POLITECHNIKA ÅšL
SKA W KATOWICACH
WYDZIAA
TRANSPORTU
KATEDRA INŻYNIERII RUCHU
LABORATORIUM
PODSTAW INŻYNIERII RUCHU
WYZNACZANIE PRZEPUSTOWOÅšCI
SKRZYŻOWAC
BEZ SYGNALIZACJI ÅšWIETLNEJ
Część 3
Numer ćwiczenia:
Przedmiot: Podstawy inżynierii ruchu
Rok: II
Semestr: IV
Liczba godzin: 2
Katowice 2007
Podstawy Inżynierii Ruchu  laboratorium
1. CEL ĆWICZENIA
Celem ćwiczenia jest zapoznanie studentów z obowiązującą w Polsce metodą obliczania
przepustowości skrzyżowań bez sygnalizacji świetlnej. Metoda ta została opracowana w
Politechnice Krakowskiej na zlecenie GDDKiA i weszła w życie w roku 2004. Umożliwia
ona wyznaczenie przepustowości i ocenę warunków ruchu na podporządkowanych wlotach
skrzyżowań bez sygnalizacji, działających na zasadzie podporządkowania ruchu znakami:
 Ustąp pierwszeństwa przejazdu lub  Stop .
2. WST
P TEORETYCZNY
2.1. Wyznaczanie przepustowości rzeczywistej pasa ruchu - Cj
Przepustowość pasa ruchu (Cj)  natężenie potoku pojazdów wjeżdżających na
skrzyżowanie przy pełnym nasyceniu pasa ruchem i wykorzystaniu wszystkich możliwych do
zaakceptowania odstępów czasu w potoku nadrzędnym przez pojazdy relacji korzystających z
danego j-tego pasa.
Przepustowość rzeczywista pasów wydzielonych:
Jeżeli z pasa ruchu na wlocie korzystają pojazdy tylko jednej relacji, przepustowość takiego
pasa równa jest przepustowości relacji:
C = Cr
j
Przepustowość rzeczywista pasów wspólnych:
W przypadku, gdy z j-tego pasa ruchu korzystają pojazdy dwóch lub trzech relacji, to jego
przepustowość oblicza się ze wzoru:
100 100
C = = [P/h]
j
mr mL mW mP
+ +
"
Cr CL CW CP
r
gdzie:
mr - procentowe udziały natężenia r-tej relacji w natężeniu na j-tym pasie [%],
(relacje: L  lewo, W  wprost, P  prawo),
Cr - przepustowość r-tej relacji korzystającej z j-tego pasa ruchu.
2.2. Wyznaczanie przepustowości rzeczywistej wlotu - Cwl
Przepustowość rzeczywista wlotu (Cwl)  wielkość potoku pojazdów wjeżdżających z
danego wlotu wl na skrzyżowanie określona w sytuacji, gdy przynajmniej na jednym z pasów
tego wlotu natężenie ruchu osiągnęło wartość równą przepustowości pasa, czyli na danym
pasie wystąpił stan pełnego nasycenia ruchem.
Przepustowość rzeczywista wlotu jednopasowego:
Gdy na wlocie występuje tylko jeden pas ruchu, to przepustowość tego wlotu jest równa
przepustowości tego pasa:
Cwl = C
j
2
Podstawy Inżynierii Ruchu  laboratorium
Przepustowość rzeczywista wlotu wielopasowego:
Jeżeli na wlocie występują dwa lub trzy pasy ruchu o przepustowościach Cj, a z
poszczególnych pasów korzysta mj [%] potoku na wlocie, to wówczas przepustowość
rzeczywista wlotu równa jest:
Å„Å‚ C üÅ‚
ôÅ‚
j
Cwl = minôÅ‚100 Å"
òÅ‚ żł
j
m
ôÅ‚ ôÅ‚
j
ół þÅ‚
gdzie:
Cj - przepustowość j-tego pasa ruchu na wlocie,
mj - procentowy udział natężenia j-tego pasa w natężeniu wlotu [%].
Cj
Dla każdego j-tego pasa na wlocie wyznacza siÄ™ wyrażenie: 100 Å" , a nastÄ™pnie jako
mj
przepustowość wlotu Cwl przyjmuje się najmniejszą wartość z tych wyrażeń.
Tak obliczona przepustowość odpowiada sytuacji, gdy w miarę wzrostu ruchu na wlocie na
jednym z jego pasów wystąpi stan nasycenia ruchem. Pas ten nazywamy krytycznym.
2.3. Metodologia oceny warunków ruchu
Sposób określania warunków ruchu opiera się na następujących założeniach:
ocena warunków ruchu obejmuje wszystkie pasy podporządkowane skrzyżowania bez
sygnalizacji świetlnej,
klasyfikacja warunków ruchu bazuje na koncepcji poziomów swobody ruchu (PSR),
przyjęto 4 poziomy swobody ruchu,
podstawową miarą zastosowaną w celu klasyfikacji warunków ruchu są średnie straty
czasu przypadajÄ…ce na pojazd,
średnie straty czasu pojazdów na j-tym pasie ruchu wyznaczone są na podstawie
przepustowości pasa i stopnia jej wykorzystania,
straty czasu pojazdów na wlocie lub skrzyżowaniu są wyliczane jako średnie ważone ze
strat czasu pojazdów na poszczególnych pasach ruchu lub wlotach, przy czym wagami są
natężenia ruchu na pasach lub wlotach,
poziomom swobody ruchu można przypisać natężenie krytyczne będące progowymi
wartościami umożliwiającymi ocenę warunków ruchu na podstawie natężeń ruchu.
natężenia ruchu mniejsze od natężenia krytycznego dla danego poziomu swobody ruchu
gwarantują występowanie warunków odpowiadających temu poziomowi lub poziomowi o
niższym numerze,
natężenia krytyczne oblicza się na podstawie przepustowości i wyznaczonej krytycznej
wartości rezerwy przepustowości dla każdego poziomu swobody ruchu. Krytyczne
wartości rezerwy przepustowości odpowiadają granicznym wartościom średnich start
czasu dla poszczególnych poziomów swobody ruchu
2.4. Wyznaczenie strat czasu
Strata czasu  dodatkowy czas potrzebny na przejechanie skrzyżowania  w stosunku do
czasu przejazdu przez skrzyżowanie bez zakłóceń  związany z opóz
nianiem przy dojez
dzie
do kolejki oraz oczekiwaniem pojazdu w kolejce.
3
Podstawy Inżynierii Ruchu  laboratorium
Średnie straty czasu przypadające na pojazd (dj)  straty czasu, jakie przeciętnie ponosi
każdy z pojazdów wjeżdżających na skrzyżowanie z danego pasa w okresie analizy (z
uwzględnieniem pojazdów, które przejeżdżają bez zatrzymania). Straty te mogą być także
obliczane dla poszczególnych wlotów (dwl) oraz dla całego skrzyżowania (dsk).
Straty czasu na pasie ruchu - dj
Procedura szacowania strat czasu wymaga wcześniejszego wyznaczenia wartości
przepustowości j-tego pasa Cj oraz stopni wykorzystania przepustowości (stopni obciążenia)
Áj dla poszczególnych pasów wedÅ‚ug zależnoÅ›ci:
Qj
Á = [-]
j
C
j
gdzie:
Qj - natężenie ruchu na j-tym pasie [P/h],
Cj - przepustowość j-tego pasa ruchu [P/h].
Wartość średniej straty czasu dj na pasie ruchu w zależności od stopnia wykorzystania
przepustowoÅ›ci j-tego pasa ruchu - Áj dla różnych jego przepustowoÅ›ci Cj można odczytać z
odpowiednich wykresów.
Straty czasu na wlocie - dwl
Znajomość wartości średnich strat czasu dla wszystkich pasów ruchu na wlocie umożliwia
obliczenie średnich strat czasu dwl dla całego wlotu. Jest ona obliczana jako średnia ważona
wyznaczonych strat czasu dla pasów ruchu według wzoru:
Å" Qj
"d j
j
dwl = [s/P]
"Q j
j
Straty czasu na skrzyżowaniu - dsk
Jednym z kryteriów wyboru typu skrzyżowania, organizacji ruchu i sposobu sterowania na
skrzyżowaniu jest średnia strata czasu dla całego skrzyżowania dsk. Oblicza się ją ze wzoru:
Å" Qwl
"dwl
wl
dsk = [s/P]
"Qwl
wl
gdzie:
Qwl - natężenie ruchu na wlocie skrzyżowania [P/h].
Przy interpretacji wyników obliczeń strat czasu należy uwzględnić założenie, że pojazdy
relacji rzędu 1 (relacje AW, AP, BW oraz BP) mogą nie ponosić strat czasu (w sytuacji, gdy
relacje skrętu w lewo z drogi z pierwszeństwem przejazdu korzystają z wydzielonych pasów).
2.5. Klasyfikacja warunków ruchu
Do celów projektowania skrzyżowań nowych oraz oceny warunków ruchu na
skrzyżowaniach istniejących stany warunków ruchu są określane przez tzw. poziomy
swobody ruchu (PSR), będące jakościową charakterystyką warunków ruchu, uwzględniającą
odczucia i oceny reprezentacji populacji kierowców. Odpowiadają one pośrednim warunkom
między ruchem o nieznacznych zakłóceniach przejazdu pojazdów przez skrzyżowanie i
ruchem na granicy nasycenia, kiedy natężenie ruchu równe jest przepustowości.
4
Podstawy Inżynierii Ruchu  laboratorium
Podstawowym kryterium oceny jakości ruchu na skrzyżowaniach bez sygnalizacji
świetlnej jest średnia strata czasu d przypadająca na pojazd [s/P]. Cały zakres zmienności
warunków ruchu podzielony został na cztery stany, a poszczególnym stanom warunków
ruchu przypisane są średnie straty czasu pojazdów zestawione w tablicy:
Tablica. Graniczne wartości średnich strat czasu dla poszczególnych PSR:
PSR Warunki ruchu Åšrednia strata czasu d [s/P]
I bardzo dobre
d" 15,0
II dobre 15,1 ÷ 30,0
III przeciętne
30,1 ÷ 50,0
IV niekorzystne > 50,0
Zaleca się tak projektować skrzyżowania, aby warunki ruchu na wlotach, przy
prognozowanych natężeniach ruchu, nie były gorsze niż odpowiadające II i III PSR, a
wyjątkowo IV PSR, lecz z dodatkowymi ograniczeniami, w zależności od klasy krzyżujących
się dróg i lokalizacji skrzyżowania. Przy dopuszczeniu IV PSR średnie straty czasu nie
powinny przekraczać 75 s/P, a rezerwa przepustowości nie powinna być mniejsza niż 30 P/h.
Określenie poziomu swobody ruchu PSR j-tego pasa ruchu polega na obliczeniu
średniej straty czasu przypadającej na pojazd dj na tym pasie oraz porównaniu jej z
wartościami granicznymi zamieszczonymi w tablicy.
Analogicznie wyznacza się PSR dla poszczególnych wlotów skrzyżowania
(wyznaczenie dwl oraz porównanie z wartościami granicznymi). PSR ustalony dla wlotu
należy traktować jako przybliżony z uwagi na sposób obliczenia strat czasu. Nie wyznacza się
poziomu swobody ruchu dla całego skrzyżowania.
2.7. Wyznaczenie miarodajnej długości kolejki -Kjm
Dodatkowym parametrem przydatnym w ocenie warunków ruchu, a przede wszystkim
użytecznym przy wymiarowaniu długości strefy akumulacji dodatkowych pasów dla relacji
skrętnych jest miarodajna długość kolejki Kjm na pasie ruchu.
Miarodajna długość kolejki (Kjm)  długość kolejki wyrażona liczbą pojazdów,
której z prawdopodobieństwem 0.95 nie przekraczają kolejki pojazdów powstającej na
danym pasie ruchu w przyjętym okresie analizy.
Wartość miarodajnej długości kolejki Kjm na pasie ruchu w zależności od stopnia
wykorzystania przepustowoÅ›ci j-tego pasa ruchu - Áj dla różnych jego przepustowoÅ›ci Cj
można odczytać z odpowiednich wykresów.
3. PRZEBIEG ĆWICZENIA
Studenci wykonują ćwiczenie w następującej kolejności:
1. Wyznaczenie przepustowości pasów ruchu.
2. Wyznaczenie przepustowości wlotów skrzyżowania.
3. Odczytanie z wykresów średnich strat czasu dj na pasie ruchu.
4. Wyznaczenie średnich strat czasu na poszczególnych wlotach skrzyżowania.
5. Wyznaczenie średnich strat czasu dla całego skrzyżowania.
6. Określenie poziomów swobody ruchu (PSR) dla poszczególnych pasów i wlotów
skrzyżowania.
7. Odczytanie z wykresów wartości miarodajnej długości kolejki Kjm dla poszczególnych
pasów ruchu.
5