Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение

города Калининграда

гимназия № 40 имени Ю.А. Гагарина

Исследовательская работа

«Регулировка автомобильного и пешеходного светофоров

на улице Согласия в городе Калининграде»

Автор

Адиатулина Елизавета Сергеевна

учащаяся  8 э класса

МАОУ гимназии № 40 им. Ю.А.Гагарина

Руководитель

Малинская Елене Геннадьевна

учитель  математики

МАОУ гимназии № 40 им. Ю.А.Гагарина

                                                     Калининград,

2018

Содержание:

Введение…………………………………………………………………………………….3

 Проблема……………………………………………………………………………….......3

Цель……………………………………………………………………………………........3

Задачи……………………………………………………………………………………….3

Гипотеза…………………………………………………………………………………….3

Методы исследования……………………………………………………………………..3

Глава 1. Теоретическая часть

1.1 Понятие светофора и его история………………………………………………………4

1.2  Светофорный цикл ………………………………………………………......................5

1.3 Формулы для расчетов   ………………………………………………………………...5

1.4 Условия установки светофора……………………………………………………….....7

Глава 2. Практическая часть.

1. Исследование выполнения условий установки светофора …………………………8
2. Расчеты светофорного цикла………………………………………………………….8

Выводы……………………………………………………………………………………..9

Список используемой литературы………………………………………………………..10

Приложение 1………………………………………………………………………………11

Введение:

Проблема:

Россия занимает первое место среди стран Европы и Северной Америки по дорожно-транспортным происшествиям со смертельным исходом на 100 000 жителей и 6-е место при пересчете на 100 000 автомобилей, уступая лишь Украине, Албании, Молдавии, Румынии и Белоруссии. В период с 1990 по настоящее время число погибших на дорогах Европы уменьшилось в два раза, а в России практически не изменилось.

Существуют проблемы с дорожным движением и в Калининграде.

Встречается небрежное отношение к регулированию дорог. Неравнодушные жители создали на сайте Клопс рубрику «сам себе гаишник», где на данный момент(16.03.18.) 244 жалобы. На перекрёстке ул. Суворова — Транспортная дорожники допустили ошибку в организации дорожного движения. На одном отрезке ул. Транспортной отсутствует пешеходный светофор, что провоцирует аварийную обстановку для пешеходов, так как люди не видят, какой сигнал. (см.  фото в приложении 1)

Еще одна проблема актуальная для Калининграда-пробки. Правильно установленные светофоры также помогают избежать или уменьшить автомобильные пробки в городе.

В России есть необходимость усовершенствовать работы по обеспечению безопасности на дороге, основным видом регулирования дорожного движения является установка светофоров, точнее правильно отрегулированный светофорный цикл.

• Цель: исследовать регулирование дорожного движения при помощи светофора и провести математические расчёты для установки дополнительного пешеходного светофора на участке дороги в городе Калининграде, ул. Согласия (см. приложение 2)
• Задачи:

1. Исследовать условия установки светофора на пешеходном переходе на ул.Согласия
2. Рассчитать промежуточный такт светофора и его светофорный цикл регулирования
3. Рассчитать циклы автомобильного и пешеходного светофоров

• Гипотеза: правильно установленный светофор с отрегулированным светофорным циклом поможет избежать аварий и автомобильных пробок
• Методы исследования:

1. Наблюдение
2. Математический расчет
3. Анализ

1. Теоретическая часть (понятие светофора и его история)

1.1 Светофор — оптическое устройство, подающее световые сигналы, регулирующие движение автомобильного, железнодорожного, водного и другого транспорта, а также пешеходов на пешеходных переходах

Семафор- механическое средство сигнализации для подвижного состава на железных дорогах, оборудованных полуавтоматической блокировкой и централизацией стрелок и сигналов.

История:

• 1868 год- первая попытка регулировки движения, но попытка неудачная.

 Когда дороги расширились, люди не имели возможности перебегать дорогу, как делали это раньше, из-за непрерывного движения на широких улицах. В Лондоне решили  решить эту проблему, установив устройство, похожее на семафор, под зданием парламента. Естественно устройство было не автоматизировано, поэтому полицейские работали за устройством вручную. Днем данная система работала исправно, но ночью круги с цветами было не видно. Тогда в Англии решили установить поверх кругов с цветами газовые лампы. Через 3 недели фонарь взорвался и ранил полицейского. От такой системы отказались.

• 1918 год- первый электрический светофор в Нью-Йорке.
• 1930-ые-появление первого светофора в России

Виды светофоров:

• Уличные и дорожные светофоры
• Железнодорожный светофор
• Речные светофоры
• Светофоры в автоспорте

Уличные и дорожные светофоры:

• Автомобильные
• Стрелки и стрелочные секции
• С мигающим красным сигналом
• Устанавливаемый на железнодорожных переездах
• Реверсивный
• Для маршрутных транспортных средств
• Для пешеходов
• Для велосипедистов
• Трамвайный

1.2 Светофорный цикл

1.3 Формулы, используемые при расчетах:

Формула расчета промежуточного такта автомобильного светофора

 Где  – ср. скорость автомобилей при движении на подходе к пересечению и в его зоне без торможения (с ходу), км/ч.

        - ср. замедление автомобиля при включении красного сигнала светофора( для практических расчетов 3-4 м/с)

        - расстояние от стоп-линии до конфликтной точки

-длина автомобиля, наиболее встречающегося в потоке

Формула расчета промежуточного такта пешеходного светофора

Где  – длина проезжей части

Vпш- скорость пешехода ( при практических расчетах 1.3)

3) Формула расчета фазового коэффициента автомобиля

Где у-фазовый коэффициент данного направления

N-интенсивность движения для рассматриваемого периода суток, ед/ч

M- поток насыщения в данном направлении данных фазы регулирования, ед/ч

4. Формула расчета цикла регулирования светофора

5. Формула расчета основного такта автомобильного светофора

     6) Формула расчета основного такта пешеходного светофора

1.4 Условия установки светофора:

Таблица 1

Рисунок 2 - Условие 1 для введения светофорного регулирования

2. Практическая часть

1. Исследование выполнения условий установки светофора

Чтобы установить пешеходный и автомобильный светофоры необходимо, чтобы было выполнено одно из 4 условий (Таблица 1). 

Исследование проведено на пешеходном переходе по ул. Согласия (приложение 1). Результаты исследования приведены в таблице 2.

 Таблица 2

Исследование показало, что выполняется 1 условие, необходимое для установки светофора (таблица 1). На данном переходе проходит более 150 пеш/ч и проезжает более 600 авт/ч. ( 690 автомобилей, 155 пешеходов) (рисунок 2)

2.2 Расчеты светофорного цикла

Промежуточный такт:

1)Для наибольшей безопасности следует высчитать промежуточный такт ( у пешеходов красный и у автомобилей красный) по формуле 1 и 2

Примечание: Длительность желтого сигнала не должна быть менее 3 и более 4 секунд.

2)  длительности основных тактов и цикла регулирования

  фазовый коэффициент рассчитываем по формуле 3

 цикл регулирования рассчитываем  по формуле 4

 основные такты (зеленый свет) рассчитываем по формулам 5 и 6:

Для автомобилистов

Для пешеходов:

1. Автомобильный светофор. Цикл: красный-17с (13+4), желтый-4с, зеленый-56с.
2. Пешеходный светофор. Цикл: красный-60с(56+4),зеленый-15 с(13+2)

Примечание: зеленый с красным-2 с.

Выводы:

1) Проведенное исследование условий установки светофора показало: интенсивность движения ТС-690 автомобилей, движения пешеходов- 155 пешеходов в час.

2) Светофорный цикл светофоров составляет:

Автомобильный светофор, цикл: красный-17с (13+4), желтый-4с, зеленый-56с.

Пешеходный светофор, цикл: красный-60с(56+4), зеленый-15 с(13+2)

3) Предположительно, если установить светофор на данном участке дороги и использовать проведенные расчеты, то количество аварий на улице Согласия снизится.

       Список используемой литературы:  

(печатные ресурсы)

    1) Правила дорожного движения 2017 с иллюстриациями/Алексеев А.П. – Москва : Эксмо, 2017 .-160 с. : ил. – (Автошкола).

2) Тарутин О.А. Для чего нам светофор: Стихи: [Для дошк. возраста] / Олег Тарутин; Рис. В. Гусева. — Л.: Дет. лит. Ленингр. отд-ние, 1980. — 21 с.: цв. ил.; 29 см

(интернет-ресурсы)

1)http://www.letopis.info/themes/roads/istorija_svetofora.html

2) http://docs.cntd.ru/document/1200098292

3)https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B2%D0%B5%D1%82%D0%BE%D1%84%D0%BE%D1%80#%D0%98%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%8F

Приложение 1)