1
Podstawy Inżynierii Ruchu
Psychofizjologiczne cechy kierowcy
1. Kto jest uczestnikiem ruchu
- kierujący
- pieszy
- osoby w pojeździe na drodze
2. Jaki jest procentowy udział czynnika ludzkiego w wypadkach drogowych
94% - 95%
3. Cechy psychofizjologiczne uczestnika ruchu
- wzrok
- słuch
- zmysł równowagi
- uwaga
- czas reakcji
4. Właściwości wzroku związane z bezpiecznym użytkowaniem drogi
- ostrość wzroku
- zakres pola widzenia
- rozpoznawanie barw
- widzenie przestrzenne (stereoskopowe)
- zdolność adaptacji wzroku
- wrażliwość na olśnienie
5. Jakie jest pole widzenia u uczestnika ruchu
6. Jaki jest wpływ prędkości na pole obserwacji
7. Co to jest uwaga i jakie są jej cechy
Uwaga – zdolność do spostrzeżeń lub zdolność do skierowania myśli na przedmiot lub zjawisko,
- podzielność uwagi
- pojemność uwagi(bodźce/jednostka czasu)
- trwałość uwagi (zdolność koncentracji)
2
8. Czas reakcji w ruchu drogowym; co to jest i jakie przybiera wartości
Czas reakcji – czas od zaistnienia bodźca do wykonania czynności, sytacje przewidywane i niespodziewane, doświadczenie i
nawyki - oczekiwane (0,4 – 0,8s), nieoczekiwane (0,5 – 1,1s)
9. Czynniki modyfikujące reakcje psychofizjologiczne
- zmęczenie
- alkohol
- narkotyki (środki odurzające)
- osobowość
- mikroklimat i czynniki meteorologiczne
- droga i otoczenie
- ruch drogowy
- nadzór nad ruchem
10. Uzasadnij, które cechy są najbardziej istotne z punktu widzenia projektowania i eksploatacji drogi
- jednolitość ukształtowania drogi
- jednoznaczność toru ruchu
- prostota rozwiązań np. skrzyżowań
- widoczność, zwłaszcza przy dużych prędkościach
- unikanie monotonii, obiektów odwracających uwagę
- miejsca odpoczynku
Pojazd w ruchu drogowym
11. Rodzaje pojazdów
-pojazd – środek transportu przeznaczony do poruszania się po drodze oraz maszyna do tego przystosowana
-pojazdy silnikowe – pojazd wyposażony w silnik z wyjątkiem motoroweru, pojazdu szynowego
- pojazd samochodowy – pojazd silnikowy przekraczający prędkość 25km/h (osobowy,autobus, samochód ciężarowy,
taksówka, motocykl)
- pojazd wolnobieżny – pojazd silnikowy nie przekraczający 25km/h
- pojazd specjalny, uprzywilejowany, zabytkowy
12. Jakie cechy pojazdów mają wpływ na jakie zagadnienia projektowania i eksploatacji drogi
13. Opisz manewr przyspieszania, wzór na długość drogi przyspieszania
3
14. Opisz manewr opóźniania, wzór na długość drogi opóźniania
15. Opisz manewr hamowania, wzór na długość drogi hamowania
16. Opisz manewr wyprzedzania, wzór na długość drogi wyprzedzania
17. Równanie I warunku ruchu
Aby ruch pojazdów mógł się odbywać, to siła napędowa nie może być mniejsza od sumy oporów ruchu
P
n
≥ Σ Q
i
18. Równanie II warunku ruchu
Aby ruch pojazdów mógł się odbywać, siła przyczepności podłużnej musi być większa od siły napędowej
Q
n
g
µ
i
≥ P
n
Q
n
– ciężar pojazdu
µ
i
- przyczepność
19. Wymień opory ruchu
1. Opór podstawowy (toczenia)
O
1
=Q
s
g f
Qs – masa pojazdu, f – współczynnik oporu zaleźny od rodzaju nawierzchni
2. Opór powietrza
O
2
= ρ α F v
2
/2
ρ - gęstość powietrza ,
α
- współczynnik oporu powietrza, F – powierzchnia czoła pojazdu
3. Opór na wzniesieniu
O
3
= +- i Qs g
i – pochylenie podłużne w ułamku, + dla ruchu w górę, - dla ruchu w dół
4. Opór bezwładności
O
4
= +- δ dv/dt
δ –
współczynnik mas wirujących
5. Opór na łuku poziomym
O
5
= 12 10
-6
Q
s
g v
4
/R
2
Zależy od odkształcenia ogumienia
20. Omów opór na wzniesieniu, na co ma wpływ w projektowaniu
Opór na wzniesieniu
O
3
= +- i Qs g
i – pochylenie podłużne w ułamku, Qs – masa pojazdu, + dla ruchu w górę, - dla ruchu w dół
Ma wpływ przy projektowaniu stopnia pochylenia drogi na wzniesieniach
4
21. Omów opór toczenia, na co ma wpływ w projektowaniu
Opór podstawowy (toczenia)
O
1
=Q
s
g f
Qs – masa pojazdu, f – współczynnik oporu zaleźny od rodzaju nawierzchni
Podczas projektowania ma wpływ na dobór nawierzchni
22. Zjawiska występujące na styku opony z nawierzchnią
-Współczynnik przyczepności
-Adhezja - przyleganie opony do powierzchni jezdni, poślizg
- Histereza gumy - strata energii wywołana odkształcaniem się gumy
- Akwaplanacja – oddzielenie przez wodę opony od nawierzchni
23. Co to jest współczynnik przyczepności i od czego zależy
Współczynnik przyczepności µ jest miarą zdolności nawierzchni do wytwarzania sił tarcia warunkujących ruch pojazdu,
możliwości zmiany prędkości i bezpieczeństwa ruchu. Zależy od:
-rodzaju nawierzchni
-tekstury
-prędkości
-obciążenia kół
-rodzaju opony
-ciśnienia w oponie
24. Wzór na siłę tarcia Tn koła na nawierzchni drogowej
Podstawowe parametry ruchu, ich pomiary i badania
25. Cele wykonywania badań ruchu
-poznanie i opisanie praw rządzących ruchem drogowym
-dostarczanie danych do studiów transportowych
-dostarczanie danych do projektowania, oceny efektywności, ekspertyz
-analiza ruchu w aspekcie socjologicznym
26. Wymień parametry ruchu
1.Parametry potoku ruchu
- prędkość (czas jazdy, podróży, odstęp czasu)
- natężenie ruchu
- gęstość
2. Parametry parkowania
3. Parametry ruchu transportu zbiorowego
4. Parametry bezpieczeństwa
5. Parametry środowiskowe
6. Parametry rozkładu przestrzennego ruchu
27. Podaj statystyczne rodzaje prędkości
średnia, medialna, kwanty
28. Podaj rodzaje prędkości z uwagi na warunki ruchu
swobodna, nieswobodna, wymuszona
29. Różnica pomiędzy prędkością chwilowa i lokalną
- chwilowa – prędkość danego pojazdu mierzona w danym miejscu (zmiennym w czasie) w danym momencie
- lokalna – prędkość pojazdów mierzona w danym stałym (niezmiennym) miejscu (przekroju) drogi
5
30. Wzór na funkcję rozkładu prędkości (rozkład normalny)
gdzie: δv, v – parametry rozkładu, odchylenie standardowe i prędkość średnia
31. Definicja gęstości ruchu
- liczba pojazdów na jednostkę długości, najczęściej kilometr (liczba pojazdów znajdujących się w danym momencie na
odcinku drogi o danej długości)
32. Definicja natężenia ruchu i jego struktur
Natężenie ruchu – liczba jednostek ruchu (pojazdów pieszych) przekraczających przekrój drogi w jednostce czasu
- struktura kierunkowa (w danym przekroju drogi np. przy wylocie ze skrzyżowania)
- rodzajowa (niejednolity potok pojazdów; podanie % udziału poszczególnych grup pojazdów w danym potoku ruchu)
33. Typowe zmienności natężenia w tygodniu i w dobie
34. Co to jest natężenie godziny 30 lub 50-tej
-
35. Jakie są sposoby pomiaru prędkości
- pomiar prędkości pojazdów przejeżdżających przez dany niezmienny przekrój poprzeczny drogi (np. fotoradar, czujniki
podczerwone, fotokomórki, itp.)
- pomiar prędkości danego pojazdu w danym momencie w danym miejscu drogi (np. pojazd testowy rejestrujący prędkość
badanego pojazdu jadącego przed nim)
- miara czasu przejazdu przez odcinek o danej długości z wyłączeniem czasów zatrzymań (prędkość jazdy)
- miara czasu przejazdu przez odcinek o danej długości bez wyłączenia czasów zatrzymań (prędkość podróży)
- pomiary za pomocą urządzeń elektronicznych bądź optycznych
- pomiary za pomocą rejestracji czasów przejazdu przez obserwatorów
- pomiary przez urządzenia pokładowe – mierniki prędkości
36. Jakie są sposoby pomiaru natężeń ruchu
- automatyczny pomiar ilości pojazdów przekraczających dany przekrój drogi za pomocą czujników podczerwonych,
fotokomórek
- zliczanie pojazdów przez obserwatorów
- statyczne (manualne i automatyczne)
- dynamiczne
- laboratoryjne
- symulacyjne
- ankietowe
Geometria drogi
37. Rodzaje przekrojów porzecznych drogi
-normalny
-charakterystyczny
-roboczy (do obliczeń robót ziemnych)
-przejściowy (przejście z wykopu w nasyp)
-odcinkowy (stokowy)
-drogowy
-uliczny
6
38. Elementy przekroju poprzecznego drogi zamiejskiej
-jezdnia z pasami ruchu
-pobocza (ziemne, utwardzone)
-skarpy nasypy i wykopy
-rowy
-pasy dzielące (przy dwóch jezdniach)
39. Elementy przekroju poprzecznego drogi miejskiej (ulicy)
-jezdnia z pasami ruchu
-chodniki i drogi rowerowe
-zatoki autobusowe i parkingowe
-przystanki
-linie transportu szynowego
-pasy dzielące (przy dwóch jezdniach)
-pasy zieleni ulicznej
40. Od czego zależy szerokość pasa ruchu
- rodzaju pojazdów przejeżdżających drogą
- od klasy drogi
- usytuowania drogi (poza lub na terenie zabudowy)
- prędkości projektowej
- od przebiegu drogi (na prostej łuku lub skrzyżowaniu)
41. Od czego zależy liczba pasów ruchu
- klasy drogi
- liczby jezdni
- ewentualnej konieczności zastosowania dodatkowych pasów ruchu (np. skrętu)
42. Od czego zależy pochylenie skarp nasypu i wykopu
- klasy drogi
- wysokości skarp/nasypów
- użytego gruntu (cechy gruntów)
- względy estetyczne
- względy ekonomiczne
- względy budowy i utrzymania
43. Co to jest skrajnia drogi
Skrajnia drogi – zarys poza, którym nie mogą wystawać żadne elementy pojazdów, aby możliwy był niezakłócony ruch.
Zarys ten jest nieco mniejszy prześwitu najmniejszej budowli na danej trasie oraz najmniejszej szerokości drogi.
44. Z czego się składa plan sytuacyjny drogi
Z prostych, krzywych przejściowych i łuków poziomych wpisanych w profil warstwicowy terenu na mapie warstwicowej
wraz z zaznaczeniem osi drogi, poboczy, skarp nasypów i wykopów, rowów przydrożnych oraz z zaznaczeniem
podstawowych parametrów drogi, takich jak promienie łuków, kilometraż, pochylenia, opisy wierzchołków i inne...,
45. Wzór na długość stycznej łuku poziomego
T = R tg
α
/2 gdzie R – promień łuku poziomego,
α
- kąt zwrotu trasy
46. Z czego składa się niweleta drogi w profilu podłużnym
- proste o nachyleniu podłużnym mieszczącym się w granicach min-max zgodnie z Dz.U.
- łuki pionowe (wklęsłe i wypukłe) o danych w Dz.U. możliwych minimalnych promieniach krzywizny i/lub ewent. ich
zestawienia
- punktów charakterystycznych trasy, punktów stałych
47. Wzór na długość stycznej łuku pionowego
T = R tg
ω
/2 gdzie R – promień łuku poziomego,
ω
- suma pochyleń niwelety przed i za łukiem = i1 +/- i2
Modelowanie ruchu
48. Jakie są grupy modeli ruchu
- m. makroskopowe
- m. mikroskopowe
- analiza hydrodynamiczna
- m. symulacyjne
- m. jazdy za liderem
- analiza kolejek
7
49. Narysuj związek prędkości, gęstości i natężenia ruchu
50. Co to jest prędkość optymalna
- prędkość przy której wystąpi maksymalne natężenie ruchu, a także optymalna gęstość pojazdów
51. Co to jest ruch swobodny, częściowo wymuszony i wymuszony
- swobodny – ruch, w którym prędkość pojazdów i swoboda ich ruchu nie jest niczym ograniczona (prędkość większa niż
prędkość swobodna dla danego natężenia i gęstości ruchu), pojazd porusza się z prędkością swobodną, przed nim
porusza się pojazd (między nimi jest >7s różnicy w przejeździe) za nim porusza się pojazd o różnicy czasu >5s
- częściowo wymuszony – ruch o prędkości zawierającej się między prędkością optymalną i swobodną ruchu przy danym
jego natężeniu i gęstości
- wymuszony – ruch o prędkości od 0 do prędkości optymalnej dla danego natężenia i gęstości ruchu; pojazdy mają
ograniczoną swobodę ruchu i prędkość ze względu na warunki na drodze, np. w ruchu kolumnowym przy dużej
gęstości ruchu za pojazdem liderem.
52. Podaj model Greenberga
v = c ln (kmax/k)
q = k c ln (kmax/k) – def. fundamentalnego wykresu ruchu drogowego
53. Co to jest falowy model ruchu (fala zaburzeniowa)
54. Co to jest model jazdy za liderem, do czego jest wykorzystywany w praktyce
- ruch za pojazdem liderem (pierwszym w kolumnie) dyktującym prędkość pozostałych pojazdów
- przyspieszenie pojazdu w kolumnie jest wprost proporcjonalne do różnicy prędkości między tym pojazdem a pojazdem
poprzedzającym
- wykorzystywane do pomiaru prędkości i przyspieszeń danego pojazdu na drodze przez pomiar urządzeniami w pojeździe
podążającym, tzw. pojeździe testowym – odwzorowanie zachowania pojazdu lidera, rejestracja danych
Przepustowość drogi dwupasowej dwukierunkowej
55. Co to jest przepustowość drogi
Największa liczba jednostek ruchu, która może przejechać przez przekrój poprzeczny drogi w jednostce czasu
56. Co to jest przepustowość teoretyczna (wzór)
V – prędkość
a
1,2
– opóźnienie pojazdu 1 i 2
t
r
– czas reakcji
l
1
– długość 1 pojazdu
57. Co to jest poziom swobody ruchu
- przypisanie danej kategorii (od A do F) dla danego ruchu w zależności od procentowego czasu blokowania, średniej
prędkości podróży oraz wartości krytycznego natężenia ruchu
8
58. Co to jest krytyczne natężenie ruchu
Maksymalna liczba jednostek ruchu przekraczających przekrój drogi w jednostce czasu, w przypadku którym wystąpi
prędkość maksymalna pojazdów na drodze; przepustowość
Krytyczne natężenie ruchu długich odcinków
Krytyczne natężenie ruchu na wzniesieniach
Q – natężenie ruchu
C – przepustowość (nat. krytyczne na poziomie i-tym)
fk, fp, fc, fso, fcw – współczynniki korygujące, wpływ odpowiednio z uwagi na strukturę kierunkową ruchu, przekroju
poprzecznego, ruchu ciężarowego, pojazdów osobowych, pojazdów ciężarowych
59. Co to są idealne warunki drogowo-ruchowe
- prędkość projektowa
- szerokość pasów >3.6m
- pobocza
- wyprzedzanie
- samochody osobowe (100%)
- struktura 50% / 50%
- ruch niezakłócony
- teren płaski
60. Jaka jest idealna struktura kierunkowa ruchu
61. Jaki jest idealny potok ruchu
- jednorodny (100% danego typu pojazdów)
- stała optymalna prędkość, maksymalne natężenie
62. Jaki jest idealny przekrój poprzeczny drogi
- szerokość jezdni > 3.6m
- odp. ilość pasów ruchu
- brak lub duża odległość do przeszkód bocznych
- optymalne pochylenia poprzeczne jezdni
63. Podaj ogólną postać wzoru na obliczanie przepustowości (natężęnia krytycznego) wg metody HCM
64. Co to jest pojazd umowny w obliczaniu przepustowości
- wszystkie typy i rodzaje pojazdów przyrównujemy do ekwiwalentnych im pojazdów osobowych za pomocą
współczynników przeliczeniowych różnych dla różnych ich typów
Związki pomiędzy parametrami geometrycznymi drogi a prędkością
65. Jakie czynniki drogowe mają wpływ na prędkość
- geometria drogi
- nawierzchnia
- środki organizacji ruchu
66. Jakie czynniki ruchowe mają wpływ na prędkość
- natężenie
- struktura rodzajowa i kierunkowa
67. Jaka jest zależność (wykres) pomiędzy prędkością a promieniem łuku
9
68. Wzór na zależność promienia od prędkości i parametrów drogi
J.w. Oraz R = f (prędkości, kąta zwrotu, współczynnika przyczepności, pochylenia podłużnego,....)
69. Jaka jest zależność (wykres) pomiędzy prędkością a pochyleniem podłużnym drogi
70. Co to jest prędkość równoważna
- prędkość przy której moc silnika równoważy się z oporami ruchu na wzniesieniu
71. Jaka jest zależność (wykres) pomiędzy prędkością a odległością do przeszkód bocznych
72. Jaka jest zależność (wykres) pomiędzy prędkością a krętością drogi
73. Jakie cechy nawierzchni drogowej mają wpływ na prędkość
- współczynnik
przyczepności
- adhezja
- histereza gumy
- akwaplanacja
- śliskość
- temperatura, plastyczność
- szorstkość
- równość
74. Przedstaw charakter zależności pomiędzy parametrami geometrycznymi a prędkością
75. Który z tych parametrów ma znaczenie dominujące, w jakich sytuacjach i dlaczego
- R łuku poziomego – łuki o małym promieniu – znaczne ograniczenie prędkości
- szer. Jezdni- im mniejsza tym mniejsza prędkość
- krętość – im większa tym mniejsza prędkość
- pochylenie podłużne – im większe tym mniejsza prędkość
- odległość przeszkód bocznych – im większa tym większa prędkość
- szerokość jezdni, pobocza – im większe tym większa prędkość
Kolokwium będzie się odbywać na przygotowanych 4 arkuszach z 20 pytaniami (5 pytań na stronę), na które należy udzielić krótkie odpowiedzi
Dobre odpowiedzi na wszystkie pytania - 100 punktów