OBLICZENIA DO ĆWICZENIA PROJEKTOWEGO Z PRZEDMIOTU:

„INŻYNIERIA RUCHU”

Analiza przepustowości i warunków ruchu na wlotach skrzyżowania trójwlotowego ulic klasy G i Z ze skanalizowanymi wlotami ulicy z pierwszeństwem przejazdu. Relacja skrętu w lewo z wlotu A ulicy nadrzędnej prowadzona jest z wykorzystaniem dodatkowego, wydzielonego pasa. Wlot D podporządkowany jest znakiem „Ustąp pierwszeństwa” (A-7).

Skrzyżowanie zlokalizowane jest w strefie dużych aglomeracji, poza centrum.

Plan istniejącej geometrii skrzyżowania wraz z urządzeniami do regulacji ruchu pokazano na rysunku nr 1.

FORMULARZ 1: DANE OGÓLE

• Położenie: strefa dużych aglomeracji, poza centrum.

• Struktura kierunkowa ruchu:

Natężenia ruchu poszczególnych relacji na wlotach (w roku prognozy) Q₀:

• AW = 360 [P/h] BW = 300 [P/h] DL = 100 [P/h]

• AL = 120 [P/h] BP = 140 [P/h] DP = 130 [P/h]

• PA = 200 [Ps/h] PB = 200 [Ps/h] PD = 150 [Ps/h]

• Uproszczona struktura rodzajowa ruchu:

Udział pojazdów ciężkich w potokach ruchu na poszczególnych wlotach u_c:

• z wlotu A: u_cA = 7 % z wlotu B: u_cB = 5 % z wlotu D: u_cD = 7 %

• Współczynnik wahań ruchu: k₁₅ [-] = 0,91

• Sposób podporządkowania wlotu: za pomocą znaku A-7

• Wpływ przystanków autobusowych na wlotach i wylotach pominięto.

• Wpływ poszerzeń na wlotach podporządkowanych pominięto.

FORMULARZ 2: DANE RUCHOWE

1. Dane ruchowe

Wyznaczenie natężenia obliczeniowego Q:

Pomimo niewielkich krótkotrwałych (15-minutowych) wahań natężeń ruchu: k₁₅ [-] = 0,91 > 0,90

w celu poprawy dokładności obliczeń przyjęto okres analizy: t_a = 0,25 h.

- ruch pojazdów:

;

Wlot A

P/h
P/h

P/h
P/h

Wlot B

P/h
P/h

P/h
P/h

Wlot D

P/h
P/h

P/h
P/h

- ruch pieszy:

Wyznaczenie średnich liczebności grup pieszych na wlotach n_Ps [Ps/gp]:

Wlot A

PS/gp

Wlot B

PS/gp

Wlot D

PS/gp

Wyznaczenie natężeń obliczeniowych ruchu pieszych Q_Ps [gp/h] na wlotach:

Wlot A

gp/h

Wlot B

gp/h

Wlot D

gp/h

Wyznaczenie długości stref kolizji l_pi [m] i przyjęcie prędkości ruchu pieszych V_Ps [m/s] wlotach:

Dla pasów ruchu o szerokości 3,5 m (dot. wlotów długość długość długość) przyjęto jednakową długość stref kolizji pokonywanych przez grupy pieszych równą:

l_pi = 2,0 m + 2 x 0,5 m = 3,0 m

Dla pasów ruchu o szerokości 3,0 m (dot. wlotu D) przyjęto długość strefy kolizji równą szerokości pasa ruchu, tj. l_pi = 3,0 m

Przyjęto stałą prędkość ruchu pieszych na wszystkich wlotach: V_Ps = 1,4 [m/s] (typową) ze względu na brak danych uzasadniających przyjęcie innej wartości.

Obliczenie udziału czasu blokowania wlotów przez pieszych U_tbi [-]:

Wlot A

Wlot B

Wlot D

Powyższe wyniki, tj. natężenie obliczeniowe i udział czasu blokowania przez pieszych, uwzględniono w dalszych obliczeniach przy wyznaczaniu przepustowości relacji (Formularz 4).

2. Obliczenie współczynników f_c uwzględniających wpływ struktury rodzajowej ruchu:

Dla uproszczonej struktury rodzajowej uwzględniającej tylko samochody osobowe i ciężkie przyjęto współczynniki przeliczeniowe:

• dla samochodów osobowych: E_o = 1,0

• dla samochodów ciężkich: E_c = 2,0

Wlot A

Wlot B

Wlot D

3. Przeliczenie natężeń obliczeniowych wyrażonych w pojazdach rzeczywistych [P/h] na natężenia obliczeniowe wyrażone w pojazdach umownych [E/h].

Wlot A

Wlot B

Wlot D

4. Wyznaczenie udziału relacji w ruchu na wlocie m_r [%]:

Wlot A

Wlot B

Wlot D

Dane dotyczące geometrii skrzyżowania i organizacji ruchu oraz udziałów natężeń ruchu.

Wlot A

pas	relacja	Q [P/h]	mr [%]	mj [%]
„1”	L	132	100	25,0
„2”	W	396	100	75,0

Wlot B

pas	relacja	Q [P/h]	mr [%]	mj [%]
„1”	W	330	68,2	100
		P	154		31,8

Wlot D

pas	relacja	Q [P/h]	mr [%]	mj [%]
„1”	L	110	43,5	100
		P	143		56,5

Q - obliczeniowe natężenie ruchu relacji na pasie [P/h]

m_r - udział relacji w ruchu na pasie [%]

m_j - udział ruchu na pasie w ruchu na wlocie [%]

FORMULARZ 3: OBLICZENIE PRZEPUSTOWOŚCI WYJŚCIOWEJ Cor

Ustalenie natężeń ruchu relacji nadrzędnych Q_n [P+gp/h] dla poszczególnych relacji podporządkowanych:

relacja AL

relacja DL

relacja DP

Ustalenie granicznego odstępu czasu t_g [s], odstępu czasu między pojazdami t_f [s] oraz przepustowości wyjściowych C_or [E/h] dla poszczególnych relacji podporządkowanych:

realacja AL:

relacje DL DP:

relacja AL

t_g = 5,7 s t_f = 2,7 s

relacja DL

t_g = 6,6 s t_f = 3,4 s

relacja DP

t_g = 6,5 s t_f = 3,1 s

FORMULARZ 4: OBLICZENIE PRZEPUSTOWOŚCI RELACJI

Współczynniki uwzględniające wpływ struktury rodzajowej ruchu f_c:

relacja AL: f_cAL = 0,935

relacje DL, DP: f_cDL = f_cDP = 0,935

Wyznaczenie współczynników dławienia f_d:

Jedyną relacją dławioną jest relacja DL przez relację AL.

• Natężenie relacji dławiącej: Q_AL = 132 [P/h]

• Przepustowość relacji dławiącej:
  

• Stopień wykorzystania przepustowości relacji dławiącej:

• Współczynnik dławienia relacji DL przez relację AL (odczytany z rys. 4.5 - krzywa nr 2):

F_AL = 0,88

• Łączny współczynnik dławienia dla relacji DL przy jednej relacji dławiącej (AL): f_dDL = f_AL = 0,88

Współczynniki dławienia dla relacji AL i DP przyjęto: f_dAL = f_dDP = 1,00

Wyznaczenie współczynników wpływu pieszych f_p:

• Maksymalne i minimalne udziały czasu blokowania relacji przez grupy pieszych:

relacja AL: min {U_tbAL} = 0,0173 max {U_tbAL} = 0,0173

relacja DL: min {U_tbDL} = 0,0167 max {U_tbDL} = 0,0173

relacja DP: min {U_tbDP} = 0,0167 max {U_tbDP} = 0,0173

• Udziały łącznego czasu blokowania relacji przez grupy pieszych:

relacja AL:

relacja DL:

relacja DP:

• Natężenia ruchu relacji nadrzędnych + grup pieszych Q_n [P+gp/h], jw.

relacja AL: Q_nAL = 512 [P+gp/h]

relacja DL: Q_nDL = 992 [P+gp/h]

relacja DP: Q_nDP = 464 [P+gp/h]

relacja AL:

relacja DL:

relacja DP:

Współczynniki wpływu przystanków autobusowych f_a:

Przystanki autobusowe nie występują na żadnym pasie ruchu wlotów ani wylotów skrzyżowania zatem dla wszystkich relacji podporządkowanych przyjęto współczynnik f_a = 1,0.

Obliczenie przepustowości rzeczywistych relacji podporządkowanych:

relacja AL:

relacja DL:

relacja DP:

FORMULARZ 5: OBLICZENIE PRZEPUSTOWOŚCI I PSR PASÓW RUCHU, WLOTÓW I SKRZYŻOWANIA

Straty czasu dla relacji 1 rzędu są równe zeru (dot. relacji: AW, BW, BP) ponieważ korzystają z wydzielonego pasa ruchu i nie występuje blokowanie przez relacje korzystające z pasa skrętu w lewo, wobec tego straty czasu dla wlotów drogi z pierwszeństwem przejazdu wyznacza się tylko dla relacji AL.

Wlot A - pas 1 (relacja AL)

• Natężenie ruchu relacji: Q_AL = 132 [P/h]

• Natężenie ruchu na pasie: Q₁ = 132 [P/h]

• Udział relacji w ruchu na pasie:
  

• Przepustowość relacji: C_AL = 619 [P/h]

• Przepustowość pasa „1”:
  

• Stopień wykorzystania przepustowości pasa ruchu:

• Rezerwa przepustowości pasa ruchu:

• Średnia strata czasu:

• Miarodajna długość kolejki:

przyjęto K_1m = 1 [P]

• Przeciętna długość stanowiska pojazdu w kolejce:

l_l - średnia długość w kolejce pojazdu lekkiego: 6,2 m

l_c - średnia długość w kolejce pojazdu ciężkiego: 13,0 m

u_c1 - udział pojazdów ciężkich w ruchu na pasie: u_c1 = u_cA = 0,07

• Długość (zasięg) kolejki:
  

przyjęto: L_K1 = 7,00 m

• PSR (na podstawie tabl. 5.1):
  - bardzo dobre warunki ruchu

Wlot D - pas 1 (relacja DL,DP) bez uwzględnienia poszerzenia wlotu

• Natężenie ruchu relacji: Q_DL = 110 [P/h]

Q_DP = 143 [P/h]

• Natężenie ruchu na wlocie: Q_D = Q_DL + Q_DP = 110 + 143 = 253 [P/h]

• Natężenie ruchu na pasie: Q₁ = 253 [P/h]

• Udział relacji w ruchu na pasie:
  

• Przepustowość relacji: C_DL = 203 [P/h]

C_DP = 538 [P/h]

• Przepustowość pasa „1”:

• Stopień wykorzystania przepustowości pasa ruchu:

• Rezerwa przepustowości pasa ruchu:

• Średnia strata czasu:

• Miarodajna długość kolejki:

przyjęto K_1m = 7 [P]

• Przeciętna długość stanowiska pojazdu w kolejce:

l_l - średnia długość w kolejce pojazdu lekkiego: 6,2 m

l_c - średnia długość w kolejce pojazdu ciężkiego: 13,0 m

u_c1 - udział pojazdów ciężkich w ruchu na pasie: u_c1 = u_cC = 0,07

• Długość (zasięg) kolejki:
  

przyjęto: L_K1 = 47,00 m

• PSR (na podstawie tabl. 5.1):
  - przeciętne warunki ruchu

Obliczenie przepustowości i PSR wlotów oraz skrzyżowania.

Wlot A

• Natężenia ruchu i średnie straty czasu na pasach wlotu:

Q₁ = 132 [P] d₁ = 6,1 [s]

Q₂ = 396 [P] d₂ = 0,0 [s]

• Średnia strata czasu na wlocie:
  

• PSR (na podstawie tabl. 5.1):
  

Wlot D

• Średnia strata czasu na wlocie: d_D = d_1D = 49,7 [s]

d_1D - średnia strata czasu na pasie „1” wlotu D

• PSR (na podstawie tabl. 5.1):
  

Obliczenie średniej straty czasu na skrzyżowaniu d_sk:

• Natężenia ruchu i średnie straty czasu na wlotach:

Q_A = 528 [P] d_A = 1,5 [s]

Q_B = 484 [P] d_B = 0,0 [s]

Q_D = 253 [P] d_D = 49,7 [s]

• Średnia strata czasu na skrzyżowaniu:

Wyznaczenie krytycznych natężeń ruchu na wlotach.

Wlot A (wydzielony pas do skrętu w lewo)

• Przepustowość pasa ruchu: C₁ = 619 [P/h]

• Krytyczne rezerwy przepustowości pasa ruchu (na podstawie rys. 5.4):

• Natężenia krytyczne na pasie ruchu:

1. Wlot D

• Przepustowość wlotu: C_D = 313 [P/h]

• Krytyczna rezerwa przepustowości pasa ruchu (na podstawie rys. 5.4):

• Natężenie krytyczne na wlocie:

Wnioski:

1. Przy obecnej geometrii skrzyżowania na wlotach ulicy z pierwszeństwem przejazdu panują bardzo dobre warunki ruchu (PSR I), natomiast na wlocie podporządkowanym przeciętne (PSR III).

2. Przy braku sygnalizacji świetlnej wymagana długość odcinka akumulacji wydzielonego pasa do skrętu w lewo na wlocie „A” wynosi 47 m.

3. W celu poprawy istniejących warunków ruchu oraz przepustowości wlotu podporządkowanego „D” można wprowadzić kanalizacje relacji skrętu w prawo za pomocą wyspy trójkątnej, co spowoduje rozdzielenie potoków ruchu relacji „DL” „DP” i ograniczenie miarodajnej długości kolejki pojazdów oczekujących na wlocie.

Strona 7 z 11

---