Предыстория и применение

Перекрестки по своей природе легко становятся узкими местами движения и конфликтными зонами, но пропускная способность развязки с полным контролем доступа более чем в два раза превышает пропускную способность перекрестка на одном уровне.

В некоторых условиях в США уровень обслуживания на перекрестках может быть улучшен за счет разделения перекрестков. Он применяется в качестве постоянной обработки или в качестве переходного этапа перед строительством алмазной развязки с разделением по сортам, когда это требуется в связи с интенсивным движением.

Разделенный перекресток в настоящее время является необычным решением для оживленного перекрестка. Он разделяет транспортный поток на магистрали на смещенные дороги с односторонним движением. (См. рисунки 1 и 2.) Эта схема сравнима с ромбовидной развязкой на уровне земли без обхода сквозного движения.

За счет разделения основного потока трафика значительно сокращаются задержки и устраняются некоторые потенциальные конфликты. Когда два сигнала синхронизированы правильно (предпочтительно с помощью одного контроллера), разделение способствует более плавному и менее прерываемому потоку при больших объемах. Большая часть сокращения задержки достигается за счет исключения одной из четырех фаз светофора на одном перекрестке. По сути, это добавляет больше «зеленого времени» к циклу для транспортных средств, поворачивающих налево, за счет сокращения времени реакции начального восприятия, времени запуска и всего «красного времени».

Три основных недостатка раздельного перекрестка, на которые указывают Хаккерт и Бен Яков и Полус и Коэн, — это высокие первоначальные затраты на строительство и покупку полосы отчуждения, вероятность остановки на двух перекрестках вместо одного когда два сигнала плохо скоординированы, а также возможные неверные движения незнакомых водителей.1,2

Polus и Cohen документируют преимущества разделенных перекрестков, показывая увеличение пропускной способности и сокращение задержки. Рисунок 3 иллюстрирует постоянное увеличение пропускной способности для разделения, когда объемы левых поворотов увеличиваются, потому что увеличивающийся объем левых поворотов требует больше зеленого времени. При длине цикла 120 секунд и максимальном объеме поворота пропускная способность примерно на 35% выше, чем при одном перекрестке.

Рисунок 4 показывает чрезмерно сильное снижение задержки в зависимости от проходного объема. Хотя экономия 700 секунд на транспортное средство за счет задержки остановки кажется неоправданно высокой, используемые допущения не полностью сформулированы для оценки достоверности этих результатов.

Разделенный перекресток разделяет потенциальные конфликтные точки и немного уменьшает их расположение по сравнению с традиционным четырехсторонним перекрестком.3 (См. рис. 5.) Хаккерт и Махалел вывели уравнение регрессии, связывающее несчастные случаи с конфликтными точками. Уравнение объясняет 60 процентов вариаций, что больше, чем в большинстве моделей прогнозирования аварий, которые связывают аварии с факторами дорожного движения.

Возможно, что разделение конфликтов в сочетании с уменьшением количества фаз сигнала будет иметь положительный эффект безопасности. При каждом переходе между фазами водители с большей вероятностью нарушат сигнал светофора, чем во время непрерывного движения, когда горит зеленый свет. Необходимы дополнительные исследования в этой области или в области суррогатных или экспозиционных мер безопасности при микромоделировании дорожного движения.

Раздельный перекресток в первую очередь рассматривается на изолированном и загруженном перекрестке в пригороде, где ожидается рост трафика с особенно высокой интенсивностью левых поворотов. Это можно рассматривать как переход к алмазной развязке с разделением по сортам и мосту на сквозной проезжей части.1 Управление доступом может быть сокращено в более широких границах этого специального режима.

Возможна дальнейшая обработка путем предоставления разворотов для транспортных средств, поворачивающих налево, чтобы уменьшить количество фаз сигнала до двух. Эта обработка избавит от необходимости хранения на перекрестке. Тем не менее, движение с интенсивным левосторонним движением столкнется с другими конфликтами при пересечении полос на главной магистрали.

Оживленный пригородный перекресток в Тель-Авиве, Израиль, был преобразован в разделенный перекресток в 1975 году. По словам Хаккерта и Бен Якова, экономические выгоды были доказаны сокращением задержек и отсрочкой строительства полного уровня. разделенная развязка.1 Расчеты задержки показали заметную экономию для разделенного перекрестка по сравнению с одиночным перекрестком. (См. Таблицу 1.) Согласно неподтвержденным данным, в Израиле были построены и другие разветвления, которые с тех пор были преобразованы в развязки с разделением алмазов.

Другое применение разделенного перекрестка возможно в городских районах, где улицы с двусторонним движением могут быть преобразованы в улицы с односторонним движением, если расстояние между двумя улицами достаточно.

Авторы этой статьи провели сравнение задержек между одиночными и разделенными перекрестками с использованием модели микросимуляции дорожного движения — CORSIM (CORridor SIMulation) — чтобы получить представление о преимуществах преобразования.

Методика расчета

Одиночные и раздельные перекрестки моделируются в CORSIM версии 4.3 с одинаковыми геометрическими размерами длины подъездов и поворотных полос (правых и левых поворотов) и одинаковым количеством сквозных полос.

CORSIM предоставляет комплексные возможности, включая оперативный анализ трафика, геометрическое проектирование/эксплуатационную оценку трафика и оценку стратегий смягчения последствий в условиях перегрузки. PASSER II-90 — это программа, разработанная Техасским институтом транспорта (TTI) для оценки и определения оптимальных стратегий сигнализации для артериальной сигнальной системы с целью сокращения задержек, остановок и расхода топлива. Он в равной степени способен анализировать отдельные изолированные пересечения. ПАССАЖ III-90 также является программой, разработанной TTI для оценки существующих или предлагаемых стратегий сигнализации для развязок с ромбами и для определения стратегий, минимизирующих среднюю задержку на транспортное средство.

Первый смоделированный случай относится к главной четырехполосной магистрали (север-юг) с заявленной скоростью 40 миль в час (64 километра в час), пересекающей четырехполосную автомагистраль со скоростью 45 миль/ч (72 км/ч). -км/ч) указанная скорость. Для всех четырех подходов предполагается постоянный процент поворота налево в размере 15 процентов. Разделенный перекресток имеет смещение 200 футов (61 метр) между двумя отдельными перекрестками. Исследователи выбрали различные сценарии ввода объемов на всех подходах, чтобы охватить множество возможных условий потока (например, равные потоки на всех подходах и некоторые несбалансированные потоки). Для большего количества сценариев с несбалансированными потоками может потребоваться большее смещение, чем смоделированные расстояния 200 футов (61 метр) и 300 футов (91 метр). При каждом подходе длина полосы для левого поворота составляет 350 футов (107 метров).

Второй смоделированный случай аналогичен первому, но предполагает 30-процентный объем левого поворота на всех четырех подходах, а разделенный перекресток смещен на 300 футов (91 метр). Во втором случае каждый подход спроектирован с двумя полосами для левого поворота длиной 450 футов (137 метров). В обоих случаях предусмотрено 10-процентное правостороннее движение с полосами для правого поворота длиной 250 футов (76 метров). Кроме того, оба случая моделируются с 5-процентным движением грузовиков на всех подходах.

Хотя синхронизация сигнала (длительность цикла и разделение фаз) не является целью данного исследования, необходимо определить оптимальный план сигнала для оценки эффективности конфигурации перекрестка. Для одного перекрестка PASSER II используется, чтобы помочь определить наилучшую синхронизацию сигнала для длины цикла в диапазоне от 60 до 120 секунд с шагом 10 секунд. При анализе условий недостаточного насыщения выбирается прогон с наименьшей задержкой для длины цикла и времени фазы. В условиях насыщения/перенасыщения PASSER II не вычисляет точные задержки.4 Тем не менее, фазовая синхронизация по-прежнему надежна. Когда в CORSIM применяются различные длины циклов для условий насыщения/перенасыщения, более длительные циклы дают меньшую задержку для отдельных пересечений. Четырехфазная схема, используемая при моделировании, показана на рисунке 6 с исключительными левыми поворотами и без перекрытия.

Для разделенного пересечения PASSER III используется для определения длины цикла (от 60 до 120 секунд), оптимальной синхронизации фаз и временного смещения между двумя сигналами. PASSER III сводит к минимуму задержку пересечения только для условий недостаточного насыщения, аналогично PASSER II. Тем не менее, фазовая синхронизация и смещение надежны в условиях насыщения/перенасыщения. И наоборот, в условиях насыщения/перенасыщения более короткие циклы обеспечивают более короткие задержки в соответствии с CORSIM. Раздельный перекресток контролируется трехфазными сигналами, которые координируются в соответствии с пятью последовательностями. Наилучшая последовательность левого поворота или порядок фаз обеспечивается PASSER III в сочетании со смещением интервала. Обе программы используют детерминированные подходы к анализу и оптимизации синхронизации сигналов без точного учета характеристик отдельных транспортных средств (например, ускорение/торможение, смена полосы движения). Следовательно, синхронизация полезного сигнала может быть немного улучшена.5

Затем для каждого сценария транспортного потока соответствующие данные из двух программ PASSER отдельно вводятся в CORSIM для моделирования одиночных и разделенных перекрестков на 15 минут. Результаты проверяются и записываются для каждого сценария с использованием различных длин циклов.

Хотя CORSIM способен моделировать условия перенасыщенного трафика, при очень высоких потоках с 30-процентным левоповоротным движением отмечается своеобразное поведение. Во второй половине периода моделирования образуется пробка, препятствующая движению левоповоротного транспорта на смещенном участке шоссе из-за обратного движения на оба перекрестка6. На практике этого можно было бы избежать, остановив транспортные средства на красный свет, секция смещения насыщена и путем проектирования немного более длинного смещения, когда ожидается рост. Наиболее важными переменными, влияющими на задержку, являются длина участка смещения, координация сигналов для разделенного перекрестка и длина полос для левого поворота для обоих типов перекрестков.

Результаты

Анализы CORSIM показывают, что разделенный перекресток обеспечивает более высокую интенсивность движения с меньшими задержками на транспортное средство, чем одиночный перекресток. Разница в задержке между двумя типами перекрестков увеличивается по мере увеличения объемов въезда и поворота налево. (См. рисунки 7 и 8.) Как указывалось ранее, сокращение задержки происходит за счет исключения одной фазы для разделенного перекрестка, что увеличивает процент эффективного зеленого времени. Хотя при более высоких объемах движения оптимальная длина цикла для разделенного перекрестка была короче, чем для одиночного перекрестка, дополнительная доля эффективного зеленого времени привела к значительному сокращению задержек при одновременном движении сквозного и левого движения.

Выбрана экспоненциальная форма из Microsoft Excel, соответствующая разбросу данных CORSIM. Это отображает приблизительную производительность модели. Статистический анализ для определения наилучшей модели или оценки соответствия данных математическому уравнению не проводился. Визуальная оценка рисунков 7 и 8 показывает приемлемое соответствие для большинства точек ниже 7000 автомобилей в час (vph).

На рисунках 7 и 8 показано постепенное, а затем заметное сокращение задержки движения для разветвленного перекрестка, начиная с общего входящего потока 4000 машин в час. Средние задержки для одиночных и разделенных перекрестков сравнимы между 1600 пвч (наименьший смоделированный поток) и 4000 пвч. По сравнению с рассчитанными задержками, показанными в таблице 1, эти смоделированные результаты дают примерно от 40 до 50 процентов сокращения задержки в пути при более высоких объемах (от 5000 до 6000 входящих потоков в час) с 15-процентным левосторонним движением. Для 30-процентного левостороннего движения сокращение задержки составляет от 50 до 60 процентов для того же диапазона всех входящих потоков.

Простой экономический анализ дает обнадеживающую документацию о существенных преимуществах раздельного перекрестка. Расчетные результаты на рисунках 9 и 10 показывают степень годовой экономии в автомобильных часах и эквивалентных затратах для двух выбранных пиковых потоков. В расчетах использовались следующие допущения:

• Четыре часа пиковых периодов в сутки (ч).
• Пиковый период приходится на более чем 250 рабочих дней в году.
• Средний по стране коэффициент заполнения 1,6 пассажира на транспортное средство (p).
• Рекомендуемая почасовая стоимость экономии времени в пути на человека в час в размере 12,70 долл. США (c).

Фактор занятости и почасовая стоимость задержки приведены в меморандуме FHWA (апрель 1997 г.) «Министерское руководство по оценке времени в пути в экономическом анализе». Он был скорректирован с 1995 по 1998 год с использованием индекса потребительских цен. Этот фактор распространяется на все транспортные средства, включая автобусы и микроавтобусы.

Экономические выгоды

В тематическом исследовании представлена ​​процедура экономического анализа для целей планирования. Один перекресток преобразуется в разделенный перекресток, чтобы обслуживать трафик в течение следующих 10 лет. Через 10 лет потребуется мост на главной магистрали через перекресток, чтобы справиться с растущими объемами движения. Таким образом, разделенный перекресток превращается в ромбовидную развязку с отделенной проезжей частью, служащей въездом и съездом с основного шоссе. Хотя предполагаемые затраты являются разумными, пользователи должны применять местные оценки, которые соответствуют их конкретным потребностям проекта. Некоторые ограничения наблюдаются из-за широкой изменчивости и ограничения области применения. Воздействие на прилегающие объекты считается сравнимым с любой другой необходимой альтернативой улучшения. Изолированный сайт не требует распространения сигнала. Пешеходное и велосипедное движение очень редкое.

Чистая выгода выражается в текущей стоимости годовой экономии за вычетом первоначальных затрат на полосу отвода, строительство и сигнализацию. Предполагаемый пиковый расход в течение первых пяти лет составляет 5000 л/ч, а в следующие пять лет предполагается расход 6000 л/ч. Эквивалентная экономия затрат в год представлена ​​на рисунке 10 и переведена в настоящее время с нормой прибыли 0,06. Предполагаемые затраты следующие:

• Стоимость земли для 15-процентных левоповоротных объемов (200-футовое смещение) (16 долл./кв. фут): 3 200 000 долл. США
• Стоимость земли для 30-процентных объемов левого поворота (смещение 300 футов): 4 800 000 долларов США
• Стоимость строительства тротуаров и дренажа: 583 000 долл. США
• Стоимость сигнала: 80 000 долларов США

Чистые текущие выгоды показаны на рис. 11. Для 15-процентных левоповоротных объемов чистая выгода получается через семь лет. Чистая выгода для 30-процентных левоповоротных объемов начинается через шесть лет.

Дополнительная экономия достигается за счет переноса строительства моста через перекресток на несколько лет. Ориентировочная стоимость насыпи и тротуара для продления и подъема магистрали до моста составляет 1 021 000 долларов. Стоимость моста оценивается в 9 долларов. 28000. На рис. 12 показана результирующая экономия текущей стоимости, которую можно было бы получить, отложив строительство моста на 5–10 лет.

Выводы и рекомендации

Раздельные перекрестки хорошо подходят для уменьшения загруженности одиночных перекрестков в изолированных пригородных зонах, где общий поток приближающихся автомобилей превышает 4000 автомобилей в час. Возможно, их можно использовать вдоль артерии с развитием сигнала, когда синхронизация артериального сигнала совместима с оптимальной синхронизацией сигнала на перекрестке с разделением. Более того, их применение осуществимо в городских районах, когда улицы преобразуются в одностороннее движение с достаточным доступным смещением.

Для высоких пиковых потоков и более интенсивного движения с левым поворотом экономические выгоды заметны. Эти преимущества могут легко оправдать преобразование раздельного перекрестка в течение его экономической жизни. Раздельный перекресток обеспечивает заметные экономические выгоды за счет отсрочки строительства моста для алмазной развязки с разделением уровней до тех пор, пока этого не потребует рост трафика.

Длина смещенного перекрестка, а также количество и длина полос для левого поворота в сочетании с хорошо скоординированными сигналами имеют решающее значение для бесперебойной и экономичной работы, что приводит к полученной экономии.

Хорошо спроектированная и скоординированная синхронизация сигналов должна основываться на точных оценках и прогнозах потоков на всех подходах к разветвленному перекрестку.

В условиях сильного перенасыщения обратные потоки левоповоротного движения вдоль шоссе с востока на запад, блокирующие перекрестки, можно предотвратить путем проектирования более длинных смещений между двумя перекрестками и/или контроля левоповоротного движения на перекрестке .

Хотя это исследование применимо только к фиксированной синхронизации сигнала, активированная синхронизация может обеспечить плавную и эффективную работу в непиковый поток. Необходим дополнительный анализ для изучения синхронизации активированного сигнала для различных сценариев. Также необходимы дополнительные исследования для оценки эффективности расщепленного пересечения артерии.

Для конкретных применений рекомендуется применять детальный процесс сравнения, аналогичный этому исследованию, а не просто полагаться на производное сравнение рисунков 7 и 8.

В идеале рекомендуется провести полевое исследование для проверки смоделированных результатов. Однако это маловероятно, поскольку (согласно литературным данным) очень немногие перекрестки в мире были преобразованы в два перекрестка. Помимо двух случаев, которые обсуждаются в этой статье, в CORSIM также можно смоделировать другие случаи с различными сценариями интенсивности движения и поперечного сечения проезжей части.

Ссылки

1. С. Хаккерт и Ю. Бен Яков. «Одноуровневая развязка или разделение сигнального перекрестка», Организация и управление дорожным движением, август / сентябрь. 1978.
2. А. Полус и Р. Коэн. «Эксплуатационные последствия разделенных перекрестков», Протокол транспортных исследований, № 1579, Вашингтон, округ Колумбия, 1997 г.
3. С. Хаккерт и Ю. Махалел. «Оценка количества аварий на перекрестках: одноуровневая развязка или разделение сигнального перекрестка», Организация дорожного движения и контроль, август / сентябрь. 1978.
4. PASSER II-90, Руководство пользователя, Методика оптимизации синхронизации сигнала: M|O|S|T, том 3, Федеральное управление автомобильных дорог, Вашингтон, округ Колумбия, 1991.
5. PASSER III-90, Руководство пользователя и руководство по применению, Техасский транспортный институт, Техасский университет A&M, Колледж-Стейшн, Техас, 1991.
6. Руководство пользователя интегрированной системы программного обеспечения для дорожного движения (TSIS), версия 4.02, Федеральное управление автомобильных дорог, Вашингтон, округ Колумбия, 1998 г.
7. Политика геометрического проектирования автомагистралей и улиц, Американская ассоциация государственных служащих автомобильных дорог и транспорта (AASHTO), Вашингтон, округ Колумбия, 1994.
8. Руководство по пропускной способности шоссе, специальный отчет 206, Совет по исследованиям в области транспорта, Вашингтон, округ Колумбия, 1998 г.

Джо Г. Бэред — инженер-исследователь в отделе исследований и разработок Федерального управления автомобильных дорог. Он управляет исследовательскими контрактами и проводит исследования персонала в области безопасности и эксплуатационных эффектов конструкции. Он имеет докторскую степень в области транспортного машиностроения Университета Мэриленда и является зарегистрированным профессиональным инженером.

Эвангелос И. Кайсар учится в докторантуре Мэрилендского университета. Он проводит исследования в области исследования операций и их применения в транспортной технике. Он также проводит исследования для Федерального управления автомобильных дорог в области безопасности и эксплуатационных эффектов конструкции. Он имеет степень бакалавра и магистра гражданского строительства Университета Мэриленда, а также степень бакалавра Афинского технического университета в Греции. Он является зарегистрированным профессиональным инженером в Греции.

ТОЧКА ПЕРЕСЕЧЕНИЯ Определение | Law Insider

• означает точку или точки, в которых Средства присоединения Заказчика взаимодействуют с Средствами присоединения Владельца передачи или Системой передачи.

• означает любую точку за пределами объекта в естественной среде, как определено в разделе 2 O. Reg. 419/05.

• означает для MPLS порт на коммутаторе провайдера или, в случае VPN для доступа, внешний интерфейс к Интернету устройства VPN вычислительной среды SAP.

• означает (i) территорию, охватываемую продолжением или соединением ответвления. распределительная система Поставщика услуг или электроустановка потребителя, как указано Поставщиком услуг или любым должным образом уполномоченным должностным лицом Поставщика услуг; при условии, что он будет измерять все и только потребление электроэнергии потребителем;

• означает вопрос, который член считает отклонением или нарушением правил, процедур или общепринятой практики Совета.

• означает точку, определенную Муниципалитетом или любым должным образом уполномоченным должностным лицом Муниципалитета, в которой муниципалитет подает электричество в любые помещения;

• означает любую точку в помещении человека, где воспринимаются звуки или вибрации, исходящие из других помещений, а не из этих помещений.

• означает такую ​​дату и время, когда получатель (или его агент) подтверждает в письменной форме получение слитков;

• или «POP» означает точку присутствия IXC. «Крепление к столбу» имеет значение, указанное в Разделе 10.8.1.

• означает лицо, назначенное в качестве единственного контактного лица Поставщика с DCH после публичного объявления о проведении тендера или отправки запроса на коммерческое предложение, предложение или котировку, до присуждения итогового контракта и разрешения спора. Протест, если применимо.

• означает точку, в которой служебные проводники FortisAlberta подключаются к проводникам или устройствам Клиента;

• означает точку, в которой электроэнергия может поступать или выходить из Сети;

• /»Пункт выезда» означает место, предназначенное для прибытия в страну инспекционных групп для проведения инспекций в соответствии с настоящей Конвенцией или для их отбытия после завершения их миссии.

• или «ПОР» означает точку в системе передачи или распределения электроэнергии, где приемник электроэнергии получает электроэнергию от поставщика. Эта точка может быть соединением с другой системой или подстанцией, где системы передачи и распределения поставщика услуг передачи подключены к другой системе.

• означает для Размещения время, когда приобретатель Долей Размещения заключил обязательный для такого приобретателя договор на приобретение таких Долей Размещения.

• означает конкретное место в системе перевозчика, указанное в его тарифе, где перевозчик принимает нефтепродукты к отгрузке и может упоминаться в других пунктах этого тарифа как «станция отправления или отправление».

• означает местоположение(я) в источнике(ах) загрязнения или в месте(ах) между источником(ами) и точкой(ами) воздействия, где концентрации рассматриваемых химических веществ должны соответствовать соответствующему риску- на основе уровней проверки уровня 1 или других целевых уровней уровня 2 или уровня 3.

• означает любое различимое, замкнутое и обособленное транспортное средство, включая, помимо прочего, любую трубу, канаву, канал, туннель, трубопровод, колодец, обособленную трещину, контейнер, подвижной состав, предприятие по концентрированному кормлению животных, судно или другое плавучее средство. судно, с которого загрязняющие вещества сбрасываются или могут сбрасываться. Этот термин не включает возвратные потоки от орошаемого земледелия.

• означает соответствующий Стандарт из Приложений 1, 2 или 3 из O.Reg. 419/05, и если стандарт не предусмотрен для вызывающего озабоченность загрязнителя, соответствующие критерии, перечисленные в публикации Министерства, озаглавленной «Сводка стандартов и руководств в поддержку Постановления Онтарио 419».: Загрязнение воздуха — Качество местного воздуха (включая Приложение 6 Регламента O. 419 о верхних пороговых значениях риска)», от февраля 2008 г. с поправками.

• означает точку, в которой объект распределенной генерации подключен к системе EDU.