چراغ قرمز میشود.

19

-6 فرجه زرد: مدت زمانی است که در میان علائـم سـبز و قرمـز چـراغ راهنمـایی در نظـر گرفتـه میشود تا وسایل نقلیهای که به علت سرعت زیاد قادر به توقف نیستند، بتوانند بـا ایمنـی از تقـاطع عبـور کنند.

-7 زمان تخلیه: مدت زمانی است که در پایان زمان سبز یک حرکت ترافیکی تا شروع زمـان سـبز حرکت بعدی در نظر گرفته میشود و برابر است با فرجه زرد بعلاوه فرجه تمام قرمز.

-8 زمان سبز موثر: بخشی از یک فاز میباشد که به طور موثر توسط حرکت مربوطه مورد اسـتفاده قرار میگیرد و برابر است با زمان سبز بعلاوه زمان تخلیه منهای زمان هدر رفته برای آن فاز.

-9 نسبت سبز: عبارت است از نسبت زمان سبز موثر یک فاز به طول چرخه. -10 ورودی(رویکرد): عبارت است از هریک از مسیرهای منتهی به تقاطع.
-11 گردش حمایت شده: حرکت گردشی که دریک فـاز جداگانـه و بـدون برخـورد بـا جریانهـای ترافیکی مزاحم مانند ترافیک روبرو یا عابرین پیاده انجام میشود.

-12 گردش حمایت نشده: حرکت گردشی است که به طور همزمان با جریانهای ترافیکی مخـالف و از بین آنها صورت میگیرد.
انواع چراغهای کنترل ترافیک تقاطعهای مجزا دارای تکنولـوژیهـا و کـاراییهـای بـسار متفـاوتی هستند. اما این چراغها از نظر نحوه زمانبندی به دو دسته چراغهای پیش زمـانبنـدی شـده و چراغهـای سازگار با ترافیک تقسیم شدهاند. کرد:.هریک از این روشها دارای مزایای ویژهای بوده و میتـوان بـه طـرق مختلف کارایی و انعطاف پذیری آنها را بهبود بخشید. در ادامه نحوه عملکرد این چراغها مورد بررسی قـرار میگیرد.

(2-6-2 ظرفیت

ظرفیت در تقاطعهای چراغدار عبارت است از حداکثر جریان وسایل نقلیـه گذرنـده از تقـاطع کـه متاثر از شرایط ترافیکی و هندسی ورودیهای تقاطع و نحوه زمانبندی چراغ میباشد.

جریان اشباع عبات است از حداکثر جریانی که میتواند از یک ورودی تقاطع، تحـت شـرایط حـاکم هندسی وترافیکی، و با این فرض که صد در صد زمان سبز موثر برای آن ورودی وجود داشته باشد، عبـور کند. جریان اشباع برای فاز i ام با نماد si نشان داده شده و بر حسب واحد ” تعداد وسـیله نقلیـه برزمـان سبز موثر(“(vphg بیان میشود.رابطه ظرفیت با جریان اشباع به صورت زیر میباشد:[1]

(25-2)
(
gi
Ci Si (

c

که در آن Ci ظرفیت ورودی iام تقاطع(وسیله نقلیه در ساعت)، Si جریان اشباع ورودی i ام تقاطع

(وسیله نقلیه در ساعت سبز موثر)،c طول چرخه چراغ (ثانیه)و gi زمان سبز موثر برای ورودی i ام تقاطع میباشد.

مفهوم جریان اشباع در تقاطعهای چراغدار بر این فرض استوار است که هیچگونه زمان هدررفتهای در تقاطع وجود نداشته و تقاطع به صورت یک نوع تسهیلات ترافیکی با جریان غیر منقطع عمل میکند.

20

تحلیل ظرفیت هر خط یا گروه معمولا بر اساس پارامتر “درجه اشباع” انجام میشود. این پـارامتر از نسبت حجم تقاضای حرکت (یا گروه خط) به ظرفیت آن vi/ci بـه دسـت میĤیـد. در صـورتی کـه درجـه

اشباع یک خط از یک بالاتر باشد، آن گروه خط نمیتواند پاسخگوی حجم ورودی به آن باشد.

تحلیل ظرفیت کل تقاطع نیز با استفاده از پارامتر “درجه اشـباع بحرانـی” صـورت میگیـرد کـه از

رابطه زیر حاصل میشود:

(26-2)
X (DS) Vi / Ci
که در رابطه فوق، Ci ظرفیت ورودی i ام تقاطع (وسیله نقلیه بر ساعت)،
vi میزان جریان واقعـی
(وسیله نقلیه بر ساعت) و (X(DS) درجه اشباع میباشد.

نرخ جریان اشباع را نیز میتوان با استفاده از روشهای محاسباتی به دسـت آورد. در اکثـر روشـهای معرفی شده یک مقدار پایه تحت عنوان “نرخ جریان اشباع ایـده آل ” بـرای نـرخ جریـان اشـباع تعریـف میشود که بیانگر شرایطی است که عوامل هندسی و ترافیکی موثر در جریان اشباع همگـی حالـت بهینـه داشته و از هر ورودی در هر ساعت سبز موثر حداکثر جریان ترافیـک عبـور داده شـود. در بیـشتر مـوارد پارامترهایی همچون پهنای خط (یا خطـوط) عبـور در ورودی، شـیب ورودی، نـوع وسـایل نقلیـه، حجـم ترافیک چپگرد، حجم ترافیک راستگرد وحجم تردد عابر پیاده، در تعیین میزان نرخ جریـان اشـباع مـوثر میباشد. دستور العملهای مختلفی برای تخمین ظرفیت و تاخیر در تقاطعها موجـود میباشـد کـه در آنهـا پارامتر اصلی S که نشان دهنده جریان اشباع میباشد، دخالت دارند. رابطه زیر یـک دسـتورالعمل کلـی را برای محاسبه جریان اشباع به دست میدهد که تاثیر هریک از عوامل مورد نظر به صورت یـک ضـریب در آن اعمال شده است:

S=S0 (N) (fw) (fhv) (fg) (fp) (fa) (fbb) (flu) (frt) (flpd) (frpd) ( 27-2)

که در آن عوامل تاثیر گذار به صورت زیر تعریف میشود:

:S0 میزان جریان اشباع ایده آل برای هر لاین که معمولاٌ (veh/h/In)1900 در نظر گرفته میشود.

:N تعداد لاینها در گروه لاین.

:fhv ضریب تنظیم برای وسائط نقلیه سنگین در جریان ترافیک. :fw ضریب تنظیم برای عرض لاین

:fp برای تنظیم برای وجود لاین پارکینگ نزدیک به گروه لاین و کیفیت پارکینگ در آن لاین :fg ضریب تنظیم برای شیب ورودی

:fa ضریب تنظیم برای نوع منطقه

:fbb ضریب تنظیم برای مسدود کردن اتوبوسهای محلی که در منطقه تقاطع توقف کردهاند. :flu ضریب تنظیم برای مطلوبیت لاین

:frt ضریب تنظیم برای گردش به راستها در لاین :flt ضریب تنظیم برای گردشهای به چپ

:flpd ضریب تنظیم عابر پیاده برای حرکتهای گردش به چپ

21

:frpd ضریب تنظیم عابر پیاده ب
رای حرکتهای گردش به راست

در روشهای مختلفی که برای تعیین جریان اشباع معرفی شدهاند، میتـوان اثـر برخـی پارامترهـای مختلف را نادیده در نظر گرفت و عوامل موردنظر را به صورت یک ضریب در این رابطه گنجاند.

(3-6-2 سطح خدمات

برای محاسبه نحوه کارکرد تسهیلات ترافیکی، از شاخصی به نام سـطح خـدمات اسـتفاده میـشود.

سطح خدمات نشانگر میزان کارایی تقاطعهای چراغدار است.

تاخیر مهمترین معیار کارایی تقاطعهای چراغدار میباشد. در حقیقت، تاخیر زمان تلف شده خـارج از کنترل رانندگان بوده و ناشی از عامل اساسی زیر میباشد:
-1تاخیرعملیاتی که در نتیجه تداخل بین جریانهای مختلف ترافیک به وجود میاید.

-2تاخیر ثابت که به علت وجود سیستم کنترل چراغ راهنمایی بر وسایل نقلیه تحمیل میگردد. -3تاخیر زمان توقف: مدت زمانی که یک خودرو بدون حرکت در جای خود میایستد. -4تاخیر زمان سفر: تاخیری که بر اساس افزایش و کاهش شتاب صورت میگیرد.

برای محاسبه تاخیر کل ورودی که مجموع تاخیر اتفاقی و تاخیر یکنواخت میباشـد، از رابطـه زیـر استفاده میشود:[1]

(28-2)
225g / C
X
2 1/ 3
− 0.65(C /V
X 2

C(1 − g / C)2
d d

(

2V (1 − X )

2[1 − (g / C)]

در این رابطه C طول چرخه چراغ و g زمان سبز موثر فاز مربوطه،V حجم جریان ورودی و X نـرخ جریان اشباع میباشد.

در رابطه فوق تاخیر اتفاقی و تاخیر یکنواخت با یکـدیگر جمـع میـشود و چـون متوسـط تـاخیر را حدودا 5تا15 درصد بیش از مقدار واقعی برآورد میکند، جمله سوم حدودا 10 درصد میزان تـاخیر را کـم میکند و باعث تصحیح مقدار آن میشود.

(7-2 چراغهای هوشمند سازگار با ترافیک

در شرایطی که نوسانات ترافیک، نامنظم و غیر قابل پیش بینی بـوده و یـا حجـم تقاضـای تقـاطع پایین تر از شرایط اشباع قرار داشته باشد، تنها راه حل ممکن استفاده از چراغهای سازگار با ترافیک است.

این چـراغهـا بـه دلیـل تطـابقی کـه بـا تغییـرات جریـان ترافیـک دارنـد، دارای مزایـایی بـه شـرح زیـر هستند،14]،13،:[1
-1 در تقاطعهایی که تغییرات جریان ترافیک در آنها زیاد و غیر قابل پیش بینی است، نسبت به چراغهای پیش زمانبندی شده ارجحیت دارند.

-2 در تقاطعهای پیچیده که حجم ترافیک در بعضی از حرکتها نـا مـنظم اسـت، اسـتفاده از ایـن روش مناسب میباشد.

22

روشهای هوشمند کنترل ترافیک دارای آشکارسازهایی هستند که به وسیله آنها برخی پارامترهـای شاخص شرایط ترافیک در محل اندازه گیری میشوند. کنترل کننده دارای پردازندهای است که بـر مبنـای مقادیر این شاخصها و با توجه به روش عملکرد تعیین شده، در مورد مدت زمان هر فاز چراغ راهنمایی و یا شکل فازبندی تصمیم میگیرند. در شکل4-2 نحوه عملکرد یک روش کنترل سـازگار بـا ترافیـک ارائـه شده است.

شاخصهای ترافیک، مقادیر اندازه گیری یا برآورد شدهای هـستند کـه مبنـای سـنجش و تـصمیم گیری در روشهای کنترل سازگار با ترافیک مورد استفاده قرار میگیرد. این پارامترها معمولا شامل: حـضور خودرو، حجم ویا تردد وسایل نقلیه، نرخ اشغال و چگالی، سرعت، شکاف و طول صف میباشند.

چراغهای سازگار با ترافیک ممکن است به صورت نیمه سازگار ویا تمام سازگار عمل نمایند.

شکل((4-2 ساختار روش کنترل سازگار با ترافیک

چراغهای نیمه سازگار، در تقاطع مسیرهای فرعی با مسیرهای اصلی مورد استفاده قـرار میگیرنـد.

این چراغها میتوانند با استفاده از یک یا چند آشکارساز که در مسیر فرعی نصب میـشوند، عمـل نماینـد.

عملکرد آنها به این ترتیب است که در حالت عادی، چراغ مسیر اصلی سبز و چراغ مسیر فرعی قرمز بـوده و با حضور یک یا چند خودرو در در مسیر فرعی، به مسیر فرعی چراغ سبز داده میشود.

چراغهای تمام سازگار در تقاطعهای دو فازه و چند فازه مورد استفاده قـرار میگیرنـد. در ایـن نـوع کنترل در کلیه ورودیهای که نقش تعیین کنندهای در زمانبندی تقاطع دارند، آشـکار سـازهای وسـایل نقلیه نصب میشوند. روش عملکرد به این ترتیب است که برای هر فاز، یک حداقل زمان سبز، یک حداکثر

23

زمان سبز، یک حداکثر فاصله مجاز بین وسایل نقلیه یا فرجـه تمدیـد تعریـف میـشود، شـکل5-2 نحـوه عملکرد کنترل کنندههای سازگار را نشان میدهد.

هدف از تعریف مقادیر حداقل و حداکثر زمان سـبز، حفـظ ایمنـی در تقـاطع میباشـد و اینکـه در صورت بروز اشکال در عملکرد شناساگرهای وسایل نقلیه، عملکرد تقاطع مختل نگردد. نحوه تنظیم زمـان هر فاز به این ترتیب است که با سبز شدن چراغ و سپری شدن حداقل زمان سبز مربوطه، ادامه ویا خاتمه زمان سبز، وایسته به فاصله بین وسایل نقلیه در حال عبور از روی شناسـاگر اسـت. در تقـاطع هـایی کـه میزان تردد و در نتیجه نسبت حجم به ظرفیت تقاطع کم است، برای هر خـودرویی کـه پـیش از سـپری شدن حداکثر فاصله مجاز بین وسایل نقلیه به حوزه شناسگر برسد، چراغ به اندازه فرجه تمدید، سبز نگـه داشته میشود تا این خودرو بتواند از چراغ عبور کند. برای جلوگیری از تحمیل تاخیر بیش از حد بروسایل نقلیه سایر ورودی ها، فاصله مجاز وسایل نقلیه حداکثر 3 تا 4 ثانیه در نظر گرفته میشود.
با گسترش کاربرد ریزپردازنده ها، کنترل کنندههای ساز
گار با ترافیک از قالبهای غیر قابل انعطاف خارج شده و به سخت افزارهایی قابل برنامه ریزی تبـدیل شـدهانـد. در ایـن کنتـرل کننـدههـا چگـونگی عملکرد سیستم توسط یـک نـرم افـزار خـاص تعیـین میـشود. بـا توجـه بـه اطلاعـات دریافـت شـده از شناساگرهای وسایل نقلیه و عابران پیاده و سایر ورودی ها، امکان تصمیم گیری راجـع بـه زمـانبنـدی و فازبندی وجود دارد.

شکل((5-2 نحوه عملکرد کنترل کننده سازگار با ترافیک

(1-7-2 سیستم SCATS

یک سیستم کنترل کننده هوشمند ترافیکـی SCATS از جملـه سیـستمهـای کنترلـی روی خـط میباشد که در اواخر دهه 70 در کشور استرالیا ارائه و تا کنون در تعداد بسیار زیادی از تقاطعهای بـزرگ دنیا نصب و راه اندازی شده است. این سیستم هوشمند درکنترل شبکههای ترافیکی کـه تعـدادی تقـاطع متصل به یکدیگر را در بر دارد، کاربرد گستردهای یافته است. در میان تقاطعهای یک شبکه تحت کنترل،

24

معمولا یکی از تقاطعها به عنوان تقاطع بحرانی انتخاب میشود و سایر تقاطعهـا نیـز بـا سـهیم شـدن در پارامترهای تقاطع بحرانی، هماهنگ با آن عمل کرده و به

دسته بندی : پایان نامه ها

دیدگاهتان را بنویسید