INŻYNIERIA RUCHU. rozdział 8 Projektowanie sygnalizacji - podstawy

Transkrypt

1 INŻYNIERIA RUCHU rozdział 8 Projektowanie sygnalizacji - podstawy WERSJA 2013 Podstawowe przepisy Rozporządzenie Ministrów: Infrastruktury oraz Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 31 lipca 2002 r. W sprawie znaków i sygnałów drogowych Dz. U nr 170 poz Załączniki 1, 2, 3, 4 do rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 3 lipca 2003 r. W sprawie szczegółowych warunków technicznych dla znaków i sygnałów drogowych oraz urządzeń bezpieczeństwa ruchu drogowego i warunków ich umieszczania na drogach Dz. U nr 220 poz Załącznik 3: Szczegółowe warunki techniczne dla sygnałów drogowych i warunki ich umieszczania na drogach Inżynieria ruchu, rozdział 8 2 1

2 Spis treści załącznika 3 rozdziały Przepisy ogólne 1.1. Postanowienia wstępne 1.2. Warunki budowy lub modernizacji sygnalizacji 1.3. Zasady utrzymania sygnalizacji 2. Pojęcia podstawowe 2.1. Pojęcia ogólne 2.2. Pojęcia związane z sygnalizacją 3. Warunki techniczne 3.1. Pojęcia podstawowe 3.2. Rodzaje sygnalizatorów 3.3. Wymagania funkcjonalne urządzeń sygnalizacji Inżynieria ruchu, rozdział 8 3 Spis treści załącznika 3 rozdziały Rodzaje sygnałów 4.1. Zasady ogólne 4.2. Sygnały dla kierujących pojazdami 4.3. Sygnały dla pieszych 4.4. Sygnały dla rowerzystów 4.5. Sygnały dla pieszych i rowerzystów 4.6. Sygnały dla kierujących tramwajami 4.7. Sygnały dla kierujących autobusami 5. Rodzaje sygnalizacji 5.1. Zasady podziału sygnalizacji 5.2. Podział ze względu na przeznaczenie 5.3. Podział ze względu na powtarzalność pracy 5.4. Podział ze względu na trwałość instalacji 5.5. Podział ze względu na współpracę z innymi sygnalizacjami Inżynieria ruchu, rozdział 8 4 2

3 Spis treści załącznika 3 rozdziały Ocena konieczności stosowania sygnalizacji 6.1. Zasady ogólne 6.2. Zasady szczegółowe 6.3. Pomocnicze kryterium punktowe dla oceny potrzeby zastosowania sygnalizacji świetlnej 7. Zasady lokalizacji i umieszczania sygnalizatorów 7.1. Zasady ogólne 7.2. Zasady umieszczania sygnalizatorów na drodze 7.3. Zasady lokalizacji sygnalizatorów 8. Program sygnalizacji 8.1. Zasady ogólne 8.2. Wymagania formalne 8.3. Wymagania bezpieczeństwa ruchu 8.4. Wymagania optymalizacyjne Inżynieria ruchu, rozdział 8 5 Spis treści załącznika 3 rozdziały Wymagania eksploatacyjne sygnalizacji 9.1. Zasady ogólne 9.2. Dokumentacja pracy sygnalizacji 10. Konstrukcje i wzory barwne Inżynieria ruchu, rozdział 8 6 3

4 ZAKRES ZASTOSOWAŃ SYGNALIZACJI ŚWIETLNEJ: Inżynieria ruchu, rozdział 8 7 SYGNALIZATORY (1): S1 S2 S3 Inżynieria ruchu, rozdział 8 8 4

5 SYGNALIZATORY (2): S5 S6 Inżynieria ruchu, rozdział 8 9 SYGNALIZATORY (3): dla autobusów dla tramwajów Inżynieria ruchu, rozdział

6 SYMBOLE GRAFICZNE SYGNALIZATORÓW Inżynieria ruchu, rozdział 8 11 DEFINICJE: strumień ruchu grupa sygnalizacyjna grupy kolizyjne punkt kolizji cykl sygnalizacyjny faza sygnalizacyjna czas międzyzielony program sygnalizacji Inżynieria ruchu, rozdział

7 OBLICZANIE CZASÓW MIĘDZYZIELONYCH: t m t ż t e t d t e s e l v e p t d s v d d 1 Inżynieria ruchu, rozdział 8 13 CZASY MIĘDZYZIELONE Z UDZIAŁEM PIESZYCH: s e s e s d v e : dla pieszych = 1,4 m/s (1,0 m/s w przypadku przejść dla niepełnosprawnych), dla rowerzystów = 2,8 m/s Inżynieria ruchu, rozdział

8 Przykład obliczeń i macierzy czasów międzyzielonych K1 K2 K3 K4 K1 3 4 K1 K2 4 3 K2 K3 4 3 K3 K4 3 4 K4 K1 K2 K3 K4 Inżynieria ruchu, rozdział 8 15 Przykład obliczeń czasów międzyzielonych z udziałem pieszych Inżynieria ruchu, rozdział

9 Dwie fazy ruchu I II Inżynieria ruchu, rozdział 8 17 Symbole sygnałów w wersji czarno- białej Inżynieria ruchu, rozdział

10 Program sygnalizacji (wersja czarno- biała) Inżynieria ruchu, rozdział 8 19 Program sygnalizacji (wersja kolorowa) Inżynieria ruchu, rozdział

11 INŻYNIERIA RUCHU rozdział 9 Sygnalizacje wielofazowe WERSJA 2013 I sygnalizacja dwufazowa wersja z podfazą II Ia Inżynieria ruchu, rozdział

12 sygnalizacja trójfazowa dwa warianty I II III I II III Inżynieria ruchu, rozdział 8 23 I II sygnalizacja czterofazowa wydzielone lewoskręty III IV Inżynieria ruchu, rozdział

13 I II sygnalizacja czterofazowa sterowanie wlotami III IV Inżynieria ruchu, rozdział 8 25 PRZYKŁAD SYGNALIZACJI WIELOFAZOWEJ Z PODFAZAMI Inżynieria ruchu, rozdział

14 Podstawowe pojęcia Natężenie nasycenia - przykład dla relacji na wprost S S 200 3,5 0 w i 30 1 i 1 u c Obciążenie relacji (wlotu, fazy) y Q S Inżynieria ruchu, rozdział 8 27 Inżynieria ruchu, rozdział

15 Obliczanie długości cyklu Wzór Webstera T C 1,5 to 5 1Y Dobór długości cyklu T C s Inżynieria ruchu, rozdział 8 29 Obliczanie długości faz Podział względem stopni nasycenia t zi T Z yi Y Długości minimalne t z min 8s pokonanie przejścia przez pieszych Inżynieria ruchu, rozdział

16 PROGRAM SYGNALIZACJI W WERSJI KOLOROWEJ Inżynieria ruchu, rozdział 8 31 LOKALIZACJA SYGNALIZATORÓW Inżynieria ruchu, rozdział

17 LOKALIZACJA SYGNALIZATORÓW Inżynieria ruchu, rozdział 8 33 LOKALIZACJA SYGNALIZATORÓW Inżynieria ruchu, rozdział

18 LOKALIZACJA SYGNALIZATORÓW Inżynieria ruchu, rozdział 8 35 LOKALIZACJA SYGNALIZATORÓW Inżynieria ruchu, rozdział

19 LOKALIZACJA SYGNALIZATORÓW Inżynieria ruchu, rozdział 8 37 INŻYNIERIA RUCHU rozdział 10 Wielkości oceny warunków ruchu WERSJA

20 Sposoby organizacji ruchu na skrzyżowaniach - przypomnienie 1. Skrzyżowanie o wlotach równorzędnych 2. Skrzyżowanie z wyznaczoną drogą (relacją) z pierwszeństwem przejazdu 3. Rondo 4. Skrzyżowanie wyposażone w sygnalizację świetlną (sterującą ruchem) Inżynieria ruchu, rozdział 8 39 Inne terminy związane z oceną warunków ruchu dla skrzyżowań Rezerwa przepustowości: C C Q Stopie wykorzystania przepustowości: X Q C Inżynieria ruchu, rozdział

21 Komplet wielkości do oceny warunków ruchu wlot/ relacja Q [P/h] G e [s] - S [P/h] C [P/h] C [P/h] X - d [s] PSR - Uwaga: nie wszystkie wielkości występują w każdym typie skrzyżowania Inżynieria ruchu, rozdział 8 41 POZIOM SWOBODY RUCHU - PSR Poziom swobody ruchu - jakościowa miara warunków ruchu uwzględniająca odczucia użytkowników ruchu drogowego. Warunki ruchu: PSR I bardzo dobre PSR II - dobre PSR III -przeciętne PSR IV - złe Inżynieria ruchu, rozdział

22 Przykład PSR Inżynieria ruchu, rozdział 8 43 PRZEPUSTOWOŚĆ DROGI Przepustowość możliwa -[C m ] największa liczba pojazdów osobowych jaka może w idealnych warunkach geometrycznych i ruchowych przejechać przez przekrój jezdni. Przepustowość rzeczywista -[C wr ] obliczona dla określonych warunków geometrycznych i ruchowych. Krytyczne natężenie ruchu - natężenie po przekroczeniu którego warunki ruchu będą gorsze od ustalonych dla danego poziomu swobody ruchu. Inżynieria ruchu, rozdział

23 Obliczanie przepustowości C C f f f n Inżynieria ruchu, rozdział 8 45 Parametry wpływające na przepustowość szerokość pasa ruchu i poboczy, rodzaj poboczy liczba pasów ruchu struktura kierunkowa ruchu struktura rodzajowa ruchu pochylenie podłużne jezdni (typ terenu) promienie łuków poziomych przeszkody boczne i inne elementy towarzyszące lokalizacja organizacja ruchu widoczność elementy blokujące natężenie ruchu relacji nadrzędnych natężenie ruchu badanej relacji czas reakcji kierowców długość (udział) sygnału zielonego Inżynieria ruchu, rozdział

24 Przykład wpływu szerokości Inżynieria ruchu, rozdział 8 47 Przykład wpływu struktury rodzajowej ruchu f C = [1+u C (E C 1)] -1 Inżynieria ruchu, rozdział

25 Podstawowe instrukcje do oceny warunków ruchu Highway Capacity Manual 2010, Transportation Research Board, Metoda obliczania przepustowości skrzyżowań z sygnalizacjąświetlną. Instrukcja obliczania, GDDKiA Warszawa 2004 Metoda obliczania przepustowości rond. Instrukcja obliczania, GDDKiA Warszawa 2004 Metoda obliczania przepustowości skrzyżowań bez sygnalizacji świetlnej. Instrukcja obliczania, GDDKiA Warszawa 2004 Instrukcja obliczania przepustowości dróg zamiejskich, GDDP Warszawa 1991 Instrukcja obliczania przepustowości dróg I i II klasy technicznej (autostrady i drogi ekspresowe), GDDP Warszawa 1995 Inżynieria ruchu, rozdział 8 49 Wielkości w oparciu o które ustala się PSR dla skrzyżowań straty czasu (d) PSR I II III IV Skrzyżowanie wyposażone w sygnalizację > 80 Średnie straty czasu [s] Skrzyżowanie bez sygnalizacji lub rondo > 50 Inżynieria ruchu, rozdział

26 INŻYNIERIA RUCHU rozdział 11 Ocena warunków ruchu dla skrzyżowań z sygnalizacją WERSJA 2013 Elementy skrzyżowania wyposażonego w sygnalizację Inżynieria ruchu, rozdział

27 Procedura oceny warunków ruchu Inżynieria ruchu, rozdział 8 53 Inżynieria ruchu, rozdział

28 Dodatkowe wielkości występujące dla skrzyżowa wyposażonych w sygnalizację Ge C S T Natężenie nasycenia Rodzaj relacji Na wprost Bezkolizyjna w lewo Bezkolizyjna w prawo Kolizyjna z pojazdami z przeciwnego wlotu: -skręt w lewo na pasie niewydzielonym, -skręt w lewo na pasie wydzielonym Kolizyjna z pieszymi na skrzyżowaniu położonym w: - centrum, ulice handlowe, - poza centrum i przy małym ruchu pieszych 1600 n = 1 n > 1 Q n ,75 Q 1500 e n Q n ,75 Q 750 n 1500 e n liczba pasów ruchu z potokiem nadrzędnym, Q n natężenie relacji nadrzędnej S [E/hz] Inżynieria ruchu, rozdział 8 55 Wpływ relacji skrętnych Inżynieria ruchu, rozdział

29 Wpływ powierzchni akumulacji Inżynieria ruchu, rozdział 8 57 Wpływ przystanków Inżynieria ruchu, rozdział

30 30 Inżynieria ruchu, rozdział 8 59 Straty czasu 2 d 1 d f d k X T d 1, min a s s a t C X w r X X t d Inżynieria ruchu, rozdział 8 60

31 PSR I II III IV Średnie straty czasu [s] > 80 Inżynieria ruchu, rozdział 8 61 Dla porównania: PSR I II III IV Średnie straty czasu [s] > 80 Inżynieria ruchu, rozdział

32 INŻYNIERIA RUCHU rozdział 12 Ocena warunków ruchu dla skrzyżowań bez sygnalizacji WERSJA 2013 Wloty i relacje podporządkowane Inżynieria ruchu, rozdział

33 Procedura oceny warunków ruchu Inżynieria ruchu, rozdział 8 65 Relacje nadrzędne Inżynieria ruchu, rozdział

34 34 Inżynieria ruchu, rozdział 8 67 Wpływ dodatkowych czynników Inżynieria ruchu, rozdział 8 68 Przepustowość wyjściowa , f g n t t Q f e t C , f g n t t Q f e t C

35 t g Relacja podporządkowana Relacja skrętu w lewo z drogi z pierwszeństwem przejazdu AL i BL Relacja skrętu w prawo z wlotu podporządkowanego CP i DP Relacja na wprost z wlotu podporządkowanego CW i DW Relacja skrętu w lewo z wlotu podporządkowanego CL i DL 1 5,6 Teren zabudowy Miejscowości do 30 tys. mieszk. 6,0 6,1 6,3 2 6,1 Miejscowości powyżej 30 tys. mieszk. Liczba pasów nadrzędnych 1 5,2 5,4 5,5 5,6 2 5,7 Poza terenem zabudowy W strefie dużych aglomeracji 5,7 6,5 6,5 6,6 Pozostał e 6,1 7,3 7,0 7,4 Inżynieria ruchu, rozdział 8 69 t f Relacja podporządkowana Relacja skrętu w lewo z drogi z pierwszeństwem przejazdu AL i BL Relacja skrętu w prawo z wlotu podporządkowanego CP i DP Relacja na wprost z wlotu podporządkowanego CW i DW Relacja skrętu w lewo z wlotu podporządkowanego CL i DL Teren zabudowy 2,5 3,1 3,3 3,2 Poza terenem zabudowy Znak A-7 3,1 3,5 3,4 2,7 Znak B- 20 3,7 4,0 3,8 Inżynieria ruchu, rozdział

36 Straty czasu PSR I II III IV Średnie straty czasu [s] > 50 Inżynieria ruchu, rozdział 8 71 Wloty na rondo Inżynieria ruchu, rozdział

37 Parametry związane z rondem Inżynieria ruchu, rozdział 8 73 Procedura oceny warunków ruchu Inżynieria ruchu, rozdział

38 Typy rond Inżynieria ruchu, rozdział 8 75 Relacje nadrzędne Inżynieria ruchu, rozdział

39 Przepustowość wyjściowa C 0 Qn tg Qn exp( 0,95 ) 3600 Qn t f 1 exp( 1,10 ) 3600 Średnica D z [m] < > 36 Ostęp t g [s] Odstęp t f [s] 5,0 3,0 4,8 2,9 4,6 2,8 4,5 2,7 Inżynieria ruchu, rozdział 8 77 Inżynieria ruchu, rozdział

40 Straty czasu PSR I II III IV Średnie straty czasu [s] > 50 Inżynieria ruchu, rozdział 8 79 Dla porównania PSR I II III IV Średnie straty czasu [s] > 50 Inżynieria ruchu, rozdział

41 INŻYNIERIA RUCHU rozdział 13 Ocena warunków ruchu na węzłach drogowych Przykłady oceny WERSJA 2013 Elementy węzła podlegające ocenie warunków ruchu: Odcinki międzywęzłowe Odcinki przeplatania Zjazdy (pasy wyłączenia) Wjazdy (pasy włączenia) Inżynieria ruchu, rozdział

42 Wpływ pojazdów ciężkich oraz nierównomierności ruchu f C = [1+u C (E C 1)] -1 Q O Q m k 15 k 15 Q 4 q max 15 Inżynieria ruchu, rozdział 8 83 Odcinki międzywęzłowe dróg ruchu szybkiego PSR A B C D E F A B C D E F maksymalna k 0 [E/km/pas] ,5 zmienna ,3 zmienna minimalna V [km/h] zmienna Prędkość ruchu swobodnego V s = 100 km/h zmienna Q k [E/h/pas] Prędkość ruchu swobodnego V s = 120 km/h zmienne zmienne maksymalne Q/C 0,33 0,55 0,78 0,95 1,00 zmienne 0,27 0,45 0,68 0,87 1,00 zmienne Inżynieria ruchu, rozdział

43 Odcinki międzywęzłowe dróg ruchu szybkiego c.d. Inżynieria ruchu, rozdział 8 85 Odcinki przeplatania V Qp 1 a 1 Q b c Q n 3,3 l d p PSR A B C D E F minimalna V w [km/h] < 56 minimalna V n [km/h] < 56 Inżynieria ruchu, rozdział

44 Odcinki przeplatania c.d. Inżynieria ruchu, rozdział 8 87 Wjazdy i zjazdy k ,403 0,00456Qr 0,00485Q12 0, l w k,643 0,00534Q 0, l z Inżynieria ruchu, rozdział

45 Wjazdy i zjazdy c.d. PSR A B C D E F maksymalna k [E/km/pas] 6,0 12,5 17,5 22,0 25,0 27,5 > 23,0 minimalna V [km/h] < 67 Inżynieria ruchu, rozdział 8 89 A Przykłady G Dane startowe : -Konfiguracja węzeł / skrzyżowanie -Struktura kierunkowa ruchu -Udział pojazdów ciężkich A G Inżynieria ruchu, rozdział

46 Elementy węzła do oceny warunków ruchu A A W ramach węzła typu trąbka wystąpią: 2 pasy wyłączenia i 2 pasy włączenia Inżynieria ruchu, rozdział 8 91 Skrzyżowanie jako wlot podporządkowany G Warunki ruchu wyznaczamy dla trzech relacji: oba skręty z wlotu podporządkowanego oraz lewoskręt z drogi głównej. wlot/ relacja Q [E/h] Q n [E/h] t g [s] t f [s] C [E/h] C [P/h] X - d [s] PSR - G Inżynieria ruchu, rozdział

47 Skrzyżowanie jako wlot podporządkowany c.d. W lewo: W prawo: C e t f Q t n f 1,10 tg C e t f Q t n f 1,07 tg d Q C L L Inżynieria ruchu, rozdział 8 93 Skrzyżowanie jako rondo Zakładamy rondo jednopasowe. Warunki ruchu wyznaczamy dla czterech relacji każdego z wlotów. wlot/ relacja Q [E/h] Q n [E/h] t g [s] t f [s] C [E/h] C [P/h] X - d [s] PSR - C 0 Qn tg Qn exp( 0,95 ) 3600 Qn t f 1 exp( 1,10 ) 3600 Inżynieria ruchu, rozdział

48 Skrzyżowanie wyposażone w sygnalizację trójfazową Dla każdej relacji należy obliczyć wielkości według zestawienia: wlot/ relacja Q [E/h] G e [s] - S [E/h] C [E/h] C [E/h] X - d [s] PSR - d 2 T C X X 1 X 1 2 3,5 X C 2 Inżynieria ruchu, rozdział