущимися со встречного направления прямо и направо.

Г.1.1 Показатель конфликтности для типового конфликта «транспорт–транспорт» на основе допустимого значения интенсивности второстепенного потока рекомендуется вычислять по формуле

где:
N_ВТ – интенсивность второстепенного потока (левоповоротных транспортных средств), авт./ч;
N_ВТ^ДОП – условная пропускная способность конфликтной зоны для второстепенного направления с учетом необходимого резерва пропускной способности, авт./ч.

Г.1.2 Параметр N_ВТ^ДОП рассчитывается по формуле

где:
0,7 – коэффициент, соответствующий допустимым условиям загрузки второстепенного направления;
N¹_ВТ – максимальная пропускная способность конфликтной зоны для второстепенного направления за период движения методом «просачивания», авт./ч;
N²_ВТ – максимальная пропускная способность конфликтной зоны для второстепенного направления за период промежуточного такта светофорного регулирования, авт./ч.

Г.1.3 Если значение показателя конфликтности К_ТТ ≤ 1, то конфликт считается допустимым, в противном случае – недопустимым.

Г.2 Оценивая достаточна ли продолжительность промежуточных тактов для пропускаемых в соседних фазах пар направлений, следует учитывать то, что в ряде случаев расстояние, проходимое «начинающими» и «заканчивающими» движение транспортными средствами от стоп-линии до границы конфликтной зоны, различно. Это обстоятельство необходимо принимать во внимание при определении промежуточных тактов для каждого из рассматриваемых направлений движения.

Г.2.1 На рисунке Г.1 приведены примеры подобных пар направлений.

Г.2.2 Для случая, изображенного на рисунке Г.1,а, требуемую длительность переходного интервала можно найти по формуле

t_п = t₁ + t₂ + 2, (Г.3),

где:
t₁ – время проезда (без снижения скорости) расстояния до стоп-линии, равного тормозному пути, с;
t₂ – время проезда расстояния от стоп-линии до границы зоны конфликта с пешеходами, с.

Г.2.3 Величина t₁ рассчитывается по формуле

где:
V_cp – средняя скорость движения транспортных средств на дороге, м/с;
A_T – величина замедления, м/с² (A_T = 3м/с²).

Г.2.4 Величина t₂ вычисляется по формуле

где:
V_a – скорость движения автомобиля, м/ч;
L_t – средняя длина автомобиля с учетом состава потока на данном направлении, м;
L_a – расстояние от стоп-линии до границы зоны конфликта с пешеходами, м.

Г.3 Для случая, изображенного на рисунке Г.1,б, требуемая длительность промежуточного такта определяется по формуле

t_пер = t₁ + t₂ - t₃ + 2, (Г.6),

Величина t₃ рассчитывается по формуле:

где:
L_p – расстояние от стоп-линии встречного транспортного потока до границы зоны конфликта, м;
А_р – значение ускорения при разгоне транспортного средства от стоп-линии, м/с2 (А_р = 2 м/с²).

Г.4. Для случая, показанного на рисунке Г.1,в, необходимая длительность промежуточного такта интервала вычисляется по формуле:

t_пер = t₂ - t₃ + 2, (Г.8),

Величина t₂ рассчитывается по формуле:

где:
В_пш – ширина пересекаемой проезжей части, м;
V_пш – скорость пешехода при пересечении проезжей части, м/с.

Г.5 Если по условиям пропуска пешеходов и трамвайного поезда промежуточные такты недостаточно длительны, то их увеличение до требуемых значений вызывает необходимость заново рассчитывать длительность цикла и основных тактов.

Расчет допустимости конфликта «транспорт – транспорт» и «транспорт–пешеход» может быть реализован с использованием ПЭВМ.

Приложение Д
Мониторинг интенсивности движения
транспортных и пешеходных потоков

Д.1 Замеры интенсивности движения и состава потока осуществляются в ключевых сечениях обследуемого участка автомобильной дороги (в начале и конце участка, а также в зоне пересечения, где наблюдается изменение интенсивности движения или состава потока).

Д.2 Схема расстановки участников в каждом сечении составляется с учетом схемы организации и числа полос движения для обеспечения регистрации всех транспортных средств. При обследовании фиксируются интенсивность движения и состав потока транспортных средств в физических единицах [9].

Д.3 При проектировании светофорного объекта интенсивность движения рекомендуется определять исходя из данных пунктов автоматизированной системы учета интенсивности движения, либо данных, определяемых специальным передвижным пунктом учета интенсивности движения, либо визуального изучения. При оперативном учете измерения для определения интенсивности движения следует делать замеры в утренние и вечерние часы пик (с 7 до 10 ч и с 16 до 19 ч) и в дневное время – в течение каждого часа по 15 мин в один из дней в середине недели (во вторник, среду или четверг) во второй-третьей неделе месяца [10].

Д.4 Мониторинг пешеходного движения является важным этапом оценки дорожных условий на участке автомобильной дороги, где наблюдаются пешеходные потоки, пересекающие проезжую часть.

Для получения более точных данных обычно применяют 16-часовые (с 6 до 22 ч) и 12-часовые (с 7 до 19 ч) наблюдения. Замеры рекомендуется производить в течение каждого часа по 15 мин в утренние и вечерние часы пик и дневное время в один из дней в середине недели (во вторник, среду или четверг) во второй-третьей неделе месяца.

Последующие обработка и анализ данных обследования заключаются в обобщении и представлении окончательных результатов в виде таблиц и графиков.

Библиография

ОКС
Ключевые слова: транспортные и пешеходные светофоры, светофорная фаза, основной, промежуточный и вспомогательный такты, дорожный контроллер

Руководитель организации-разработчика

Федеральное государственное унитарное предприятие
«Российский дорожный научно-исследовательский
институт» (ФГУП «РОСДОРНИИ»)


Генеральный директор _______________________________________ К.В.Могильный