PL 
EnglishDomyślny
Українська🚦 Skrzyżowanie — sterowanie sygnalizacją i teoria kolejek
Ustaw podział zieleni i długość cyklu wobec napływu Poissona, a potem użyj wzoru Webstera, by zobaczyć rosnące lub znikające kolejki i średnie opóźnienie.
Wzór Webstera z 1958 roku oblicza optymalną długość cyklu, która minimalizuje średnie opóźnienie na skrzyżowaniu dla wszystkich dojazdów.
Pojazdy przybywają zgodnie z procesem Poissona i kolejkują się jako model D/D/1 dla każdego dojazdu. Obserwuj, jak kolejki rosną podczas czerwonego i rozładowują się z natężeniem nasycenia podczas zielonego.
Oceny A–F z Highway Capacity Manual odzwierciedlają średnie opóźnienie kontrolne na pojazd, od poniżej 10 s (LOS A) do ponad 80 s (LOS F) przy warunkach nasycenia.
O symulacji skrzyżowania z sygnalizacją
Ta symulacja modeluje czterowlotowe skrzyżowanie z sygnalizacją świetlną, wykorzystując zasady inżynierii ruchu i teorii kolejek. Pojazdy przybywają na każdy z czterech dojazdów (Północ, Południe, Wschód, Zachód) zgodnie z procesem Poissona — statystycznie dokładnym modelem losowego, ale stałego strumienia ruchu. Przyjazdy dołączają do kolejki i czekają na zielone światło swojej fazy, po czym pojazdy odjeżdżają z natężeniem nasycenia wynoszącym 1800 pojazdów na godzinę na dojazd (30 poj./min), zgodnie z Highway Capacity Manual. Wzór Webstera z 1958 roku oblicza teoretycznie optymalną długość cyklu C₀ = (1,5L + 5) / (1 − Y), gdzie L to całkowity czas stracony, a Y to suma współczynników natężenia dla każdej fazy. Włącz pole wyboru „Auto (Webster)”, by symulacja dynamicznie przeliczała czasy sygnalizacji w miarę zmiany tempa przyjazdów.
Panel statystyk śledzi średnie opóźnienie kontrolne na pojazd i przypisuje ocenę Poziomu Obsługi od A (poniżej 10 s/poj.) do F (powyżej 80 s/poj.) według progów HCM. Wypróbuj ustawienie predefiniowane Nasycone, by zaobserwować warunki LOS F, gdzie kolejki rosną bez ograniczeń, a przepustowość załamuje się. Ustawienie Duży ruch N-S pokazuje, jak niezrównoważony popyt nagradza dłuższy czas zielonego na dominującym dojeździe, karząc drogę mniejszą. Kolorowe słupki kolejek i animowane odjeżdżające pojazdy dają natychmiastową informację zwrotną o tym, jak decyzje o czasach sygnalizacji przekładają się na system — kluczowa umiejętność w projektowaniu inżynierii ruchu.
Najczęściej zadawane pytania
Czym jest wzór Webstera do ustalania czasów sygnalizacji?
Wzór Webstera z 1958 roku daje optymalną długość cyklu jako C₀ = (1,5L + 5) / (1 − Y), gdzie L to całkowity czas stracony na cykl (zwykle 4–6 s), a Y to suma krytycznych współczynników natężenia (przepływu podzielonego przez natężenie nasycenia) dla każdej fazy. Minimalizuje on średnie opóźnienie na skrzyżowaniu dla wszystkich dojazdów przy zadanym popycie ruchu.
Czym jest ocena Poziomu Obsługi (LOS)?
Oceny Poziomu Obsługi od A do F opisują doświadczenie kierowcy na skrzyżowaniu z sygnalizacją na podstawie średniego opóźnienia kontrolnego na pojazd. LOS A to poniżej 10 s/pojazd (swobodny ruch), B poniżej 20 s, C poniżej 35 s, D poniżej 55 s, E poniżej 80 s, a F to 80 s lub więcej, co wskazuje na poważne zatory, gdy popyt zbliża się do przepustowości lub ją przekracza.
Jak pojazdy przybywają w symulacji?
Przyjazdy podążają za procesem Poissona, co oznacza, że każdy pojazd przybywa niezależnie ze stałym średnim tempem ustalonym przez suwaki (0–30 poj./min na parę kierunków). Przyjazdy Poissona to standardowe założenie w inżynierii ruchu, ponieważ prawdziwe strumienie ruchu na izolowanych skrzyżowaniach wykazują bezpamięciowe odstępy między przyjazdami przy umiarkowanych gęstościach.
Czym jest natężenie nasycenia?
Natężenie nasycenia to maksymalne tempo, w jakim kolejkujące się pojazdy mogą odjechać przez zielony sygnał, mierzone w pojazdach na godzinę zielonego światła na pas. Ta symulacja używa 1800 poj./godz. (30 poj./min), typowe dla pojedynczego pasa na wprost. Stosunek popytu do natężenia nasycenia (współczynnik natężenia) określa, ile czasu zielonego potrzebuje każda faza.
Co się dzieje, gdy skrzyżowanie jest przesycone?
Gdy suma krytycznych współczynników natężenia Y przekracza 1, popyt przekracza przepustowość niezależnie od tego, jak zoptymalizowana jest sygnalizacja. Wzór Webstera przestaje być ważny, a kolejki rosną bez ograniczeń. Symulacja pokazuje to, blokując cykl na 120 s i stosując równe podziały zielonego, ale LOS F i rosnące kolejki wskazują, że potrzebne są ulepszenia geometryczne (dodatkowe pasy, ograniczenia skrętów), a nie same zmiany czasów.
Dlaczego suwak podziału zielonego N-S ma znaczenie?
Podział zielonego określa, jaki ułamek każdego cyklu jest przydzielany każdej fazie. Przesunięcie go w stronę N-S skraca czas oczekiwania na tych dojazdach, ale wydłuża go na E-W. Przy zrównoważonym popycie optymalny podział to 50/50; przy niezrównoważonym popycie (np. dużym N-S) optymalny podział przechyla się w stronę cięższego kierunku proporcjonalnie do jego współczynnika natężenia, dokładnie tak, jak przewiduje wzór Webstera.
Czym jest czas stracony przy ustalaniu sygnalizacji?
Czas stracony obejmuje sekundy na początku każdej fazy zielonego (czas stracony na rozruch, około 2 s), gdy kolejkujące się pojazdy reagują i przyspieszają, plus interwał oczyszczający na końcu. Te sekundy nie dają efektywnej przepustowości. Całkowity czas stracony L wynosi zwykle 3–5 s na fazę, sumowany dla wszystkich faz w jednym cyklu, i bezpośrednio zwiększa optymalną długość cyklu.
Jak obliczane jest średnie opóźnienie?
Symulacja rejestruje czas przyjazdu i czas odjazdu każdego pojazdu. Średnie opóźnienie to średnia wszystkich wartości (odjazd − przyjazd) w kroczącym oknie ostatnich 500 pojazdów, które odjechały. Teoretyczny wzór Webstera dla opóźnienia równomiernego d = C(1 − g/C)² / [2(1 − ρ)] daje oszacowanie w postaci zamkniętej, gdzie g to efektywny czas zielonego, a ρ to stopień nasycenia (stosunek v/c).
Co oznacza przepustowość w tym kontekście?
Przepustowość to liczba pojazdów, które pomyślnie przejeżdżają przez skrzyżowanie na godzinę, obliczana w kroczących oknach 60-sekundowych symulacji i skalowana do tempa godzinowego. Różni się od popytu (tempa przyjazdów), ponieważ kolejkujące się pojazdy odjeżdżają tylko podczas faz zielonego z natężeniem nasycenia. Przy zatorze przepustowość nasyca się na poziomie przepustowości skrzyżowania, a dodatkowe przyjazdy po prostu wydłużają kolejki.
Czy ten model obsługuje więcej niż dwie fazy?
Ta symulacja używa dwufazowego cyklu (zielone N-S, potem zielone E-W) dla przejrzystości. Rzeczywiste skrzyżowania często używają czterech lub więcej faz do obsługi dedykowanych skrętów w lewo, przejść dla pieszych lub złożonej geometrii. Podstawowe ramy Webstera rozszerzają się na wiele faz przez sumowanie współczynników natężenia dla wszystkich krytycznych ruchów, z proporcjonalnie dłuższymi cyklami dla większej liczby faz.