19. Badania odstępu granicznego w Polsce

19. BADANIA ODSTĘPU GRANICZNEGO W POLSCE (wg Chodur, 001) Chodur (001) przedsawia przegląd meod esymaji odsępu graniznego, głównie na podsawie arykułu Brilon i inni (1997), dohodzą do wniosku, że najlepszą eoreyzną meodą esymaji odsępu graniznego jes meoda największej wiarygodnośi, do kórej wprowadza w pierwszyh dwóh rozdziałah swojego arykułu. Naomias w rzeim rozdziale przedsawia wyniki obserwaji polskih skrzyżowań dla esymaji odsępu graniznego na polskih skrzyżowaniah z prioryeowym pookiem ruhu. 19.1. Badania empiryzne dla esymaji odsępu graniznego Pomiary zrealizowano sosują ehnikę video, kórą zainsalowano na 3 skrzyżowaniah usyuowanyh w różnyh srefah urbanisyznyh w miasah i miejsowośiah różnyh wielkośi (od 0 000 mieszkańów do 750 000 mieszkańów). W większośi były o skrzyżowania ypu prioryeowego z uli dwu pasowyh z 3 lub 4 relaji, z wspólnymi lub wydzielonymi pasami dla ruhu realizowanego oraz podporządkowanymi relajami konrolowanymi znakami USTĄP lub STOP. Dla elów esymaji odsępów graniznyh i zasów nasępswa (odsęp zasu pomiędzy przybyiem jednego pojazdu podporządkowanego i przybyiem nasępnego pojazdu podporządkowanego, przy wykorzysaniu ego samego odsępu pooku głównego oraz pod warunkiem iągłej kolejki pooku boznego), określone są odsępy zasów w ruhu pooków kolizyjnyh. Różne geomeryzne paramery (dwu i wielopasowe ulie główne, możliwość przejazdu dla kolejki pojazdów skręająyh w lewo blokująyh dwa pasy pooku głównego przez pojazdy na wpros lub relaji podporządkowanej skręająej w prawo) i przydział pasa ruhu (ruh na wspólnyh i wydzielonyh pasah) były brane pod uwagę. Dla każdego przypadku idenyfikowano manewry kolizyjne i zależne (jak na przykład skrę w prawo pooku głównego). Ponado idenyfikowano odsępy zawierająe iężkie pojazdy. Była założona proedura zapisu odrzuonyh lub przyjęyh odsępów. Zawierało o przypadki manewrów lewo lub prawo skręów na wielopasową ulię główną pooki prioryeowe ze wszyskih pasów lub ylko z kolizyjnyh pasów. Dokładność esymaji odsępu graniznego zależy od poziomu ufnośi i skali obserwaji, zn. od lizby obserwowanyh odsępów akepowanyh i odrzuonyh. Jeden może przywiązywać wagę do faku, że nie każdy z obserwowanyh akepowanyh i odrzuonyh odsępów ma ę samą wagę dla konkrenej esymaji. W szzególnośi ważne są e odsępy, kóre są wybierane przez kierowów zy są akepowane zy odrzuone. Krószy odsęp, kóry jes zawsze odrzuony i jakiś dłuższy, kóry zawsze będzie akepowany, nie wpływają na końowy wynik esymaji. Bardzo ważną sprawą jes oena błędu esymaji. Wielkość odsępu dla oeny ego najważniejszego wskaźnika waha się w przedziale (.0, 18.0) s. Analizowane wielkośi próbek (pary odsępów: najdłuższy przyjęy i odrzuony) będąe podsawą esymaji odsępu graniznego samohodów osobowyh dla indywidualnyh ruhów manewrowyh na skrzyżowaniu, wahały się od 39 do 890. Łązne wielkośi próbek wynosiły odpowiednio: ruh skręów w lewo relaji uliy głównej 11 97, ruh skręów w prawo uliy boznej 1 933, ruh na wpros uliy boznej 406 i ruh skręów w lewo uliy boznej 6 583. Na Rys. 1 i. przedsawiono dysrybuany odsępów graniznyh dla indywidualnyh skrzyżowań i pooków boznyh oraz dysrybuany odhylenia sandardowego S. TPR19-373

Dysrybuana 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% Relaje uliy boznej: skrę w prawo pook na wpros skrę w lewo 0% 10% 0% Relaje uliy głównej: skrę w lewo 1 3 4 5 6 7 8 9 10 odsęp graniz. Rys. 19.1. Dysrybuana odsępu graniznego dla relaji uliy boznej 100% 90% 80% 70% Rel. uliy głównej: w lewo Dysrybuana 60% 50% 40% 30% 0% 10% 0% Relaje uliy boznej: skrę w prawo pook na wpros skrę w lewo 0 1 3 4 5 6 7 8 Odhylenie sandardowe odsępu gran. S [s] Rys. 19.. Odhylenie sandardowe odsępu graniznego dla relaji uliy boznej TPR19-374

Największe zmiany zaobserwowano dla skręów w prawo i skręów w lewo uliy boznej, a najmniejsze dla skręów w lewo uliy głównej. Założono, że średni pook ruhu jes pomiędzy S a, a wię że S = 0. 35 dla skręów w lewo uliy głównej oraz S = 0.40 dla wszyskih pooków uliy boznej. 19.. Analiza zynników określająyh odsęp granizny Zmienność odsępu graniznego pokazano na Rys. 19.1 i 19. oraz odhylenie sandardowe wysępująe na różnyh skrzyżowaniah dają możliwość dla badania zynników oraz przyzyn ih zmiennośi. Wyznazono u wsępnie grupy zynników, kóre mogą mieć wpływ na zahowanie kierowów uliy boznej. W wyniku późniejszyh analiz wpływu zynników regresji można wybrać i oenić zynniki, kóre śiśle określają odsęp granizny. Tab. 19.1 przedsawia modele oeny kryyznyh warośi esymaji wraz z poziomem wskaźników opisująyh zmiennyh (P warośi oraz R - określone dla indywidualnyh relaji uliy boznej. Tab. 19.1 Wyniki analizy regresji odsępu graniznego (samohody osobowe) Paramery Ulia główna LS Sałe NI WOA (v-40)/10 g R Współzynnik regresji 5. -0.001 0. -0.39 0.7 0.455 P - warośi 0.000 0.009 0.001 0.05 0.00 Ulia bozna PS Sałe NI VLS R Współzynnik regresji 4.4 0.008 0.013 0.305 P - warośi 0.000 0.0007 0.070 Ulia bozna WS Sałe MAV LCS MIW MIL R Współzynnik regresji 5.1 0.55-1.74-0.43 1.0 0.395 P - warośi 0.000 0.006 0.006 0.011 0.035 Ulia Bozna LS Sałe NI LCS MIL R Współzynnik regresji 6.4-0.006-0.74 0.60 0.663 P - warośi 0.000 0.000 0.10 0.0008 Oznazenia Tab. 19.1: NI - lizba mieszkańów (ysiąe), WOA - szerokość przeiwnego kierunku (m), v - prędkość uliy głównej (km/h), g - sopień podejśia (-), VLS - widozność na lewo (m), MAV - szerokość uliy głównej (m), LCS - lizba pasów uliy boznej przeinająyh (-), TPR19-375

MIV - szerokość uliy boznej (m), MIL - lizba pasów uliy boznej (-). Rys. 19.3 ilusruje wpływ średniej prędkośi relaji uliy głównej i wielkośi miasa na granizny odsęp uliy boznej (A/B LS ruh w lewo skręająy uliy głównej, C/D PS ruh skręająy w prawo a C/D LS ruh skręająy w lewo uliy boznej). Wpływ wielkośi miasa (małe miasa CS do 50 000 mieszkańów i duże miasa CL powyżej 100 000 mieszkańów) również pokazano na Rys. 19.3. Odsęp granizny [s] 10 9 8 7 6 5 4 3 1 0 CS-C/D PS CS-A/B LS CS-C/D LS Oznazenia: CS małe miasa (< 50 000 mieszkań.), CL duże miasa (> 100 000 mieszkań. A/B relaje uliy głównej, C/D relaje uliy boznej LS skrę w lewo, PS skrę w prawo CL-C/D LS CL-A/B LS CL-C/D PS 0 30 40 50 60 70 Pręd. ul. głównej v [km/h] Rys. 19.3. Oddziaływanie prędkośi uliy głównej i wielkośi miasa na odsęp granizny Analiza orzymanyh rezulaów prowadzi do wniosku, że yp znaku podporządkowania uliy boznej (USTĄP znak A-7 lub STOP znak B-0) nie wpływają na warość odsępu graniznego w znaząy sposób. Wpływ prędkośi uliy głównej nie jes niedwuznazny, jak o pokazano na Rys. 19.3 i 19.4. Zgodnie z analizą regresji z Tab. 19.1 wpływ en okazuje się saysyznie isony ylko do skręów w lewo uliy głównej. W dalszyh analizah en zynnik jes pominięy. odsęp granizny [s] 10 9 8 7 6 5 4 3 1 0 B-0 C/D PS B-0 C/D WS B-0 C/D LS Oznazenia: A-7 znak USTĄP, B-0 znak STOP, C/D relaje uliy boznej LS skrę w lewo, WS ruh na wpros, PS skrę w prawo 0 30 40 50 60 70 Prędkość uliy głów v [km/h] A-7 C/D LS A-7 C/D WS A-7 C/D PS Rys. 19.4. Wpływ prędkośi uliy głównej I rodzaju relaji uliy boznej na odsęp granizny Osaeznie ogólny model esymaji odsępu graniznego, dla wszyskih pooków ruhu zdefiniowany jes nasępująo: TPR19-376

( hw + g) phv + NI + MAL + MIL + OW ( s) = + (19..1) o w kórym zaware są nasępująe ważne zynniki: ( hv) - wielkość miasa opisana przez lizbę mieszkańów ( NI ) - lizba pasów ruhu drogi głównej ( MAL), - lizba pasów ruhu drogi boznej ( MIL) widoznośi przez pojazdy,, - jeden kierunek ruhu drogi głównej ( OW ), - naężenie ruhu iężarówek na drodze boznej ( ) grup pojazdów w relajah ( g). Paramer (efek wzajemnego ogranizenia phv sopień powiązania yh o reprezenuje warośi podsawowe odsępu graniznego oraz poprawkę na iężkie pojazdy. Tablia 19. przedsawia wielkość indywidualnyh wpływów. Wielkość odsępu graniznego skrzyżowań miejskih zasadnizo różni się od odsępu graniznego używanego w polskih meodah analizy przepusowośi z roku 1988 przedsawionego przez Traza i innyh (1988), zorienowanyh na skrzyżowania w obszarze wiejskim z uwagi na podsawę warośi i rozważane poprawki. Porównanie warośi podsawowyh odsępu graniznego o określonyh dla miejskih skrzyżowań z podobnym paramerem określonym dla wiejskih skrzyżowań (z zaleaną prędkośią drogi głównej 50 km/h) przedsawione jes w Tab. 19.3. Te warośi o jak można zauważyć w Tab. 19.3, różnią się również od rekomendowanyh warośi graniznyh nowej wersji HCM przedsawionyh przez Kye (1997). Dlaego koś mógłby swierdzić speyfikę regionalną ruhu na obszarah miejskih i narodowe warunki ruhu. Tab.19.. Wielkość warośi zynników określająyh odsęp granizny [s] Poprawki Relaje Główna LS Bozna PS Bozna WS Bozna LS Podsawowa warość odsępu graniznego o 5.5 5.3 5.7 6.1 Poprawka na: Ciężkie pojazdy Dodakowe iężkie pozaklasowe hv 0.9 0.9 0.9 0.9 3 % g 0. 0. 0. 0. Miasa > 50 000 mieszkańów MC -0.4-0.6-0.4-0.6 4-pasowa droga główna MAL 0.3 0.6 0.4 0.4 - pasowa droga bozna MIL - 0.5 0.5 0.5 Jednokierunkowa ulia główna OW - - -0.5-0.5 TPR19-377

Tab. 19.3 Porównanie odsępów graniznyh w obszarah miejskih i wiejskih z warośiami rekomendowanymi przez HCM Skrzyżowania miejskie podsawowy odsęp granizny o [s] Główna LS Relaje Bozna PS Bozna WS Bozna LS -pasowa droga główna 5.5 5.3 5.7 6.1 4-pasowa droga główna 5.8 5.9 6.1 6.5 Skrzyżowania wiejskie podsawowy odsęp granizny [s] na USTAP znak A-7 5.0 4.8 5.5 6.0 na Sop znak B-0-5.5 6.0 6.5 Podsawowy odsęp granizny zgodny z HCM o [s] -pasowa droga główna 4.1 6. 6.5 7.1 4-pasowa droga główna 4.1 6.9 6.5 7.5 19.3. Wnioski Odsępy granizne są podsawowymi paramerami dla oeny przepusowośi drogi boznej dla skrzyżowań niesygnalizowanyh, jak również używane w modelah symulayjnyh. Badania empiryzne pozwoliły na idenyfikaję i określenie odsępów graniznyh, jak również pozwoliły na określenie zynników wpływająyh na e odsępy. W yh badaniah auor zasosował meodę największej wiarygodnośi uważaną obenie za najefekywniejszą. Auor orzymał zbiór warośi odsępów graniznyh oraz odhylenie sandardowe dla różnyh warianów ruhu uliy boznej na różnyh geomeryznie skrzyżowaniah. Analiza uzyskanyh wyników pokazuje, że: wysępowanie więej niż jednego pasa na uliy boznej zwiększa warość odsępów graniznyh o 0. do 1.0 s. Jes o prawdopodobnie rezula wzajemnyh ogranizeń odległośi pomiędzy pojazdami sająymi jeden za drugim, wielopasowość uliy głównej zwiększa warośi o około 0.3 do 0.6 s dla relaji nie-prioryeowyh (włązają skręy w lewo z uliy głównej), yp znaku podporządkowania uliy boznej (USTĄP znak A-7 lub STOP znak B-0) nie ma znaząego wpływu na warośi dla samohodów osobowyh oraz wpływ en okazał się isony ylko dla skręów w lewo uliy głównej oraz ruhu na wpros z uliy boznej. Pomiary miejs miały najwięej małyh nahyleń, TPR19-378

prędkość uliy głównej (średnia prędkość niezakłóonego srumienia pojazdów uliy głównej) wpływa isonie na warośi odsępów graniznyh ylko w przypadku skręów w lewo z uliy głównej, warośi odsępów graniznyh dla iężarówek są większe o 0.7 do 1.0 s, niż dla samohodów osobowyh, warośi odsępów graniznyh dla iężarówek (jak również warośi odsępów graniznyh dla samohodów osobowyh) są zależne od nasępująyh zynników: wpływ nahylenia większego, niż 3% jes również uwzględniony w rezulaie warość odsępu graniznego wzrasa o około 0. s, można założyć, że odhylenie sandardowe S odsępu graniznego równe jes a, gdzie paramer a należy do przedziału (0.30, 0.40) dla samohodów osobowyh oraz do przedziału (0.35, 0.40) dla iężarówek, iężarówki w pooku kolizyjnym powodują wzros warośi odsępu graniznego w ruhu podporządkowanym średnio o 0. do 0.3 s (w większośi przypadków iężarówki wysępowały w pooku ruhu). Badania empiryzne wraz z podsawowymi paramerami określająymi przepusowośi podejść boznyh są speyfiką miejskih skrzyżowań. W porównaniu ze skrzyżowaniami z obszarów wiejskih można uzyskać widozne różnie pomiędzy odpowiednimi odsępami kryyznymi, jak również indywidualne wpływy. Wynikiem ej pray jes również możliwość uzyskania reprezenaywnyh danyh dla pra nad nową polską meodę oblizeniową oeny przepusowośi oraz warunków ruhu w odniesieniu do skrzyżowań prioryeowyh, spejalnie zlokalizowanyh w obszarah zabudowanyh. TPR19-379

LITERATURA Ashworh, R., 1968. A noe on he seleion of gap aepane rieria for raffi simulaion sudies, Transporaion Researh, 171-175. Ashworh, R., Boom, C.G., 1975. Driver gap-aepane behaviour a prioriy-ype inerseions, Researh Repor R. 63. Brilon, W., Koenig, R., Troubek, R.J., 1997. Useful esimaion proedures for riial gaps, In Inerseions wihou raffi Signals, Porlannd Oregon USA, 71-8. Brilon, W., 1988. Reen developmens in alulaion mehods for unsignalized inerseions in Wes Germany, Proeedings of Inernaional Workshop, Bohum, Springer Verlag, Berlin. Cassidy, M.J., Madana, S.M., Mu-Han Wang, Wang Fan Yang, 1995. Unsignalized inerseion apaiy and level of servie: Revisiing riial gap. Transporaion Researh Board, Naional Researh Counil, Washingon, D.C. 16-3. Chodur, J., 001. Esimaion of he riial gaps performane of prioriy ype inerseion. Arhives of Transpor 13-1, 15-8. Chodur, J., Gondek, S., 1978. Zagadnienie odsępów zasowyh w modelu symulayjnym skrzyżowania bez sygnalizaji świelnej, II Konferenja Naukowa Insyuu Transporu Poliehniki Warszawskiej Opymalizaja środków ehniznyh organizayjnyh i ekonomiznyh w ransporie, maeriały sekji VI Serowanie ruhem, Warszawa, 181-190. Chodur, J., Gondek, S., Traz, M., 198. 1. Meoda oblizania przepusowośi skrzyżowań bez sygnalizaji świelnej.. Zasosowanie symulaji w rozwiązywaniu zagadnień organizaji i serowania ruhem drogowym. Prae Insyuu Badawzego Dróg i Mosów Nr 4/8, WkiŁ, Warszawa. FGSV, 1991. Merkbla zur Berehnung der Leisungsfähigkei von Knoenpunken ohne Lihsignalangelagen, Forshungsgesellshaf für Srassen und Verkehrswesen, Köln. Gaa, S., 1990. Model symulayjny skrzyżowania z pierwszeńswem przejazdu, Modelowanie proesów ruhu, Edi Traz M. CPBP, Kraków. Hagring, O., 1998. Esimaion of riial gaps in wo major sreams, Pro. of he Third Inernaional Symposium on Highway Capaiy, Rysgaard R. Edior, Copenhagen, Denmark, 465-49. Harders, J., 1968. Die Leisungsfähigkei nih signalgeregeler sädisher Verkehrsknoenpunke, Serries Srassenbau und Srassenverkehrsehnik, No 76. Hewi, R.H., 1985. A omparison beween some mehods of measuring riial gap, Traffi Engineering and Conrol 6, 13-. Kye, M., 1997. Capaiy and level of servie of unsignalized inerseions: new praies in he Unied Saes, Pro. of he Third Inernaional Symposium on Inerseions Wihou Traffi Signals. Porland, Oregon U.S.A. 171-177. Marwan Al-Azzawi, 1997. An evaluaion of urren raffi models used o design prioriy junions. Traffi Engineering and Conrol, 5. Miller, A.J., Prey, R.L., 1968. Overaking on wo-lane rural roads. Pro. Ausralian Road Researh Board 4, 58-591. Raff, M., Har, J.W., 1950. A volume warran for urban sop sign, Eno Foundaion for Highway Traffi Conrol, Saugauk, Conniu. Siegloh, W., 1973. Die Leisungsermilung an Knoenpuken ohne Lihsignalseuerung. Series Srassenbau und Srassenverkehrsehnik, Hef 154. Solberg, P., Oppenlander, J., 1966. Lag and gap aepane a sop-onrolled inerseions, Highway Capaiy Reord, 118, 48-67. Traz, M., Chodur, J., 1991. Comparaive analysis of major/minor prioriy ineseion apaiy mehods, Proeedings of he Inernaional Symposium on Highway Capaiy, Karlsruhe. TPR19-380

Traz, M., Chodur, J., Gaa, S., Gondek, S. Tarko, A., 1988. Insrukja oblizania przepusowośi skrzyżowań bez sygnalizaji świelnej, Genneralna Dyrekja Dróg Publiznyh, Warszawa. Troubek, R.J., 199. Esimaing he rial aepane gap from raffi movemens, Physial Infrasruure Cenre. Queensland Universiy of Tehnology. Researh Repor 9-5. TPR19-381