INŻYNIERIA RUCHU - dziedzina inżynierii zajmująca się badaniem ruchu drogowego i jego organizacją, planowaniem komunikacji drogowej i geometrii projektowaniem dróg i ulic. Podstawowym celem inżynierii ruchu jest zapewnienie bezpiecznego, ekonomicznego transportu osób i towarów przy ograniczeniu ujemnego transportu na środowisko. Działy inżynierii ruchu: I - Badanie analizy ruchu; II - Organizacja ruchu(pionowa pozioma) III - Planowanie systemów komunikacyjnych; IV - Projektowanie geometryczne. V - Prawodawstwo i administracja. NATĘŻENIE RUCHU - N - liczba pojazdów przejeżdżających przez przekrój drogi na jednostkę czasu. POJAZD UMOWNY - jednostka ruchu kołowego równoważna pod względem utrudnienia samochodowi osobowemu. PRZEPUSTOWOŚĆ - C - teoretycznie określona liczba pojazdów, która może w określonych warunkach przejechać przez przekrój drogi. PSR - umownie przyjęte warunki ruchu określające możliwość manewrów, swobodę ruchu i wybór ruchu, wybór prędkości ruchu. Mamy 6 PSR: A - F STRUKTURA RODZAJOWA - skład potoku ruchu uwzględniający rodzaje pojazdów. STRUKTURA KIERUNKOWA - podział potoku ruchu ze względu na kierunek ruchu. PAS RUCHU - część jezdni przeznaczona do ruchu w jednym kierunku. GĘSTOŚĆ RUCHU - liczba pojazdów przypadająca na jednostkę np. 1km PRĘDKOŚĆ RUCHU - iloraz długości odcinka drogi i czasu jazdy. Vo - chwilowa, Vj - jazdy, Vk - komunikacyjna, Ve - eksploatacyjna, Vp - projektowa. BADANIA RUCHU DROGOWEGO BADANY OBIEKT POSTAWIENIE PROBLEMU BADANIA WSTĘPNE PLAN BADAŃ PRZEPROW. BADAŃ ANALIZA WYNIKÓW CZY KONIECZNE SĄ BADANIA DODATKOWE ROZWIĄZANIE PROBLEMU. FUNDAMENTALNE RÓWNANIE RUCHU Ujmuje zależność między natężeniem, gęstością i prędkością komunikacyjną. K = N•t K = CEL I ZAKRES BADAŃ: Identyfikacja ruchu Analiza ruchu jako zjawiska socjologicznego. Dostarczenie danych do analizy potrzeb i trendów. Dostarczenie danych do projektowania urządzeń ruchu drogowego. RODZAJE BADAŃ: Badanie rodzaju rozkładu przestrzennego ruchu - mpzp - lokalne prawo miejscowe dotyczące zagospodarowania przestrzeni: ruch miejski, podmiejski, pozamiejski, indywidualny, tramwajowy. Natężenie ruchu. Badanie prędkości. Badanie zależności w strumieniu ruchu poznać procesy zachodzące w potoku ruchu, parametry ruchu wykorzystać do badań symulacyjnych. Badanie parkowania (funkcja parkingu, rodzaj) Badanie wypadkowości. Badanie przepustowości (prędkość, gęstość, kolejki, straty czasu). Badanie oddziaływania ruchu na środowisko (hałas, drgania, zanieczyszczenia). CHARAKTERYSTYKA POMIARÓW RUCHU I BADAŃ RUCHU. Proste pomiary natężenia ruchu (manualne ręczne pomiary natężenia, gęstości). Automatyczne pomiary (prędkość, natężenie). badania podróży (ankiety) Badania specjalne np. na poligonach modelowe i symulacyjne. (1)	ETAPY POMIARÓW Przygotowanie badań określenie okresów pomiarów przygotowanie formularzy kontrola i nadzór pomiarów Zestawienie wyników przechowywanie danych prace kontrolne Analiza wyników analiza danych o ruchu zestawienie danych przechowywanie danych POMIAR NATĘŻENIA RUCHU: Na szlaku Na skrzyżowaniach W sposób ciągły Wyrywkowo Przeprowadza się w podziałach:3, 12, 16, 24h. TECHNIKA POMIARÓW technika ręczna - stawiamy kreski 400 - 500 pomiarów przy zapisie dwóch kierunków ruchu. 700 - 800 - przy zapisie jednego kierunku ruchu pomiary automatyczne - wykorzystuje się urządzenia z detektorem i urządzeniem rejestrującym impulsy Zmiany natężenia ruchu zależą od pory roku i od rodzaju drogi. OKREŚLENIE MIARODAJNEGO NATĘŻENIA RUCHU Ruch miarodajny - jako ruch miarodajny przyjmuje się w 50 godzinie roku. Wyróżniamy drogi o charakterze: gospodarczym turystycznym rekreacyjnym POMIAR PRĘDKOŚCI Najczęściej prezentowaną formą wyników jest funkcja gęstości, dystrybuanta. MEDIALNA - prędkość, której nie przekracza 50% pojazdów. KWANTYLE - są to prędkości, których 15, 85, 98% nie przekracza liczba pojazdów w ruchu. KWANTYL 15% - przyjmuje się często jako prędkość min dozwoloną na badanym odcinku drogi. Ujawnia pojazdy najwolniejsze powodujące zakłócenia ruchu. KWANTYL 85% - przyjmuje się jako podstawę decyzji ograniczenia prędkości od góry. KWANTYL 98% - przyjmuje się często jako prędkość projektową przy projektowaniu geometrycznych elementów drogi o charakterze podobnym do istniejących. PRĘDKOŚĆ MODALNA (modal, dominanta) - prędkość występuje najczęściej, odpowiada punktowi ekstremalnemu krzywej rozkładu prędkości. Modal nie odpowiada medialnej. Prędkość ruchu jest związana z natężeniem. W małym zakresie natężenie v zależy od kierowcy i od ograniczeń. Na jezdniach jednokierunkowych wielopasowych, prędkości na pasach są różne. Im pas jest bardziej oddalony od krawężnika to prędkość jest szybsza. POMIAR PRĘDKOŚCI CHWILOWEJ: RĘCZNY - odl. między słupami; AUTOMATYCZNY - przy wykorzystaniu radaru. BADANIE ŹRÓDEŁ I CELU RUCHU. Rozkład potoku ruchu = więźba ruchu. Znajomość więźby ruchu jest jednym z podstawowych czynników przy projektowaniu. METODY POMIARÓW WIĘŹBY RUCHU: na małych obszarach i w małych miastach metoda zapisów nr rejestracyjnych w wybranych punktach metoda etykiet metoda kartek - wręczona kierowcy przy wjeździe i zabierana przy wyjeździe. na dużych obszarach i w dużych miastach metoda ankietyzacji (pisemna lub ustna) metoda analizy kategorii osób (metodę dzielimy na rejony dla każdej kategorii określamy, ruchotwórczość, możemy wyznaczyć wielkość ruchu między rejonami i gdy to mamy dzielimy na trasy i środki transportu(komunikacja zbiorowa i indywidualna)) PARKOWANIE Celem badań jest określenie chłonności. Metody: zdjęcia lotnicze - metoda umożliwia określenie wykorzystanie miejsc postojowych, ale nie czas postoju. (2)	Rejestrowanie pojazdów przez obserwatora - obchód, co 1godz i rejestrowanie. Rozmowy z kierowcą. BADANIE RUCHU PIESZYCH Prowadzi się badania celem projektowania ciągów dla pieszych (chodniki przejścia na jezdni). Można je prowadzić ręcznie lub kamerą. Powinny być podstawą wyboru przejścia dla pieszych. BEZPIECZEŃSTWO Badanie wypadków przeprowadza się celem ustalenia przyczyn wypadku i zajść drogowych. Przeprowadzone są na podstawie rejestracji kart wypadków. Powinny służyć do oceny bezpieczeństwa ruchu oraz analizy pozwalającej na podniesienie stanu bezpieczeństwa. BEZPIECZEŃSTWO RUCHU Większość wypadków jest z winy człowieka i w określonych miejscach. Znaleźć miejsce, wykryć przyczynę, przeciwdziałać. 2/3 z winy kierowców, 1/3 z winy pieszych. Wypadkowość można wyrażać w stosunku do zaludnienia, długości drogi W = Na powstawanie wypadków: sprawność techniczna pojazdów sprawność psychofizyczna i sprawność kierowcy rodzaj i stan nawierzchni poprawność istniejącej geometrii drogi prędkość uczestników ruchu drogowego wiek uczestników ruchu drogowego. BADANIE I ANALIZA OBEJMUJE prowadzenie statystyki wypadków analizę przyczyn wypadku analizę lokalizacji Podstawą jest kartą wypadków, zawierająca dane: szkic miejsca datę liczba uszkodzonych pojazdów wiek poszkodowanych rodzaj wypadków stan trzeźwości straty materialne (szacunkowo) Celem analizy wypadków jest wykrycie miejsc niebezpiecznych i wskazanie sposobu działania eliminującego przyczynę. ZAPOBIEGANIE WYPADKÓW odpowiednia konstrukcja pojazdów odpowiednie szkolenie kierowców właściwe projektowanie dróg odpowiednia szorstkość nawierzchni parkingi przydrożne (budowa) zapobieganie najechania na tył przy skręcie w lewo - wydzielenie pasa dla skręcających RODZAJE SKRZYŻOWAŃ ULICZNYCH SKRZYŻOWANIE - przecięcie się dróg w jednym poziomie z pełną lub częściową możliwością wyboru kierunku jazdy. PRZECIĘCIE - skrzyżowanie drogi z inną linią komunikacyjną lub z drogą bez możliwości połączeń. WĘZEŁ - przecięcie się dróg lub ulic w dwu lub więcej poziomach z pełną lub częściową możliwością kierunku jazdy. WARUNKI, JAKIE POWINNO SPEŁNIAĆ SKRZYŻOWANIE rozwiązanie geometrii powinno być sprawne rozwiązanie powinno być bezpieczne przejrzystość geometrii promienie krawężników dostosowanych do klasy, funkcji ulicy nie możność podglądania świateł sygnalizacji świetlnej zarówno przez kierowców jak i prze pieszych powinno być ekonomiczne ZASADY KONSTRUOWANIA: skrzyżowanie powinno być czytelne, każda relacja powinna mieć swój pas ruchu powierzchnie kolizyjne powinny być oddzielone powierzchnią oczekiwania uprzywilejowane struktury ruchu powinny być łatwo zauważalne w układzie podstawowym nie może być, że relacje lewoskrętne przecinają się. (3)	RODZAJE SKRZYŻOWAŃ ULICZNYCH ZWYKŁE PROSTE O NIEROZSZERZONYCH WLOTACH przepustowość 1200 E/h powierzchnia P = 0,12ha PROSTE O POSZERZONYM WLOCIE P = 0,15ha Q = 1500 E/h SKRZYŻOWANIE O ROZSUNIĘTYCH WLOTACH I WYLOTACH Pojawia się, gdy istnieje komunikacja tramwajowa. Rozsunięte mogą być wszystkie lub jeden wlot. Q = 1800 E/h P = 0,15 - 0,20 ha SKRZYŻOWANIE O ROZSUNIĘTYCH I POSZERZONYCH WLOTACH, WYLOTACH Q = 2000E/h RONDA Q = 6000 E/h Tanie w eksploatacji i w budowie, duża przepustowość. Bezpieczne, wygodne, tanie, uspokajają ruch (zmniejszają prędkość), małe ryzyko awarii, niezbyt skomplikowane inżynierskie, zajmuje mniej terenu niż skrzyżowanie wielopoziomowe. SKRZYZOWANIA Z SYGNALIZACJĄ ŚWIETLNĄ Poprawia przejrzystość skrzyżowania, poprawia bezpieczeństwo, komfort przejazdu, zwiększa przepustowość o 5 - 10%, przejazd bezstresowy. DWUFAZOWA - Q = 2000 E/h Q = 4000 - 5000 E/h - dla skrzyżowań skanalizowanych SKRZYŻOWANIE Z WYSPĄ CENTRALNĄ Q = 5000 - 6000 E/h P = do 1,5ha Jeżeli mamy większą przepustowość to budujemy węzły wielopoziomowe. Relacje wznosimy na inny poziom, gdy N>1000 E/h. Liczba wlotów na skrzyżowanie nie powinna być większa niż 4, kąt przecięcia się ulic powinien zawierać się granicach 85 - 95^0, szerokość jezdni między krawężnikami powinna mieć min 5m. Szerokość pasa na skrzyżowaniu powinna być taka jak na odcinku międzywęzłowym - 3,5m (dopuszcza się dla lewoskrętów 2,70m i prawo skrętów 3,0m). Promienie łuków wyokrąglających: lewoskręt z G 15 - 30m Rmin=12m lewoskręt z drogi podporządkowanej 10 - 15m Rmin=10m Skrzyżowanie musi być tak zaprojektowane, aby promień skrętu był ok. 40m. WYSPY powinny mieć powierzchnię większą niż 5m^2, to wynosimy ponad teren. Powinny być okrawężnikowane. Mniejsza powierzchnia to wyspy malowane. Wyspy w krawężnikach można uzupełnić częścią malowaną od strony najazdu. Minimalna szerokość wyspy 1,6m dla przejścia dla pieszych 2m. Krawędzie wysp zaokrąglamy promieniami 0,5 - 1m. W przypadku projektowania dodatkowych pasów w lewo należy je oddzielić wyspą podłużną. Wyboru typu skrzyżowań dokonujemy na podstawie natężenia ruchu, warunków terenowych oraz lokalizacji. SYGNALIZACJA ŚWIETLNA Stosuje się ją celem zwiększenia przepustowości, bezpieczeństwa i płynności jazdy. ZALETY: porządkowanie ruchu zwiększenie przepustowości zmniejszenie liczby wypadków zwiększenie płynności jazdy efektywność ekonomiczna WADY wzrost strat czasu w okresach pozaszczytowych wzrost liczby wypadków pewnego typu (najechania z tyłu) PODZIAŁ SYGNALIZACJI ŚWIETLNEJ: ze względu na cele: s. ostrzegawcza (żółty pulsujący) (4)	s. zabezpieczająca (przejazdy kolejące) s. regulująca ze względu na sposób realizacji programu: s. cykliczna s. stało programowa i aktualizowana przy robotach drogowych s. wzbudzana akomodacyjna (zmienne programy w zależności od sytuacji na skrzyżowaniu) z uwagi na sposób współdziałania: odosobniona (izolowana) sprężona (odległość między skrzyż. mniejsza niż 200m, obie podłączone do jednego sterownika zasilane z jednego transformatora) skoordynowana (mogą, lecz nie muszą być podłączone do jednego sterownika) sterowanie centralne z uwagi na liczbę faz dwufazowa dwufazowa z podfazą trójfazowa wielofazowa FAZA RUCHU - określamy stan ruchu, w którym przynajmniej jeden z potoków ruchu ma dozwolony przejazd lub przejście. GRUPA SYGNAŁOWA - zbiór wszystkich sygnalizatorów na skrzyżowaniu, które w danej chwili mają identyczne sygnały PUNKT PRZEŁĄCEŃ - moment, w którym następuje zmiana sygnału PRZEDZIAŁ SYGNALIZACJI - odstęp czasu między dwoma kolejnymi punktami przełączeń w sygnalizacji PROGRAM SYGNALIZACJI - sekwencja sygnału dla uczestników ruchu realizowana przez pojedynczy sterownik STRUKTURA PROGRAMU SYGNALIZACJI - uporządkowany zbiór stanów sygnalizacji taki, że każda z dróg sygnałowych przynajmniej raz przekazuje uczestnikom ruchu sygnał pozwalający na przejazd. CZAS EWAKUACJI - dla każdej pary konfliktowych potoków ruchu minimalny czas, jaki musi upłynąć od zakończenia zezwalającego na przejazd dla pierwszego do rozpoczęcia tego sygnału dla drugiego. CZAS MIĘDZYZIELONYM - tm - przedział czasu w sygnalizacji zawarty między końcem i początkiem sygnałów zielonych przeznaczonych dla kolidujących potoków ruchu następujących po sobie faz ruchu. CYKL- czas realizacji programu sygnalizacji SPLIT - podział cyklu na poszczególne fazy określonej ilorazami czasów trwania poszczególnych faz do czasu trwania cyklu. OFFSET - przesunięcie fazowe w sygnalizacji skoordynowanej zredukowanej do jednego cyklu. KRYTERIA STOSOWANIA SYGNALIZACJI ŚWIETLNEJ: Oczekiwanie na przejazd trwa dłużej niż 3min, co najmniej na 1 wlocie. Przynajmniej na jednym wlocie większe kolejki (niż 10 pojazdów). Wypadki charakterystyczne dla skrzyżowań bez sygnalizacji. Zła widoczność na wlotach. Położenie skrzyżowania w ciągu sygnalizacji skoordynowanej. Natężenie ruchu na wszystkich wlotach skrzyżowania przekracza 1500/2000 E/h. Długość cyklu: Tc = 30 - 120s Minimalny czas trwania światła zielonego 10 - 12s, dla pieszych i tramwaji - 5s Gdy czas ewakuacji jest dłuższy niż 5s to resztę czasu zastępuje się sygnałem czerwonym. PROJEKTOWANIE SYGNALIZACJI ŚWIETLNEJ. Projektowanie programu sygnalizacji świetlnej na skrzyżowaniu: Inwentaryzacja skrzyżowania - plan geometrii skrzyżowania, ustalenie linii stop, ustalenie przejść dla pieszych. Przeprowadzić pomiary natężenia ruchu (przez cały dzień) Ustalenie il. i kolejności faz Obliczenie czasu ewakuacji dla pojazdów i pieszych. Ustalamy długość cyklu i podział cyklu. Określenie grup sygnalizacyjnych tj. sygnalizatorów wyświetlających te same sygnały Sprawdzenie przepustowości - określenie PSR (5)	Ad. 4 Czas ewakuacji określa się z warunku zapewnienia możliwości opuszczania skrzyżowania przez pojazd, dla którego skończył się sygnał zielony. Czas ewakuacji jest funkcją prędkości pojazdu i geometrii skrzyżowania. Dla każdej fazy powinniśmy wybrać największe Se i najmniejsze Sd. Ma to znaczenie przy większej ilości pasów ruchu. Czas ewakuacji określa się: gdy pojazd wjeżdża ze startu lotnego gdy wjeżdża ze startu zatrzymanego a - czas trwania sygnału żółtego se - dł. drogi ewakuacji mierzona od linii zatrzymania poza obszar kolizji [m] lp - dł. pojazdu vo - dopuszczalna prędkość na wlocie T = 30km/h = 8,33m/s O = 50km/h = 13,88m/s sd - odległość od linii zatrzymania do obszaru kolizji na kolidującym kierunku. d - przyspieszenie pojazdów na kierunku linii zatrzymania T = 1m/s O = 3m/s Czas ewakuacji pieszych określamy z: ze startu lotnego ze startu zatrzymanego. Ad.5 Długość cyklu - wzorem Webstera: Y = Y1max + Y2max +... + Yimax yi = Ni/Si cykl zaokrąglamy do 2s (liczba parzysta). Przyjmujemy długość cyklu: 0,9 < Tc <1,2 30s < Tc < 120s dłuższe cykle przyjmujemy, gdy duże natężenia. - czas trwania cyklu z obliczeń Tc - przyjęty czas trwania cyklu t0 - całkowity czas tracony w cyklu (suma świateł żółtych oraz równoczesny wyświetlenia światła czerwonego na wszystkich sygnalizatorach). Y - suma max Yi z każdej fazy. S = So•n•fw•fc•fmp•fa•fo•fp•fl•fs [E/hz] So - wyjściowe natężenie nasycenia ( 1900 E/hz/pas ruchu), fw - współczynnik uwzględniający szerokość pasa ruchu, fc - współczynnik uwzględniający udział pojazdów ciężkich, fmp­ - współczynnik uwzględniający parkowanie na sąsiednim pasie, fa - współczynnik uwzględniający wpływ przystanków autobusowych, fo - współczynnik uwzględniający lokalizację skrzyżowania, fp - współczynnik uwzględniający relacje prawoskrętne, fl - współczynnik uwzględniający relacje lewoskrętne, fs - współczynnik uwzględniający pochylenie wlotów. RRL Wielka Brytania Ci = 525•τ•ω•fca τ = Tz/Tc τ - udział światła zielonego w ruchu ω - szerokość pasa jezdni ruchu. PODZIAŁ ŚWIATŁA ZIELONEGO Tz = Tc - to tzi - czas trwania sygnału zielonego w fazie Tz - całkowity czas trwania światła zielonego w cyklu. to - czas tracony w cyklu Podział światła zielonego powinien uwzględniać innych uczestników ruchu (pieszych). SPRAWDZENIE PRZEPUSTOWOŚCI SKRZYŻOWANIA Jeżeli jest mała przepustowość to: wydłużenie cyklu zmienić geometrię skrzyżowania. Zmienić sygnalizację (6)
SYGNALIZACJA WIELOFAZOWA W porównaniu z sygnalizacją dwufazową posiada zalety: zapewnia lepsze warunki bezpieczeństwa i wyższą sprawność ruchu; daje możliwość dostosowania się do nierównomiernej struktury kierunkowej i wykorzystania rezerw przepustowości daje możliwości akomodacji programu WADY SYGNALIZACJI WIELOFAZOWEJ: Wzrost czasu traconego w cyklu (wynika z potrzeby zapewnienia każdej zmianie czasu ewakuacji ~3s) Ruch wielofazowy wymaga wydzielenia dodatkowych pasów ruchu dla kolejnych faz. Sygnalizację dwufazowa z podfazą stosujemy, (gdy występują) przy relacjach lewo skrętnych musi ich być 150/h. Stosuje się wtedy, gdy można zastosować wcześniejsze otwarcie lub wcześniejsze zamknięcie wlotu przeciwnego. SYGNALIZACJA TRÓJFAZOWA Stosuje się, gdy liczba pojazdów skręcających w lewo z dwóch przeciwnych wlotów jest ~150 - 200, przy czym na sygnalizacji typu T można uzyskać bezkolizyjne fazy ruchu zarówno dla ruchu kołowego i pieszego. SYGNALIZACJA WIELOFAZOWA Stosujemy na bardziej skomplikowanych skrzyżowaniach i bardziej zróżnicowanych relacjach na wlotach. Kolejność faz należy tak dobrać, aby były minimalne straty czasu. WĘZŁY DROGOWE: Skrzyżowanie się dróg w dwóch lub więcej poziomach. Typy węzłów: WA - węzły bezkolizyjne na przecięciach ulic klasy E z drogami ruchu szybkiego w obszarze miasta. WB - z ograniczoną kolizyjnością, na przecięciach ulic E z pozostałymi. WC - kolizyjne, na przecięciu ulic, z których żadna nie jest arterią. ELEMENTY WĘZŁA jezdnie przelotowe - obsługują główne kierunki ruchu drogi łącznikowe - obsługują połączenia kierunków ruchu wjazdy i wyjazdy - zapewniają dostępność drogi łącznikowej pasy zmiany prędkości ruchu (kierunkowe i równoległe) Jezdnie zbiorczo - rozprowadzające stosuje się po to, aby wynieść punkty kolizji z jezdni głównej. Na węzłach nie powinno być żadnych znaków oprócz: telefon, pomoc drogowa, nie powinno być ograniczeń prędkości, ani zakazów, czy znaków ostrzegawczych. Jeśli są to coś jest źle zaprojektowane. Dla węzłów nie liczy się przepustowości jako dla całości. Wjazdy i wyjazdy powinny być projektowane z prawej strony jezdni głównych. Węzły mogą być dwu - i wielopoziomowe, dwu -, trzy -, czterowlotowe. Drogi łącznikowe przebiegają po nich relacje skrętne krzyżujących się ulic, dobiera się zależnie od klasy ulic, natężenia i warunków terenowych. Wyróżniamy trzy typy łącznic: bezpośrednia V = 0,7 - 1,0Vp półbezpośrednia V = 0,5 - 0,7Vp W = 600 - 800 E/h N > 800 pośrednia N < 800 E/h V = 0,4 - 0,5 Vp R = 25m -> V = 30km/h R = 50m - > V = 40km/h Pochylenie podłużne na drogach łącznikowych jest 3 - 7%. PRZEPUSTOWOŚĆ URZĄDZEŃ RUCHU DROGOWEGO ROZDZIAŁY W HCM - ie Przepustowość - zasady ogólne. Drogi ruchu szybkiego. Drogi zamiejskie - drogi dwupasowe i wielopasowe. Ulice - skrzyżowania z sygnalizacją, bez sygnalizacji, ruch pieszych, rowerowy, systemy komunikacji miejskiej. Natężenie ruchu określa się w kwadransie godziny szczytu. Wyróżniamy przepustowości: p. jezdni głównych p. dróg łącznikowych p. w miejscu łączenia się drogi łącznikowej do drogi głównej p. w miejscu zjazdu drogi na łącznice p. skrajnego pasa w miejscu włączenia jezdni łącznikowej do jezdni głównej. (7)	W RRL oblicza się na poziomie DE (metoda angielska): Co = 525•w E/h w - szerokość jezdni Przepustowość wlotu na skrzyżowaniu: Co = 525•w•τ•f τ = tz/T - udział światła zielonego Dla pojazdów skręcających w lewo, w prawo przy wydzielonym pasie ruchu: CL,P = R - promień skrętu w [m] przy wydzielonych dwóch pasach ruchu CL,P = PRZEPUSTOWOŚĆ W RUCHU PIESZYM NA PODSTAWIE HCM: NATĘŻENIE - liczba pieszych przekraczających przekrój ciągu pieszego w ciągu godziny. PRZEPUSTOWOŚĆ - możliwość ... GĘSTOŚĆ - liczba pieszych przypadająca na 1m^2. Szerokość chodnika min 1,5m, min szerokość kładki - 3m, tunelu - 4m - zalecane 6m Vpieszego - 1,2m/s - 1,5m/s Przepustowość: P = Sp•1500 Przepustowość na skrzyżowaniu: L - długość przejścia O - odstęp między pieszymi na przejściu (przyjmuje się 1m) Vp - prędkość pieszego Tz - dł. światła zielonego dla pieszych b - szer. pasa ruchu pieszego OBLICZENIANIE PRZEPUSTOWOŚCI DRÓG METODA HCM: PRZEPUSTOWOŚĆ DROGI C - największa liczba pojazdów samochodowych, jaka może przejechać przez dany przekrój poprzeczny drogi lub pasa ruchu w jednym kierunku (dla dróg dwupasowych w obu kierunkach) w ciągu godziny w dogodnych warunkach atmosferycznych. KRYTYCZNE NATĘŻENIE RUCHU - największa liczba pojazdów, jaka może przejechać przez przekrój poprzeczny drogi lub pasa ruchu w okresie 1 godz. w dogodnych warunkach atmosferycznych przy założonych natężeniach ruchu. IDEALNE WARUNKI RUCHU - zdefiniowane warunki drogowo - ruchowe, w których przepustowość osiąga max wartość. ŚREDNIOROCZNY DOBOWY RUCHU (SDR) - liczba pojazdów samochodowych przejeżdżających przez przekrój drogi w czasie 24 kolejnych godzin średnio w ciągu jednego roku. MIARODAJNY GODZINOWY RUCH Qm - pomierzone, względnie prognozowane natężenie ruchu w 50 godzinie roku ze zbioru 8760 godzinowych natężeń ruchu w roku uszeregowanych od najmniejszego do największego OBLICZENIOWE NATĘŻENIE RUCHU Q15 - miarodajne godzinowe natężenie ruchu, przeliczone na ekwiwalentne natężenie ruchu przy uwzględnieniu współczynnika wahań ruchu w okresach 15 - min. IDEALNE WARUNKI RUCHU Prędkość projektowa >100km/h Szerokość pasów ruchu 3,75m (HCM 94 - 3,6 HCM 60 - 3,75). Pobocza wolne od przeszkód na przestrzeni 1,8m od krawędzi jezdni. Brak odcinków, na których nie ma możliwości wyprzedzania, czyli można wyprzedzać nie ma linii ciągłych, ostrych zakrętów. W potoku występują tylko samochody osobowe Występuje równomierność kierunkowa ruchu. Brak zakłóceń ruchu wskutek relacji skrętnych. Droga przebiega w terenie płaskim, pochylenie do 3%. W terenie zamiejskim występuje pas dzielący - kierunki ruchu wynoszący min 3m. Minimalne zalecane PSR dla dróg GP, G i Z KLASA DROGI PSR zalecany min GP C D G, Z D E (8)	OKREŚLENIE PSR PSR - jakościowa miara oceny warunków ruchu uwzględniająca odczucia użytkowników (kierowców, pieszych, pasażerów) urządzeń ruchu drogowego (jezdnia, chodnik, komunikacja zbiorowa) wg HCM - poziomy A, B, C, D, E, F; wg RRL - przyjmuje się, że przepustowość obliczona na poziomie DE. PSR uwzględnia następujące czynniki: Prędkość jazdy i czas podróży. Możliwość wyprzedzania. Przerwy w ruchu. Bezpieczeństwo jazdy. Komfort jazdy. Przykładowe koszty eksploatacji. Natężenie krytyczne w idealnych warunkach ruchu dla drogi jednojezdniowej, dwukierunkowej, dwupasowej. Wyróżniamy: PSR A - ruch swobodny, małe natężenie i gęstość, duża prędkość eksploatacyjna, możliwość utrzymania dowolnej prędkości, łatwość manewrów np. wyprzedzania. PSR B - ruch równomierny, prędkości duże, nieznaczne ograniczenie prędkości jazdy, projektuje się drogi ruchu szybkiego PSR C - ruch równomierny są mniejsze prędkości i większe niż w B chwilowe ograniczenie w doborze prędkości i manewrów. Projektujemy arterie i ulice. PSR D - występują znaczne nierównomierności ruchu, mała prędkość, warunki jazdy niezadowalające, nieznaczne rezerwy przepustowości. Projektujemy ulice modernizowane drogi klasy G, Z, dopuszcza się pracę eksploatowanych ulic i skrzyżowań. PSR E - ruch nierównomierny - N zbliżone równe przepustowości, mała prędkość, chwilowe zatrzymania, nie projektujemy dla nowych urządzeń. PSR F - ruch wymuszony, częste zatrzymania, powstają zatory, jezdnia często zamienia się w parking. W HCM - PSR wyznacza się w zależności od mierników efektywności, (które zależne są od typu urządzenia). TYP URZĄDZ. DROG. MIERNIK EFEKTY WNOŚCI Autostrady: - odcinki międzywęzł. Prędkość ruchu [P/km/pas] - odcinki przeplatania Śr. prędkość podróży km/h Skrzyżowania z sygnalizacją świetlną Średnie straty czasu [s/pojazd] Skrzyżowania bez sygnal. świetlnej Rezerwa przepust. Drogi wielopas - - mowe Gęstość ruchu [P/km/pas] Ruch pieszych Wskaźnik powierzchni [m^2/pieszego] Komunikacja zbiorowa Liczba osób przypadająca na 1 miejsce siedzące PRZEPUSTOWOŚĆ DRÓG JEDNOPRZESTRZENNYCH DWUKIERUNKOWYCH DWUPASOWYCH. Qki - krytyczne natężenie ruchu dla PSR - i w warunkach rzeczywist. 2800 - przepustowość drogi jednoprzestrzennej dwukierunkowej i dwupasowej w warunkach naturalnych, (Q/C)i - wpółcz. określający stosunek krytycznego natężenia ruchu do przepustowości i - tego PSR fk - współ. wpływu kierunkowego ruchu fp - współ. łącznego wpływu pasa ruchu i poboczy fc - współ. wpływu pojazdów ciężkich i rodzaju terenu. pc, pa - udział samoch ciężarowych i autobusów w potoku ruchu ec, ea - współ przeliczeniowe sam ciężarowych na pojazdy umowne Q15 - obliczeniowe N - natężenie ruchu w godzinie szczytu k15 - współ nierównomierności ruchu (9)	PRZEPUSTOWOŚĆ WIELOPASOWYCH DRÓG = 2000 - Vp ≥100 km/h 1900 (2000) - przepustowość w warunkach idealnych pasa ruchu n - liczba pasów ruchu fp - współ wpływu szerokości pasów ruchu i przeszkód bocznych fac - współ wpływu pojazdów ciężkich i pochyleń podłużnych fo - współ wpływu zagospodarowania otoczenia fzd - współ wpływu określający skład populacji kierowców Q15 = PRZPUSTOWOŚĆ AUTOSTRAD: NATĘŻENIA NASYCENIA GUPY PASÓW DLA SKRZYŻOWAŃ Z SYGNALIZACJĄ ŚWIETLNĄ S = 1800•n•fw•fc•fmp•fo•fp•fl•fs [E/hz] S = [1890 + 200(w-3,5) - 40δi•i]• • δi = 1 - wlot na wzniesieniu δi = 0 - wlot na spadku uc - udział pojazdów ciężkich w ruchu i - średnie pochylenie wlotów w % wg RRL Co = 525•w•τ•f Natężenie ruchu w obu kierunkach dla drogi jednoprzestrzennej, dwupasowej i dwukierunk. k15 100 0,83 500 0,91 1000 0,93 1500 0,95 > 1900 0,96 PSR k15 A 0,91 B 0,92 C 0,94 D 0,95 E 1,0 F - Obliczenie przepustowości czteroramiennych o wlotach podporządkowanych ze znakami: „uwaga na drogę podporządkowaną z pierwszeństwem przejazdu” i „stop”. Założenia do metody: metoda wychodzi z założenia wykorzystania luk czasu w potoku nadrzędnym. Procedura obliczeniowa obejmuje: Określenie warunków geometrycznych na skrzyżowaniu Określenie granicznego odstępu czasu. Określenie relacji nadrzędnych. Określenie przepustowości dróg czasu dla podporządkowanych Uwzględnienie zatłoczenia na drodze podporządkowanej. Kryterium oceny PSR oparte jest na różnicy między przepustowością a natężeniem ruchu. Ad.1 Inwentaryzacja skrzyżowania Ad.2 Graniczne odstępy czasu zależą: od rodzaju manewru prędkości Vp - na drodze głównej warunków geometrycznych RZECZYWISTA PRZEPUSTOWOŚĆ WLOTU: Cwl = Cmr•fac•fd PROJEKTOWANIE SYGNALIZACJI AKOMODACYJNEJ ZASADY PROJEKTOWANIA SKRZYŻOWAŃ Z SYGNALIZACJĄ ŚWIETLNĄ: skrzyżowania w centrum powinny być skoordynowane na obrzeżach centrum - akomodacyjne na peryferiach - stało czasowe ZALETY: Lepsze dopasowanie do zmian natężenia ruchu. Mniejsze straty czasu. Eliminacja wypadków na czerwonym świetle. Opóźnienie powstawania kolejek. Krótszy czas pracy skrzyżowania na PSR E PODSTAWOWE ŚWIATŁA AK (sygnalizacja akomodacyjna) światła minimalne - Gmin = 8s światła gwarantowane - Gw - umożliwia przejście pieszych, faza nie może być zakończona po ................... min, gdy detektory wykazują ................... (10)	światła maksymalne - Gmax - 30 - 60s światło żółte tż = 3s - Vp ≤ 50km/h tż = 4s - Vp = 60km/h tż = 5s - Vp ≥ 70km/h Czas międzyzielone - obliczone są na bieżąco w zależności od kolejności ilości faz. PODSTAWOWE PARAMETRY SYGNALIZACJI AKOMODACYJNEJ min i max długość sygnału zielonego Gmin, Gmax. Jednostkowe wydłużenie sygnału zielonego δ. Czas przejazdu od detektora do linii zatrzymań Maksymalne odstępy czasu między ............ rejestrowany przez detektory, przy którym jest światło zielone. METODY STEROWANIA AKOMODACYJNEGO: Sterowanie częściowo akomodacyjne Sterowanie w pełni akomodacyjne Sterowanie w pełni akomodacyjne wyższego rzędu. Ad.1 Stosowane przy niewielkim natężeniu ruchu na drodze podporządkowanej. Kierunek nadrzędny może mieć sygnał (zawsze) zielony. Czas trwania sygnału zielonego na kierunku głównym nie może być krótszy .......................................... Zależny od: liczby pojazdów, które mogą zmieścić się od detektora do linii zatrzymania (30 - 40m) długość przejścia dla pieszych w poprzek jezdni głównej. Zielony nie może być krótszy od 8s. Sygnał zielony na kierunku podporządkowanym może być przedłużony ponad Gmin w przypadku, gdy pojazdy na kierunku podrzędnym przejeżdżają w odstępach Δtξ < Δtmax = δ, δ = 2 - 4s SYGNALIZACJA AKOMODACYJNA T = + +Σtmin T - długość cyklu, która zapewnia określoną przepustowość na skrzyżowaniu - max dł sygnału zielonego na kierunku nadrzędnym - max dł. sygnału zielonego na kierunku podrzędnym Σtmin - suma czasów trwania międzyzielonych T ≤ 120s W przypadku braku zgłoszeń pojazdów sygnalizator może pracować w jednym z trybów; sygnał zielony jest wyświetlany na wybranym kierunku najczęściej na drodze głównej, sygnał zielony jest pozostawiony na kierunku, na którym wystąpiło ostatnie zgłoszenie sygnalizacja działa z minimalnymi długościami sygnałów zielonych na wszystkich wlotach występuje sygnał czerwony. Sygnalizacja akomodacyjna działa na skrzyżowaniach o niewielkich natężeniach ruchu. Wartość jednostkowego wydłużenia sygnału zielonego δ = 2 - 4s. Badana jest każda luka czasu, jeżeli pojawia się luka większa od Δtmax = δ (można przyjąć Δtmax = 2δ) nie jest wtedy wydłużany sygnał zielony. SYGNALIZACJA AKOMODACYJNA WYŻSZEGO RZĘDU Ze względu na sposób ustalania długości sygnału zielonego wyróżnia się sterowanie oparte na: długościach kolejek pojazdów na początku sygnału zielonego zajęcia powierzchni detekcji gdy czym sygnał zielony jest wydłużony od momentu obecności ostatniego pojazdu długość kolejek i strat czasu pojazdów oczekujących na sygnale czerwonym na bilansie korzyści i strat wynikających z wydłużenia lub skrócenia danej fazy z uwzględnieniem różnych uczestników ruchu: piesi, pojazdy, komunikacja zbiorowa Bilans strat i zysków przeprowadza się w przedziałach jedno - dwusekundowych. Informacje z wlotu skrzyżowania o zgłoszeniach pojazdów przekazywane są do sterowników, gdzie na bierząco jest realizowany projekt sygnalizacji. (11)	LOKALIZACJA I UKŁAD DETEKTORÓW w zależności od funkcji DO - obecności (rejestrują obecność pojazdu w strefie detekcji) wadą tych detektorów jest duży koszt eksploatacji. Często detektory długopętlowe zastępuje się w układach krótkich pętli. Detektory należy sprawdzać dwukrotnie w ciągu dnia. DP - przejazdu (rejestrują przejazd przez przekrój, mało powierzchniowe, krótko pętlowe, punktowe) zadaniem ich jest rejestracja przejazdu przez przekrój ulicy, o małych wymiarach krótkopętlowych. Najczęściej stosowane rodzaje detektorów lokalizuje się 40 - 80m DZ - zgłoszenia (zgłaszają potrzebę sygnały zielonego) Detektory dla autobusów Detektory tranzytowe (samochody ciężarowe) w zależności od sposobu rejestracji informacji na podczerwień pętle indukcyjne fotokomórki radary ultradźwiękowe Rola detektorów DCP i DA: program analizuje zgłoszenia pojazdów ciężarowych i autobusów czy przedłużyć czas światła zielonego. Detektory dla autobusów składają się z dwóch pętli, muszą być obie równocześnie zajęte, wtedy wiadomo, że to autobus. Detektor dla pojazdów ciężarowych składają się z trzech pętli. Jeżeli wszystkie 3 są zajęte to znaczy, że jest to CP. ZALETY I WADY: Pętle indukcyjne uchodzą za najbardziej niezawodne. Detektory na podczerwień W: mylą pieszych z pojazdami, nie rozróżniają kierunków ruchu Radary kłopotliwość lokalizacji, droższe. MODELOWANIE RUCHU DROGOWEGO MATEMATYCZNE MODELE RUCHU MODELE DETERMINI - STYCZNE MODELE PROPABILI - STYCZNE Podejście mikroskopowe Podejście. makroskopowe Teoria kolejek Procesy stochastyczne Jazda za liderem Analogicznie do przepływu cieczy, gazu Zajmujemy się każdym pojazdem REAKCJA = BODŹIEC + WRAŻLIWOŚĆ Podstawy teorii kolejek: Teoria kolejek dotyczy kolejek. System obsługi można opisać: do urządzenia zgłaszają się klienci, którzy chcą być obsłużeni. Urządzenie obsługujące nazywamy kanałem. Przykłady systemów masowej obsługi SMO Zgłosze nie kanał obsługa Pasażer Postój TAXI Jazda Pieszy na skrzyż. Sygnaliz świetlna Przejście ulicy Klient w sklepie Kasa sklep. Płacenie należno ści Do opisu SMO potrzebne są informacje: o zgłoszeniach - proces zgłoszeń jest podstawową charakterystyką systemu. Zgłoszenia mogą być: regularne, losowe (pojawienie się pożaru), średnia zgłoszeń w jednostce czasu. O losie zgłoszeń w przypadku gdy nie mogą być obsłużeni - jeśli oczekują to czy oczekują czy rezygnują. Oczekują to jaki regulamin: FIFO - 1. przybył, 1. obsłużony LIFO - 1. przybył ostatni obsłużony SIRO - obsługo losowa spośród obecnych Mogą występować priorytety: - bezwzględny - gdy obsługa innego zgłoszenia zostanie przerwana i przechodzimy do (12)
Innego zgłoszenia - względny - zgłoszenie obsługiwane zostanie obsłużone O liczbie kanałów - obsługa może być obsługiwana w wielu kanałach. Intensywność zgłoszeń λ - liczba zgłoszeń w jednostce czasu Wskaźnik wykorzystania ρ = λ/μ ρ<1 - system zachowuje równowagę ρ>1 długość kolejek rośnie nieprogramowo KENDALL - usystematyzował te rozważania poprzez wprowadzenia symboliki TYP PROCESU OPSUJĄCEGO ZGŁOSZENIE KLIENTÓW Rozkład długości Liczba kanałów do dyspozycji klientów X/Y/C X/Y - wstawiamy M, D, G, Ek, En C - wstawiamy liczbę kanałów M - poissonowski system zgłoszeń D - regularne zgłoszenia deterministyczne G - brak zgłoszeń o procesie obsługi Ek - En - (13)

---