4.1 Podstawa opracowania. 4. OPIS TECHNICZNY Zlecenie od Inwestora Inwentaryzacja istniejącej organizacji ruchu Pomiar natężenia ruchu pieszych na skrzyżowaniu w godzinach szczytu porannego oraz popołudniowego dnia 10.01.2012 tj. czwartek. Podkład geodezyjny 1:500 Rozporządzenie Ministrów Infrastruktury oraz Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 31 lipca 2002 r. w sprawie znaków i sygnałów drogowych (Dz.U. z 2002 r, Nr 170 poz 1393) Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 23 września 2003 r. w sprawie szczegółowych warunków zarządzania ruchem na drogach oraz wykonywania nadzoru nad tym zarządzaniem (Dz. U. Nr 177, poz. 1729), Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 03 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. 2181), wraz z załącznikami Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 2 marca 1999 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 43. poz. 430) Obwieszczenie Marszałka Sejmu Rzeczpospolitej Polski z dnia 2 czerwca 2005 w sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu ustawy - Prawo o ruchu drogowym (Dz.U. z 20 czerwca 2005 r., nr 108, poz. 908 z późniejszymi zmianami). Zarządzenie nr 20 Generalnego Dyrektora Dróg Krajowych i Autostrad z dnia 23 lipca 2004r.w sprawie wprowadzenia zasad i metod obliczania przepustowości skrzyżowań drogowych Załącznik nr 2 Metoda obliczania przepustowości skrzyżowań z sygnalizacją świetlną- instrukcja obliczania. Warszawa 2004. Inżynieria ruchu drogowego, S. Gaca, W. Suchorzewski, M. Tracz, WKŁ, Warszawa 2009.
4.2 Zakres i cel opracowania Celem opracowania jest zmiana organizacji ruchu na istniejącym przejściu dla pieszych w obrębie skrzyżowania ulic Barcińska-Szkolna-Mieleńska w Pakości w ciągu DW 251-ul. Barcińska, polegająca na wybudowaniu sygnalizacji świetlnej na przejściu dla pieszych. 4.3 Stan istniejący. Ulica Barcińska jest drogą jedno-jezdniową o nawierzchni bitumicznej posiadającą po jednym pasie ruchu dla każdego kierunku. Wzdłuż DW na odcinku do skrzyżowania po lewej stronie drogi zlokalizowany doga dla pieszych i rowerów oznakowana znakiem pionowym C13/16 o szerokości 3 m oddzielony od jezdni pasem zieleni o szerokości 1,5 m. Na odcinku od skrzyżowania w kierunki Inowrocławia znajduje się zarówno z prawej jak i lewej strony jezdni chodnik dla pieszych. Ulica Barcińska posiada pierwszeństwo przejazdu na przedmiotowym skrzyżowaniu, co jest prawidłowo oznakowane znakami pionowymi D-1. Ulica Mieleńska jest również ulicą jedno-jezdniową dwukierunkową posiadającą po jednym pasie ruchu dla każdego kierunku. Nawierzchnia ulicy Mieleńskiej została wykonana z drogowej kostki betonowej, posiada obustronne chodniki oddzielone od jezdni pasem zieleni o szerokości 1 m. Chodniki wykonane są z kostki betonowej ich szerokość wynosi 2 m dla chodnika z lewej strony oraz 4 m dla chodnika z prawej strony. W obrębie skrzyżowania z ul. Barcińską na ul. Mieleńskiej został zlokalizowany znak A-7. Ulica Szkolna w obrębie skrzyżowania jest ulicą dwukierunkową co wynika z konieczności dowożenia młodzieży szkolnej do szkoły podstawowej przez komunikację zbiorową oraz indywidualną. W dalszej części ulica szkolna jest ulicą jednokierunkową prawidłowo oznakowaną znakiem D-3. Nawierzchnia ulicy Szkolnej została wykonana z drogowej kostki betonowej, posiada obustronne chodniki wykonane z kostki betonowej o szerokości 4,5 m. W stanie istniejącym w obrębie skrzyżowania znajdują się dwa przejścia dla pieszych położone w ciągu DW 251 oznakowane prawidłowo za pomocą oznakowania pionowego D-6 oraz poziome P-10 + P-14. Na jednym z przejść pracuje osoba uprawniona do wstrzymania
ruchu pojazdów, w celu umożliwienia bezpiecznego przekroczenia jezdni dzieciom i osobom niepełnosprawnym. W bezpośrednim sąsiedztwie przedmiotowego skrzyżowania zlokalizowana jest Szkoła Gimnazjalna oraz Podstawowa, które są generatorami ruchu pieszego na przedmiotowym skrzyżowaniu. 4.4 Natężenia ruchu Jako podstawę do określenia programu projektowanej sygnalizacji świetlnej wykonano pomiar natężenia ruchu pieszych oraz skorzystano z pomiaru ruchu na drogach wojewódzkich wykonanym podczas GPR 2010 Za podstawę do obliczania prognozy ruchu wybrano wartości otrzymane z pomiaru ruchu pieszego w okresie komunikacyjnego szczytu porannego w godzinach 7.00-8.00 oraz wartości SDR w 2010r. dla ruchu kołowego, które zostały przeliczone przy pomocy współczynnika udziału godziny szczytu w SDR na godzinowe natężenia ruchu. Poniżej przedstawiono rysunek z otrzymanymi natężeniami. Wartości otrzymane z pomiarów zostały skorygowane o prognozy ruchu na rok 2022 (na 10 rok po oddaniu do użytkowania przebudowanego skrzyżowania), które zostały obliczone wg założeń do prognoz ruchu: Prognozy wskaźników wzrostu ruchu wewnętrznego na okres 2007-2037 wydanych przez GDDKiA przy założeniu minimalnego wzrostu PKB. Wartości natężeń ruchu przyjęte jako miarodajne przedstawiono na schemacie nr 1 Schemat 1. Natężenia ruchu
4.5 Program sygnalizacji świetlnej 4.5.1 Dane ogólne Sygnalizacja świetlna jest stosowana w celu segregacji w czasie kolidujących ze sobą potoków pojazdów. Głównym jej zadaniem jest kierowanie ruchem pojazdów przez podawanie użytkownikom odpowiednich sygnałów informujących o prawie, bądź zakazie przejazdu lub przejścia i ostrzeganie przed niebezpieczeństwem. W oparciu o,,rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 3 lipca 2003 r. w sprawie szczegółowych warunków technicznych dla znaków i sygnałów świetlnych oraz urządzeń bezpieczeństwa ruchu i warunków ich umieszczenia na drogach" przyjęto: długość sygnału żółtego - 3 s. długość sygnału czerwonego z żółtym - 1 s. minimalna długość sygnału zielonego dla pieszych 100% czasu przejścia pieszych przez całe przejście przy prędkości 1,4 m/s. długość sygnału zielonego mrugającego dla pieszych 4 s. 4.5.2 Część programowa Program sygnalizacji ze stanem spoczynkowym powoduje to, że jeżeli na przejściu brak jest pieszych to sygnalizacja dla grupy pieszej wyświetla sygnał czerwony, natomiast dla grup kołowych po zrealizowaniu minimalnego gwarantowanego czasu zielonego sterownik zatrzymuje odliczanie czasu zielonego i dla wlotów kołowych stale wyświetlany jest sygnał zielony. Zarejestrowanie zgłoszenia ze strony pieszych (przyciski) uruchamia odliczanie sygnału zielonego dla grup kołowych oraz przejście do fazy wzbudzonej, w której wyświetlany jest sygnał zielony dla pieszych. Po zrealizowaniu sygnału zielonego dla pieszych o określonym czasie trwania następuje przejście do fazy pierwszej. Program taki będzie programem dwufazowym realizowanym w zależności od zarejestrowanych warunków ruchowych (zgłoszeń zapotrzebowania na przejście dla pieszych). Taki system sterowania minimalizuje globalne straty czasu na przejściu poprzez zatrzymywanie potoków pojazdów tylko w przypadku zgłoszenia ze strony pieszych. W przypadku ciągłych zgłoszeń pieszych sygnalizacja będzie działać jak sygnalizacja stało czasowa.
4.5.3 Układ faz w sygnalizacji. Faza I Faza podstawowa: Strumienie pojazdów (P1, P2) otrzymują sygnał zielony jako podstawowy Strumienie pieszych (P3) otrzymują sygnał czerwony Faza II. Faza wzbudzona: Strumienie pieszych (P3) otrzymują sygnał zielony Strumienie pojazdów (P1, P2) otrzymują sygnał czerwony
4.5.4 Czasy międzyzielone. Dla przyjętych schematów faz, długości czasów międzyzielonych obliczone zostały w oparciu o Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 3 lipca 2003r. w sprawie szczegółowych warunków technicznych dla znaków i sygnałów świetlnych oraz urządzeń bezpieczeństwa ruchu i warunków ich umieszczenia na drogach". Długość dróg ewakuacji i najazdu obliczono w oparciu o punkty kolizji wyznaczone na podstawie torów jazdy na planie sytuacyjnym skrzyżowania uzupełnionym o oznakowanie poziome. Dla pary kolidujących ze sobą strumieni ruchu czasy międzyzielone wyznaczamy ze wzoru: t min m (i,j)=t ż +t e (i,j)-t d (i,j) [s], gdzie: t ż - czas trwania sygnału żółtego lub jego odpowiednika dla strumienia ewakuującego się i, w przypadku pieszych i rowerzystów t ż =0 t e (i,j) - czas ewakuacji strumienia i poza punkt kolizji ze strumieniem j t d (i,j) - czas dojazdu strumienia j do punktu kolizji ze strumieniem i Czas ewakuacji oblicza się z zależności: t (i, j) = (,) () [s], gdzie: S (i, j) - długość drogi ewakuacji strumienia i od linii zatrzymania do punktu kolizji ze strumieniem j l - wartość wydłużająca drogę ewakuacji w zależności od strumienia: 10 m dla strumienia pojazdów 14 m dla strumienia autobusów 0 m dla strumienia pieszych i rowerzystów v (i) - prędkość ewakuacyjna [m/s], którą należy przyjąć: -dla strumienia pojazdów równą prędkości dopuszczalnej na wlocie, jednak nie większą niż 14 m/s (uwzględnić lokalne uwarunkowania) -dla autobusów 10m/s dla pieszych 1,4m/s dla rowerzystów 2,8m/s
Czas dojazdu strumienia j do punktu kolizji ze strumieniem i oblicza się ze wzoru: t (i, j) = (,) () + 1 [s], gdzie: S (i, j) - długość drogi dojazdu strumienia j od linii zatrzymania do punktu kolizji ze Dla strumienia pieszych i rowerzystów t (i, j) = 0 Czas dojazdu strumienia j do punktu kolizji ze strumieniem i ze startu zatrzymanego oblicza się ze wzoru: strumieniem i v (j) - prędkość dojazdu [m/s], którą należy przyjąć dla strumienia równą t (i, j) = ( (,),) [s], gdzie: prędkości dopuszczalnej na wlocie, (uwzględnić lokalne uwarunkowania) S (i, j) - długość drogi dojazdu strumienia j od linii zatrzymania do punktu kolizji ze v (j) a - - strumieniem i prędkość dojazdu [m/s], którą należy przyjąć dla strumienia równą prędkości dopuszczalnej na wlocie, (uwzględnić lokalne uwarunkowania) zakładane maksymalne przyspieszenie pojazdó4.5.5 strumienia dojeżdżającego: - 3,5 m/s 2 dla strumienia pojazdów - 2,0 dla strumienia autobusów - 1,2 dla strumienia tramwajów Długość dróg ewakuacji i najazdu obliczono w oparciu o punkty kolizji wyznaczone na podstawie torów jazdy na planie sytuacyjnym skrzyżowania uzupełnionym o oznakowanie poziome.
Schemat 2. Punkty kolizji wraz z odległościami Wyniki obliczeń czasów międzyzielonych zostały przedstawione w tabeli 1. DOJAZD G 1 G 2 P 1 P 2 P 3 EWAKUACJA G 1 P 1 ` ` 5 s P 2 ` ` 8 s G 2 P3 4 s 3 s ` Tabela 1 Tablica czasów międzyzielonych
4.6 Schemat programu sygnalizacji świetlnej. Po podstawieniu teoretycznych optymalnych czasów trwania sygnału zielonego dla danej grupy, skonfrontowania wyników z czasem wyświetlania sygnału zielonego dla pieszych oraz uwzględnieniu czasów międzyzielonych miedzy poszczególnymi grupami sygnałowymi otrzymano program sygnalizacji świetlnej. Długość cyklu została obliczona z wzoru Webstera: T = 1,5 t + 5 1 Y Obliczając długość sygnału zielonego dla pojazdów kołowych skorzystano z wzoru: G = y Y T t t - całkowity czas tracony w cyklu Y - suma wartości stopnia nasycenia Długość sygnału zielonego dla pieszych wynika z minimalnego czasu potrzebnego na przejście pieszych przez całą szerokość jezdni. G = Se Ve S v (i) - - szerokość przejścia [s] prędkość z jaką pieszy pokonuje przejście dla pieszych należy przyjąć: 1,4m/s
Program w przypadku braku zgłoszenia na przejściu dla pieszych PROGRAM 0 CZAS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 G1 G2 Zgłoszenie na przejściu dla pieszych PROGRAM 1 ZGŁOSZENIE W przypadku braku kolejnego zgłoszenia na przejściu realizacja programu 0 W przypadku otrzymania kolejnego zgłoszenia ponowna realizacja programu 1 CZAS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 G1 G2 Program w przypadku ciągłego wzbudzania sygnalizacji przez pieszych sygnalizacja pracuje jak stałoczasowa (ciągła realizacja programu 1)- PROGRAM 2 CZAS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 G1 G2 Faza 1 Przejście 1 2 Faza 2 Przejście 2 1
Po ułożeniu programu sygnalizacji świetlnej odczytano długości sygnału zielonego dla poszczególnych grup kolizyjnych: minimalna długość sygnału zielonego dla pojazdów w przedmiotowej sygnalizacji wynosi: 18 s, długość sygnału zielonego dla pieszych w przedmiotowej sygnalizacji wynosi: 6 s Przy założeniu maksymalnego obciążenia, czyli ciągłych zgłoszeń pieszych, sygnalizacja działa jak stało czasowa. Dla maksymalnych obciążeń ruchem pieszych (ciągłe zgłoszenia) sprawdzono przepustowość skrzyżowania w związku z czym skonstruowano tabelę (tab. 2) pokazująca stopień wykorzystania przepustowości. Należy pamiętać że rzeczywista przepustowość będzie wyższa, a jednocześnie stopień wykorzystania przepustowości będzie niższy ponieważ przy obecnych natężeniach pieszych nie będzie dochodzić nieprzerwanie do ciągłych zgłoszeń pieszych. T [s] Ge [s] Ge/T S [P/hz] C [P/hz] Q [P/h] Q/C G1 18 0,45 S = 1662 748 Q = 419 0,56 40 G2 6 0,15 S = 2016 310 Q = 77 0,25 Tabela 2 Stopień wykorzystania przepustowości w programie stałoczasowym 4.7 Detekcja W związku z założeniem sterowania sygnalizacją w sposób zależny od natężeń ruchu pieszych zaprojektowano przyciski zgłoszeniowe dla pieszych, czyli detektory przez które dane ruchowe są przekazywane do sterownika sygnalizacji świetlnej. Przyciski zgłoszeniowe montować na wysokości 1,2 m nad chodnikiem. Przyciski winny spełniać wymagania zawarte w Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 3 lipca 2003r., a w szczególności posiadać optyczne potwierdzenie zgłoszenia. Nad przyciskami umieścić piktogramy Włącz przejście".
4.8 Latarnie sygnałowe Na masztach i słupach z wysięgnikami zamontować sygnalizatory świetlne, sygnalizatory akustyczne, przyciski zgłoszeniowe i inne wyposażenie zgodnie z planem sytuacyjnym. Należy zwrócić uwagę na takie zamocowanie sygnalizatorów, aby zachowana była przepisowa skrajnia. Jako źródła światła zastosować diody LED. Diody powinny równomiernie oświetlać całą powierzchnię soczewki. 4.9 Aparat sterowniczy Jako aparat sterowniczy zastosować akomodacyjny sterownik sygnalizacji realizujący acykliczne sterowanie grupowe. Konfiguracja sterownika : 1 grupa sygnalizacyjna kołowa, 1 grupa sygnalizacyjna piesza, 2 wejścia przycisków zgłoszeniowych dla pieszych, 2 wyjścia potwierdzenia zgłoszenia 24 V, Szafę sterownika zamontować na fundamencie, który wykonać zgodnie z dokumentacją producenta. Do sterowania sygnalizacji świetlnej należy wykorzystać mikroprocesorowy sterownik sygnalizacji świetlnej. Należy zastosować sterownik sterujący pracą sygnałów świetlnych o napięciu zasilania 230V. Zastosowany sterownik musi spełniać wymagania zawarte w pkt. 3.3.1 załącznika nr 3 do rozporządzenia Ministra Infrastruktury z 03 lipca 2003r. w sprawie szczegółowych warunków technicznych dla znaków i sygnałów drogowych oraz urządzeń bezpieczeństwa ruchu drogowego i warunków ich umieszczenia na drogach.
4.10 Zmiany w organizacji ruchu Przy projektowaniu programu sygnalizacji wykorzystano plan sytuacyjny skrzyżowania z naniesionym istniejącym oznakowaniem pionowym oraz poziomym. Istniejące oznakowanie oraz projektowane przedstawiono na rys. nr 2 W celu zapewnienia bezpieczeństwa ruchu wszystkim jego uczestnikom na przedmiotowym skrzyżowaniu zaprojektowano wzbudzaną sygnalizację świetlną dla pieszych. Pozwala ona na efektywne zarządzanie ruchem w miejscu gdzie ruch pieszych przecina się z ruchem pojazdów. Zlikwidowano jedno z przejść dla pieszych w celu wyeliminowania potencjalnych punktów kolizji pieszy-pojazd. Postanowiono usunąć istniejącą linię warunkowego zatrzymania P-14 przed przejściem dla pieszych na ul. Barcińskiej od strony skrzyżowania ( km 62+465). Pozostawienie tej linii może wprowadzać w błąd kierujących pojazdami z kierunku od Barcina. Będzie ona wzbudzać wątpliwości co do miejsca zatrzymania, ponieważ dojdzie do sytuacji, w której dwie linie P-14 odnosić się będą do jednego sygnalizatora. Linia ta nie jest konieczna także dla pojazdów wyjeżdżających z ul. Mieleńskiej i Szkolnej, dla tych kierujących projektuje się linie P-12 bezwzględnego zatrzymania, co pozwala na dostrzeżenie wyświetlanego sygnału. W przypadku sygnału czerwonego lub żółtego wjazd na skrzyżowanie dla pojazdów z ul. Mieleńskiej i Szkolnej jest zabroniony. Art. 25 ust. 4 (1), Ustawy z dnia 20 czerwca 1997r.-Prawo o ruchu drogowym mówi, że: Kierującemu pojazdem zabrania się: Wjeżdżania na skrzyżowanie, jeżeli na skrzyżowaniu lub za nim nie ma miejsca do kontynuowania jazdy.
W przypadku pozostawienia linii P-14 przed przejściem dla pieszych dopuszczamy możliwość zatrzymania przed nią pojazdów jadących z kierunku Barcina, spowoduje to blokowanie skrzyżowania przez te pojazdy i uniemożliwi przejazd z ul. Mieleńskiej w kierunku na wprost oraz z ul. Szkolnej w kierunku na wprost i w kierunku na lewo. Sytuacja taka wpłynełaby negatywnie na przepustowość skrzyżowania. Zastosowano bariery wygrodzeniowe dla pieszych U-12 aby uniemożliwić przechodzenie przez jezdnie w miejscu likwidowanego przejścia dla pieszych. Na ul. Barcińskiej wprowadzono oznakowanie A-29 w celu ostrzeżenia o znajdującej się sygnalizacji świetlnej w ciągu DW 251. Na ul. Mieleńskiej i Szkolnej znak A-7 zastąpiono znakiem B-20 oraz uzupełniono o oznakowanie poziome- linia bezwzględnego zatrzymania P-12. Zabieg ten ma na celu umożliwić kierującym dokładne zaobserwowanie sygnałów wyświetlanych na nowoprojektowanej sygnalizacji świetlnej. Na ul. Mieleńskiej wprowadzono dodatkowe oznakowanie pionowe F-6 (+A-29) ostrzegające o nowo-zlokalizowanej sygnalizacji świetlnej na drodze z pierwszeństwem Wprowadzono prawidłowe oznakowanie pionowe i poziome dla przejścia dla pieszych na ul. Mieleńskiej. 4.10 Uwagi Przewidywany termin wprowadzenia organizacji do dnia: 30.11.2012 Istniejące znaki zlokalizowane na skrzyżowaniu w zakresie objętym opracowaniem są w dobrym stanie technicznym, wobec czego nie przewiduje się ich wymiany. Nowe oznakowanie: - wykonać znakami średnimi typ folii 1, znaki A-7, B-20, D-6 typ foli 2. - znaki umieścić na wysokościach zgodnie z załączonymi schematami :
Schemat 3 Zasady umieszczania sygnalizatorów w stosunku do poszczególnych elementów drogi [zał. nr 3 do rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 03.07.2003, str. 33] Schemat 4 Zasady umieszczania znaków pionowych wspólnie z sygnalizatorem [zał. nr 1 do rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 03.07.2003, str. 22] Schemat 5 Zasady umieszczania znaków pionowych na drodze i ulicy [zał. nr 1 do rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 03.07.2003, str. 20] Opracował: inż. Bartłomiej Chęś