POLITECHNIKA ŚLĄSKA W KATOWICACH 
WYDZIAŁ TRANSPORTU 
KATEDRA INŻYNIERII RUCHU  
 
 
 
 
 
 
 
 
 

LABORATORIUM  

PODSTAW INŻYNIERII RUCHU 

 
 
 
 
 
 
 
 

WYZNACZANIE PRZEPUSTOWOŚCI  

SKRZYŻOWAŃ Z SYGNALIZACJĄ ŚWIETLNĄ 

Część 3 

 
 
 
 

 
 
 
 
 

Numer ćwiczenia: 6 
Przedmiot: Podstawy inżynierii ruchu 
Rok: II 
Semestr: IV 
Liczba godzin: 2 

 
 

Katowice 2007 

Podstawy Inżynierii Ruchu – laboratorium 

 

 

2 

1.

 

CEL ĆWICZENIA 

 
 

Celem ćwiczenia jest zapoznanie studentów z obowiązującą w Polsce metodą obliczania 

przepustowości  skrzyżowań  z  sygnalizacją  świetlną.  Metoda  ta  została  opracowana  w 
Politechnice  Krakowskiej  na  zlecenie  GDDKiA  i  weszła  w  życie  w  roku  2004.  Umożliwia 
ona wyznaczenie przepustowości pasów ruchu i ocenę warunków ruchu pojazdów na wlotach 
skrzyżowań z sygnalizacją świetlną.  
 
2.

 

WSTĘP TEORETYCZNY 

 

2.1.

 

Przepustowość obliczeniowej grupy pasów C

gr

 

 

Przepustowość  obliczeniowej  grupy  pasów  (C

gr

)  –  maksymalna  liczba  pojazdów,  które 

mogą  przejechać  linię  zatrzymań  obliczeniowej  grupy  pasów  ruchu  przy  określonych 
warunkach:  geometrycznych,  otoczenia,  ruchu  i  przy  określonym  programie  sygnalizacji  w 
danym  okresie  z  przeliczeniem  na  godzinę  [P/h].  Analizowanym  okresem  jest  zwykle  15 
minut lub 1 godzina. 
 
Przepustowość obliczeniowej grupy pasów można wyznaczyć ze wzoru: 

 

∑

=

=

gr

n

j

j

gr

C

C

1

   

[P/h] 

gdzie: 
n

gr

 

- liczba pasów ruchu w grupie, 

C

j

 

- przepustowość pasa j w [P/h]. 

 

Jeżeli  obliczeniową  grupę  tworzy  jeden  pas  ruchu,  wtedy  przepustowość  grupy  odpowiada 
przepustowości tego pasa: 

j

gr

C

C

=

. 

 

2.2.    Przepustowość wlotu C

wl 

Przepustowość  wlotu  skrzyżowania  (C

wl

)  –  suma  natężeń  ruchu  w  poszczególnych 

obliczeniowych grupach pasów na wlocie w stanie, gdy w jednej z grup natężenie osiągnęło 
wartość  przepustowości.  Jest  to  przepustowość  obliczona  wg  tzw.  krytycznej  obliczeniowej 
grupy  pasów  na  wlocie,  nazywana  też  przepustowością  sprowadzoną  wlotu.  Zmiana 
struktury  kierunkowej  ruchu  na  wlocie  wpływa  na  zmianę  przepustowości  wlotu 
skrzyżowania. 

 

Przepustowość sprowadzoną wlotu, wg tzw. krytycznej grupy pasów na wlocie, czyli grupy, 
na której w miarę wzrostu ruchu na wlocie w pierwszej kolejności wystąpi stan nasycenia 
ruchem, oblicza się ze wzoru: 

















⋅

=

wl

gr

gr

wl

gr

wl

m

C

C

100

min

,

 

[P/h] 

gdzie: 
C

gr

 

- przepustowość grupy pasów na danym wlocie [P/h], 

wl

gr

m

 

- udział natężenia ruchu przypadającego na pasy analizowanej grupy obliczeniowej  

w stosunku do natężenia ruchu na całym wlocie wyrażony w [%], 

Podstawy Inżynierii Ruchu – laboratorium 

 

 

3 

wl

gr ,

min   - poszukiwanie minimalnej wartości wyrażeń 

















⋅

wl

gr

gr

m

C

100

dla wszystkich  

obliczeniowych grup pasów gr na wlocie wl skrzyżowania [P/h]. 

 
Jeżeli  na  wlocie  występuje  jedna  obliczeniowa  grupa  pasów  ruchu,  wtedy  przepustowość 
wlotu odpowiada przepustowości tej grupy pasów: 

gr

wl

C

C

=

. 

 

2.3.

 

Przepustowość skrzyżowania C

sk

 

Przepustowość skrzyżowania (C

sk

)

 - suma natężeń ruchu w poszczególnych obliczeniowych 

grupach pasów na wszystkich wlotach skrzyżowania w stanie, gdy w jednej z grup natężenie 
osiągnęło  wartość  przepustowości.  Jest  to  przepustowość  wyznaczona  na  podstawie 
przepustowości  krytycznej  obliczeniowej  grupy  pasów  wybranej  spośród  grup  pasów  na 
wszystkich  wlotach,  nazywana  też 

przepustowością  sprowadzoną  skrzyżowania.  Zmiana 

struktury  kierunkowej  ruchu  na  skrzyżowaniu  wpływa  na  zmianę  przepustowości 
skrzyżowania. 

 
Przepustowość  sprowadzoną  skrzyżowania,  wg  tzw.  krytycznej  grupy  pasów  na 
skrzyżowaniu,  czyli  grupy,  na  której  w  miarę  wzrostu  ruchu  na  skrzyżowaniu  w  pierwszej 
kolejności wystąpi stan nasycenia ruchem, oblicza się ze wzoru: 
 

















⋅

=

sk

gr

gr

sk

gr

sk

m

C

C

100

min

,

 

[P/h] 

gdzie: 
C

gr

 

- przepustowość grupy pasów na skrzyżowaniu [P/h], 

sk

gr

m

 

- udział 

natężenia ruchu przypadającego na pasy analizowanej grupy obliczeniowej  

w stosunku do natężenia ruchu na całym skrzyżowaniu wyrażony w [%], 

sk

gr

,

min   - poszukiwanie minimalnej wartości wyrażeń 

















⋅

sk

gr

gr

m

C

100

dla wszystkich  

obliczeniowych grup pasów gr na skrzyżowaniu [P/h]. 

 
 

2.4.

 

 Stopień obciążenia X 

 

Bardzo ważną miarą sprawności skrzyżowania jest stopień obciążenia X (stosunek natężenia 
ruchu  do  przepustowości  X  =  Q  /  C)  wyznaczany  dla  obliczeniowych  grup  pasów,  wlotów 
oraz skrzyżowania. 

 

Stopień obciążenia obliczeniowej grupy pasów wyznacza się ze wzoru: 

 

gr

gr

gr

C

Q

X

=

 

[-] 

gdzie: 
Q

gr

 

- natężenie ruchu w obliczeniowej grupie pasów [P/h], 

C

gr

 

- przepustowość obliczeniowej grupy pasów [P/h]. 

 

Podstawy Inżynierii Ruchu – laboratorium 

 

 

4 

Stopień obciążenia wlotu wyznacza się ze wzoru: 
 

wl

wl

wl

C

Q

X

=

 

[-] 

gdzie: 
Q

wl

 

- natężenie ruchu na analizowanym wlocie [P/h], 

C

wl

 

- przepustowość wlotu [P/h]. 

 
Stopień obciążenia skrzyżowania wyznacza się ze wzoru: 
 

sk

sk

sk

C

Q

X

=

 

[-] 

gdzie: 
Q

sk

 

- sumaryczne natężenie ruchu na skrzyżowaniu [P/h], 

C

sk

 

- przepustowość sprowadzona skrzyżowania [P/h]. 

 

2.5.

 

 Przepustowość praktyczna C

p

 i rezerwa przepustowości 

∆∆∆∆

C

p

 

 

Przeciążenie  grupy  pasów,  wlotu  lub  skrzyżowania  występuje,  gdy 

X  >  1,0.  Warunki 

ruchu stają się jednak już trudne do zaakceptowania, gdy 

X > 0.85 i zbliża się do 1,0. Dlatego 

też w analizie sprawności skrzyżowania przyjmuje się często dopuszczalny stopień obciążenia 

95

,

0

85

,

0

÷

=

d

X

.  Konsekwencją  przyjęcia  wartości  dopuszczalnego  stopnia  obciążenia  jest 

praktyczna  przepustowość  grupy  pasów,  wlotu  lub  skrzyżowania 

C

p

,  gwarantująca  warunki 

ruchu, które mogą być akceptowane przez większość uczestników ruchu. 
 
Przepustowość praktyczną grupy pasów wyznacza się ze wzoru: 
 

gr

d

gr

p

C

X

C

⋅

=

.

 

[P/h] 

gdzie: 
X

d

 

- dopuszczalna wartość stopnia obciążenia [-], 

C

gr

 

- przepustowość obliczeniowej grupy pasów [P/h]. 

 
Rezerwa przepustowości praktycznej obliczeniowej grupy pasów wyznaczana jest ze wzoru: 
 

gr

gr

p

gr

p

Q

C

C

−

=

∆

,

,

  [P/h] 

gdzie: 
C

p,gr

 

- przepustowość praktyczna grupy pasów [P/h], 

Q

gr

 

- natężenie ruchu w obliczeniowej grupie pasów [P/h]. 

 
Przepustowość praktyczną wlotu wyznacza się ze wzoru: 
 

wl

d

wl

p

C

X

C

⋅

=

.

 

[P/h] 

gdzie: 
X

d

 

- dopuszczalna wartość stopnia obciążenia [-], 

C

gr

 

- przepustowość wlotu [P/h]. 

 
 

Podstawy Inżynierii Ruchu – laboratorium 

 

 

5 

Rezerwa przepustowości praktycznej wlotu wyznaczana jest ze wzoru: 
 

wl

wl

p

wl

p

Q

C

C

−

=

∆

,

,

  [P/h] 

gdzie: 
C

p,wl

 

- przepustowość praktyczna wlotu [P/h], 

Q

wl

 

- natężenie ruchu na wlocie [P/h]. 

 
Przepustowość praktyczną skrzyżowania wyznacza się ze wzoru: 
 

sk

d

sk

p

C

X

C

⋅

=

.

 

[P/h] 

gdzie: 
X

d

 

- dopuszczalna wartość stopnia obciążenia [-], 

C

sk

 

- przepustowość sprowadzona skrzyżowania [P/h]. 

 
Rezerwa przepustowości praktycznej skrzyżowania wyznaczana jest ze wzoru: 
 

sk

sk

p

sk

p

Q

C

C

−

=

∆

,

,

  [P/h] 

gdzie: 
C

p,sk

 

- przepustowość praktyczna skrzyżowania [P/h], 

Q

sk

 

- natężenie ruchu na skrzyżowaniu [P/h]. 

 

2.6.

 

 Straty czasu 

 

Pojazdy  dojeżdżające  do  skrzyżowania  ponoszą  straty  czasu  na  skutek  czasowego 

blokowania  przejazdu  spowodowanego  obecnością  sygnalizacji  świetlnej.  Wskutek 
nadawania sygnału czerwonego pojazdy zatrzymują się i oczekują na możliwość opuszczenia 
skrzyżowania  w  czasie  sygnału  zielonego.  Z  zatrzymaniami  i  startami  czasu  związana  jest 
nieodłącznie obecność kolejki pojazdów na wlocie. Straty czasu, liczba zatrzymań i długości 
kolejek  pojazdów  są  miarami  bezpośrednio  odczuwalnymi  przez  kierowców.  Wyznaczenie 
ich  wartości  umożliwia  wyznaczenie  innych,  wtórnych  miar  oceny  jakości  rozwiązania 
skrzyżowania  z  sygnalizacją  świetlną  i  jego  funkcjonowania,  takich  jak:  zużycie  paliwa, 
emisja spalin, poziom hałasu, koszty ruchu itp. 
 
Strata  czasu  (d)  –  dodatkowy  czas  potrzebny  na  przejechanie  skrzyżowania  z  sygnalizacją 
ś

wietlną  w  porównaniu  z  czasem  przejazdu  przez  skrzyżowanie  bez  zakłóceń  (bez 

zatrzymania  na  wlocie).  W  ocenie  warunków  ruchu  na  skrzyżowaniu  z  sygnalizacją  są 
stosowane średnie ogólne straty czasu 

d uwzględniające straty opóźniania przy dojeździe do 

kolejki i straty zatrzymania pojazdu w kolejce. 
 
Ś

rednie straty czasu dla obliczeniowej grupy pasów 

d

gr

 można oszacować odczytując wartości 

z odpowiedniej krzywej na wykresie w zależności od: 
 
X

gr

 

 

- stopień obciążenia obliczeniowej grupy pasów [-], 

T 

 

- długość cyklu sygnalizacji [s], 

λ

 = 

G

e

 / 

T 

- udział efektywnego sygnału zielonego 

G

e

 w cyklu sygnalizacji 

T [-]. 

 
 
 
 

Podstawy Inżynierii Ruchu – laboratorium 

 

 

6 

Ś

rednie straty czasu dla wlotu skrzyżowania są liczone według wzoru: 

 

∑

∑

⋅

=

gr

gr

gr

gr

gr

wl

Q

Q

d

d

 

 

[s/P] 

gdzie: 
d

gr

 

- średnie straty czasu przypadające na pojazd w obliczeniowej grupie pasów [s/P], 

Q

gr

 

- natężenie ruchu w obliczeniowej grupie pasów [P/h]. 

 
Ś

rednie straty czasu dla skrzyżowania są liczone według wzoru: 

 

∑

∑

⋅

=

wl

wl

wl

wl

wl

sk

Q

Q

d

d

 

 

[s/P] 

gdzie: 
d

wl

 

- średnie straty czasu przypadające na pojazd na danym wlocie [s/P], 

Q

wl

 

- natężenie ruchu na wlocie [P/h]. 

 

2.7.

 

 Kolejki pojazdów K

p

 i K

m

 

 
Długość kolejki (K) – stan kolejki wyrażony przez liczbę pojazdów, które zatrzymują się na 
pasie ruchu z powodu wyświetlania sygnału czerwonego lub w celu przepuszczenia pojazdów 
strumienia priorytetowego. 

 

Długość  kolejki  wyrażana  jest  liczbą  pojazdów  i  najczęściej  jej  wielkość  rejestrowana 

jest  na  początku  (

kolejka  maksymalna  -  K

m

)  i  końcu  (

kolejka  pozostająca  -  K

p

)  sygnału 

zielonego.  Często,  już  po  rozpoczęciu  nadawania  sygnału  zielonego,  kolejne  pojazdy 
dojeżdżają do końca kolejki, zwiększając odległość końca kolejki od linii zatrzymań. Kolejka 
maksymalna obejmuje ten stan. Znajomość długości kolejek maksymalnych jest istotna przy 
wymiarowaniu  stref  akumulacji  dodatkowych  pasów  ruchu  oraz  przy  projektowaniu 
koordynacji  sygnalizacji.  Kolejki  pozostające  (świadczące  o  przeciążeniu  wlotu)  są  ważną 
miarą w ocenie jakości sterowania. 

 

Długość kolejki pozostającej 

K

p

 oraz kolejki maksymalnej K

m

 dla obliczeniowych grup pasów 

można odczytać z odpowiednich wykresów w zależności od: 

 

X

gr

 

 

- stopień obciążenia obliczeniowej grupy pasów [-], 

T 

 

- długość cyklu sygnalizacji [s], 

λ

 = 

G

e

 / 

T 

- udział efektywnego sygnału zielonego 

G

e

 w cyklu sygnalizacji 

T [-]. 

 

2.8.

 

 Klasyfikacja warunków ruchu 

 

Ocena  opisowa  warunków  ruchu  na  wlotach  skrzyżowań  opiera  się  na  koncepcji 

poziomów  swobody  ruchu.  Poziomy  te  (PSR)  wyznaczają  kategorie  warunków  ruchu, 
oceniane przez reprezentację populacji kierowców. 

Poziom  swobody  ruchu  to  miara  warunków  ruchu,  uwzględniająca  odczucia  i  oceny 
kierowców.  Cały  zakres  zmienności  warunków  ruchu  podzielony  został  na  cztery  kategorie. 
Niekorzystne  warunki  ruchu  (

PSR  IV)  należy  odnosić  zarówno  do  akceptowalności 

Podstawy Inżynierii Ruchu – laboratorium 

 

 

7 

warunków  ruchu  przez  kierowców,  jak  i  możliwości  ich  dopuszczenia  jako  warunków 
eksploatacyjnych skrzyżowania. 

 

Ilościowe  kryterium  klasyfikacyjne  warunków  ruchu  określa  związek  poszczególnych 

poziomów  swobody  ruchu  (

PSR)  ze  średnimi,  ogólnymi  stratami  czasu  pojazdów  d,  które 

zależą  od  wielu  zmiennych,  m.in.  od  stopnia  obciążenia  obliczeniowej  grupy  pasów, 
parametrów  programu  sygnalizacji  na  analizowanym  skrzyżowaniu  oraz  od  wpływu 
sąsiednich sygnalizacji i jakości koordynacji. 

 
Na  podstawie  poniższej  tablicy  klasyfikuje  się  warunki  ruchu,  przyjmując 

PSR.  Tak 

ustalony 

PSR  określa  warunki  ruchu,  stosownie  do  obliczonej  wartości  d,  w  obliczeniowej 

grupie pasów, na wlocie lub na skrzyżowaniu w przyjętym okresie analizy o stałym dopływie. 

 

Tablica. Graniczne wartości średnich strat czasu 

d dla poszczególnych PSR: 

PSR 

Warunki ruchu 

Średnia strata czasu d [s/P] 

I 

bardzo dobre 

≤

 20,0 

II 

dobre 

20,1 

÷

 45,0 

III 

przeciętne 

45,1 

÷

 80,0 

IV 

niekorzystne 

> 80,0 

 
W  projektowaniu  warunki  ruchu  na  skrzyżowaniu  powinny  odpowiadać 

PSR  I 

÷

  III. 

Poziom  swobody  ruchu  IV  może  być  dopuszczony  wyjątkowo  w  sytuacji,  gdy  dla 
istniejącego  rozwiązania  geometrycznego  skrzyżowania  projektuje  się  program  sygnalizacji. 
Przy 

PSR IV straty czasu nie powinny przekraczać d = 100 s/P, a stopień obciążenia wartości 

X = 1,0. 
 
3. PRZEBIEG ĆWICZENIA 
 
Studenci wykonują ćwiczenia w następującej kolejności: 

 

1.

 

Narysowanie schematu skrzyżowania z oznaczeniem wlotów, pasów i obliczeniowych 
grup pasów. 

2.

 

Obliczenie natężenia 

Q

gr

 oraz przepustowości 

C

gr

 obliczeniowych grup pasów. 

3.

 

Obliczenie przepustowości wlotów - 

C

wl

  

4.

 

Obliczenie przepustowości skrzyżowania - 

C

sk

, 

5.

 

Obliczenie  stopnia  obciążenia  obliczeniowych  grup  pasów  - 

X

gr

,  wlotów  - 

X

wl

  oraz 

skrzyżowania - 

X

sk

, 

6.

 

Obliczenie  przepustowości  praktycznej  (

C

p,gr

, 

C

p,wl

, 

C

p,sk

)  i  rezerwy  przepustowości 

(

∆

C

p,gr

, 

∆

C

p,wl

, 

∆

C

p,sk

)  obliczeniowych  grup  pasów,  wlotów  oraz  skrzyżowania,  przy 

dopuszczalnym stopniu obciążenia 

X

d

 = 0,85. 

7.

 

Wyznaczenie strat czasu dla obliczeniowych grup pasów - 

d

gr

, 

8.

 

Obliczenie strat czasu na wlotach - 

d

wl

 i na skrzyżowaniu - 

d

sk

, 

9.

 

Wyznaczenie kolejki pozostającej - 

K

p

 i kolejki maksymalnej - 

K

m

 dla obliczeniowych 

grup pasów, 

10.

 

Określenie PSR dla obliczeniowych grup pasów, wlotów i skrzyżowania. 

 
4. LITERATURA 

 

„Metoda  obliczania  przepustowości  skrzyżowań  z  sygnalizacją  świetlną”  –  instrukcja 
obliczania. GDDKiA, Warszawa 2004.