proiectare intersectii

SISTEME AVANSATE DE TRANSPORT RUTIER

5. PROIECTAREA INTERSECIILOR Autori: Daniela FLOREA, Ion PREDA,

Valeriu ENACHE, Gheorghe CIOLAN

5.1. INTRODUCERE Proiectarea interseciilor de drumuri implic patru factori de baz: factorul uman, factori operaionali sau de trafic, factori fizici i factori economici.

Pe lng acestea trebuie amintite urmtoarele criterii de proiectare: Tipul de control al traficului (fr control, semne, semnale, marcaje de

circulaie); Analiza capacitii de circulaie (nivelul de serviciu, numrul benzilor de acces

n intersecie, micrile i benzile destinate virrii); Msura n care este controlat accesul n intersecie, pentru o anumit

amenajare rutier; Traficul pietonal; Traficul cu biciclete i Cerinele de iluminare. Proiectarea interseciilor de drumuri, situate n acelai plan, necesit nelegerea

att a principiilor inginerie de trafic ct i a celor de inginerie civil. Modul de operare al unei intersecii este influenat de elemente de baz precum: Capacitatea de circulaie; Lungimea cozilor i ntrzierile pe care le produc; Numrul accidentelor de circulaie ce se pot produce; Caracteristicile vitezei de operare; Tipul de control al traficului. Amplasarea unei interseciei este definit de urmtoarele caracteristici: Profilul orizontal; Profilul vertical; Seciunile transversale ale braelor interseciei; mbrcmintea rutier; Tipul sistemului de drenaj. Proiectarea corespunztoare a interseciilor, necesit integrarea optim a tuturor

acestor factori n scopul prevenirii unor eventuale puncte de conflict sau accidente n intersecii care, pot fi inerente atunci cnd fluxurile de trafic sunt n interaciune.

5.2. PRINCIPII DE PROIECTARE A INTERSECIILOR Caracteristica general a unei intersecii este reprezentat de faptul c

participanii la trafic, vehicule, bicicliti i pietoni trebuie s mpart, adesea simultan, un spaiu comun.

120

PARTEA I - Managementul fluxurilor rutiere

Un obiectiv important, cu privire la proiectarea interseciilor, al inginerilor de trafic, const n diminuarea punctelor de conflict ce rezult din micrile multiple, influenate de costurile privind mentenana, factorii de mediu i gradul de dificultate al implementrii.

5.2.1. Factori ce influeneaz proiectarea interseciilor

5.2.1.1. Factorul uman Comportamentul conductorului auto ca i a celorlali participani la trafic este

discutat n cadrul capitolului Factorul uman, iar rspunsul acestuia reprezint un factor important n proiectare interseciilor.

Tabelul 5.1: Valori recomandate pentru caracteristicile factorului uman

Factor uman Valori de proiectare Elemente de proiectare afectate

Timpul de percepie - reacie 2,0 4,0 secunde Distana de vizibilitate n intersecie

Interval admisibil ntre vehicule

5,5 7,5 secunde Distana de vizibilitate n intersecie

nlime ochi automobilist 1,05 m Distana de vizibilitate

Vitezele de mers ale pietonilor 1 1,5 m/s Amenajri pentru pietoni

n tabelul 5.1 sunt prezentate valori recomandate ale caracteristicilor factorului uman importante pentru proiectarea interseciilor.

Tabelul 5.2: Caracteristicile vehiculului aplicabile pentru interseciile cu fluxuri canalizate

Caracteristicile vehiculului Elementele de proiectare ale interseciei afectate

Lungimea Lungimea sectorului de stocaj

Limea benzilor de circulaie Limea

Razele de virare

nlimea Amplasarea semnelor i semnalelor suspendate

Instalarea

Raza de racordare

Caracteristici geometrice

Ampatamentul

Limea benzilor de virare

Lungimea sectorului de accelerare i a benzilor Capacitatea de accelerare Intervale admisibile

Lungimi de decelerare i sectorul de deviere Caracteristici operaionale Capacitatea de

decelerare i de frnare Distana de vizibilitate la oprire

Pentru timpul de percepie-reacie de 2,5 secunde este folosit ca mrime de intrare pentru determinarea distanei de vizibilitate n intersecie. Datorit importanei sporite a controlului interseciilor urbane aglomerate pot fi adoptate i valori mai mici ca de exemplu 2 secunde.

121


5.2.1.2. Caracteristicile vehiculelor Mrimea i manevrabilitatea vehiculelor reprezint factori de baz n proiectarea

interseciei n special atunci cnd au fost selectate caracteristicile tipului de canalizare a fluxurilor de trafic.

Datorit importanei n proiectarea drumurilor n general i a interseciilor n special, caracteristicile vehiculelor sunt abordate separat i sunt prezentate n tabelul 5.2. n alegerea vehiculului cel mai potrivit, inginerul de trafic trebuie s acorde atenie sporit compoziiei fluxurilor rutiere.

5.2.1.3. Condiiile de mediu Printre factorii care influeneaz modul de proiectare a interseciilor la nivel, o

importan deosebit au: categoria drumului, amenajrile existente n mprejurimi i condiiile climaterice n zon.

n aplicarea unor standarde de proiectare adecvate este esenial ca abordarea s fie flexibil i respectnd conceptul de proiectare senzitiv n acord cu categoriile de drumuri. Arterele principale asigur deplasarea unor volume mari de trafic, operarea vehiculelor cu viteze superioare i adesea circulaia automobilitilor mai puin familiarizai cu aceste categorii de drumuri. Prezena vehiculelor grele, autocamioane i autobuze poate genera un nivel de serviciu ridicat.

Canalizarea fluxurilor rutiere ar trebui s reprezinte soluia optim de asigurare a continuitii micrii, dar adesea aceasta genereaz noi conflicte ntre participanii la trafic i un impact nefavorabil asupra mediului nconjurtor. Distanele de vizibilitate reprezint, de asemenea un element important, iar dispozitivele de control al traficului ca i semnele i marcajele de circulaie trebuie folosite cu pruden.

Tipul zonei, precum i modul de folosire a zonelor nvecinate, guverneaz modul de proiectare a unei intersecii. De exemplu, n zonele urbane participanii la trafic sunt alturi de automobiliti, diferite categorii, ca: fluxuri de pietoni, fluxuri de cltori, bicicliti, taximetriti, vehicule ce urmeaz a fi parcate, etc.

n zonele rezideniale, inginerii de trafic i-au n considerare, pe lng categoriile amintite, nevoile de traversare n vecintatea colilor ca i biciclitii.

Clima local poate influena deciziile de proiectare. De exemplu, o zon cu cea necesit soluii speciale pentru asigurarea vizibilitii, iar ploile toreniale frecvente reduc observarea semnelor i marcajelor, dar i aderena automobilului.

5.2.2. Tipuri de micri i conflicte ale fluxurilor rutiere

5.2.2.1. Tipuri de intersecii n principal, funcie de micrile efectuate interseciile pot fi de tipul prezentat n

tabelul 5.3. Micrile ce pot fi efectuate n intersecii sunt cunoscute cu denumirile: Micri de traversare sau cureni secani - normali dac unghiul de

intersecie are valorile 750 1200 sau oblici, dac unghiul de intersecie are valorile 00 750. Se recomand evitarea, pe ct posibil, a interseciilor oblice. n cazul unghiurilor mai mari de 1200 trebuie reproiectat intersecia.

Micri de convergen sau cureni de inserie la stnga sau/i la dreapta ; Micri de divergen sau cureni divergeni de ocolire;

122


Micri de mpletire, care reprezint o combinaie ntre fluxurile de trafic de convergen i divergen care se deplaseaz n aceeai direcie i pot fi simple i complexe.

Tabelul 5.3: Tipuri de intersecii

Intersecii cu trei brae

Intersecii n T

Intersecii n Y

Intersecii cu patru brae

Intersecii n unghi drept

Intersecii oblice

Intersecii decalate

Intersecii cu mai multe brae

Intersecii n sens giratoriu

Standardele i manuale de proiectare a drumurilor prevd detaliat cerinele impuse fiecrei ri, pentru Romnia, acesta fiind SR 10144 4/95. Tabelul 5.3 prezint categoriile de intersecii funcie de numrul de intrri sau brae.

Conflictele generate ca urmare a diferitelor manevre efectuate n intersecii pot conduce la o soluie unic a caracteristicilor operaionale. nelegerea adecvat a

123


acestor caracteristici cu accent pe elementele de siguran i capacitate, reprezint elemente eseniale ale proiectrii interseciilor.

Sigurana circulaiei n intersecii este influenat de volumele de trafic ntruct creterea acestora se reflect n creterea numrului punctelor de conflict, dar i de tipul de control.

Studiile au demonstrat c se produc tamponri mai frecvent n interseciile semaforizate dect orice alt fel de intersecii, dar i utilizarea semnelor Stop i Cedeaz trecerea tind s creasc frecvena accidentelor la traversarea interseciei.

Tabelul 5.4 prezint lista unor condiii care pot genera accidente de circulaie i, corespunztor, msurile de control i de proiectare geometric, pentru diminuarea acestora. Tabelul 5.4: Condiii i aciuni de reducere a numrului accidentelor

Condiii i caracteristici geometrice care contribuie la producerea accidentelor de

circulaie

Aciuni ale inginerilor de trafic care reduc numrul i gravitatea accidentelor

de circulaie

Distan de vizibilitate la intrarea n intersecie necorespunztoare Introducerea benzilor pentru viraj exclusive

Triunghiul de vizibilitate n intersecie necorespunztor Realizarea unei scheme de control

Decliviti extreme n intersecii mbuntirea distanei de vizibilitate

Control neadecvat al traficului Instalarea iluminatului

Intrri multiple ndeprtarea obiectelor fixe

Prezena curbelor n intersecii Creterea razelor de virare

Numrul arterelor secundare nvecinate sau al punctelor de acces

Raze de curbur necorespunztoare

Benzi nguste

Aplicarea canalizrii fluxurilor rutiere

Absena drenajelor i risc de derapare mbuntirea instalaiilor de drenare a apei i realizarea unei suprafee rugoase.

5.2.2.2. Puncte de conflict Manevrele efectuate n fluxurile de trafic ar trebui evitate atunci cnd ele creeaz

confuzii care pot conduce la apariia problemelor privind sigurana rutier i capacitatea de siguran.

Presupunnd c toate micrile ar fi posibile ntr-o intersecie, numrul punctelor de conflict, N se calculeaz n funcie de numrul arterelor rutiere care se intersecteaz, n:

!nN = Tabelul 5.5: Numrul punctelor de conflict

Numr brae intersecie Numrul punctelor de conflict

3 6123!3 == 4 241234!4 == 5 12012345!5 ==

124


Observnd rata de cretere a numrului punctelor de conflict, se constat c, din acest punct de vedere, sunt de preferat interseciile n T.

Lund n considerare relaiile dintre ei, curenii de trafic pot fi cele prezentate n tabelul 5.6.

Tabelul 5.6: Tipuri de cureni de trafic

Cureni secani, normali Simbol:

Cureni secani oblici

Cureni de inserie pe o singur parte

Simbol:

Cureni de inserie pe ambele pri

Cureni divergeni de ocolire la stnga la dreapta sau

n ambele pri Simbol:

Cureni paraleli

Cureni de mpletire ntre doi sau mai muli cureni

Limitarea punctelor de conflict n intersecii Conflictele din colurile interseciei pot fi generate de lipsa distanei necesare

pentru mpletirea fluxurilor i schimbarea vitezei de deplasare. Distanele de evacuare adecvate ar putea oferi conductorilor auto timpi de percepie-reacie potrivii pentru evitarea conflictelor n aval.

Figura 5.1. Figura 5.2.

125


Figura 5.1 prezint un exemplu de punct de conflict ce poate aprea atunci cnd n imediata apropiere a unei intersecii semaforizate sau nesemaforizate exist o arter secundar. n cazul n care dou vehicule se angajeaz n virajul la stnga, conductorul vehiculului urmritor va fi surprins de ncetinirea i virarea la dreapta a vehiculului urmrit.

Dac artera secundar nu este amplasat suficient de departe de intersecie, n cazul n care vehiculul care vireaz la dreapta de pe o strad i nu se ateapt ca vehiculul care vireaz la stnga din intrarea opus i ncetinete pentru a intra la dreapta pe artera secundar, apare riscul unui un punct de conflict (figura 5.2).

n cazul spaiilor nguste, pentru accesul dintr-o arter principal avnd dou benzi de circulaie pe sens, spre o arter secundar cu o singur band pe sens, punctele de conflict pot aprea la traversarea, divergena i convergena fluxurilor (fig. 5.3, fig. 5.4).

Figura 5.3.

Figura 5.4.

126


Soluii pentru diminuarea punctelor de conflict Tabelul 5.7: Variante de modificare a interseciilor n T pentru reducerea punctelor de conflict

Intersecii cu trei intrri - Varianta iniial

9 puncte de conflict

Variante modificate

2 puncte de conflict 5 puncte de conflict 5 puncte de conflict

Tabelul 5.8: Modificarea interseciilor cu 4 intrri pentru reducerea punctelor de conflict

Intersecii cu patru intrri - Varianta iniial

32 puncte de conflict

Variante modificate

4 puncte de conflict 7 puncte de conflict 9 puncte de conflict

127


5.2.3. Capacitatea de circulaie Autori: Daniela FLOREA, Ion PREDA, Valeriu ENACHE, Gheorghe CIOLAN

Caracteristicile de operare ale interseciilor pot fi estimate i evaluate cu ajutorul analizei capacitii de circulaie i a performanelor. Pentru funcionarea satisfctoare, o intersecie trebuie s rspund cererii de trafic la orele de vrf.

Tabelul 5.9: Factori care afecteaz capacitatea de circulaie i modul de operare

Categoria Capacitatea/Elemente de proiectare

Aliniamentul (profilul) orizontal Curbura drumului Supranlarea drumului

Profilul vertical

nclinarea drumului (decliviti) Lungimea declivitii Curbe verticale

o Concave o Convexe

Profilul transversal

Numrul de benzi Limea benzilor Platforma drumului

o Tipul i limea acostamentului o Tipul i limea elementelor de separare

Altele Frecvena pasajelor Rampe i jonciuni Seciuni de mpletire a fluxurilor

Analiza capacitii de circulaie, Q se bazeaz pe caracteristicile operaionale ale vehiculelor ce efectueaz micri, posibil conflictuale, separate n timp de ctre dispozitivele de control al traficului.

Un rol important n analiza capacitii de circulaie l are determinarea fluxului de saturaie.

Fluxul de saturaie descrie modul n care conductorii auto elibereaz intersecia, el fiind esenial n stabilirea nivelului de serviciu i reprezint numrul maxim de vehicule care pot fi servite ntr-o or, prin afiarea continu a semnalului de verde i o curgere continu a vehiculelor. Se exprim n vehicule etalon/or de timp de verde.

Pentru analiza capacitii de circulaie n intersecie, se poate adopta pentru nceput un flux de saturaie So, considerat n mod frecvent, de 1800 Vt/h pentru o singur band de circulaie, lund n calcul un interval temporal ntre vehicule de 2 secunde.

Aceasta este valoarea ideal cci, pentru stabilirea valorii reale trebuie luate n considerare i caracteristicile drumului, i condiiile de mediu, astfel:

876543210 CCCCCCCCNSS = , (5.1) unde, coeficienii au urmtoarea semnificaie:

N - numrul benzilor de circulaie;

128


C1 - coeficient ce ine cont de limea benzii de circulaie; limea cea mai confortabil (normal) corespunde valorii 1,00 a coeficientului, pentru care se obine valoarea maxim a fluxului; coeficientul C1 ia valori ntre 0,87 - 1,10 pentru limi cuprinse ntre 2,5 m - 4,5 m;

C2- coeficient ce ine cont de greutatea vehiculului; autovehiculele grele au acceleraie sczut, deci au tendina de a reduce probabilitatea de descrcare a interseciei deoarece se creeaz intervale de timp mari ntre autovehicule i fluxul scade. Coeficientul C2 ia valori ntre 1,00 - 0,87 pentru autovehiculele grele a cror pondere este ntre 0% i respectiv, 30%;

C3 - coeficient ce ine seama de nclinarea drumului; panta produce o scdere a acceleraiei, deci intervalele de timp dintre autovehicule cresc i fluxul scade; n cazul rampelor situaia este invers, C3 este cuprins ntre 0,97 -1,03 pentru decliviti cuprinse ntre +6% i -6%.

C4 - coeficient ce ine cont de locurile de parcare; parcrile alturate unei intersecii au tendina de a interfera cu fluxurile de trafic, deci manevrele de parcare ntrerup descrcarea normal; reducerea numrului benzilor de serviciu mresc impactul parcrii; pentru o singur band acest coeficient este de 1,0 - 0,7 pentru parcri cu 0 - 40 parcri/or; coeficientul are valori mai mici pentru intrri cu 2 sau mai multe benzi;

C5 - coeficient ce ine cont de autobuzele blocate; transportul n comun care prezint staii apropiate de intersecii genereaz scderea fluxului de saturaie; o band poate fi temporar blocat pe durata verdelui, sau viteza va scdea n apropierea mijloacelor de transport oprite, deci valoarea fluxului va scdea; pentru intrri cu o singura band acest coeficient ia valori ntre 1,00 - 0,83 pentru un numr de 0 - 40 autobuze/h, fiind mai mic pentru mai multe benzi de circulaie;

C6 - coeficient ce ine cont de tipul interseciei; se recomand valori ale fuxului critic So = 1600 Vt/h pentru orae mici, So = 2000 Vt/h pentru intersecii foarte mari dar avnd o proiectare foarte bun;

C7, C8 - coeficieni ce in cont de micarea de virare (la stnga i la dreapta); virarea are adesea conflicte cu traficul de traversare i/sau pietonii, ca rezultat fluxul de saturaie trebuie s fie mai sczut dect n cazul micrii nainte; tipul de micare - la dreapta sau la stnga - procesul de servire - protejare, permisiunile sau combinaiile celor dou - volumele de trafic opus i numrul pietonilor trebuie introduse ca elemente de intrare pentru estimarea acestor coeficieni; valorile lor sunt cuprinse ntre 0,95 - 0,25; analiza virrilor are foarte mult n comun cu micrile din intersecii.

O imagine complet asupra influenei acestor factori poate fi realizat pe baza rezultatelor cercetrilor prezentate n documentul Highway Capacity Manual 2000.

Ajustarea volumelor de trafic i ca urmare, traficul de saturaie, se face corespunztor fiecrui grup de benzi, astfel:

CT

SQ ivii = , (5.2) unde: Qi - capacitatea unui grup de benzi i, Vt/band;

Si - fluxul de saturaie calculat pentru grupul i; Tvi - timpul de verde alocat fazei i; C - lungimea ciclului, s.

Gradul de saturaie este estimat astfel:

129


i

ii Q

VX = , (5.3) unde: Xi - gradul de saturaie al grupului de benzi i;

Vi - volumul orei de vrf pentru grupul i; Pentru a stabilirii gradul de saturaie pentru ntreaga intersecie, trebuie

identificate micrile critice pentru fiecare faz. Dac ntr-o faz este servit mai mult dect un grup de fluxuri, este considerat critic, grupul de benzi cu cea mai mare raie a fluxului (V/S)i. Procesul alegerii micrii critice este identic cu cel pentru calculul duratei ciclului. Gradul de saturaie critic, Xc, pentru ntreaga intersecie este estimat cu relaia:

= LCC

SVX

crtc , (5.4)

unde, L este timpul total pierdut pe durata unui ciclu, egal cu suma timpilor galben i rou peste tot.

Coeficientul Xc este folosit n particular n interseciile cu benzi suprasaturate. De exemplu, un grup de benzi poate avea coeficientul Xi = 1,04, ceea ce presupune o capacitate excedentar de 4%.

Dac Xc < 1,00, rezult c benzile nu sunt folosite pentru ntreaga lor capacitate. Astfel c, Xc, furnizeaz informaii asupra gradului de utilizare a interseciei, nainte de a fi luate msuri extreme, ca de exemplu, reproiectarea interseciei, cu strzi mai largi, redirecionarea curenilor de trafic i altele.

Ultimul pas n analiza capacitii de circulaie este evaluarea performanelor, bazat pe ntrzierea medie a tuturor vehiculelor utiliznd aceste faciliti. ntrzierea total a unei cltorii are dou componente, una pe parcurs, iar cealalt la linia de stop.

ntrzierea pe parcurs pentru un vehicul individual este diferena ntre momentul cnd a sosit i momentul cnd ar fi trebuit s soseasc deplasndu-se continuu. ntrzierea la stop pentru un vehicul singular este timpul pierdut stnd, posibil la coad, ntr-o intersecie semaforizat. O valoare obinuit se consider cea de 5 min/h/vehicul.

i n acest caz sunt estimate dou componente pentru fiecare grup de benzi: d1 - ntrzierea uniform i d2 - ntrzierea excedentar.

Prima component prezint o sosire uniform, n timp ce a doua, o sosire aleatoare. Ele pot fi descrise de relaiile prezentate n continuare.

ntrzierea total pentru fiecare grup de benzi de circulaie se determin cu relaia:

XCT

1

CT1

C38,0dv

v

1

= (5.5)

( )

++=

cX161X1XX173d 222 (5.6)

ntrzierea total pentru fiecare grup de linii se determin cu relaia:

130


( i2i1p ddfd += ) (5.7) unde:

d = ntrzierea total; fp= factorul de progresie pentru grupul de benzi i.

Factorul de progresie ia n considerare sosirea vehiculelor n raport cu indicaia semaforului. Dac cele mai multe sosiri au loc n timp ce este afiat semnalul rou pentru grupul de benzi analizat (o faz), progresia se numete progresie srac, iar ntrzierile tind s fie mai mari dect media (fp> 1,0).

Sosirile aleatoare au loc pentru fp = 1,0, condiiile mediei. Cnd majoritatea sosirilor au loc n timp ce este afiat semnalul de verde,

progresia este bun, ntrzierile tind s fie mai mici dect media (fp < 1,0). Performanele inegale de-a lungul intrrilor, date de diferitele faze, indic faptul c

timpul de verde nu este alocat corect. Analizarea performanelor reelelor de strzi semaforizate este o problem foarte important creia ingineria de trafic trebuie s i acorde atenia cuvenit.

5.2.4. Nivelul de serviciu Nivelul de serviciu pentru interseciile semaforizate este caracterizat de

ntrzierile care pot conduce la starea de disconfort i frustrarea oferului, consumul de carburant i timp pierdut.

ntrzierea este o mrime ce depinde de o serie de factori ca: tipul de control, elementele geometrice, fluxurile de trafic i incidentele care apar. ntrzierea total reprezint diferena timpul realizat efectiv i timpul care ar fi

putut fi realizat n condiii ideale, n absena controlului traficului i dac nu s-ar afla vehicule pe osea.

Dar, n cazul interseciilor semaforizate, ntrziere este cauzat n special de prezena echipamentelor de control al traficului, motiv pentru care este numit ntrzierea de control.

ntrzierea de control include ntrzierile cumulate pentru diferitele etape ale micrii unui automobil, de la decelerarea iniial, timpul de micare n coloan, ntrzierea de la oprire i ntrzierea de la accelerare.

n versiunile vechi ale Highway Capacity Manual (ediia 1994 i cele anterioare), ntrzierea cuprindea doar ntrzierea de la oprire. In acest capitol, ntrzierea de control se refer i la ntrzierea de semnal.

Criteriul nivelului de serviciu pentru semnalele de trafic se refer la ntrzierea de control pentru fiecare vehicul, rezultat din analize periodice de 15 minute. Acest criteriu este dat de tabelul 5.10. ntrzierea poate fi msurat pe teren, sau estimat folosind ecuaii matematice.

ntrzierea este o mrime complex i depinde de un numr de variabile, incluznd calitatea progresiei, lungimea ciclului de semaforizare, raportul timpului de verde i raportul Volum/Capacitate (V/Q), pentru grupul de benzi aflat n discuie.

131


Tabelul 5.10: Caracteristici ale performanelor interseciilor funcie de nivelul de serviciu

Nivelul de serviciu

ntrzierea, sec

Progresia Durata ciclului

Numr vehicule care opresc

Raportul V/Q

A 10 Foarte bun Redus Foarte redus Mic B > 10 si 20 Bun Redus Mic Moderat C > 20 si 35 Bun Mare Crescut Crescut D > 35 si 55 Nefavorabil Mare Mare Mare E > 55 si 80 Srac Mare Mare Mari F > 80 Srac La limita Mare 1

Pentru exemplificare, nivelurile de serviciu sunt descrise sumar: Nivelul A: caracterizeaz fluxul liber, cu utilizatori individuali, virtual neafectai de

prezena altor vehicule din trafic. Nivelul B: caracterizeaz fluxurile stabile cu un grad nalt de libertate n a alege

viteza i condiiile de operare care influeneaz puin pe ceilali participani la trafic. Nivelul C: caracterizeaz fluxurile cu restricii care rmn stabile, dar care

interacioneaz cu ali participani din fluxul de trafic. Nivelul general de confort i siguran scad considerabil.

Nivelul D: caracterizeaz fluxul de densitate mare n care viteza i manevrabilitatea sunt restricionate sever, iar confortul i sigurana au un nivel sczut chiar dac fluxul rmne stabil.

Nivelul E: caracterizeaz fluxul instabil la, sau lng, limita capacitii, cu cel mai sczut nivel al confortului i siguranei. Nivelul serviciului este (LOS E) descrie operaiile cu ntrzieri de control mai mari de 55 pn la 80 de secunde pentru un vehicul. Acest nivel este considerat ca fiind limita de ntrziere permis. Valorile mari de ntrziere, n general indic progresii srace, lungimi mari ale ciclului i valori mari ale raportului V/Q.

Nivelul F: corespunde traficului condiionat n care numrul vehiculelor, care sosesc ntr-un punct, depete posibilitile de servire i deci, se creeaz condiiile formrii cozilor (ambuteiajelor), exist un nivel sczut al confortului i crete riscul de accidente. Nivelul serviciului F (LOS F) descrie operaiile cu ntrzieri de control excesive, de peste 80 secunde pentru un vehicul. Acest nivel este considerat ca fiind inacceptabil de cei mai muli dintre oferi, datorat adesea suprasaturaiei traficului, care apare datorit excesului capacitii de circulaie a unei intersecii. Aceste ntrzieri apar i n cazul unui raport V/Q mare, apropiat de valoarea 1,0. Progresia srac i lungimea mare a ciclului de semaforizare pot contribui n mare msur la valoarea acestor ntrzieri.

Creterea numrului de vehicule, care pot fi servite n condiiile traficului condiionat al nivelului F, este n general acceptat ca fiind mai mic dect n cazul nivelului E; n consecin, rata fluxului E este valoarea care corespunde fluxului maxim sau capacitii de circulaie.

132


Figura 5.5. Evidenierea nivelului serviciului n diagrama fundamental a traficului rutier.

Pentru o proiectare eficient se recomand nivelurile D, C i E chiar dac ele asigur pentru utilizatori un nivel mai sczut al serviciului.

Figura 5.6. Nivelul serviciului n funcie de relaia dintre V/C.

Nivelul general de serviciu se bazeaz pe concepte i termeni uor de neles, dar dificil de exprimat valoric. Realizarea unui grad de comparare ntre categoriile de trafic i metodele standard de msurare a impus ca termen specific ingineriei de trafic, densitatea traficului, ca indice primar de evaluare a nivelului serviciului pentru fiecare categorie de trafic.

Densitatea, exprimat, aa cum se cunoate, n vehicule etalon/km/band, reflect posibilitatea ca anumii utilizatori s interfereze cu libertatea de conducere a altora. Ea reprezint, de asemenea, cel mai nalt grad de atenie acordat cerinelor conductorilor. Dac rata fluxului crete, densitatea crete, dar viteza fluxului descrete i cu aceasta stabilitatea n trafic (apar undele de oc). Acest fapt poate fi urmrit n figura 5.5. Din figura 5.6 se poate deduce uor nivelul serviciului, dac se cunosc viteza de operare i raportul dintre volum i capacitate. Cu ct volumul de

133


trafic se apropie de limita capacitii (V/Q = 1) nivelul serviciului scade. Traficul liber corespunde unei viteze mari de operare i unui raport V/Q mic.

5.2.5. Alegerea tipului de intersecii Se realizeaz n funcie de ncadrarea n teritoriu (contextul proiectrii),

interseciile putnd varia n funcie de scop, profil, grad de canalizare i msuri de control al traficului. Cei mai importani factori ce pot fi luai n considerare pentru alegerea unui anumit tip de intersecie sunt:

Costurile de construcie; Tipul zonei; Gradul de utilizare a terenului i terenul disponibil; Clasa funcional a drumurilor care se intersecteaz; Vitezele de acces; Ponderea traficului pe fiecare band de circulaie; Volumele de trafic ce urmeaz a fi deservite de amenajarea interseciei. Dac alturi de aceti factori sunt luate n considerare cerinele pentru alegerea

dispozitivelor de control al traficului, se poate determina soluia optim pentru tipul de intersecie. n acest caz, costurile i capacitatea de circulaie sunt factori critici.

Studiile demonstreaz c, n mod normal, trebuie alese interseciile care furnizeaz nivelul de serviciu cerut la cele mai mici costuri.

n tabelul 5.11 sunt prezentate volumele de trafic suportate de arterele avnd cte dou benzi de circulaie, ce compun o intersecie.

Tabelul 5.11: Volumele maxime de trafic

Tip drum Volumul de proiectare

Arter principal 500 1000 1500

Arter secundar 500 250 100

Nu trebuie uitat faptul c de alegerea tipului interseciei depinde sigurana circulaiei n zon. Pe plan mondial, s-a demonstrat c ponderea cea mai mare o accidentelor este n intersecii, n mediul urban producndu-se mai mult de 50% dintre accidente, n timp ce n mediul rural aproximativ 30%. Numrul accidentelor este proporional cu volumul i distribuia traficului pe cele dou artere, principal i secundar ce compun o intersecie.

Interseciile n sens giratoriu prezint o siguran considerabil mai mare n raport cu toate celelalte tipuri de intersecii, la nivel sau denivelate.

De asemenea, o vizibilitate sczut poate genera un numr mare de accidente. Ca soluie, canalizarea fluxurilor poate fi, n general benefic, dar prezena insulelor cu borduri poate fi periculoas. Pericolul ntr-o intersecie poate crete, de asemenea, dac vitezele de acces n intersecie cresc.

5.2.6. Caracteristicile interseciilor semaforizate Valoarea ideal a fluxului care ar putea s treac printr-o intersecie este

cunoscut ca rata fluxului de saturaie per or de timp de verde. Valoarea timpului de percepie-reacie iniial, acceleraia vehiculului i comportamentul vehiculelor care se urmresc reprezint factorii care influeneaz valoarea fluxului de saturaie.

134


Pentru o bun nelegere este nevoie s fie explicate cteva noiuni de baz privind proiectarea interseciilor semaforizate.

n cadrul instalaiilor de semaforizare, semnalele de trafic aloc timpii dup o succesiune bine determinat fazele de semaforizare n interiorul ciclului de semaforizare, ntr-o varietate de moduri, de la modul presetat sau prestabilit cu dou sau mai multe faze, la cel semiactualizat i cel actualizat. Modul de operare cu ajutorul semnalelor de trafic poate fi descris cu ajutorul urmtorilor termeni:

Ciclu de semaforizare, C orice secven complet a indicaiei semnalului sau intervalul de timp de la nceputul unui timp de verde pentru o faz pn la nceputul timpului de verde pe faza urmtoare;

Faza de semaforizare o parte a ciclului alocat unei micri sau unei combinaii a micrilor de trafic permise simultan, pentru care nu se produc puncte de conflict eseniale (conflicte ntre vehicule i vehicule) sau dac se produc acestea sunt neeseniale (conflicte ntre vehicule i pietoni);

Timpul intermediar sau inter-verde, Ti destinat evacurii interseciei i reprezint intervalul de timp de la sfritul semnalului de verde pe o faz i nceputul semnalului de verde pe faza urmtoare, exprimate n secunde;

Timpul de verde, Tv intervalul de timp dintr-o faz de semaforizare, n care este afiat indicaia verde i indic permisiunea de trecere prin intersecie;

Timpul pierdut, Tp timpul n care intersecia nu este folosit efectiv, care apare la afiarea semnalului de galben/rou simultan (cnd intersecia este eliberat) i la nceputul fiecrei faze cnd primele cteva vehicule ntrzie la plecare;

Timpul de verde efectiv, Tvef timpul disponibil efectiv unei micri, este determinat, n general, ca suma dintre timpul de verde i timpul de galben din care se scade timpul pierdut pentru micarea desemnat;

Timpul de rou efectiv, Tref timpul n care o micare sau o combinaie de micri au interdicia de a se deplasa prin intersecie i reprezint diferena dintre lungimea ciclului de semaforizare, C, i timpul de verde efectiv;

Raportul de verde efectiv Tvefi/C raportul dintre timpul de verde efectiv i lungimea ciclului.

Metodologia de proiectare a interseciilor semaforizate este prezentat detaliat n lucrarea [90].

5.2.7. Caracteristicile interseciilor nesemaforizate Capacitatea arterei principale din interseciile controlate cu STOP i CEDEAZ

TRECEREA nu este afectat de existena interseciei. n schimb, capacitatea arterei secundare este dependent de distribuia intervalelor de timp suficient de mari dintre vehiculele fluxului principal i de intervalul admisibil pentru traficul secundar.

Acesta din urm depinde de timpul de reacie/rspuns al conductorului auto, accelerarea i lungimea vehiculului, dar nu depinde de viteza de apropiere a vehiculului de drumul principal. Printre factorii care influeneaz capacitatea de circulaie a unei intersecii nesemaforizate pot fi amintii:

Viteza de operare pe drumul principal; Distana de vizibilitate n intersecie; Raza de virare n intersecie; Amplasamentul interseciei i numrul de benzi de circulaie; Tipul zonei;

135


Ponderea vehiculelor grele. Factorii critici sunt reprezentai de distana de vizibilitate n intersecie i de

numrul i distribuia benzilor de circulaie. Metodologia de proiectare a interseciilor nesemaforizate este prezentat detaliat n lucrarea [90].

5.2.8. Canalizarea fluxurilor rutiere

a)

b)

c)

Figura 5.7: Insule de separare Scopul canalizrii fluxurilor de trafic este ndreptat spre obinerea unei operri mai

sigure i eficiente a interseciei. Printre obiectivele unei proiectri adecvate a unei intersecii pot fi enumerate: Reducerea numrului punctelor de potenial conflict la numrul minim ce

corespunde unei funcionri eficiente; Reducerea complexitii zonelor de conflict; Limitarea frecvenei conflictelor actuale; Limitarea severitii conflictelor poteniale. Pentru a se atinge aceste obiective au fost enunate cteva principii ale

canalizrii: Micrile nedorite sau greite ar trebui descurajate sau interzise; Traiectoria vehiculelor ar trebui s fie definite n mod clar; Existena recomandrilor privind circulaia cu viteze considerate sigure; Punctele de conflict s fie separate cu ajutorul canalizrilor, oriunde este

posibil; Fluxurile de trafic s fie de traversare, pentru interseciile n unghi ascuit pn

la unghi drept i de convergen n cazul unghiurilor obtuze ; Fluxurile principale s aib un grad de libertate sporit; Proiectarea s fie n acord cu schemele de control al traficului;

136


Vehiculele care frneaz, cele care se deplaseaz cu vitez sczut sau sunt oprite, trebuie separate de benzile pe care se circul cu vitez mare;

S existe refugii pentru pietoni i persoanele cu handicap. Instrumentele disponibile pentru a aplica aceste principii sunt: Definirea numrului i aranjarea benzilor de circulaie; Insule de separare de toate formele i mrimile; Insule mediane; Raze de virare; Elementele geometrice ale drumului; Sectoare de selecie i separare; Dispozitive de control al traficului. 5.3. DISTANE DE VIZIBILITATE

Autor: Daniela FLOREA n toate punctele situate de-a lungul unui drum, trebuie asigurat distana de

vizibilitate. Funcie de manevra efectuat, distana de vizibilitate poart diferite denumiri,

astfel: Distana de vizibilitate la apropiere se refer la distana necesar unui

conductor auto pentru a distinge marcajele i obiectele aflate pe suprafaa drumului i pentru a opri.

Distana de oprire a vehiculului reprezint distana necesar conductorului auto pentru a observa un obiect pe drum pe drum i pentru a opri nainte de a veni n impact cu el.

Distana de vizibilitate la intrarea pe un drum principal este distana necesar conductorilor auto de pe un drum secundar pentru a ptrunde pe drumul principal spre stnga sau spre dreapta, astfel nct fluxurile rutiere s nu fie incomodate.

Distana de vizibilitate de siguran n intersecie este distana necesar pentru un conductor auto aflat pe un drum principal pentru a observa un vehicul intrnd de pe un drum lateral i pentru a opri nainte de a intra n coliziune.

Distana de vizibilitate de manevr distana necesar unui automobilist pentru a observa un obiect pe drum i de a aciona n scopul evitrii pericolului.

Distana de vizibilitate la depire distana necesar unui conductor auto pentru a iniia i finaliza complet o manevr de depire.

Triunghiul distanei de vizibilitate la trecerea de cale ferat este aria de vizibilitate necesar unui conductor auto de camion pentru a observa un tren care se apropie de o trecere de cale ferat nesemnalizat i de a opri camionul.

Pentru determinarea distanelor de vizibilitate trebuie considerate o serie de elemente variabile printre care:

Viteza vehiculului,

137


Timpul de reacie nlimea ochilor conductorului auto, nlimea obiectului.

Valorile recomandate pentru nlimea obiectului sunt prezentate n tabelul 5.12. Tabelul 5.12: Valori recomandate pentru nlimea ochilor conductorului auto

nlime obiect, h2 m Caz

0,00 Intersecii

0,20 Situaii generale

0,60 Lmpile de stop ale unui automobil

1,05 Distana de vizibilitate de intrare

Pentru proiectarea elementelor geometrice ale drumurilor de toate categoriile, nlimea ochilor unui automobilist, notat h1 poate fi considerat de 1,05 m, n timp ce, n cazul vehiculelor comerciale, valoarea recomandat pentru nlimea ochilor poate fi de 1,8 m. Valoarea de 2,5 m este folosit pentru verificarea distanelor de vizibilitate pentru curbele verticale concave.

Pentru proiectarea geometric a arterelor urbane principale, se recomand adoptarea unui timp de reacie de 2,0 secunde. n anumite situaii pot fi folosite i valorile de 2,5 secunde, dar i o valoare mai mic de 1 secund.

Dintre toate distanele de vizibilitate enumerate urmtoarele prezint importan deosebit n ingineria de trafic.

5.3.1. Distana de vizibilitate n intersecii Distana de vizibilitate n intersecii, D reprezint distana minim de vizibilitate

necesar conductorului auto pentru a ptrunde n condiii de siguran n interseciile de orice tip, pentru mers nainte i viraj la stnga sau viraj la dreapta. n ali termeni, este distana de vizibilitate disponibil pentru fiecare sector de cerc pe direcia nainte la stnga i la dreapta, care permite conductorului auto care se apropie de intersecie s observe aciunile vehiculelor aflate pe celelalte direcii.

Asigurarea unei distane de vizibilitate adecvate precum i a elementelor de control al traficului este esenial pentru operarea n siguran a interseciei n special pe poriunile de drum pe care sunt permise viteze mari de deplasare (de exemplu, n afara localitilor). Evaluarea distanei de vizibilitate implic determinarea laturilor triunghiului de vizibilitate (D, Da, Db) pentru fiecare direcie n parte (fig. 5.8).

n acest triunghi de vizibilitate, trebuie nlturate sau modificate dimensiunile oricrui obiect care obstrucioneaz cmpul de vedere al conductorului, cum ar fi: cldiri, vehicule parcate sau care vireaz, copaci, obstacole, garduri, perei, staii de mijloace de transport public.

nlimea ochilor n cazul unui autoturism este considerat 1,080 m de la suprafaa drumului secundar. nlimea obiectului (un vehicul care se apropie pe drumul principal) poate fi considerat tot de 1,080 m.

Determinarea triunghiului de vizibilitate se realizeaz funcie de tipul de control al traficului din intersecie i pe baza vitezelor de pe cele dou drumuri care se intersecteaz. Tipurile de control al traficului reprezentative sunt prezentate n continuare.

138


5.3.1.1. Intersecii necontrolate Acest tip de control nu este ntlnit, n general, n cazul drumurilor principale ale

unei reele rutiere, ci doar acolo unde sunt intersecii cu trafic redus i viteze de circulaie mici - n special strzi n zone rezideniale. n acest caz trebuie asigurate distane de vizibilitate suficiente care s permit vehiculelor care se apropie s se deplaseze n condiii de siguran.

Ideal ar fi ca, pentru aceast categorie de control al interseciilor s poat fi realizate triunghiuri de vizibilitate cu laturi egale cu distana de vizibilitate la oprire pentru toate intrrile n intersecie. Dac aceast condiie nu poate fi ndeplinit, atunci laturile triunghiului de vizibilitate pentru fiecare intrare se determin, cu mici excepii, dup un model analog distanei de vizibilitate la oprire.

Observaiile din teren au artat c vehiculele ce se apropie de interseciile necontrolate n mod obinuit i modific viteza de deplasare cu pn la 50%, pentru a se evita coliziunea cu alte vehicule. Acest lucru se petrece atunci cnd nu sunt prezente vehicule potenial n conflict avnd ratele deceleraiei superioare valorii de 1,5 m/s2.

Valori ale deceleraiei care pot fi folosite pentru calculul distanei de vizibilitate la oprire sunt superioare celor 2,5 secunde dup ce un vehicul aflat ntr-o intrare a interseciei apare n cmpul de vedere.

Astfel, vehiculul ce se apropie, poate s se deplaseze cu vitez mai mic dect viteza normal de deplasare pe toat durata sau doar pe o parte a timpului de percepie reacie i poate frna pentru a opri de la o vitez mai mic dect viteza normal de deplasare.

Figura 5.8. Laturile triunghiului de vizibilitate

Tabelul 5.13 prezint distanele parcurse de ctre un vehicul ce se apropie de o intersecie pe durata timpului de percepie reacie i al frnrii n funcie de viteza de proiectare a drumului pe care se deplaseaz.

139


Tabelul 5.13: Distanele parcurse de un vehicul ce se apropie de o intersecie

Viteza de proiectare, km/h 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

Distana de vizibilitate, m 25 30 40 50 65 80 95 120 140 165

Not: n cazul n care accesele n intersecii sunt pe o pant mai mare de 3,0% valorile sunt suplimentate cu 10%.

Aceste distane ar putea fi folosite ca laturi ale triunghiului de vizibilitate prezentat n figura 5.8.

Tabelul 5.14: Coeficienii de corecie ai laturilor triunghiului de vizibilitate

Viteza de proiectare, km/h 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 nclinarea drumului, %

Coeficieni de corecie -6 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 -5 1,0 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,2 1,2 -4 1,0 1,0 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1

+3 la +3 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 +4 1,0 1,0 1,0 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 +5 1,0 1,0 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 +6 1,0 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9

Not: Valorile au la baz distanele de vizibilitate la oprire pe teren orizontal.

n cazul n care nclinarea drumurilor de acces depete 3%, laturile triunghiului de vizibilitate trebuie corectate prin multiplicarea valorilor din tabelul 5.13 cu coeficienii de corecie prezentai n tabelul 5.14.

Dac distanele obinute nu pot fi asigurate, n intersecie se va analiza posibilitatea instalrii unor semne de avertizare asupra vitezei sau chiar controlul cu ajutorul semnului de STOP.

5.3.1.2. Intersecii cu semnul stop pe artera secundar Cnd traficul de pe artera secundar este controlat cu semnul STOP,

conductorul auto de pe artera secundar trebuie s aib suficient distan de vizibilitate pentru a putea pleca n siguran de la linia de stop, presupunnd cel mai defavorabil caz, n care vehiculul care se apropie pe drumul principal intr n cmpul de vizibilitate cnd vehiculul oprit s-a pus n micare.

Distanele de vizibilitate se obin furniznd triunghiuri de vizibilitate att n partea stng ct i n partea dreapt a conductorului auto.

n cazul cnd vehiculul de pe drumul secundar vireaz spre drumul principal, latura corespunztoare drumului secundar se compune din dou pri:

1. Cota aferent poziiei ochilor conductorului auto pe drumul secundar, care n mod obinuit se adopt 4,5 m msurat pn la bordura perpendicular cea mai apropiat, ca in figura 5.9.

2. Cea de-a doua component reprezint distana de la axa longitudinal a vehiculului ce apare din partea stng la aceeai paralel, pentru cazul virajului la stnga. Pentru vehiculele care vireaz dreapta aceast

140


component se refer la distana de la bordur la axul vehiculului care se apropie din partea dreapt.

Figura 5.9. Vizibilitatea n intersecia cu semnul STOP pe artera principal Relaia de calcul general, recomandat de AASHTO pentru distana de vizibilitate

n intersecii este:

gprvi tv278,0D = (5.8) unde:

Dvi - distana de vizibilitate n intersecii, m; vpr viteza de proiectare pentru drumul principal, km/h; tg intervalul critic de timp necesar vehiculului de pe drumul secundar pentru a

intra n drumul principal, s. Intervalul critic depinde de viteza vehiculelor, tipul manevrei, nclinarea drumului

secundar, tipul de operare i geometria interseciei (de exemplu o intersecie oblic). Autoturismul este tipul de vehicul luat n considerare, pentru care, n cazul

strzilor i drumurilor locale, intervalul critic recomandat este tg = 7,5 sec. n condiii de referin, (Lerner et al., 1995) valoarea medie a timpului de

percepie reacie este de aproximativ 1,3 secunde, iar quantila de 85% a acestuia este de aproape 2,0 secunde. Studiile au artat c timpul de percepie reacie poate avea durata mai mare, astfel:

Conductorii auto nceptori aproximativ 2,0 secunde; Femeile conductori auto diferena este mai mare la conducerea pe zi; Conductorii auto folosind transmisii standard (0,06 0,38 secunde, funcie

de vrst); Valorile timpului de percepie reacie sunt mai ridicate pe durata zilei dect pe

durata nopii i ele pot crete n cazul condiiilor nefavorabile: Virarea la dreapta n cazul unei intersecii oblice; Traversarea sau ntoarcerea ntr-o intersecie amplasat ntr-o curb

orizontal; Traversarea unei intersecii decalate. n primul caz, conductorul auto trebuie s ntoarc capul cu un unghi mai mare

pentru a evalua prezena vehiculelor care se apropie. n cel de-al doilea caz, evaluarea acceptrii unui interval dintre vehicule, poate necesita un timp mai lung datorit complexitii sporite i geometriei interseciei.

141


Mrimea laturilor triunghiului de vizibilitate depinde de numrul benzilor de circulaie ale drumului principal. Tabelul 5.15 prezint cazul unei intersecii n care drumul principal are dou benzi de circulaie fr fie median.

Tabelul 15: Distana de vizibilitate pentru o intersecie cu dou benzi de circulaie

Viteza de proiectare pe artera principal, km/h 30 40 50 60 70 80 90 100

Distana de vizibilitate n intersecie, m 65 85 105 130 150 170 190 210

Not: n cazul n care accesele n intersecii sunt pe o pant mai mare de 3,0% valorile sunt suplimentate cu 10%.

5.3.1.3. Intersecii cu semnul cedeaz trecerea pe artera secundar Manevrele efectuate de conductorii auto n interseciile controlate prin semnul

cedeaz trecerea pot fi sintetizate astfel: ncetinirea vehiculului la apropierea de artera principal cu aproximativ 60%

din viteza de apropiere; Funcie de vizibilitatea n intersecie, luarea unei decizii de oprire sau

continuare a deplasrii; Frneaz pentru a opri sau continu micarea de traversare sau virare n

artera secundar. Acest tip de control al interseciei nesemaforizate reprezint o combinaie ntre

interseciile fr control i cele controlate prin semnul STOP. n cazul n care nu poate fi furnizat o distan de vizibilitate adecvat se recomand ca semnul Cedeaz trecerea s fie nlocuit cu semnul de STOP.

n figura 5.10 sunt prezentate elementele necesare determinrii triunghiului de vizibilitate pentru acest tip de control.

Figura 5.10. Vizibilitatea n intersecia cu semnul CEDEAZ TRECEREA pe artera secundar

142


Lungimea laturii, Db a triunghiului de vizibilitate de-a lungul arterei principale, poate fi calculat cu relaiile urmtoare:

seca v167,0

lLtt ++= (5.9)

i, deci tv278,0D prb = . (5.10)

unde: t timpul de deplasare necesar sosirii i evacurii arterei principale pe durata

manevrei de traversare, sec; ta timpul necesar unui vehicul care ncetinete, dar nu oprete la linia de stop,

pentru parcurgea distanei Da, de la punctul de decizie, sec; L limea interseciei de traversat, m; l lungimea vehiculului de proiectare, m vsec viteza de proiectare pe artera secundar, km/h; vpr - viteza de proiectare pe artera principal, km/h; Valoarea timpului ta se determin din tabelul 5.16 funcie de viteza de proiectare. Tabelul 5.16: Elemente de proiectare a drumului

Viteza de proiectare pe artera principal, km/h 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

Distana de-a lungul arterei secundare, m 30 40 50 65 85 110 140 165 190 230

Timpul de deplasare de la punctul de decizie 3,4 3,7 4,1 4,7 5,3 6,1 6,8 7,3 7,8 8,6

Not: n cazul n care accesele n intersecii sunt pe o pant mai mare de 3,0% valorile sunt corectate cu factorii din tabelul 5.14.

Ecuaiile prezentate ofer un timp de deplasare suficient pentru vehiculul de pe artera principal, pe durata cruia, vehiculul de pe artera secundar poate:

s se deplaseze de la punctul de decizie n timp ce frneaz cu o rat a deceleraiei de 1,5 m/s2 la 60% din viteza de proiectare a arterei secundare, i

s traverseze i evacueze intersecia la aceeai vitez. Cercetrile experimentale nu furnizeaz o indicaie clar asupra mrimii

intervalului ntre vehiculele fluxului principal, acceptabil pentru conductorul vehiculului de pe drumul secundar localizat la punctul de decizie.

Dac intervalul necesar este mai mare dect cel indicat de aceste ecuaii, atunci conductorul auto ar trebui s opreasc i s aleag un interval adecvat, similar cazului cnd ar avea indicaia STOP.

Dac intervalul necesar este mai mic dect cel calculat, distana de vizibilitate disponibil ar putea fi, n cel mai ru caz, la limita de siguran.

143


5.3.1.4. Intersecii semaforizate n cazul interseciilor semaforizate trebuie asigurat distana de vizibilitate

necesar de la linia de STOP, astfel nct primul vehicul din fiecare intrare n intersecie s fie vizibil tuturor conductorilor auto din restul intrrilor.

Semnalele de trafic sunt folosite n cazul interseciilor n care exist volume ridicate de trafic pentru a se evita accidentele cauzate de lipsa vizibilitii. n plus, criteriile de vizibilitate n cazul virrii spre stnga sau spre dreapta discutate n cazurile precedente nu sunt aplicabile interseciilor semaforizate.

Atunci cnd este permis virarea spre dreapta pe durata timpului de rou, trebuie verificat dac distana de vizibilitate n intersecie pentru cazul controlului cu semnul STOP pentru virajul dreapta este ndeplinit spre stnga. n cazul cnd nu este ndeplinit, trebuie s se ridice permisiunea de virare la dreapta pe durata semnalului de rou.

n plus, pentru controlul interseciei pe durata nopii, cnd semnalul de trafic este comutat pe modul de operare intermitent pe dou ci (de exemplu, galben intermitent pe intrrile arterei principale i rou intermitent pentru intrrile arterei secundare), trebuie respectat criteriul discutat n cazul interseciilor controlate cu semnul STOP.

5.3.1.5. Intersecii cu STOP pentru toate intrrile (prioritate de dreapta) n interseciile n care controlul se realizeaz cu ajutorul semnului STOP,

amplasat n fiecare dintre accesele interseciei, trebuie asigurat distana de vizibilitate de la linia de stop, astfel nct primul vehicul din fiecare intrare s fie vzut de vehiculele din toate celelalte intrri, tabelul 5.17. Adesea, interseciile sunt convertite n intersecii controlate n totalitate cu semne STOP pentru a se concentra pe distane de vizibilitate restrnse. Asigurarea unor distane de vizibilitate suplimentare n intersecie este inutil.

Tabelul 5.17. Valorile distanelor de vizibilitate pentru intersecii cu prioritate de dreapta

Viteza de proiectare, km/h Distana Da pe accesul secundar, m*1,2Distana Db pe accesul

principal, m 30 30 55 40 40 75 50 55 95 60 65 110 70 80 130 80 100 145 90 115 165

100 135 185 Not: 1. Pentru interseciile n T, se recomand 25 m;

2. Valorile corespund autoturismelor care traverseaz un drum cu dou benzi fr zon median i declivitate de 3,0% sau mai puin. n cazul n care arterele de acces n intersecii sunt pe o pant mai mare de 3,0% valorile cresc cu 10%.

5.3.1.6. Viraj stnga din drumul principal. n toate interseciile, fr a ine cont de tipul de control, trebuie s se analizeze

distanele de vizibilitate necesare pentru ca un vehicul oprit s poat vira spre stnga din artera principal, figura 5.11.

144


Conductorul auto trebuie s vad drept n fa pe o distan suficient D, pentru a vira la stnga i s evacueze benzile de circulaie opuse nainte ca un vehicul ce se apropie s accead n intersecie. Distana de vizibilitate pentru vehiculele care vireaz la stnga pe sensul opus poate fi sporit prin adoptarea soluiei decalrii benzilor de viraj stnga.

Figura 5.11. Vizibilitatea la virajul stnga din drumul principal

Tabelul 5.18 prezint valori ale distanei de vizibilitate pentru autoturisme care vireaz la stnga din drumul principal. Tabelul 5.18. Distana de vizibilitatea pentru virajul stnga din drumul principal

Viteza de proiectare, km/h

Distana de vizibilitate n intersecie la traversarea unei

benzi de circulaie, m

Distana de vizibilitate n intersecie la traversarea a dou benzi de circulaie, m

30 50 55 40 62 69 50 75 81 60 87 94 70 99 108 80 111 122 90 123 136

100 136 149

5.3.1.7. Distane de vizibilitate n interseciile oblice n cazul n care dou artere de circulaie se intersecteaz sub un unghi avnd o

valoare cuprins ntre 750 i 1200 i o reamenajare a interseciei nu se justific ca raport cost/beneficiu, trebuie luai n considerare anumii factori n determinarea distanei de vizibilitate.

Fiecare dintre triunghiurile de vizibilitate descrise deja pot fi aplicabile i pentru cazul unei intersecii oblice. Laturile triunghiurilor de vizibilitate se formeaz de-a lungul intrrilor interseciei i fiecare triunghi va fi mai mare sau mai mic dect triunghiul de vizibilitate ce s-ar forma n cazul n care intersecia ar fi n unghi drept.

145


Figura 5.12. Distane de vizibilitate n interseciile oblice

n cazul interseciilor oblice, lungimea parcurs n manevra de traversare a interseciei va fi mai mare. Lungimea real parcurs, L se poate calcula lund n considerare lungimea vehiculului, limea total a benzilor de circulaie i a insulelor de separare - cnd este cazul ce trebuie traversate i unghiul interseciei.

Dac lungimea parcurs real se mparte cu limea unei benzi de circulaie se obine numrul echivalent de benzi ce trebuie traversate. Acest numr este o indicaie a numrului de benzi suplimentare pentru care se aplic factorul de corecie prezentat n tabelul 5.14.

5.3.2. Distana de vizibilitate la oprirea vehiculului Distana de vizibilitate la oprirea vehiculului, Dvo trebuie s fie suficient pentru a

permite unui vehicul, circulnd cu viteza de proiectare sau cu o vitez apropiat, s opreasc nainte de a ajunge n contact cu un obiect sau vehicul care se afl n calea lui. Aceast distan are dou componente:

Distana parcurs pe durata timpului de reacie la frnare (se poate considera timpul de percepie-reacie, i

Distana de frnare, distana parcurs n timp ce vehiculul frneaz la oprire. Distana de vizibilitate la oprirea vehiculului se calculeaz (dup AASHTO - 2001)

cu relaia urmtoare, pentru cazul terenului orizontal:

av039,0tv278,0D

2

vo += (5.11) unde:

t timpul de reacie la frnare; v viteza de proiectare, km/h; a deceleraia, m/s2, Timpul de reacie la frnare reprezint intervalul de timp de cnd obstacolul de pe

drum poate fi vzut pn cnd conductorul auto acioneaz pedala de frn. Pe baza studiilor efectuate asupra reaciilor conductorului auto, acest timp poate fi considerat de 2,5 secunde.

Acionarea pedalei de frn se bazeaz pe abilitatea conductorului auto de a frna vehiculul meninnd direcia de deplasare i banda de circulaie. Valoarea de

146


3,4 m/s2 a deceleraiei este considerat de ctre 90% dintre conductorii auto ca fiind confortabil.

Valoarea luat n calcul pentru viteza iniial de deplasare reprezint viteza de proiectare a arterei de circulaie analizate.

n cazul interseciilor unde se poate considera c intervalul mediu dintre vehicule este de 10 secunde sau mai puin, Harwood et al. (1996) au determinat c vehiculele de pe artera principal ncetinesc cu o valoare medie de 0,68 m/s2 pentru a permite infiltrarea n flux a vehiculelor fluxului secundar.

n cazul frnrii la intrarea ntr-o intersecie semaforizat, Wortman i Matthais au stabilit o valoare medie a deceleraiei de 3 m/s2.

Pentru carosabil uscat, s-a determinat rata medie a frnrii de 4,7 m/sec2, dar aceast valoare poate s scad n cazul unui carosabil umed i existena sistemului ABS la 4 m/s2.

Deceleraia medie poate fi calculat lund n considerare valoarea coeficientului de aderen pentru diferite condiii de deplasare, tabelul 5.19, astfel:

Tabelul 5.19: Valorile deceleraiei n funcie de tipul carosabilului

Tip carosabil Deceleraia medie, [g] Deceleraia medie, [m/sec2]

Carosabil uscat 60% (60% )x 9,81 Carosabil umed 56% (56% )x 9,81

Carosabil umed cu ABS 47% (47% )x 9,81 Tabelul 5.20 prezint valorile pentru distanele de vizibilitate la oprire pentru

vehiculele care se deplaseaz pe teren orizontal. Tabelul 5.20: Valorile distanei de vizibilitate la oprire pe drum orizontal

Viteza de proiectare, km/h

Distana reaciei la frnare, m

Distana de frnare pe teren orizontal,

m

Distana vizibilitate la oprire de proiectare, m

30 20,9 10,3 35

40 27,8 18,4 50

50 34,8 28,7 65

60 41,7 41,3 85

70 48,7 56,2 105

80 55,6 73,4 130

90 62,6 92,9 160

100 69,5 114,7 185

Not:. Valorile au fost calculate lund n considerare: Timpul de reacie la frnare = 2,5 s; Deceleraia = 3,4 m/s2; nlimea ochilor conductorului auto = 1,080 m; nlimea obiectului = 0,600 m

147


Tabelul 5.21. Distana de vizibilitate funcie de forma de relief

Categorie teren Viteza, km/h i, % Coeficientul de aderen, Distana de vizibilitate

la oprire 100 0 0,4 168

80 0 0,4 119 60 0 0,4 77

Drum orizontal

50 0 0,4 60 100 -5 0,4 182

80 -5 0,4 128 60 -5 0,4 82 50 -5 0,4 63

100 -5 0,28 241 80 -5 0,28 166 60 -5 0,28 104

Coborre deal (pant)

50 -5 0,28 78 100 5 0,4 157

80 5 0,4 112 60 5 0,4 73

Urcu (ramp)

50 5 0,4 57

O alt relaie pentru calculul distanei de vizibilitate la frnare este:

( )i01,0254vv7,0D

2

vo += , (5.12) unde:

v viteza de proiectare, km/h; - coeficientul de aderen; i nclinarea drumului, %- se ia valoarea (+) pentru urcare i (-) pentru coborre. Distana de vizibilitate la oprire calculat pentru diferite forme de relief este

prezentat n tabelul 5.21.

5.3.3. Distana de vizibilitate la depire Distana de vizibilitate la depire este luat n considerare n cazul drumurilor cu

dou benzi i dou sensuri de circulaie. La deplasarea pe acest tip de amenajri rutiere, vehiculele trebuie s depeasc vehiculele care se deplaseaz cu viteze reduse, fiind obligate, pentru a le depi, s ptrund pe banda de circulaie destinat sensului opus.

Distana de vizibilitate minim la depire reprezint suma urmtoarelor patru distane prezentate n figura 5.13:

d1 = manevra iniial de depire, m; d2 = distana parcurs pe partea dreapt, m; d3 = distana de siguran, m; d4 = distana parcurs de vehiculul opus, m.

148


Figura 5.13: Procesul depirii

Aceste valori permit vehiculului care depete s execute complet manevra de depire. Aceste valori nu trebuie confundate cu zonele marcate cu linie continu pentru interzicerea depirii.

n cazul autoturismelor, distana de vizibilitate la depire este msurat de la punctul corespunztor ochilor conductorului auto, aflai la o nlime de 1,05 m, n alte cazuri 1,08 m pn la un obiect avnd nlime similar (un alt automobil, de exemplu). Aceast valoare a nlimii permite conductorului auto al vehiculului opus s vad partea superioar a unui autoturism. n cazul unui autocamion, poate fi recomandat valoarea de 2,33 m msurat de la suprafaa drumului.

5.3.4. Controlere logice programabile Autori: Luis Gomes i Anik Costa UNINOVA Lisabona - Portugalia

5.3.4.1. Introducere Controlerele logice programabile (PLC=Programmable Logic Controller) sunt

utilizate de zeci de ani n comanda proceselor n ntreprinderi din lumea ntreag. De asemenea, de cteva decenii ncoace, ele sunt folosite, pe lng alte aplicaii i n controlul semafoarelor pentru traficul rutier.

Controlerele logice programabile nlocuiesc vechile tablouri de comand care sunt compuse din mai multe relee conectate prin cabluri i care au o serie de dezavantaje, cele mai importante fiind:

Spaiul mare necesar instalrii; Dificultatea de a fi instalate, mai ales din punct de vedere al realizrii

conexiunilor; Erau greu de ntreinut deoarece la apariia unei erori se consuma mult timp

pentru a o localiza i remedia; nlocuirea anumitor componente se realiza cu dificultate; Nu erau adecvate pentru a permite reutilizarea anumitor componente. Din cele prezentate, se poate concluziona c tablourile convenionale de

comand nu sunt flexibile, condiie din ce n ce mai necesar pe msur ce complexitatea sistemelor se mrete, ele ne mai putnd fi utilizate n sistemele de comand i control actuale. n schimb pot fi folosite controlerele logice programabile, avnd avantajul reprezentat de preul mai mic. Ele se bazeaz pe un program implementat n memoria microcontrolerului i care este rulat de ctre acesta.

149


Metodele i ustensilele utilizate pentru producerea acestor programe ce vor fi executate de ctre microcontroler, sunt asemntoare cu metodele folosite de ctre personalul tehnic nainte de apariia PLC-urilor. Acesta a fost motivul pentru care chiar i electricienii fr cunotine de utilizare a calculatoarelor, au adoptat noua metod ce implic folosirea controlerelor logice programabile.

Un tablou de comand ce utilizeaz controlere logice programabile are multe avantaje, printre care cele mai importante sunt:

Sunt uor de instalat, deoarece numrul de cabluri fa de vechea variant a sczut simitor, avnd impact i asupra preului;

Sunt uor de ntreinut din motivul c o eventual eroare aprut poate fi localizat i remediat cu ajutorul funciilor de diagnosticare ncorporate;

Sunt uor de modificat, deoarece schimbarea unei aplicaii ntr-un PLC poate fi uor ndeplinit de ctre o consol sau de o aplicaie software ce nu implic nlocuirea cablajului;

Permit reutilizarea anumitor componente din moment ce un anume sistem poate fi refolosit n dezvoltarea altor sisteme.

Controlerele logice programabile, dup cum se va demonstra n cele ce urmeaz, pot ndeplini o serie de funcii de control, inclusiv implementarea funciilor logice i a secvenelor de comand ale diverselor module, cum ar fi numrtoarele i temporizatoarele cu un rol major n sistemele automate de comand i control.

Privite n ansamblu, PLC-urile pot fi caracterizate drept controlere electronice, cu interfee speciale i timpi de reacie corespunztori pentru a ndeplini funcii de comand i control. Ele pot fi programate de ctre personalul tehnic, nefiind necesare cunotine de programare a calculatoarelor.

5.3.4.2. Arhitectura unui PLC Un sistem cu PLC este de fapt un sistem organizat n aa fel nct s fie adaptat

funciilor de comand i control. Astfel, un sistem cu PLC const din unul sau mai multe procesoare i o serie de dispozitive hardware ce sunt controlate de cteva software-uri.

Figura 5.14: Arhitectura unui sistem cu PLC

150


Spre deosebire de calculatoarele de uz general (cum ar fi PC-urile), care pot fi configurate pentru a rula anumite aplicaii, PLC-urile sunt reglate pentru a ndeplini funcii de comand i control, ceea ce implic necesitatea unei interaciuni cu lumea real, pentru a achiziiona informaii de intrare, a lua decizii i a aciona asupra ieirilor.

n acest scop, PLC-urile sunt dotate cu module ncorporate de intrare i ieire, dedicate interaciunii cu lumea real.

Restul componentelor hardware ale PLC-urilor corespund cu cele ale calculatoarelor de uz general, i anume: unitatea central de prelucrare a datelor (CPU=Central Processing Unit), memorii (pentru stocarea de date i informaii) i dispozitive de comunicare.

Funcionarea PLC-ului este coordonat de CPU (sau de microprocesor), acesta avnd legturi cu toate celelalte elemente.

Pentru a putea face fa attor elemente, unitatea central de prelucrare a datelor trebuie s aib o metod eficient de aciune n acest sens. Astfel, este necesar asigurarea comunicaiei i a transferului de date ntre CPU i restul dispozitivelor, soluionarea acestui aspect regsindu-se n nsi arhitectura sistemului.

Figura 5.14 prezint arhitectura unui sistem cu PLC avnd magistrala de date (bus) drept cale comun de comunicare.

Utilizarea unei magistrale de date reprezint metoda cea mai simpl de a nlesni comunicaia dintre toate componentele, dar i de a asigura extinderea sistemului prin adugarea n mod facil de noi elemente sau nlocuirea celor deja existente.

Un aspect important al sistemelor ce folosesc PLC-uri l reprezint posibilitatea extinderii sale, n sensul adugrii de noi intrri i ieiri sau de noi module de comunicaie, prin utilizarea conceptului Plug and Play.

n acest tip de arhitectur, magistralele de date sunt folosite n momentul n care este necesar transferul de date ntre CPU i unul dintre celelalte dispozitive. n general, exist trei tipuri de magistrale de date, i anume: magistrala de adrese, magistrala de date i cea de comenzi.

Dup cum a fost deja menionat, unitatea central de prelucrare a datelor este responsabil de comanda i controlul ntregii arhitecturi, fiecare element al su (denumit i modul sau dispozitiv) avnd asociat o adres. n momentul n care unitatea central de prelucrare a datelor dorete s stabileasc o comunicaie cu un anumit modul, ea va introduce adresa respectivului dispozitiv pe magistrala de adrese i va prelua de asemenea semnalele din magistrala de comenzi cu scopul de a putea folosi magistrala de date pentru transferul de informaii dintre modul i CPU.

Aceast procedur este sigur i se poate extinde, permind comunicaia dintre unitatea central de prelucrare a datelor i toate elementele conectate.

Conectivitatea ntre att de multe dispozitive poate fi stabilit cu dificultate, mai ales cnd trebuie asigurat un nivel ridicat de performan al diverselor transferuri de date. Acesta este de fapt motivul pentru care unele module, care pot fi accesate de ctre CPU folosind respectiva arhitectur, sunt sisteme ce utilizeaz microcontrolere.

Situaia de mai sus este ntlnit n cazul dispozitivului de comunicaie, n care un subsistem bazat n totalitate pe microcontrolere este responsabil pentru asigurarea comunicaiei cu un sistem de comand la distan.

151


Interaciunea dintre modulul de comunicaie i unitatea central de prelucrare a controlerului logic programabil poate fi stabilit doar n cazul n care este necesar (de exemplu, la primirea de noi date sau n momentul trimiterii de noi informaii).

Pe de o parte, la o eventual examinare a dispozitivelor de intrare/ieire sau a modulelor de comunicaie, poate fi gsit o alt arhitectur, similar cu cea prezentat anterior.

5.3.4.3. Componentele unui PLC Dup cum a fost meniona anterior, un controler logic programabil conine mai

multe module, de la memorii la dispozitive de intrare/ieire, dar i module de comunicaie.

De asemenea, sub comanda unui software de programare adecvat, nsi unitatea central de prelucrare a datelor dispune de un set de module logice adiionale, bazate n special pe temporizatoare i numrtoare.

Diversele componente utilizate n mod frecvent de majoritatea controlerelor logice programabile vor fi prezentate pe scurt n cele ce urmeaz, i anume:

Unitatea central de prelucrare a datelor Memoria Modulele de intrare Modulele de ieire Modulele de comunicaie Temporizatoarele i numrtoarele Unitatea central de prelucrare a datelor (CPU) Unitatea central de prelucrare a datelor este componenta major a arhitecturii

unui PLC, fiind responsabil att de rularea unui program stocat n memorie, ct i de coordonarea tuturor celorlalte componente.

n trecut, aceste funcii erau ndeplinite de ctre microcontrolere pe 8 bii, care coordonau anumite resurse adiionale cum ar fi: comunicaii seriale, temporizatoare i numrtoare, n prezent folosindu-se din ce n ce mai mult microcontrolere pe 16 sau 32 bii. De remarcat faptul c, pe lng capacitatea de calcul a unui microprocesor, un microcontroler are resurse specifice dedicate funciilor de comand i de interaciune cu lumea real, cum ar fi modulele de intrare/ieire, localizate n acelai chip ca i microprocesorul.

Numrul de linii ale magistralei de date este asociat n mod frecvent cu limea cuvntului folosit de CPU pentru operaii interne i permite clasificarea CPU-rilor n microprocesoare pe 8,16, 32 sau 64 de bii. Aceasta presupune c n cazul n care un microcontroler pe 64 de bii trebuie s execute o operaie matematic, de exemplu o adunare cu un numr lung de 64 de bii, operaia va fi realizat ntr-un singur pas.

Pe de alt parte, dac se folosete un microcontroller pe 8 bii, 8 adunri pariale sunt necesare pentru a soluiona problema.

Unitatea central de prelucrare a datelor este compus din cteva subuniti, a cror descriere detaliat nu reprezint scopul acestei lucrri. Cele mai importante subuniti sunt: unitatea aritmetic i logic (ALU=Arithmetic and Logic Unit, realizeaz calcule aritmetice i de logic Boolean), unitatea de control (responsabil pentru comanda efectiv a CPU la cele mai joase niveluri), interfaa intrare/ieire

152


(coordoneaz toate transferurile de date de la dispozitivele externe, inclusiv achiziia de instruciuni dinspre memoria central) i un set de regitri i alte dispozitive ale memoriei. Memoria

n mod curent, ntr-un PLC sunt prezente mai multe tipuri de memorii, ce pot fi mprite n memorii de tip volatil i nevolatil. Primele sunt dependente de sursa de alimentare de reea, fiind reprezentate de cteva tipuri de memorii cu acces aleatoriu (RAM = Random-Access Memories), n timp ce memoriile nevolatile pot stoca informaiile chiar i dup deconectarea de la alimentare.

n acest tip de memorii se ncadreaz memoriile ROM (Read-Only Memories), EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memories) i EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memories), ce pot fi implementate folosind tehnologia FLASH.

Memoriile utilizate n cadrul unui PLC ndeplinesc o serie de funcii, i anume: Stocarea programului sistemului, care este furnizat de productorul PLC-ului

i care include posibiliti de analizare i execuie a programelor utilizatorului, ct i efectuarea de funcii de diagnosticare a regimului blocurilor PLC-ului, scopuri pentru realizarea crora sunt necesare memorii nevolatile;

Stocarea programelor utilizatorului ce conin comenzile corespunztoare respectivelor aplicaii. Aceste programe ale utilizatorului sunt reprezentate prin limbaje specifice, adic scheme logice i grafuri (Grafcet sau blocuri funcionale), pentru acest scop fiind folosite memorii nevolatile cu posibiliti de citire/scriere, respectiv EEPROM sau FLASH;

Stocarea informaiilor de configurare ce conin anumii parametri ce vor fi folosii n timpul execuiei, pentru acest scop fiind folosite memorii nevolatile cu posibiliti de citire/scriere, respectiv EEPROM sau FLASH;

Stocarea informaiilor referitoare la procese ce vor fi actualizate n timpul execuiei, memoriile volatile, precum RAM-ul sau nevolatile cu posibiliti de citire/scriere, respectiv EEPROM sau FLASH putnd fi folosite pentru acest scop.

Module de intrare/ieire Un controler logic programabil poate avea un numr divers de semnale de

intrare/ieire de diferite tipuri, capacitatea de flexibilitate a unui PLC depinznd n mare msur de tipul senzorilor i al dispozitivelor de intrare ale acestuia.

Tipurile de semnale de intrare/ieire pe care controlerul le poate manevra determin capacitatea sa de funcionare, prin semnal nelegndu-se intrarea sau ieirea fizic iar prin variabile, reprezentarea intern a semnalelor controler-ului.

n ceea ce privete semnalele, ele pot fi logice (sau de tip Boolean) putnd avea doar o anumit stare din dou posibile (numite nchis/deschis sau 1/0). Cellalt tip de semnale este reprezentat de cele analogice, care pot avea valori cuprinse ntr-un anumit interval. Controlerele logice programabile cu pre sczut accept doar semnale de tip Boolean, n timp ce variantele mai scumpe pot le pot folosi i pe cele analogice.

Din moment ce reprezentarea intern a semnalelor este realizat ntr-un mod digital, este necesar prezena unor adaptoare corespunztoare ce realizeaz

153


conversia dintr-o valoare analogic ntr-o reprezentare intern digital (cu efecte mari asupra preului).

Cele mai des folosite adaptoare sunt cele de la 4 la 20mA, 0 la 20mA i 0 la 5 V, dar exist i alte tipuri de adaptoare cu diverse intervale de tensiune. Reprezentrile interne ale semnalelor folosite pe rnd de programe i denumite variabile pot fi:

Logice (sau de tip Boolean), cnd sunt considerate doar dou valori; Cu mai multe valori, cnd domeniul este segmentat n mai multe arii, fiecare

avnd un cod specific. n ceea ce privete numrul de intrri/ieiri pe care un PLC le poate controla,

acesta este de obicei fix pentru ca microcontroler-ul s aib un pre sczut. De asemenea, n mod curent, majoritatea PLC-urilor au un suport extins pentru modularitate, din moment ce mai multe module sunt disponibile de a gestiona un anumit numr de semnale de intrare/ieire.

Astfel, exist posibilitatea de a scala PLC-ul n funcie de necesitile aplicaiilor, modelele obinuite putnd suporta 8 intrri sau 8 ieiri. Pentru a fi n concordan cu necesitile fiecrei aplicaii, i datorit caracteristicii plug and play, controler-ul logic programabil poate grupa un numr adecvat de module de intrare i ieire.

154


5. PROIECTAREA INTERSECIILOR ....................................................................120

5.1. Introducere....................................................................................................120 5.2. Principii de proiectare a interseciilor.............................................................120

5.2.1. Factori ce influeneaz proiectarea interseciilor ....................................121 5.2.1.1. Factorul uman..................................................................................121 5.2.1.2. Caracteristicile vehiculelor ...............................................................122 5.2.1.3. Condiiile de mediu ..........................................................................122

5.2.2. Tipuri de micri i conflicte ale fluxurilor rutiere ....................................122 5.2.2.1. Tipuri de intersecii ...........................................................................122 5.2.2.2. Puncte de conflict.............................................................................124

5.2.3. Capacitatea de circulaie ........................................................................128 5.2.4. Nivelul de serviciu...................................................................................131 5.2.5. Alegerea tipului de intersecii..................................................................134 5.2.6. Caracteristicile interseciilor semaforizate ..............................................134 5.2.7. Caracteristicile interseciilor nesemaforizate ..........................................135 5.2.8. Canalizarea fluxurilor rutiere...................................................................136

5.3. Distane de vizibilitate ...................................................................................137 5.3.1. Distana de vizibilitate n intersecii.........................................................138

5.3.1.1. Intersecii necontrolate.....................................................................139 5.3.1.2. Intersecii cu semnul stop pe artera secundar................................140 5.3.1.3. Intersecii cu semnul cedeaz trecerea pe artera secundar...........142 5.3.1.4. Intersecii semaforizate ....................................................................144 5.3.1.5. Intersecii cu STOP pentru toate intrrile (prioritate de dreapta) ......144 5.3.1.6. Viraj stnga din drumul principal. .....................................................144 5.3.1.7. Distane de vizibilitate n interseciile oblice .....................................145

5.3.2. Distana de vizibilitate la oprirea vehiculului ...........................................146 5.3.3. Distana de vizibilitate la depire ..........................................................148 5.3.4. Controlere logice programabile...............................................................149

5.3.4.1. Introducere.......................................................................................149 5.3.4.2. Arhitectura unui PLC........................................................................150 5.3.4.2. Componentele unui PLC..................................................................152

120

5. PROIECTAREA INTERSECIILOR5.1. INTRODUCERE5.2. PRINCIPII DE PROIECTARE A INTERSECIILOR5.2.1. Factori ce influeneaz proiectarea interseciilor5.2.1.1. Factorul umanCaracteristici geometrice

5.2.1.2. Caracteristicile vehiculelor5.2.1.3. Condiiile de mediu

5.2.2. Tipuri de micri i conflicte ale fluxurilor rutiere5.2.2.1. Tipuri de interseciiIntersecii cu trei braeIntersecii cu patru brae

5.2.2.2. Puncte de conflictFigura 5.1.Figura 5.2.Intersecii cu trei intrri - Varianta iniialVariante modificate2 puncte de conflict5 puncte de conflict5 puncte de conflictIntersecii cu patru intrri - Varianta iniialVariante modificate4 puncte de conflict7 puncte de conflict9 puncte de conflict

5.2.3. Capacitatea de circulaieTabelul 5.9: Factori care afecteaz capacitatea de circulai

5.2.4. Nivelul de serviciu5.2.5. Alegerea tipului de intersecii5.2.6. Caracteristicile interseciilor semaforizate5.2.7. Caracteristicile interseciilor nesemaforizate5.2.8. Canalizarea fluxurilor rutiere

5.3. DISTANE DE VIZIBILITATE5.3.1. Distana de vizibilitate n intersecii5.3.1.1. Intersecii necontrolate5.3.1.2. Intersecii cu semnul stop pe artera secundar5.3.1.3. Intersecii cu semnul cedeaz trecerea pe artera se5.3.1.4. Intersecii semaforizate5.3.1.5. Intersecii cu STOP pentru toate intrrile (priorit5.3.1.6. Viraj stnga din drumul principal.5.3.1.7. Distane de vizibilitate n interseciile oblice

5.3.2. Distana de vizibilitate la oprirea vehiculului5.3.3. Distana de vizibilitate la depire5.3.4. Controlere logice programabile5.3.4.1. Introducere5.3.4.2. Arhitectura unui PLC5.3.4.3. Componentele unui PLC

Documents

proiectare intersectii