prometna tehnika seminar

UNIVERZA V MARIBORU

FAKULTETA ZA GRADBENIŠTVO

Gorazd Mernik

PROMETNA TEHNIKA II

Seminarska naloga

Maribor, november 2012

Prometna tehnika II Gorazd Mernik

PROMETNA TEHNIKA II

Študent: Gorazd MERNIK

Študijski program: Gradbena infrastruktura-prometne gradnje mag.

Št indeksa: G2001205

Mentor: izr. prof. dr. SEVER DRAGO, univ.dipl. inž. grad.

Maribor, november 2012

II


III


1 UVOD

Pri tem predmetu smo se lotili planiranja odsekov za plansko dobo dvajsetih let. Začetek

gradnje avto cest sega v leto 1970, ko je bil sprejet zakon o "dolgoročnem programu za

gradnjo, rekonstrukcijo in vzdrževanje magistralnih in regionalnih cest SR Sloveniji, v

obdobju 1971 - 1985" (Republiška skupnost za ceste, 25.4.1973) in se začel graditi prvi

avtocestni odsek med Vrhniko in Postojno. Od začetka sprejema Nacionalnega programa

izgradnje avtocest v Republiki Sloveniji do danes pa smo v Sloveniji zgradili že več kot 768

km (podatek iz leta 2011) avtocest in hitrih cest. Po programu se izvajajo tudi obnovitvena

dela in gradnje drugih državnih cest v upravljanju Direkcije RS za ceste ali občinskih cest v

upravljanju občin. Leta 1994 je Državni zbor Republike Slovenije sprejel Nacionalni program

izgradnje avtocest v Republiki Sloveniji s katerim je gradnja avtocest v Sloveniji doživela

vnovični zagon. Državni zbor je kasneje, v letu 1998, sprejel tudi Spremembe in dopolnitve

nacionalnega programa izgradnje avtocest, v letu 2004 pa še Resolucijo o Nacionalnem

programu izgradnje avtocest v Republiki Sloveniji.

4


2 DIMENZIONIRANJE ODSEKA HITRE CESTE

2.1 Opis odseka

Obravnavan je odsek hitre ceste H2, ki poteka skozi Maribor med uvozom Melj in izvozom

na Ptujsko cesto, ki je prikazan na sliki 1. Širina voznih pasov znaša 3,50m, širina zaviralnega

in pospeševalnega pasu je 3,00m odstavnega pasu pa 2,80m. Dolžina odseka znaša 1,85 km.

Namen obravnave je določitev nivoja usluge hitre ceste danes in čez 20 let, na podlagi

trenutnih prometnih obremenitev na tej relaciji.

Slika 1: Prikaz obravnavanega odseka

5


Skladno z metodologijo HCM se pri prepustnosti hitrih cest (HC) ločeno obravnavajo prosti

odseki, uvozne in izvozne rampe ter območja prepletanja.

S pomočjo spletnega iskalnika Najdi.si (Zemljevid Najdi.si) smo izmerili dolžine posameznih

segmentov hitre ceste, kot je prikazano v tabeli 1.

Tabela 1: Prikaz segmentov na obravnavanem odseku

ODSEK ŠT. SEGMENTA SEGMENT DOLŽINA(m)DOLŽINA

PRIKLJUČKA (m)

1

Melj-

Pobrežj

a

1Melj-Greenwich

Dvoetažni most317

8222 tunel 347

3 tunel-Pobrežje 158

2

Pobrežj

e

4 Izvozna rampa 127

6455 Prosti vmesni odsek 275

6 Uvozna rampa 243

3 7 Pobrežje-Ptujska cesta 347 347

2.2 Metodologija izvajanja postopka po HCM

Metodologijo se lahko uporablja za analizo kapacitete, nivoja uslug (NU), zahtev voznega

pasu in učinkov prometa na oblikovne značilnosti osnovnih avtocestnih odsekov.

Standardni pogoji, pod katerimi dosežemo polno zmogljivost osnovnega odseka avtoceste so

lepo vreme, dobra vidljivost in brez nesreč na vozišču. Za analizo postopkov v tem poglavju,

so ti pogoji osnova. Če katerikoli od teh pogojev ne obstaja, se hitrost, NU in kapaciteta

odseka avtoceste običajno zmanjša. Poseben odnos hitrosti in gostote temeljnega odseka

avtoceste je odvisen od prevladujočih prometnih in cestnih pogojev. Ti pogoji pa so osnova za

visoko operativno raven s hitrostjo, ki v prostem prometnem toku (FFS) doseže 110 km / h ali

več.

Metodologija v tem poglavju zajema analizo osnovnih avtocestnih odsekov in ne obsega

preračuna

6


Posebnih voznih pasov rezerviranih za posamezne vrste vozil (HOV, tovornjaki, značilni vzponi, idr.)

Daljši odseki mostov in predorov Odseki v bližini cestninskih postaj Površin, kjer je FFS < 80 km/h ali > 130 km/h Pogojev povpraševanja ob prekoračeni prepustnosti Vpliva motenj/ovir ali vzpostavljanja kolone Dodatnih omejitev hitrosti vožnje Vpliva policijskega dela Vpliva zahtev sistema ITS Vplivom omejene prepustnosti priključkov

Osnovni avtocestni odsek lahko označimo s tremi ukrepi za povečanje učinkovitosti:

- gostoto glede osebnih avtomobilov/km/pas,

- hitrost glede na povprečno hitrost osebnih avtomobilov in

- razmerje pretok-kapaciteta (v / c).

Ukrep, ki se uporablja za zagotovitev ocene ravni storitev, je gostota. Trije ukrepi: hitrosti,

gostote in pretoka so medsebojno povezani. Če so vrednosti za dva od teh ukrepov znane, se

tretji lahko izračuna. Prag nivoja uslug za osnovni odsek avtoceste je povzet spodaj.

7


2.2.1 Določanje FFS

FFS je povprečna hitrost osebnih vozil, ki jo lahko določimo na dva načina. Povprečno hitrost

vozil lahko izmerimo na terenu, tam kjer so majhne ali srednje prometne obremenitve. Drugi

način določanja povprečne hitrosti pa je izračun po naslednji enačbi:

(mi/h)

FFS - Hitrost prostega prometnega toka,

fLW - Faktor vpliva širine voznih pasov,

fLC - Faktor vpliva oddaljenosti ovir na desni strani

Na povprečno hitrost vozila vplivajo številni faktorji:

BFFS – osnovna hitrost prometnega toka je hitrost, ki je največja možna na nekem odseku.

Ostale faktorje za izračun hitrosti prometnega toka pa lahko odčitavamo iz tabel na podlagi

znanih podatkov o odseku.

Faktor vpliva širine voznih pasov

Osnovni pogoj, da širina voznih pasov nima vpliva na hitrost vožnje je širina voznih pasov

3,6m ali več. V kolikor je povprečna širina vseh voznih pasov manj kot 3,6 m se osnovna

hitrost prostega prometnega toka zmanjša.

Tabela 2: Faktorji vpliva širine voznih pasov

8


Faktor vpliva oddaljenosti bočnih ovir

Osnovni pogoj, da je faktor vpliva oddaljenosti bočnih ovir nič (fLC = 0) je, da morajo bočne

ovire biti na desni strani oddaljene več kot 1,8 m in 0,6 m ali več na levi strani ali ob

vmesnem ločilnem pasu.

Tabela 3: Faktorji vpliva oddaljenosti bočnih ovir

Faktor vpliva gostote ramp

Upoštevamo povprečno gostoto ramp 3 mi levo in desno od analiziranega prereza.

Na osnovi izmerjene ali ocenjene FFS se določi najbližja FFS krivulja (zaokroževanje

navzgor brez interpolacije)

Slika 2: Krivulje q

9


2.2.2 Prilagoditev prometnih obremenitve

Pretok v eni uri odraža vpliv težkih tovornih vozil, časovno spremembo prometnega toka več

kot eno uro in značilnosti voznikov.

Prilagoditev urnih obremenitev na voz/pas/h se izračuna po naslednji enačbi:

vp - 15-minutna obremenitev (EOV/h/pas)

V - konična prometna obremenitev (voz/h)

PHF - faktor konične ure

N - število voznih pasov v eno smer

fHV - faktor vpliva komercialnih vozil

fP - faktor vpliva vozniške populacije

PHF – faktor konične ure

Faktor konične ure pomeni spremembo v prometnem toku v eni uri. Iz stališča prometnega

toka je razvidno, da se pretok ugotavlja na vrhu 15 minutnega obdobja v eni uri in se ohrani

skozi celotno uro. Računamo ga po enačbi:

V = Najvišja urna obremenitev (veh/h) znotraj čas analize

V15 = Največja 15-min. obremenitve znotraj konične obrem.

4 = Število15-min. period v konični uri

Tipične vrednosti PHF za AC se giblejo med 0.80 in 0.95. Nižji PHF je značilen za izven

mestne ceste in izven konične ure, višji PHF pa je značilen za mestne konične ure.

Faktor vpliva komercialnih vozil

Osnovni pogoj (fHV = 1.0), da je faktor enak 1 je, če ni komercialnih vozil. Med komercialna

vozila štejemo tovornjaki, busi in rekreacijska vozila RV.

10

PHF= VV 15×4


Izračuna se po enačbi:

fHV - Faktor vpliva komercialnih vozil

ET, ER - Ekvivalent osebnih vozil za tovornjake in RV

PT, PR - Odstotek tovornjakov/avtobusov in RV v prometnem toku

2.2.3 Določitev gostote prometnega toka

Gostot prometnega toka izračunamo po naslednji enačbi:

D = Gostota prometnega toka (EOV/km/pas)

vp = Prometna obremenitev (EOV/h/pas)

S = Povprečna hitrost osebnih vozil (km/h)

2.3 Prosti odsek

2.2.1

2.3.1 Izračun prostega odseka

Prosti odsek se nahaja med dvema priključkoma na hitri cesti H2. Dimenzionirali smo

ga na plansko dobo 20 let.

Obremenitve posameznih odsekov so zajete v obliki PLDP, kar pomeni, da gre za

povprečni letni dnevni promet. V tabeli x so prikazana števna mesta na hitri cesti H2

in število posameznih vozil na tej cesti.

11

D=v p

S


Izračuna prometnega toka za leto 2031 na prostem odsek slika 2

Slika 3: Prikaz prostega odseka na hitri cesti H2

Kvaliteta prometnega dogajanja se opisuje z NU (LOS), ki je odvisen od gostote prometnega

toka (slika 3).

12


Slika 4: Graf kategorij prostega odseka

PLDP2011 = 25000 voz/dan v obe smeri

PLDP2011 = 12500 voz/dan v eno smer

qmer = 12500 * 0,10= 1250 voz/h

q2031 = 1250*(1-0)^20 = 1250 voz/h

Hitrost prostega prometnega toka na odseku je upoštevana 120 km/h.

Stopnja rasti prometa vzamem 0% saj promet trenutno vpada, vendar predvidevam da se bo

ustalil (PLDP 2009 znaša 28000 ter 2010 25000vozil, leto 2008 ne upoštevam v izračunu ker

je takrat promet skoraj za 100% večji in znaša 45000 vozil, saj takrat še ni bila odprta

pomurska avtocesta).

13


Izračun za leto 2031

Tu ti še manjka izračun

14


2.4 Odseki za uvoz in izvoz

2.4.1 Metodologija izvajanja po postopku HCM

Ta metodologija zajema delovanje ramp na cestah in značilnosti na prostem cestnem odseku.

Rampe delimo na:

enopasovne,

dvopasovne,

ter vstopne in izstopne rampe.

Postopki v tem poglavju tako omogočajo določitev verjetnosti zastojev na rampah in analizo

na združevanju rampe z glavnim prometnim tokom.

Metodologija v tem poglavju ne upošteva:

posebnih pasov za večjo zasedenost vozil,

prenasičenih pogojev,

določene omejitve hitrosti in izvrševanja predpisov in

prisotnost inteligentnih transportnih sistemov (ITS).

Kot osnovni vhodni podatki so geometrijske lastnosti, hitrost prometnega toka na rampah in

povpraševanje glede na obremenitve, ki služijo za izračun osnovnih nalog za metodo ramp in

prostega odseka. Primarni izhodni podatki so nivo usluge ter zmogljivost. Slika 4 prikazuje

osnovni pristop k modeliranju in združitev vplivnih območij, ki obsega 450 m pospeševalnega

ali zaviralnega pasu.

15

Slika 5: Kritična območja rampe


Tabela 19 prikazuje območja vpliva na rampah, ključne spremenljivke in njihov medsebojni

odnos. Kritičen geometrijski podatek, ki vpliva na parametre območja združevanja /

razdruževanja je dolžina pospeševalnega ali zaviralnega pasu. Določanje kapacitete na

rampah je odvisno od hitrosti prostega prometnega toka in pasov na rampah.

Tabela 4: Določanja kapacitete na rampah

Z nivojem usluge določamo gostoto na vplivnih območjih za vse primere delovanja, in sicer

od A do F. Merila za določanje NU, glede na gostoto so podana v naslednji tabeli.

Tabela 5: Kriteriji nivoja usluge za območje združevanja in razdruževanja

Za oceno gostote na območju združevanja tokov, t.i. vplivnem območju se uporablja enačba,

ob predpostavki, da je prometni tok nenasičen:

Uvozne rampe:

(EOV/mi/pas)

16


Izvozne rampe:

(EOV/mi/pas)

DR = gostota združevanja na vplivnem območju

VR = 15 - minutni prometni tok na uro na uvozni rampi

V12 = prometni tok vstopne rampe na vplivnem območju

LA = dolžina pospeševalnega pasu

LD = dolžina zaviralnega pasu

2.4.2 Izračun obremenitev 1. in 2. pasu glavne smeri

Glavni vplivi na tok, ki ostane na voznih pasovih 1 in 2, takoj za združevanjem s tokom iz

ramp so:

skupni pretok, ki se približuje območju združevanja,

skupni tok na rampi,

celotna dolžina pospeševalnega pasu in

hitrost prostega prometnega toka na območju združevanja.

(EOV/h)

17


V tabeli 3 so povzete enačbe za določanje prometnega toka takoj za vplivnim območjem.

Tabela 6: Enačbe za določanje prometnega toka uvozne rampe

(EOV/h)

Tabela 7: Enačbe za določanje prometnega toka izvozne rampe

(EOV/h)

18


3.2.3 Izračun kapacitete vplivnega področja vozlišča

Študije so pokazale, da obstaja kritična meja skupne stopnje pretoka, ki ima lahko vpliv na

območju združevanja/razdruževanja. Za prometni tok na uvoznih rampah velja VR12 in na

izvoznih V12.

Mejne vrednosti za zmogljivost pretoka so podane v tabeli 5 in sicer prikazuje zmogljivost

toka na podlagi hitrosti za celotni glavni prometni tok (v=vf + VR) in največjo želeno

vrednost, ki vstopa na vplivno območje (VR12). Celotni tok, ki se odcepi ne sme preseči

kapacitete na glavni prometni smeri, takrat se pričakuje NU F in čakalne vrste na območju

združevanja. Ko je zmogljivost na območju razdruževanja tokov presežena, NU F obstaja ne

glede na to ali prometni tok, ki vstopa v vplivno območje presega zmogljivost na odseku.

Tabela 8: Tabela na območju združevanja

Drugi pogoj, ki nastopi je lahko, če prometni tok, ki se združuje presega največjo želeno

raven. V tem primeru se lahko pričakuje večjo gostoto prometa, vendar brez čakanja na

avtocesti.

3.2.4 Ocena hitrosti

Na splošno velja, da so hitrosti na rampah nižje, kot na prostem cestnem odseku. V tabeli so

predvidene enačbe za ocenjevanje teh hitrosti. Enačbe za izračun hitrosti dajejo povprečno

oceno za pretok, in sicer 2988 voz/h na območju združevanja, ter na območju razdruževanja

2350 voz/h.

Tabela 9: Enačbe za določanje hitrosti

Uvozne rampe:

19


Izvozne rampe:

3.2.5 Izračun

Izračunane so rampi na hitri cesti H2 in sicer izvoz in uvoz MARIBOR-POBREŽJE. Rampi

sta .prikazani na spodnjih slikah (slika 5,6,7)

20


Slika 6: Uvozna rampa

21


Slika 7: Prosti del

Slika 8: Izvozna rampa

22


VF= 1250 voz/h

VR= 125 voz/h

PFM = 1

UVOZNA RAMPA:

V12 = 1250 * 1 = 1250 EOV/h

LA = 243 m = 0,151 mi

DR2011,2031 = 5,475+0,00734 * 125 + 0,0078 * 1250 – 0,00627 * 0,151 = 16,142 EOV/mi/pas

Iz tega sledi da je trenutno uvozna rampa v nivoju usluge B in enako bo čez 20 let saj je rast

prometa 0%.

IZVOZNA RAMPA:

V12 = 125 + (1250-125) *1 = 1250 EOV/h

LD = 127 m = 0,079 mi

DR2011,2031 = 4,252 + 0,0086 * 1250 – 0,009 * 0,079 = 15 EOV/mi/pas

Iz tega sledi da je trenutno izvozna rampa v nivoju usluge B in enako bo čez 20 let saj je rast

prometa 0%.

23


2.4 Področje prepletanja

Področja prepletanja od udeležencev v cestnem prometu zahteva še posebno pozornost pri

manevriranju.

V priročniku HCM so povzeti podrobni postopki za analizo območja prepletanja na hitrih

cestah.

Metodologija je sestavljena iz petih različnih komponent:

Modelov določanja srednje prostorske hitrosti za vozila, ki se prepletajo in tista ki se

ne prepletajo na območju prepletanja.

Modelov, ki opisujejo uporabo voznega pasu na območju prepletanja in na glavni

prometni smeri in s tem določajo ali so operacije ovirane ali neovirane.

Algoritmov, ki določajo hitrost glede na povprečno gostoto na območju prepletanja.

Opredelitev nivoja usluge, ki temelji na gostoti na območju prepletanja.

Modelov za določanje zmogljivosti avtoceste na območju, kjer prihaja do prepletanja.

Nivo usluge se določa glede na izračunano gostoto na območju prepletanja, kar je vidno v

tabeli 7:

Tabela 10: Kriteriji nivoja usluge na območju prepletanja

Tabela prikazuje in določa spremenljivke, ki se uporabljajo pri analizi območja prepletanja.

Geometrijske značilnosti prepletanja so dolžina,širina in konfiguracija (slika 8, 9).

24


Slika 9: Prikaz prometnih tokov na področju prepletanja

Slika 10: Prikazuje dolžino področja prepletanja

LS (mi, ft) – kratka dolžina, razdalja med končnimi točkami kakršnih koli ovir, ki preprečujejo

prepletanja.

LB (mi, ft) – osnovna dolžina, razdalja med točkami, kjer se fizično področje začne ali konča.

Vsi modeli in enačbe v tem poglavju temeljijo na koničnem 15 minutnem pretoku določenim

z EOV/h, zato je potrebno vsako urno količino pretvoriti z uporabo enačbe

v = 15 – minutni prometni tok na uro,

V= urna obremenitev (voz/h),

fhv= faktor vpliva težkih vozil in

fp = faktor vozniške populacije.

25


2.4.1 Konfiguracija prepletanja

Konfiguracijo določa način kako se vstopni in izstopni vozni pasovi priključujejo ter število

voznih pasov, ki jih mora voznik zamenjati za izvedbo svojega manevra. Slika 10 prikazuje

različne konfiguracije področja prepletanja.

.

Slika 11: Različne konfiguracije prepletanja

Parametri konfiguracije:

a) LCrf = 1

LCfr = 1

Nwl = 2

26


b) LCrf = 1

LCfr = 0

Nwl = 2

c) LCrf = 0

LCfr = 1

Nwl = 3

Kjer so:

- LCrf – min število sprememb voznih pasov, ki jih mora voznik opraviti pri vožnji iz

rampe na AC,

- LCfr – min števila sprememb voznih pasov, ki jih mora voznik opraviti pri vožnji iz

AC na rampo,

- Nwl – število pasov iz katerih se lahko prepletanje izvede z eno ali brez spremembe

voznega pasu.

2.4.3 Določanje intenzitete prepletanja

Intenzivnost dejavnikov prepletanja (Ww in Wnw) so merilo vpliva za dejavnike, ki vplivajo

na povprečno hitrost obeh tokov, prepletajočih in ne prepletajočih. Ti dejavniki se izračunajo

po enačbi :

(sprememb/ ft/h)

W = faktor intenzitete prepletanja ali ne prepletanja,

LS = dolžina prepletanja,

LCALL – število vseh menjav pasov na uro

27


2.4.2 Določanje hitrosti prometnih tokov, ki se prepletajo in ne prepletajo

Za analizo območja prepletanja je potrebno upoštevati hitrosti prepletajočega prometnega

toka, kot ne prepletajočega. Obe hitrosti se določata ločeno, saj sta pod določenimi pogoji

lahko zelo različni. To določamo z enačbo:

(mi/h)

Sw - povprečna hitrost prepletajočega prometnega toka,

Smin - minimalna pričakovana hitrost na območju prepletanja,

Smax - maksimalna pričakovana hitrost na območju prepletanja in

W - faktor intenzitete prepletanja ali neprepletanja.

Za namene teh postopkov, je najmanjša hitrost Smin nastavljena na 40 km/h, največja hitrost

Smax pa vzamem 110 km/h, nekoliko večjo od omejitve, ki je na tem odseku 100 km/h.

(mi/h)

SNW - povprečna hitrost ne prepletajočega prometnega toka,

N - število voznih pasov znotraj področja prepletanja,

v – obremenitve,

FFS – hitrosti prostega prometnega toka,

LCMIN – minimalno število menjav pasov.

2.4.4 Določitev najmanjšega možnega števila sprememb voznih pasov LCMIN

Določiti je potrebno najmanjše možno število sprememb voznih pasov (manevrov) znotraj področja prepletanja, da se lahko vsi manevri prepletanja uspešno izvedejo

28


- enostranska področja prepletanja:

(sprememb/h), Nwl = 2 ali 3

LCMIN – najmanjše število sprememb voznih pasov v območju prepletanja,

LCRF – min število sprememb voznih pasov, ki jih mora voznik opraviti pri vožnji iz

rampe na HC oz AC,

LCFR – min števila sprememb voznih pasov, ki jih mora voznik opraviti pri vožnji iz

HC oz AC na rampo,

vRF – vozila, ki gredo iz rampe na cesto,

vFR – vozila, ki gredo iz ceste na rampo.

- dvostranska področja prepletanja:

(sprememb/h), Nwl = 0

LCRR – min število sprememb voznih pasov, ki jih mora voznik opraviti pri vožnji iz

rampe na HC oz AC in zopet na rampo,

vRR – vozila, ki gredo iz rampe na HC oz AC in zopet na rampo.

2.4.5 Določanje povprečne hitrosti na območju prepletanja

Povprečno prostorsko srednjo hitrost vseh vozil na odseku lahko izračunamo po enačbi:

(mi/h)

S = prostorska hitrost vseh vozil na območju prepletanja,

Sw = prostorska hitrost prepletajočih vozil na območju prepletanja,

29


Snw = prostorska hitrost prepletajočih vozil na območju prepletanja,

vw = prepletajoči prometni tok na območju prepletanja in

vnw = nepletajoči prometni tok na območju prepletanja.

2.4.6 Določanje gostote

Po prejšnji enačbi izračunana povprečna hitrost se nadaljnje uporabi v enačbi za izračun

gostote na območju prepletanja:

(EOV/mi/pas)

D = povprečna gostota vseh vozil na območju prepletanja

2.4.7 Izračun

Obravnavano je območje prepletanja na hitri cesti H2, ki poteka skozi Maribor in sicer med

priključkoma za Pobrežje.

30


Slika 12: LS

31


Slika 13: LB

LS = 118 m = 387 ft

LB = 163 m = 535 ft

SMIN = 40 km/h = 25 mi/h

SMAX =110 km/h = 68 mi/h

vw = 1250 voz/h

vnw = 125 voz/h

vRF = 60 voz/h

vFR = 80 voz/h

LCRF = 1

32


LCFR = 1

W = 0,226 * (500/387)^0,789 = 0,277

LCALL = LCW + LCNW = 500 + 0 = 500 (sprememb/h)

SW = 25 + ((68-25) / (1+0,277)) = 58,67 mi/h

LCMIN = (1 * 60) + (1 * 80) = 140 sprememb/h

Snw =

S= (1250+125) / ((1250 / 58,67) + ( 125 /

33


3 DIMENZIONIRANJE KRIŽIŠČA

Semafor je naprava za signalizacijo in nadzor prometa. Postavljen je na križišču, prehodu

za pešce, železniški progi ali katera koli druga položaja, ki bi z uporabo enotne v barvi,

označenih prehodih varnost. Policisti so prve pripomočke za svoj posel dobili že leta

1868, ko je v Londonu začel delovati prvi semafor. Sestavljen je bil iz vrtljivega nosilca,

na katerega sta bili rdeča in zelena plinska svetilka. Rdeča luč je pomenila »stoj«, zelena

pa le »pozor«. S pomočjo vzvoda se je celotni aparat sukal okrog svoje osi in na tak način

urejal promet. Prvi semafor je deloval le nekaj mesecev, saj je že S pojavom avtomobilov

se je promet v velikih mestih še bolj zgostil in potreba po učinkovitem reguliranju poteka

mestnega prometa je silovito naraščala. Rešitev je prišla iz Združenih držav Amerike, kjer

so se spet domislili semaforja, vendar v sodobnejši električni obliki. V Salt Lake Cityju je

leta 1912 namreč policist Lester Wire izumil prvi električni semafor z rdečo in zeleno

svetilko. Avgusta 1914 je podjetje American Traffic Signal Company na vogal 105. ceste

in Avenije Euclid v Clevelandu postavilo prvi prometni semafor, ki je še vedno imel dve

barvi, rdečo in zeleno, na spremembo barve pa je opozarjal zvonec. 2. januarja 1869 med

obratovanjem eksplodiral in hudo ranil policista, ki ga je upravljal. V Detroitu, središču

ameriške avtomobilske industrije, se je policijski častnik William Pots domislil bolj

učinkovitega sistema. Za novi semafor je določil tri barve, rdečo, rumeno in zeleno z

enakimi pomeni kot danes ter krmilnim mehanizmom, ki ga je upravljal policist. Januarja

1919 je takšen semafor začel urejati križišče dveh najbolj živahnih avenij v Detroitu, čez

dobro leto pa jih je bilo že petnajst. Da bi svojo iznajdbo tudi patentiral, se je prvi domislil

šele ameriški izumitelj Garret Morgan, ki je leta 1923 razvil prvi popolnoma samodejni

semafor, ki ni potreboval nadzora policista.

Ene najučinkovitejših naprav, ki pomagajo urejati promet v mestih poleg statične prometne signalizacije so svetlobno signalne naprave (SSN). Uporabljamo jih za tekoče in varno odvijanje prometa v križiščih in na nevarnih odsekih cest. Poznamo več vrst SSN:

• semaforji za motorna vozila, pešce in kolesarje

• semaforji za tirna vozila (tramvaj,vlak)

• opozorilne svetlobne naprave (utripalci)

Namen SSN:

34

http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=sl&sl=hr&u=http://bs.wikipedia.org/wiki/%25C5%25BDeljezni%25C4%258Dka_pruga&prev=/search%3Fq%3Dsemafor%2Bwikipedija%26hl%3Dsl%26client%3Dfirefox-a%26sa%3DX%26rls%3Dorg.mozilla:sl:official%26prmd%3Divns&rurl=translate.google.si&usg=ALkJrhg5iF8f4vJpPGjDJGcndL8OaHLiww

http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=sl&sl=hr&u=http://bs.wikipedia.org/w/index.php%3Ftitle%3DPje%25C5%25A1a%25C4%258Dki_prelaz%26action%3Dedit%26redlink%3D1&prev=/search%3Fq%3Dsemafor%2Bwikipedija%26hl%3Dsl%26client%3Dfirefox-a%26sa%3DX%26rls%3Dorg.mozilla:sl:official%26prmd%3Divns&rurl=translate.google.si&usg=ALkJrhiNDCG6Jo9pkuqNyYNAsxQ1OTaBDQ

http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=sl&sl=hr&u=http://bs.wikipedia.org/wiki/Raskrsnica&prev=/search%3Fq%3Dsemafor%2Bwikipedija%26hl%3Dsl%26client%3Dfirefox-a%26sa%3DX%26rls%3Dorg.mozilla:sl:official%26prmd%3Divns&rurl=translate.google.si&usg=ALkJrhgwjf5WgW8Tn3Zhlk2Qn_JXsxwBwQ

http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=sl&sl=hr&u=http://bs.wikipedia.org/wiki/Saobra%25C4%2587aj&prev=/search%3Fq%3Dsemafor%2Bwikipedija%26hl%3Dsl%26client%3Dfirefox-a%26sa%3DX%26rls%3Dorg.mozilla:sl:official%26prmd%3Divns&rurl=translate.google.si&usg=ALkJrhid9_9axSom18SZ4ZWjGkORybskWw


• povečanje propustnosti križišč,

• izboljšanje prometne varnosti,

• učinkovitejše vodenje prometa,

• opozarjanje na prometno nevarna mesta.

Cilj vzpostavitve semaforjev v križišče je zagotoviti nemoteno, tekoče in čim bolj varno

potekanje prometa skozi križišče in doseči čim večjo prepustnost. Kriteriji, pod katerimi se

signalizacija uvaja v križišče so:

kriterij prometne varnosti,

kriterij potekanja prometa,

kriterij prometnega vodenja,

kriterij prometnih obremenitev ter

kombinirani kriterij.

Kriterij prometne varnosti se upošteva predvsem, če se v križišču pričakuje pogostost naletov,

pogostost nesreč med levimi zavijalci in nasprotnim prometnim tokom, nesreče med vozili in

pešci ali kolesarji, ter tam, kjer križišče prečka veliko šolarjev, starejših oseb in invalidov.

mtplpmatnnsns U130U70U5UUU

Uns … utež nesreč semaforiziranega križišča

Unns … utež nesreč nesemaforiziranega križišča

Umat … utež nesreč z materialno škodo

Ulp … utež nesreč z lahko poškodovanimi

Utp … utež nesreč z težko poškodovanimi

Um … utež nesreč z mrtvimi

Kriterij prometnega vodenja se upošteva za vzpostavitev koordinacije krmiljenja na daljšem

odseku z več vmesnimi križišči, če so ovirana vozila JPP pri prečkanju ceste ali vključevanju

v promet, če želimo preprečiti vstop prihajajočih vozil v križišče na prometno

preobremenjeno cesto. Za kriterij potekanja prometa velja, če promet v ne semaforiziranem

križišču ne more potekati tekoče, lahko z ukrepi kot so semafor, kanaliziranje, izboljšamo

prometno dogajanje. Prometno dogajanje pa je nujno izboljšati če so v konični uri kolone, ki

35


segajo preko sosednjega križišča, in pa če je čas čakanja daljši od 3 minut. Pri kriteriju

prometnih obremenitev se določi pripadajoča mejna časovna praznina, izračunajo se vrednosti

glavnega prometnega toka ter mejna prometna obremenitev na stranski prometni smeri.

3.1 Metodologija izvajanja po postopku HCM

Poglavje o signalizaciji križišča vsebuje metodologijo za analizo zmogljivosti in raven

storitev NU v obravnavanem križišču. Pri analizi je treba upoštevati veliko različnih

dejavnikov in sicer prevladujoče razmere, vključno z obsegom prometnih tokov, prometno

sestavo, geometrijske lastnosti in podrobnosti signalizacije križišče.

Metodologija se osredotoča na določitev NU za znane ali predvidene razmere in tako

obravnava zmogljivosti, NU, in druge ukrepe za učinkovitosti posameznih voznih tokov ter

NU za križišče kot celoto. Zmogljivost se oceni glede na razmerje med povpraševanjem

pretoka in zmogljivostjo (v/c), ker se NU vrednoti na podlagi povprečne zamude vozila v

križišču. Primarni izračun po tej metodologiji je torej nivo usluge.

3.2 Določanje NU

Določanje NU je neposredno povezano z vrednostmi zamude. Merila so navedena v spodnji

tabeli.

Za motorni promet:

Tabela 11: Kriteriji za nivo usluge v signaliziranem križišču

36


3.3 Vhodni podatki

Vhodne informacije so podlaga za izbiro računske vrednosti in postopkov v modulih, ki

sledijo. Podatki, ki so potrebni so podrobni in raznoliki ter spadajo v tri glavne kategorije:

geometrijski, prometni in signalizacijski pogoji.

Geometrijski podatki:

število voznih pasov, povprečna širina voznih pasov, naklon priključka, prisotnost obcestnega parkiranja, dodatni pasovi za leve in desne zavijalce in dolžina pasov za leve in desne zavijalce.

Prometni pogoji:

merodajne prometne obremenitve na vseh priključkih (voz/h), osnovni nasičen prometni tok, faktor konične ure PHF, kvaliteta napredovanja dol. Skupine manevrov, vpliv sosednjih križišč, začetna kolona, vpliv voznih pasov, delež komercialnih vozil, prometne obremenitve pešcev, prometne obremenitve kolesarjev, število ustavljanja avtobusov (CBD – 12 bus/h) vpliv parkiranja,

Signalizacija:

dolžina ciklusa, vrsta signalne naprave,

37


najdaljši in najkrajši čas zelene luči (od 15 do 30 s, min 4s), čas rumeno rumene luči (od 3 do 6 s), čas hoje pešcev čez cesto in vmesni čas pešcev (min 7 s) ter razdelitev faz.

Za postavitev semaforjev v križišče se določi fazni načrt. Poznamo, dvo-fazno, tri-fazno in pa

štiri-fazno krmiljenje. Dvo-fazno se uvaja tam, kjer je malo pešcev in se omogoči le delna

zaščita zavijalcev. Značilnost tri-faznega krmiljenja je uvedena samostojna faza za leve

zavijalce. Tri-fazno krmiljenje pa uvajamo v križišče, kjer je hiter nasprotni promet, večje

število pasov, ki vozijo naravnost, večje število zavijalcev in pa slabša preglednost v križišču.

3.4 Določitev parametrov trajanja faze

3.1.1 Razmerje med obremenitvijo in nasičenim tokom

Izračun razmerja med obremenitvijo in nasičenim tokom na vseh skupinah pasov. Znotraj

posamezne faze je tista skupina pasov z največjim razmerjem - kritična skupina pasov.

3.1.2 Izračun minimalnega trajanja ciklusa

Cmin –> Xc = 1

(s)

L – izgubljeni čas znotraj ciklusa (s)

Xc – razmerje med obremenitvijo in nas. tokom

y – razmerje kritičnih tokov

38


3.1.3 Izračun ciljnega trajanja faze

C1,2 –> Xc = 0,8 – 0,9

(s)


Xc – razmerje med obremenitvijo in nas. tokom


Sedaj moramo smiselno izbrati trajanje cikla C iz 3.1.2 in 3.1.3

3.1.4 Izračun trajanja zelene luči (g) in dejanskega razmerja Xc

(s)

3.5 Določitev skupin manevrov in skupin voznih pasov

Uporabljamo naslednja pravila za določitev skupine voznih pasov:

vsi vozni samo za zavijanje (levo ali desno) so samostojna skupina,

39


vsi mešani (shared – naravnost in levo) vozni pasovi so samostojna skupina,

vsi drugi pasovi naj bodo v svoji skupini.

3.6 Določitev količine prometa po skupinah manevrov

Količina prometa (merodajne prometne obremenitve) se določi za skupine manevrov takrat,

ko obstajajo vozni pasovi za posamezno vrsto zavijanj (exclusive) in ko ni mešanih voznih

pasov v priključku.

3.7 Določitev količine prometa po skupinah voznih pasov

Če ni mešanih voznih pasov ali je samo en pas v priključku potem je preslikava manever =>

vozni pas = 1:1.

V nasprotnem primeru je potrebno pogledati navodila iz Poglavja 31 (HCM 2010 dodatki).

40


Slika 14: Primer določitve količin prometa

3.8 Določitev prilagojenega nasičenega prometnega toka

(voz/h/pas)

- s0 = osnovna vrednost nasičenega toka

- fw = vpliv širine voznega pasa

- fHV = vpliv deleža komercialnega prometa v prometnem toku

- fg = vpliv naklona cestišča

- fp = vpliv obstoja parkirnih mest in parkiranja

- fbb = vpliv ustavljanja avtobusov

- fa = vpliv vrste območja

- fLU = vpliv razmerja med prometnimi tokovi v skupini pasov

- fLT = vpliv levih zavijalcev v skupini voznih pasov

- fRT = vpliv desnih zavijalcev v skupini pasov

- fLpb = vpliv pešcev na leve zavijalce

- fRpb = vpliv peščev in kolesarjev na desne zavijalce

Osnovna vrednost nasičenega prometnega toka:

41


= 1900 voz/h/pas za urbana področja z več kot 250.000 preb.

= 1750 voz/h/pas za druga urbana področja

Vpliv širine voznega pasu

3.9 Vplivi

Vpliv deleža komercialnih vozil

PHV = delež kom. vozil v toku ET = ekvivalent za vsako vrsto = 2.0

Vpliv naklona voznega pasu

Uporablja se za Pg med -6% in +10%.

Vpliv obstoja parkirnih mest in parkiranja

42


N = število pasov v skupini pasov Nm = Število parkirnih manevrov na skupini pasov

Vpliv parkiranja v 250 ft (80 m) vplivnem pasu. Gornja meja Nm = 180 man/h

Vpliv ustavljanja avtobusov

Nb = Število ustavljanj avtobusov

Vpliv postajališč JPP v 250 ft (80 m) vplivnem pasu. Gornja meja Nb = 250 man/h.

Vpliv vrste območja

Mestno središče (CBD) = 0,9

Vpliv razmerja med prometnimi tokovi v skupini pasov

Če ima skupina voznih pasov en mešan (shared) ali poseben pas za zavijalce (exclusive) potem je 1. Če jih ima več < 1.

43


Vpliv desnih zavijalcev v skupini pasov

Vpliv geometrije križišča. ER = 1.18

Vpliv levih zavijalcev v skupini pasov

Vpliv geometrije križišča. EL = 1.05

Vpliv pešcev in kolesarjev

Je odvisen od načina vodenja prometa , signalnih nastavitev , količine ne motoriziranih udeležencev ter velikosti konfliktne površine. V splošnem je 1, drugače glej Poglavje 31.

3.10 Določitev deleža uvozov med zeleno lučjo

44


To naredimo s pomočjo štetja prometa:

ng = število vozil, ki uvozi v zeleno luč (voz)

qd = prometna obremenitev prereza (voz/s)

3.11 Določitev kapacitete in razmerja v/c

Kapaciteta je v splošnem določena z

(voz/h)

in ne velja za mešane skupine pasov in tam kjer zavijalci nimajo prednosti pred pešci

Razmerje med merodajno obremenitvijo in kapaciteto:

Kritično razmerje v/c v križišču:

45


C – trajanje ciklusa (s)



(s)

Kritično razmerje se izračuna na osnovi določitve kritične faze – tj kombinacije v/s, ki je

največja.

3.12 Določitev zamud

(s/voz)

d – kontrolne zamude (s/voz)

d1 – enakomerne zamude (s/voz)

d2 – dodatne zamude (s/voz)

d3 – zamude zaradi začetne kolone (s/voz)

46


47


3.12 Preračun križišča

Križišče, ki ga bomo preračunali, se nahaja na ptujski cisti.

48


49


Faktor urne konice (PHF) križišča

Križišče: 20110105

Ime križišča: MB-Ptujska-5

Število krakov: 4 Čas. interval od: 13.01.2011 06:45

Tip križišča:

Vrsta vozil:

ABCD

Vsa vozila

do: 13.01.2011 07:45

Krak A (Slivniška ul.) : 0,82

Desno (v

krak B)

Levo (v

krak D)

Naravnost (v krak C)

1,00

0,75

0,70

Krak B (Ptujska c., Ptuj,ZG) : 0,96

Desno (v

krak C)

Levo (v

krak A)

Naravnost (v krak D)

0,75

0,72

0,93

Krak C (Ul. heroja Nandeta) : 0,90

Desno (v

krak D)

Levo (v

krak B)

Naravnost (v krak A)

0,71

0,93

0,71

Krak D (Ptujska c., MB) : 0,89

Desno (v krak A) 0,55

50


Levo (v krak C) 0,68

Naravnost (v krak B) 0,87

Skupaj križišče: 0,94

Faktor urne konice (PHF) križišča




Tip križišča:

Vrsta vozil:

ABCD

Vsa vozila

do: 13.01.2011 15:30

Krak A (Slivniška ul.) : 0,69

Desno (v

krak B)

Levo (v

krak D)

Naravnost (v krak C)

0,74

0,63

0,70

Krak B (Ptujska c., Ptuj,ZG) : 0,93

Desno (v

krak C)

Levo (v

krak A)

Naravnost (v krak D)

0,75

0,69

0,91

Krak C (Ul. heroja Nandeta) : 0,93

Desno (v krak

51


D) Levo

(v krak B)

Naravnost (v krak A)

0,67

0,87

0,82

Krak D (Ptujska c., MB) : 0,84

Desno (v

krak A) Levo

(v krak C)

Naravnost (v

krak B)

Skupaj križišče: 0,86

0,55

0,68

0,87

52

od 8:00 do 9:00 143

od 7:15 do 8:15 745


Maksimalna urna obremenitev po elementih križišča




Tip križišča:

Vrsta vozil:

ABCD

Vsa vozila

do: 13.01.2011 09:00

Krak A (Slivniška ul.) :

Desno (v krak B) od 7:30 do 8:30 31

Levo (v krak D) od 8:00 do 9:00 34

Naravnost (v krak C) od 8:00 do 9:00 85

Krak B (Ptujska c., Ptuj,ZG) : od 6:45 do 7:45 1.188

Desno (v krak C) od 7:30 do 8:30 110

Levo (v krak A) od 6:30 do 7:30 137

Naravnost (v krak D) od 6:45 do 7:45 974

Krak C (Ul. heroja Nandeta) : od 6:30 do 7:30 368

Desno (v krak D) od 7:00 do 8:00 94

Levo (v krak B) od 8:00 do 9:00 132

Naravnost (v krak A) od 6:45 do 7:45 163

Krak D (Ptujska c., MB) :

Desno (v krak A) od 6:30 do 7:30 70

Levo (v krak C) od 8:00 do 9:00 75

Naravnost (v krak B) od 7:15 do 8:15 641

Križišče: od 6:45 do 7:45 2.296

53

C:B/l 1.745

D:B/n 9.462 11.774

A:B/d 567


Prometne obremenitve križišča

Šifra križišča: 20110105


Število krakov:

Tip križišča:

4

ABCD

Začetek štetja:

Konec štetja:

13.01.2011 05:00

13.01.2011 21:00

Vsa vozila

4.459

Krak C: Ul. heroja Nandeta

8.904

4.445

1.005 1.709 1.745 1.252 1.768 1.425

C:D/d C:A/n C:B/l D:C/l A:C/n B:C/d

1.005 C:D/d B:C/d 1.425

10.493 8.980 B:D/n B:D/n 8.980 11.302

508 A:D/lB:A/l 897

Krak D: Ptujska c., MB

21.665

Krak B: Ptujska c., Ptuj,ZG

23.076

1.252 D:C/l

11.172 9.462 D:B/n

458 D:A/d

D:A/d C:A/n B:A/l A:D/l A:C/n A:B/d

458 1.709 897 508 1.768 567

3.064 2.843

Krak A: Slivniška ul.

5.907

54


55

Documents

prometna tehnika seminar