Do użytku wewnętrznego

Politechnika Warszawska

Wydział Transportu

LABORATORIUM

„Technika pomiarowa w ruchu drogowym”

Ćwiczenie nr 5

„Badanie zanieczyszczeń powietrza w ruchu drogowym”

Instrukcja przygotowawcza

ver.03a - 22.04.2010 r.

Warszawa 2010

2

W wielu krajach o wysoko rozwiniętym przemyśle i motoryzacji problem ochrony

środowiska przed jego zanieczyszczeniami jest obecnie jednym z najważniejszych zadań jakie

te kraje chciałyby rozwiązać. W ostatnich latach również w Polsce kwestia ta zaczyna być

poważnie traktowana.

W zakresie emisji gazów toksycznych ruch drogowy odgrywa znaczącą rolę. Kierunki

działania na rzecz ograniczenia emisji spalin można podzielić na kilka odrębnych grup:

1. Wprowadzanie nowych konstrukcji silników w pojazdach;

2.

Planowanie urbanistyczne (odpowiednie rozmieszczenie obszarów stanowiących

potencjalne źródła przemieszczeń);

3. Planowanie i projektowanie układów komunikacyjnych (rozdzielanie różnych rodzajów

komunikacji, arterie obwodnicowe, trasy ruchu szybkiego, propagowanie ruchu rowerowego,

korzystne parametry geometryczne tras);

4. Prowadzenie odpowiedniej polityki komunikacyjnej (ograniczenie indywidualnego

ruchu samochodowego, strefy ruchu pieszego, preferowanie komunikacji zbiorowej);

5. Stosowanie odpowiednich środków organizacji ruchu (czytelność geometrii

skrzyżowań, prawidłowe oznakowanie, odpowiednie instalowanie urządzeń sterowania,

segregacja ruchu).

Powyższe zestawienie wskazuje na złożoność problemu ochrony środowiska przed

zagrożeniami pochodzącymi od ruchu drogowego. Coraz doskonalsze urządzenia kontrolno-

pomiarowe pozwalają obecnie na indywidualną ocenę pracy każdego pojazdu pod względem

emisji spalin. Jednakże w problematyce inżynierii ruchu, gdzie rozpatrywany jest całkowity

udział pojazdów w zanieczyszczeniu środowiska, urządzenia te są mało przydatne. Pomiary

takie powinny bowiem uwzględniać całkowity efekt oddziaływania pojazdów na otoczenie.

Możliwość taką, chociaż w ograniczonym zakresie, stwarza zestaw niniejszego ćwiczenia

laboratoryjnego.

2 Wiadomości ogólne o zanieczyszczeniach powietrza

2.1. Identyfikacja zanieczyszczeń powietrza

Podstawowym źródłem zanieczyszczeń w ruchu drogowym jest zastosowanie silnika

spalinowego jako jednostki napędowej pojazdów. Zasadniczy wpływ na skład zanieczyszczeń

i efekt ekologiczny ma proces spalania mieszanki paliwowej. Proces ten będący reakcją

3

utleniania składników palnych połączoną z wydzielaniem znacznych ilości ciepła może

zachodzić w różnych warunkach.

Paliwa będące mieszaniną wielu węglowodorów mogą bowiem tylko z teoretycznego

punktu widzenia ulegać tzw. spalaniu zupełnemu. Podstawowymi czynnikami na jakie ulegają

rozkładowi węglowodory w procesie spalania są węgiel C i wodór H, które w efekcie

końcowym dają dwutlenek węgla i wodę. Spalanie jest zupełne, jeżeli produktami reakcji są

związki, które nie mogą ulec dalszemu utlenianiu. Warunkiem koniecznym do spalania

zupełnego jest dostateczna ilość tlenu. Miarą tego jest współczynnik nadmiaru powietrza K.

K = L

τ

/L

t

= 1

L

τ

- ilość powietrza rzeczywiście spalonego;

L

t

- ilość powietrza potrzebnego do spalania.

Występujące w praktyce spalanie niezupełne paliwa oraz jego dodatki i zanieczyszczenia

powodują złożoność procesu spalania i inny od teoretycznego skład spalin. Skład ten w

dużym stopniu zależy także od takich czynników jak: rodzaj zapłonu, warunki pracy silnika,

rodzaj paliwa, technika jazdy, elementy geometryczne drogi.

Przykładowo, rzeczywisty skład spalin przy spalaniu niezupełnym może być zbliżony do

przedstawionego na Rys. 2.1.

azot = 71%

dwutlenek węgla- 18%

woda - 9%

skł. szkodl.

tlen, gazy szlachetne

Rys 2.1. Przykładowy, rzeczywisty skład spalin samochodowych przy spalaniu niezupełny

Przedstawione składniki spalania niezupełnego można podzielić na szkodliwe i

nieszkodliwe dla człowieka i środowiska. Podział ten przedstawia tabela Tab. 2.A.

4

Tab. 2.A. Produkty spalania paliw samochodowych

PRODUKTY SPALANIA

SZKODLIWE NIESZKODLIWE

Tlenki azotu N

X

O

Y

Azot

N

2

Tlenki węgla CO

Dwutlenek węgla CO

2

Węglowodory C

m

H

n

Para wodna H

2

O

Sadza C

Wodór H

2

Dwutlenek siarki SO

2

Aldehydy R COH

Związki ołowiu Pb

Stopień toksyczności poszczególnych składników spalin w odniesieniu do najmniej

toksycznego produktu spalania – tlenku węgla CO ilustruje Tab.2.B.

Tab. 2.B. Skala toksyczności składników spalin w stosunku do tlenku węgla

SUBSTANCJA TOKSYCZNA

WSKAŹNIK TOKSYCZNOŚCI

CO 1

Pył i sadza C

67

SO

2

71

C

m

H

n

103

NO

2

125

Pb 5000

Spośród w/w związków toksycznych w największej ilości występuje w spalinach

samochodowych tlenek węgla CO (składnik najmniej toksyczny). Ze względu na wielkość

emisji, CO powszechnie uważany jest za główny składnik charakteryzujący spaliny

samochodowe.

2.2. Miary stężeń gazów

Miarą stężenia substancji toksycznych jest procent objętości. Dla małych stężeń substancji

toksycznych stosować można jednostkę

µg/m

3

.

Często stosowaną jest jednostka ppm (parts per milion – części na milion wagowo lub

objętościowo). Większość urządzeń pomiarowych wyskalowana jest także w tych

jednostkach.

1ppm = 1000M/22,4 [

µg/m

3

]

M- masa cząsteczkowa przeliczanego związku

5

Porównanie jednostki ppm z jednostką

µg/m

3

przeprowadza się dla każdego związku

toksycznego oddzielnie. Poniżej przedstawiony został sposób porównania dla związku tlenku

węgla.

Dla tlenku węgla masa cząsteczkowa M wynosi:

M = M

C

+ M

O

= 12,1 + 15,99 = 28,10

M

C

– masa atomowa węgla;

M

O

– masa atomowa tlenu.

1 ppm = 1000M / 22,4 = 28100/22,4 = 1254 [

µg/m

3

] dla CO.

Dla pozostałych związków porównanie takie przedstawione jest w Tab. 2.C.

Tab.2.C. Porównanie jednostek dla różnych związków

Rodzaj związku Masa

cząsteczkowa danego

związku

Wartość 1 ppm

Dla danego związku

Tlenek węgla CO

28,10

1 ppm = 1254

µg/m

3

Dwutlenek węgla CO

2

46,00

1 ppm = 2053

µg/m

3

Dwutlenek siarki SO

2

64,06

1 ppm = 2859

µg/m

3

Tlenek azotu NO

30,00

1 ppm = 1339

µg/m

3

Maksymalne stężenia substancji, które mogą oddziaływać na człowieka można wyrazić

kilkoma sposobami [1]:

1. Progowa wartość graniczna – średnia ważona czasowo: TLV-TWA (Threshold Limit

Value - Time-Weighted Average) (pol.: NDS – Najwyższe Dopuszczalne Stężenie)

– średnia ważona czasowo stężenia dla 8 godzin dziennie i 40 godzin tygodniowo, na

które człowiek może być wielokrotnie narażony.

2. Progowa wartość graniczna – krótkookresowy limit narażenia: TLV-STEL

(Threshold Limit Value - Short-Term Exposure Limit) – (pol.: NDSCh - Najwyższe

Dopuszczalne Stężenie Chwilowe) – definiowany jest jako 15 minutowe narażenie

średnią ważoną czasowo, które nie powinno wystąpić częściej niż 4 razy w ciągu 8

godzin i przy minimalnej przerwie między narażeniami wynoszącej 1 godzinę.

3. Progowa wartość graniczna – szczyt TLV-C (Threshold Limit Value - Ceiling Limit)

– stężenie, które nie powinno być przekroczone podczas narażenia.

6

W USA używa się terminu The Permissible Exposure Limit (PEL lub OSHA PEL),

gdzie OSHA to: “Occupational Safety and Health Administration”, która ustanowiła niniejsze

limity.

Dopuszczalne stężenia określa się często dla różnych okresów pomiarowych np.:

- stężenie dla okresu 30 min.;

- stężenie dla okresu 24 godz.;

- stężenie dla okresu 1 roku.

Wyróżnia się również różne rodzaje obszarów, dla których obowiązują odpowiednie

maksymalne dopuszczalne stężenia:

- Obszary chronione (parki narodowe, rezerwaty przyrody, obszary chronionego

krajobrazu, tereny uzdrowisk);

- Obszary (tereny zieleni wypoczynkowej, długiego pobytu, tereny sanatoryjne i

szpitale, tereny uczelni, szkół, przedszkoli, tereny usługowe, tereny zabudowy

administracyjnej).

Jeżeli w powietrzu znajduje się kilka substancji szkodliwych, występuje sumaryczny efekt

ich działania tzw. synergizm. W celu przybliżonej oceny szkodliwego działania mieszaniny

substancji (których stężenie każdej oddzielnie nie przekracza stężenia dopuszczalnego),

można zastosować następującą zależność:

C

w1

/NDS

1

+ C

w2

/NDS

2

+ ……..+ C

wn

/NDS

n

< 1

C

wn

- wartości stężeń substancji zmierzonych;

NDS

n

– wartości stężeń dopuszczalnych aktem prawnym.

Metody pomiaru zanieczyszczeń

Wyróżnia się trzy główne sposoby pomiaru poziomu gazów, par, mgieł i pyłów w

atmosferze [4]:

7

1. Metody chemiczne

Określenie stężenia gazów toksycznych metodą chemiczną może odbywać się na

zasadzie:

- pobrania próbek, które analizowane są chemicznie w laboratorium;

- wykorzystania procesu chemicznego zachodzącego w kalorymetrycznej rurce

wskaźnikowej (zmiana barwy w obecności gazu toksycznego).

2. Metody mechaniczne

Obejmują one analizę pyłów i cząstek zbieranych na materiałach filtracyjnych.

Zanieczyszczenia wciągane są na materiały filtracyjne przy użyciu próbkujących

pomp o znanych prędkościach przepływu powietrza. Zebrany materiał podlega w

następnej kolejności typowym analizom chemicznym.

3. Metody elektroniczne

Metody te wykorzystują jednocześnie zjawiska elektryczne, fizyczne i chemiczne.

Przykładowo wykorzystywane są zjawiska:

- kalorymetrii chemicznej – elektroniczny pomiar zmiany barwy substancji

próbkującej gaz;

- fotometrii – pomiar ilości energii świetlnej absorbowanej przez próbkę gazu;

- katalityczne – pomiar ciepła wydzielanego przy reakcjach chemicznych na

powierzchni katalizatora;

- półprzewodnikowe – zmiana rezystancji półprzewodnika przy absorpcji gazu przez

jego powierzchnię;

- elektrochemiczne – przepływ prądu na skutek kontaktu próbki gazu z czujnikiem

chemicznym.

Spośród wymienionych metod największą popularność zdobywają ostatnie z

wymienionych. Umożliwiają bowiem stosunkowo szybki pomiar stężenia z możliwością jego

bezpośredniego odczytu.

8

3. Stanowisko pomiarowe

Wyposażenie stanowiska pomiarowego do badań zanieczyszczeń powietrza w ruchu

drogowym stanowi:

1. Miernik pomiaru zanieczyszczeń powietrza GasBadgePro wyposażony w czujnik

tlenku węgla;

2. Złącze DataLink – urządzenie do komunikacji miernika z komputerem; umożliwia

dokonanie ustawień konfiguracyjnych miernika oraz przekazanie zapisanych w

mierniku wyników pomiarów. Urządzenie podłącza się do portu USB komputera,

zaś z miernikiem komunikuje się wykorzystując podczerwień;

3. Zestaw komputerowy z oprogramowaniem DataLink;

3.1. Miernik pomiaru zanieczyszczeń GasBadgePro

Miernik GasBadgePro jest przenośnym urządzeniem umożliwiającym m. in. pomiar

takich zanieczyszczeń występujących w układach komunikacyjnych jak:

- tlenek azotu;

- tlenek węgla;

- dwutlenek azotu;

- dwutlenek siarki.

Rodzaj mierzonego zanieczyszczenia zależy od zamontowanego w mierniku wymiennego

czujnika. Ze względu na zasadę działania czujnika, miernik zaliczany jest do urządzeń typu

elektrochemicznego. Podstawowymi elementami składowymi przyrządu są:

- czujnik elektrochemiczny;

- elektroniczny układ kontrolno-pomiarowy;

- wskaźnik (cyfrowy).

Budowę czujnika przedstawiono na Rys. 3.1.

9

Rys.3.1. Schemat czujnika elektrochemicznego [1]

Czujnik składa się z następujących elementów:

- czułej elektrody;

- przeciwelektrody;

- obudowy zawierającej elektrolit kwasowy;

- membrany teflonowej.

Zasada działania czujnika elektrochemicznego oparta jest na utlenianiu gazu toksycznego

na elektrodzie o kontrolowanym potencjale. Membrana czujnika pozwala na dyfuzję gazów

do miejsca reakcji zawierającego roztwór kwasowy. Cząsteczki gazów wchodzą w kontakt z

roztworem kwasowym przy elektrodzie czułej i przeciwelektrodzie, generując mały prąd.

Prąd ten jest proporcjonalny do stężenia gazu i wskazywany jest w jednostkach ppm.

Budowę miernika GasBadgePro z zaznaczeniem elementów funkcjonalnych jego

wyposażenia przedstawiono na rys.3.2. oraz 3.2.a.

G A Z

T O K S Y C Z N Y

Membrana teflonowa

Elektroda czuła

Przeciwelektroda

Elektroniczny

Układ

Kontrolny

i Pomiarowy

Elektrolit kwasowy

10

Miernik wyposażony jest także w zegar czasu rzeczywistego, kalendarz oraz pamięć.

Oprócz zapamiętywania wyników pomiarów w PPM (lub %) może również obliczać STEL

i TWA

Rys. 3.2. Budowa miernika GasBadgePro

11

Rys. 3.2a. Elementy ekranu miernika GasBadgePro[2]

Podstawowe dane techniczne miernika przedstawione zostały w Tab. 3.A.

12

Tab.3.A. Dane techniczne urządzenia GasBadgePro [2]

W celu przeprowadzenia miernikiem GasBadgePro pomiarów zanieczyszczenia powietrza

tlenkiem węgla (w taki czujnik wyposażony został miernik w stanowisku pomiarowym),

należy wykonać czynności opisane poniżej.

1. Dokonać załączenia miernika do pracy [2]:

a) Nacisnąć przycisk „Tryb pracy” i przytrzymać go przez przynajmniej 3 sekundy.

Przy uruchamianiu następuje kontrolne włączenie na 1 sekundę każdego

sygnalizatora alarmu: lewy LED, prawy LED, głośnik, wibracja i podświetlenie

ekranu. Po wykonaniu testu segmentów wyświetlacza oraz sygnalizatorów

alarmowych przyrząd wyświetla wersję oprogramowania.

13

b) Po upływie czasu wyświetlenia wersji oprogramowania następuje wyświetlenie

ekranu odliczania. Na ekranie ukazuje się liczba symbolizująca odliczanie od 20

sekund do zera.

c) Po zakończeniu odliczania przyrząd GasBadgePro przechodzi do ekranu „Pomiar

gazu” oraz wykonuje, rejestruje i wyświetla na ekranie wyniki pomiarów (aktualną

wartość stężenia tlenku węgla w ppm).

d) W trakcie pracy przyrządu co 5 sekund błyska dioda LED oraz odzywa się krótki

sygnał dźwiękowy.

2. Dokonać wyłączenia miernika w następujący sposób:

a) Nacisnąć przycisk „Tryb pracy” i przytrzymać go do czasu wydania przez przyrząd

pięciu krótkich sygnałów dźwiękowych.

Ze względu na to, że większość nastaw jest wprowadzona do miernika oraz ze względu na

możliwość niekontrolowanego podziału sesji pomiarowych przy dokonywaniu ustawień, nie

podano sposobu ich przeprowadzania. Obejmuje to oryginalna instrukcja obsługi miernika

GasBadgePro [2]. Natomiast odczyt tych dodatkowych wskazań miernika możliwy jest także

po zakończonych sesjach pomiarowych w trakcie analizy zebranych danych.

3.2. Analiza danych

Oprogramowanie miernika służy do tabelarycznej i graficznej analizy danych

zarejestrowanych w czasie poszczególnych sesji pomiarowych [3]. Na zajęciach

przedstawione zostaną najważniejsze zasady przeprowadzenie analizy zebranych wyników.

4. Program badań zanieczyszczeń powietrza w ruchu drogowym – zasada

przeprowadzania pomiarów

Badania zanieczyszczeń środowiska powodowanych przez ruch drogowy mogą dotyczyć

rozpoznania wpływu wielu czynników. Do najważniejszych czynników mogących wywierać

wpływ na emisję zanieczyszczeń można zaliczyć [6]:

- Parametry geometryczne dróg (pochylenia podłużne, kształt drogi w planie,

kształt drogi w przekroju);

14

- Rozwiązania organizacji ruchu na odcinkach międzywęzłowych(oznakowanie

poziome, ograniczenia prędkości, występowanie przejść dla pieszych w

poziomie jezdni, ograniczenia ruchu spowodowane np. robotami drogowymi,

preferencje dla komunikacji zbiorowej);

- Rozwiązania organizacji ruchu na skrzyżowaniach (czytelność oznakowania,

geometria skrzyżowania, sposoby podporządkowania wlotów, lokalizacja

przystanków komunikacji zbiorowej, skrzyżowanie sterowane - niesterowane);

- Elementy sterowania ruchem (rodzaj sterowania – cykliczne, acykliczne;

programy sygnalizacji – program awaryjny, program dostosowany do wymagań

ruchu, program rozbieżny z wymaganiami ruchu; parametry programu

sygnalizacji – długość cyklu, podział cyklu);

- Rozwiązania układów komunikacyjnych (alternatywne trasy objazdowe, strefy

ograniczonego parkowania, koordynacja sterowania na ciągach i w sieciach

ulic).

Część z wymienionego powyżej programu badań wymaga dysponowania złożonym

stanowiskiem, umożliwiającym jednoczesne monitorowanie wielu punktów pomiarowych.

W warunkach wyposażenia ćwiczenia laboratoryjnego możliwe są do przeprowadzenia

jedynie badania wpływu niektórych czynników na zanieczyszczenie środowiska. Do

czynników tych można zaliczyć:

- intensywność strumienia;

- strukturę rodzajową ruchu;

- prędkość strumienia;

- wybrane elementy rozwiązań geometrycznych drogi lub ulicy.

Każde badanie zanieczyszczenia powietrza powinno odpowiadać generalnym założeniom

sformułowanym na podstawie doświadczeń uzyskanych w Instytucie Ochrony Środowiska w

Warszawie. Założenia te są następujące:

- Przeprowadzenie pomiarów zalecane jest w miesiącach maj – czerwiec oraz

wrzesień – październik;

- najlepszymi dniami są dni bezwietrzne, pochmurne ale nie deszczowe;

- pomiar powinien odbywać się w bliskiej odległości od poruszających się

pojazdów (ok. 1[m]);

15

Zasady przeprowadzenia pomiarów i analizy wyników dla określenia wpływu wybranych

czynników na zanieczyszczenie środowiska podane zostały poniżej.

A. Badanie wpływu intensywności strumienia na stężenie tlenku węgla

a.1. Dokonać wyboru przekroju odcinka drogi lub ulicy charakteryzującego się znacznymi

wahaniami intensywności strumienia w różnych porach dnia;

a.2. Dla różnych pór dnia (minimum dwóch) przeprowadzić godzinne monitorowanie stężenia

CO zgodnie z podanymi założeniami generalnymi. Rejestracji danych dokonywać w

przedziałach 120 sekundowych.

a.3. W trakcie każdej sesji pomiarowej przeprowadzać pomiar natężenia ruchu w 120

sekundowych przedziałach pomiarowych.

a.4. Wykorzystując testy zgodności rozkładów przeprowadzić analizę statystyczną, polegającą

na sprawdzeniu tego samego poziomu intensywności dopływu w sesji pomiarowej oraz

ustalić wartość intensywności w poszczególnych sesjach.

a.5. W przypadku, gdy w jednej z sesji pomiarowych występują różne poziomy intensywności

dopływu, dokonać takiego rozdzielenia sesji pomiarowej (tworzy się dodatkową sesję),

aby poziom intensywności dopływu w każdej sesji można było uznać za stały.

Rozdzielić także monitorowane dane o stężeniu CO tak, aby pozostały one w ścisłym

związku z wyróżnionymi sesjami pomiarowymi.

a.6. Korzystając z oprogramowania detektora GasBadgePro dokonać analizy stężenia tlenku

węgla w funkcji czasu. W tym celu wyznaczyć dla sesji pomiarowych:

- charakterystykę wskazań czujnika tlenku węgla;

- charakterystykę zmian wartości średniego ważonego stężenia tlenku węgla –

TWA;

- charakterystykę zmian wartości średniego piętnastominutowego stężenia tlenku

węgla w czasie sesji pomiarowej – STEL.

a.7. Na wykonane charakterystyki nanieść w postaci histogramów wartości natężeń

strumienia z przedziałów pomiarowych oraz zaznaczyć poziomy intensywności

strumienia.

16

a.8. Przeprowadzić analizę wpływu wahań natężenia oraz intensywności strumienia na

stężenie tlenku węgla.

a.9. Korzystając z wydruku podsumowania nanieść na charakterystykę zbiorczą (dotyczącą

danego przekroju pomiarowego) TWA=f(

λ) punkty końcowe TWA.

B. Badanie wpływu struktury rodzajowej ruchu na stężenie tlenku węgla

b.1. Dokonać wyboru drogi lub ulicy charakteryzującego się stałym poziomem intensywności

strumienia i różnorodną strukturę rodzajową (znacznymi wahaniami w udziale

pojazdów ciężkich tzn. ciężarowych i autobusów).

b.2. Dla przewidywanych różnych poziomów udziału pojazdów ciężkich (minimum dwóch)

przeprowadzić godzinne monitorowanie stężenia CO zgodnie z podanymi założeniami

generalnymi. Rejestracji danych dokonywać w przedziałach 120 sekundowych.

b.3. W każdej sesji pomiarowej przeprowadzić pomiar natężenia ruchu i struktury rodzajowej

w 120 sekundowych przedziałach pomiarowych.

b.4 Wykorzystując testy zgodności rozkładów, przeprowadzić analizę statystyczną polegającą

na sprawdzeniu tego samego poziomu intensywności strumienia w sesjach

pomiarowych. W przypadku różnych poziomów intensywności w sesjach pomiarowych,

dokonać wyboru tych przedziałów czasu w sesjach, w których poziom intensywności

można uznać za stały. Ograniczyć do tych przedziałów czasu liczbę danych uzyskanych

z monitorowania stężenia CO.

b.5. Dla jednakowych poziomów intensywności wyznaczyć wartość intensywności oraz

procentowe udziały pojazdów ciężkich w przedziałach pomiarowych i w

poszczególnych sesjach.

b.6. Analogicznie jak w punkcie a.6.

b.7. Na wykonane charakterystyki nanieść w postaci histogramów procentowe udziały

pojazdów ciężkich w poszczególnych przedziałach pomiarowych oraz zaznaczyć średni

poziom tego udziału w każdej sesji pomiarowej.

b.8. Przeprowadzić analizę wpływu udziału pojazdów ciężkich na stężenie tlenku węgla.

b.9. Korzystając z wydruku podsumowania nanieść na charakterystykę zbiorczą (dotyczącą

danego przekroju pomiarowego) TWA = f(

λ,PC) punkty końcowe TWA.

17

C. Badanie wpływu prędkości strumienia pojazdów ciężkich na stężenie tlenku węgla

c.1 Dokonać wyboru odcinka drogi lub ulicy charakteryzującego się jednorodną

intensywnością strumienia, ale różnymi prędkościami dopuszczalnymi. Na odcinku tym

wyznaczyć dwa przekroje pomiarowe, na których różne są prędkości dopuszczalne.

c.2. W przekrojach pomiarowych przeprowadzić godzinne monitorowanie stężenia CO

zgodnie z podanymi założeniami generalnymi. Rejestracji danych dokonywać w

przedziałach 120 sekundowych.

c.3. W każdej sesji pomiarowej przeprowadzać pomiar natężenia i prędkości punktowej

(pomiar za pomocą radaru) oznaczając 120 sekundowe przedziały pomiarowe.

c.4. Analogicznie jak w punkcie b.4.

c.5. Dla jednakowych poziomów intensywności wyznaczyć wartość intensywności oraz

średnie wartości prędkości w przedziałach pomiarowych i w poszczególnych sesjach.

c.6. Analogicznie jak w punkcie a.6.

c.7. Na wykonane charakterystyki nanieść w postaci histogramów średnie wartości prędkości

w poszczególnych przedziałach pomiarowych oraz zaznaczyć poziom średniej prędkości

w każdej sesji pomiarowej.

c.8. Przeprowadzić analizę wpływu prędkości pojazdów na stężenie tlenku węgla.

c.9. Korzystając z wydruku podsumowania nanieść na charakterystykę zbiorczą (dotyczącą

danego odcinka drogi lub ulicy) TWA = f(

λ,V) punkty końcowe TWA.

D. Badanie wpływu elementów organizacji ruchu (przejście dla pieszych, wygrodzenie pasa

ruchu itp.) na stężenie tlenku węgla

d.1. Dokonać wyboru odcinka drogi lub ulicy charakteryzującego się jednorodną

intensywnością strumienia, taką samą prędkością dopuszczalną oraz wprowadzonym

elementem organizacji ruchu. Na odcinku tym wyznaczyć dwa przekroje pomiarowe, z

18

których jeden powinien być umieszczony w bezpośredniej bliskości elementu

organizacji ruchu, drugi zaś w znacznym oddaleniu od tego elementu.

d.2. W przekrojach pomiarowych przeprowadzić godzinne monitorowanie stężenia CO

zgodnie z podanymi założeniami generalnymi. Rejestracji danych dokonywać w

przedziałach 120 sekundowych.

d.3. W każdej sesji pomiarowej przeprowadzić pomiar natężenia ruchu w 120 sekundowych

przedziałach pomiarowych.

d.4. Analogicznie jak w punkcie b.4.

d.5. Wyznaczyć wartość intensywności wspólną dla sesji pomiarowych.

d.6. Analogicznie jak w punkcie a.6.

d.7. Na wykonanych charakterystykach, nanieść w postaci histogramów wartości natężeń

strumienia w przedziałach pomiarowych oraz wyznaczoną w punkcie d.5. wartość

intensywności strumienia.

d.8. Przeprowadzić analizę wpływu wybranego w punkcie d.1. elementu organizacji ruchu na

stężenie tlenku węgla.

d.9. Korzystając z wydruku podsumowania, nanieść na charakterystykę zbiorczą (dotyczącą

danego elemen4tu organizacji ruchu) TWA = f(

λ) punkty końcowe TWA. Rozróżnić

punkt dotyczący przekroju pomiarowego przy elemencie organizacji ruchu i poza nim.

E. Badanie wpływu parametrów geometrycznych drogi (pochylenie podłużne, kształt drogi

w planie, kształt drogi w przekroju) na stężenie tlenku węgla

e.1. Dokonać wyboru odcinka drogi lub ulicy charakteryzującego się jednorodną

intensywnością strumienia, identyczną prędkością dopuszczalną, ale o różnych

parametrach geometrycznych drogi. Na odcinku wyznaczyć dwa przekroje pomiarowe

uwzględniające różne parametry geometryczne drogi.

e.2. Analogicznie jak w punkcie d.2.

e.3. Analogicznie jak w punkcie d.3.

e.4. Analogicznie jak w punkcie d.4.

e.5. Analogicznie jak w punkcie d.5.

19

e.6. Analogicznie jak w punkcie d.6.

e.7. Analogicznie jak w punkcie d.7.

e.8. Przeprowadzić analizę wpływu wybranego w punkcie e.q. parametru geometrycznego

drogi na stężenie tlenku węgla.

e.9. Korzystając z wydruku podsumowania, nanieść na charakterystykę zbiorczą (dotyczącą

danego odcinka drogi) TWA = f(

λ) punkty końcowe TWA z rozróżnieniem parametrów

geometrycznych drogi, których one dotyczą.

5. Literatura

1. Delta Service: „Twój detektor osobisty – monitorowanie atmosfery dla bezpieczeństwa

pracowników”, materiały pomocnicze. Zielonka 1994 rok

2. Delta Service: „GasBadgePro - osobisty miernik jednogazowy”, instrukcja obsługi –

Zielonka 2005 rok

3. Industrial Scientific DataLink: „DataLink – Accessory Software/Hardware”, version 3.0

4. Materiały Seminaryjne Polskiego Towarzystwa Sensorowego. Gdańsk 1992 rok

5. Ceglarski W.: „Stanowisko pomiarowe do badania zanieczyszczenia powietrza i poziomu

hałasu wywołanego ruchem drogowym”. Praca Dyplomowa magisterska. Wydział

Transportu, Politechnika Warszawska. Warszawa 1994 rok

6. Suda J., Buda M.: „Badania poziomu hałasu i zanieczyszczenia powietrza w ruchu

drogowym”. Sprawozdanie z realizacji tematu 503/163/421. Wydział Transportu.

Politechnika Warszawska. Warszawa, 1993 rok. Praca niepublikowana.