Download docx - Dejan Saobracajni Tok i Njegove Osnovne Velicine

TEHNIČKI ŠKOLSKI CENTARZVORNIK

MATURSKI RAD IZ BEZBEDNOST I REGULISANJE SAOBRAĆAJA

TEMA: SAOBRAĆAJNI TOK I NJEGOVE OSNOVNE VELIČINE

Profesor: Učenik: Vladan Vuković Dejan Popović

Karakaj, 2014.godine

Maturski rad Dejan Popović

Sadržaj:

Uvod...............................................................................................3

Teorija saobraćajnog toka..............................................................4

Osnovne veličine saobraćajnog toka.............................................6

Protok (brzina) vozila...................................................................7

Gustina saobraćajnog toka........................................................10

Brzina saobraćajnog toka..........................................................11

Vrijeme putovanja......................................................................12

Jedinično vrijeme putovanja......................................................12

Interval slijeđenja vozila............................................................12

Rastojanje slijeđenja vozila.......................................................13

Zaključak......................................................................................14

Literatura:.....................................................................................15

2


Uvod

Teorija saobraćajnog toka predstavlja naučnu oblast koja izučava uslove odvijanja saobraćaja na putu. Teorija saobraćajnog toka svrstava se u mlade naučne discipline čiji koreni datiraju oko tridesetih godina ovog veka. Početak njenog razvoja vezuje se za primenu teorije verovatnoće u opisivanju odredjenih karakteristika saobraćajnog toka.

Osnovni zadaci teorije saobraćajnog toka su istraživanje i definisanje osnovnih veličina saobraćajnih tokova i karakteristika tih veličina, kao i istraživanje zavisnosti osnovnih veličina saobraćajnog toka kao osnove za analizu uslova odvijanja saobraćaja i upravljanja saobraćajnim tokovima na putnoj mreži.

Sva vozila koja se kreću posmatranim delom puta su istog izvorišta i imaju isti cilj putovanja, čine saobraćajni tok. Ako se posmatra odvijanje saobraćja na jednoj deonici puta, može se videti da se vozila kreću različitim brzinama na pojedinim delovima deonice, da se međusobno pretiču i da jedno vozilo svojim načinom kretanja utiče na druga vozila. Što je broj vozila na deonici veći, to će i ovi uticaji biti izraženiji.

Osnovno pri povećanom obimu saobraćaja, čijem razrešenju i međusobnom usaglašavanju treba rešiti, jeste da se ostvare što veća bezbednost , što veća brzina savlađivanja deonice, što bolje iskorišćavanje kapaciteta saobraćajnice i da se izbegne zagušenje. Način na koji se saobraćajni tok odvija utiče na mogućnost razrešavanja i usaglašavanja ovih problema.

Saobraćajni tokovi će se odvijati u zavisnosti od sledećih faktora:tehničko-eksploatacionih karakteristika puta (širina, podužni nagib, zakrivljenost, stanje kolovoza itd.);struktura toka, tj. vrste vozila u toku (putnička, teretna, autobusi, autovozovi, traktori, motocikli itd.); svojstva vozila (gabaritne dimenzije, vučne karakteristike, efikasnost kočionog sistema itd.); regulativnih mera (ograničenja brzine, zabrane preticanja itd.); vremenskih prilika (sneg, kša, suvo) i doba dana.

3


Teorija saobraćajnog toka

Teorija saobraćajnog toka je naučna disciplina koja se bavi izučavanjem uslova kretanja motornih vozila u saobraćajnim tokovima na mreži drumskih saobraćajnica.

U ovladavanju složenom problematikom uslova kretanja motornih vozila u saobraćajnim tokovima, teorija saobraćajnog toka bavi se sljedećim značajnim pitanjima:

- Istraživanjem i definisanjem osnovnih pokazatelja, mjerodavnih za opisivanje saobraćajnih tokova, koji se nazivaju parametri saobraćajnog toka;

- Istraživanjem postupaka za mjerenje osnovnih parametara saobraćajnog toka u realnim putnim i saobraćajnim uslovima;

- Istraživanjem zavisnosti između osnovnih parametara saobraćajnog toka u idealnim putnim i saobraćajnim uslovima;

- Istraživanjem odgovarajućih modela za iskazivanje zavisnosti između osnovnih parametara saobraćajnog toka u realnim uslovima puta i saobraćaja;

- Istraživanjem odgovarajućih modela za iskazivanje zavisnosti osnovnih parametara saobraćajnog toka od tehničkoeksplotacionih karakteristika puta i

- Istraživanjem karakteristika saobraćajnih tokova u idealnim i realnim uslovima.

4


Praktična namjena opštih saznanja iz teorije saobraćajnog toka ogleda se u sljedecem :

- Vrednovanje postojeće mreže ili njenih pojedinih dijelova, sa gledišta udovoljenja zahtjeva dostignutog i očekivanog saobraćaja, u cilju utvrđivanja realnih potreba za poboljšanjem postojeće mreže ili njenih pojedinih dijelova u dinamici vremena;

- Na osnovu ovog vrednovanja vrši se identifikacija nastanka uskih grla, kao i kvalitativno definisanje adekvatnih mjera koje treba preduzeti u cilju eliminisanja uskih grla;

- Vrednovanju mogućnosti projektovane mreže ili njenih pojedinih dijelova;

- Stvaranju odgovarajućeg alata potrebnog za definisanje neophodne analitičke osnove, o uslovima odvijanja saobraćaja na posmatranim mrežama pri dostignutim i očekivanim zahtjevima saobraćaja, koja je potrebna za planiranje i raspodjelu saobraćajnih tokova, programiranje transportnih zadataka na mreži i dr.

Problem mjerenja veličina koje opisuju saobracajni tok predstavlja centralni i osnovni problem koji se javlja u svim sektorima drumskog saobraćaja i transporta.

Načini provođenja i kvaliteta ovih mjerenja mogu se međusobno toliko razlikovati da njihovi rezultati često nisu odmah usporedivi, tako da mogu uticati na analize i faze planiranja koje eventualno slijede nakon obavljenih mjerenja.

Uvođenje novih instrumenata za monitoring otvara pitanja vezana za njihovu primjenu u direktnom utvrđivanju parametara saobraćajnog toka. Kada se radi o direktnom mjerenju, potrebno je provjeriti mogućnost korištenja posebno opremljenih vozila.

Mogućnost ove metodologije još uvijek nije potpuno ispitana i čini se da zavisi o broju i prostornoj i vremenskoj distribuciji opremljenih vozila u mreži.

5


Osnovne veličine saobraćajnog toka

Pri definisanju osnovnih veličina saobraćajnog toka, najprije treba reći da se pod pojmom saobraćajni tok podrazumijeva istrovemeno kretanje više vozila na putu u određenom poretku.

Za opisivanje saobraćajnih tokova i zakonitosti kretanja motornih vozila u saobraćajnim tokovima na drumskim saobraćajnicama neophodno je definisati adekvatne pokazatelje. Ti se pokazatelji, u teoriji saobraćajnog toka, nazivaju osnovne velicine saobraćajnog toka ili osnovni parametri saobraćajnog toka.

Na današnjem stepenu razvijenosti teorije saobraćajnog toka i praktićnih znanja, koja se koriste pri rješavanju konkretnih zadataka, u red relevantnih pokazatelja za opisivanje saobraćajnih tokova najčešće se svrstavaju:

1. Protok vozila (brzina);

2. Gustina saobraćajnog toka;

3. Brzina saobraćajnog toka;

4. Vrijeme putovanja vozila u toku;

5. Jedinično vrijeme putovanja vozila u toku;

6. Vremenski interval slijeđenja vozila u toku i

7. Rastojanje slijeđenja vozila u toku.

6


Pored nabrojanih veličina u osnovne veličine spadaju:

1. Rastojanje

2. Struktura toka

3. Složenost toka

4. Mjerodavni protok

5. Karakter toka i dr.

Ovdje je prihvaćena logika da se u red osnovnih veličina uvrste pokazatelji koji omogućavaju uspostavljanje fundamentalnih relacija u uslovima idealnog toka, a da se ostali parametri uključe kao karakteristični pokazatelji osnovnih osobenosti saobraćajnog toka ciji je znacaj izuzetan u opisivanju odgovarajućih relacija u realnim tokovima.

Protok (brzina) vozila

Brzina vozila na urbanim ulicama zavisi od tri glavna faktora:

1. okoline,2. interakcije izmedu vozila,3. saobracajne kontrole.

Okolina puta uključuje :

geometrijske karakteristike izgradnje, karakteristike ivicnjaka, karakteristike susjedne korisnicke teritorije.

Okolina utiče na sljedeće:

7


1. Broj i širinu linija,2. Vrstu medijana,3. Punu vožnju,4. Prostor izmedu raskrsnica,5. Parking,6. Kolicinu pješaških zona i7. Ogranicenja brzine.

Interakcija između vozila je determinisana:

1. Gustinom saobraćaja,2. Količinom teških vozila i autobusa i3. Brzinom kretanja.

Razlikujemo:

Brzinu slobodnog toka - to je prosječna brzina saobraćaja dovoljno niska da na vozača ne utiče prisustvo drugih vozila te kada saobraćajni znakovi i semafor na raskrsnicama nisu prisutni ili su dovoljno udaljeni da nemaju uticaj na izbor brzine.

Vozač rijetko može putovati ovom brzinom. Najčešće prisustvo drugih vozila ograničava brzinu kretanja jer su razlike u brzinama uzrokovane vozilima koja se nalaze ispred vozača i koja ubrzavaju sa STOP-a i još nisu dostigla slobodnu brzinu.

Kao rezultat trenda brzine vozila postaje sporiji tako da je slobodna brzina ograničena uslovima visoke gustine saobraćaja.

Brzina trčanja - rijetko se može voziti brzinom slobodnog toka. Većinu vremena brzinu određuje prisutnost ostalih vozila tako da se kao rezultat dobije brzina koja je niža od brzine slobodnog toka.

Brzina putovanja - Prisustvo kontrole saobraćaja na dijelovima ulice nastoji da umanji brzinu vozila ispod prosječne brzine kretanja.

8


Karakteristika brzine koja obuhvata uticaj kontrole saobraćaja je prosječna brzina putovanja.

Ova brzina se dobije tako što se dužina segmenta dijeli sa prosječnim vremenom putovanja. Vrijeme putovanja je vrijeme potrebno da se pređe dio ulice uključujući sva zakašnjenja uzrokovana STOP-om.

Pod pojmom protoka vozila podrazumijeva se broj vozila koji pređe posmatrani presjek saobraćajnice u jedinici vremena u jednom smjeru za jednosmjerne saobraćajnice ili u oba smjera za dvosmjerne saobraćajnice.

Sa gledišta realnih tokova, zavisno od načina posmatranja u odnosu na prostor razlikujemo:

1. Protok vozila na presjeku (odsjeka ili dionice) puta i2. Protok vozila na odsjeku puta.

Protok vozila na presjeku (odsjeka ili dionice) puta predstavlja protok koji se ostvaruje na posmatranom presjeku (odsjeka ili dionici puta).

Protok vozila na odsjeku ili dionici puta predstavlja aritmeticku sredinu protoka na n presjeka na odsjeku ili saobracajnoj dionici, gdje n→∞.

9


Gustina saobraćajnog toka

Pod pojmom gustina saobraćajnog toka podrazumijeva se broj vozila na jedinicu dužine saobraćajnice, po saobraćajnoj traci, po smjerovima za jednosmjerne saobraćajnice, odnosno u oba smjera za dvosmjerne saobraćajnice. Znači, pojam gustine vezan je prostorno za odsjek ili saobraćajnu dionicu, a vremenski za trenutno stanje. U praksi, s obzirom na vremenski period u kome se posmatra, gustina saobraćajnog toka može predstavljati:

a) Broj vozila po jedinici dužine posmatranog odsjeka (g) u trenutku posmatranja odnosno :

g= NS gdje je:

N – broj vozila u saobraćajnom toku na posmatranom odsjeku puta u odredenom trenutku,S – dužina odsjeka u kilometrima.

b) Broj vozila po jedinici dužine posmatranog odsjeka kao aritmetička sredina m - trenutnih posmatranja u nekom vremenskom period T:

_

g¿ 1m∑ι=0

m

gι

Sva teoretska uopštavanja fundamentalnih relacija u teoriji saobraćajnog toka, kada je riječ o gustini, odnose se na gustinu na odsjeku u jednom pravcu u jednom nizu u jednom smjeru. Osnovna jedinica za iskazivanje gustine je broj vozila po jednom kilometru, a osnovni simbol je g.

10


Brzina saobraćajnog toka

S obzirom da se radi o brzini saobraćajnog toka to se, za razliku od opšteg pojma brzine ili brzine kretanja pojedinačnog vozila, pod pojmom brzine toka eksplicitno misli na određenu srednju vrijednost brzina svih vozila koja učestvuju u posmatranom saobraćajnom toku.

Zavisno od načina posmatranja protoka u odnosu na prostor i vrijeme, a s obzirom i na značenja pojmova protoka vozila i gustine toka, u teoriji saobraćajnog toka se kao odgovarajuće srednje brzine koriste različiti pojmovi za opis srednjih vrijednost brzina svih vozila koja sačinjavaju posmatrani saobraćajni tok. Ovi pojmovi su sljedeći:

1. Srednja prostorna brzina toka, koja je prostorno analogna gustini vezana za odsjek puta ( S ), a vremenski za trenutak

2. Srednja vremenska brzina toka, koja je analogna prostornom protoku vozila vezanih za presjek puta, a vremenski za period osmatranja (T).

Srednja prostorna brzina saobraćajnog toka predstavlja aritmetičku sredinu trenutnih brzina svih vozila u saobraćajnom toku na posmatranog odsjeku puta. Ova brzina se u stručnoj literaturi naziva i srednja trenutna brzina. Dakle, srednja prostorna brzina toka, sa gledišta prostornog posmatranja predstavlja brzinu na odsjeku puta, a sa gledišta vremeskog posmatranja predstavlja trenutnu brzinu toka.

Srednja vremenska brzina saobraćajnog toka predstavlja aritmetičku sredinu brzina svih vozila saobraćanog toka koja prolaze posmatrani presjek puta, u određenom periodu vremena.

11


Vrijeme putovanja

Vrijeme putovanja, kao veličina saobraćajnog toka, predstavlja srednju vrijednost vremena putovanja svih vozila posmatranog saobraćajnog toka preko posmatranog odsjeka puta.

Osnovna jedinica za iskazivanje vremena putovanja saobraćajnog toka je minuta, a takođe se koriste sekunda i sat.

Jedinično vrijeme putovanja

Jedinično vrijeme putovanja predstavlja srednju vrijednost vremena, svih vozila posmatranog saobraćajnog toka, potrebnog da se pređe jedinica rastojanja tj. jedan kilometar posmatranog odsjeku puta.

Interval slijeđenja vozila

Interval slijeđenja vozila u saobraćajnom toku predstavlja vrijeme između prolaska cela dva uzastopna vozila kroz zamišljeni presjek posmatranog odsjeka puta. Sa gledišta realnih saobraćajnih tokova, zavisno od načina posmatranja toka u odnosu na prostor i vrijeme razlikujemo:Intervale slijeđenja pojedinačno za N vozila koja u periodu vremena T prođu posmatrani presjek puta;Srednju vrijednost intervala slijeđenja na posmatranom presjeku puta za N vozila u vremenu T;Interval slijeđenja na odsjeku ili dionici puta, kao aritmetički prosjek srednjih vrijednosti intervala slijeđenja na m posmatranih presjeka puta u vremenu T

12


Interval slijeđenja vozila na presjeku puta predstavlja vrijeme prolaska čela uzastopnih vozila preko posmatranog presjeka puta.

Interval slijeđenja na odsjeku ili dionici puta predstavlja aritmetičku sredinu intervala slijeđenja na n presjeka odsjeka ili dionica puta za posmatrani saobracajni tok.

Osnovna jedinica za iskazivanje intervala slijeđenja vozila je sekunda. Najčešći simbol za označavanje intervala slijeđenja vozila je th. Interval slijeđenja vozila ima veliki značaj za opisivanje uslova odvijanja saobraćaja na putevima, ne samo kao osnovni pokazatelj za teorijska uopštavanja međuzavisnosti u saobraćajnom toku, već i u inžinjerskoj praksi kao reperni indikator kvaliteta saobraćajnog toka.

Rastojanje slijeđenja vozila

Rastojanje slijeđenja vozila predstavlja prostorni razmak između čela dva uzastopna vozila u saobraćajnom toku i najčešće se oznacava sa Sh, a izražava se u metrima.

Sa gledišta realnih saobraćajnih tokova na odsjeku puta rastojanje slijeđenja predstavlja srednju vrijednost svih rastojanja slijeđenja između uzastopnih vozila u određenom toku na posmatranom odsjeku ili dionici puta. Kod rastojanja slijeđenja vozila razlikujemo:

Konkretna rastojanja između pojedinih vozila u saobraćajnom toku koja su se našla u određenom trenutku na posmatranom odsjeku ili dionici puta, gdje je i=1,2,.., n

Srednja vrijednost trenutnih rastojanja između svih vozila u saobraćajnom toku koja su se našla u određenom trenutku na posmatranom odsjeku ili dionici puta

Aritmetički prosjek m srednjih trenutnih rastojanja utvrđenih na posmatranom odsjeku u periodu vremena T

U stručnoj tehnologiji za dužinu odsjeka ili dionice često se kratko kaže rastojanje, što treba razlikovati od rastojanja slijeđenja vozila. Preciznije,

13


rastojanje u teoriji saobraćajnog toka predstavlja dužinu odsjeka na kome se razmatraju uslovi kretanja vozila u saobraćajnom toku.

Odsjek je dio puta sa homogenim tehnicko-eksploatacionim karakteristikama. Odsjek je po pravilu manji od saobraćajne dionice, ili je jednak sa saobraćajnom dionicom. Odsjek puta može biti za jednosmjerne saobraćajne tokove sa jednom ili više saobraćajnih traka, kao i za dvosmjerni saobraćaj sa dvije ili više saobraćajnoh traka. Odsjek pravog puta bez uspona sa savremenom ravnom saobraćajnicom dovoljne širine za kretanje jednog niza vozila u jednom smjeru odgovara idealnim putnim uslovima.

Osnovna jedinica za iskazivanje rastojanja u teoriji saobraćajnog toka jeste metar. Nije isključena i veća jedinica kao što je kilometar. Osnovni simbol za obilježavanje rastojanja jeste S, a cesto se koriste i simboli l i d.

Zaključak

Pod pojmom saobraćajni tok podrazumijeva se istrovemeno kretanje više vozila na putu u određenom poretku.

Osnovne veličine saobraćajnoj toka su:

Protok vozila (brzina); gustina saobraćajnog toka; brzina saobraćajnog toka; vrijeme putovanja vozila u toku; jedinično vrijeme putovanja vozila u toku; vremenski interval slijeđenja vozila u toku i rastojanje slijeđenja vozila u toku.

Pored nabrojanih veličina u osnovne veličine spadaju:

Rastojanje, struktura toka, složenost toka, mjerodavni protok i karakter toka i dr.

14


Literatura:

1. VUKANOVIĆ S., REGULISANJE I UPRAVLJANJE SAOBRAĆAJNIM TOKOVIMA, 2006. god.

2. EZGETA D., NADZOR I REGULISANJE DRUMSKOG SAOBRAĆAJA, El. izdanje, 2013. god.

3. STANIĆ V., TEORIJE SAOBRAĆAJNOG TOKA, SAOBRAĆAJNI FAKULTET, 2000. god.

4. www.wikipedija.org

15