OBLICZANIE PRZEPUSTOWOŚCI WĘZŁÓW WIELOPOZIOMOWYCH wg HCM

OBLICZANIE PRZEPUSTOWOŚCI WĘZŁÓW WIELOPOZIOMOWYCH wg HCM Obliczanie przepustowości węzłów wielopoziomowych sprowadza się do sprawdzenia poziomów swobody ruchu (PSR) następujących elementów węzła: przekrojów tras (dróg głównych) tworzących węzeł, włączeń i wyłączeń ramp (tj. łącznic), ew. odcinków przeplatania, skrzyżowań jednopoziomowych, jeśli są elementami węzła. Przepustowość łącznicy jest najmniejszą z następujących wartości: przepustowość włączenia lub wyłączenia łącznicy z trasy głównej, przepustowość samej łącznicy, przepustowość połączenia łącznicy z systemem sąsiednich tras. O przepustowości całej łącznicy decydują najczęściej włączenia lub wyłączenia z tras głównych. Obliczenie przepustowości sprowadza się do znalezienia poziomów swobody ruchu (PSR) na danych fragmentach tras. Sprawdzeniu podlegają trzy wartości natężeń (patrz rys. 1): 1) natężenie na prawym pasie ruchu drogi głównej tuż za wjazdem (tuż za włączeniem łącznicy): N S = N 1 + N W [E/h] 2) natężenie całkowite N a [E/h] na drodze głównej za wjazdem, między wjazdem a zjazdem lub przed zjazdem; 3) natężenie na prawym pasie ruchu drogi głównej tuż przed zjazdem (tuż przed wyłączeniem łącznicy): N 1 [E/h]. 1) N S 2) N a 3) N 1 N 1 N S N a N a N 1 N W Rys. 1. Punkty kontroli natężeń N Z 4 - numer rampy (łącznicy) Rys. 2. Schemat węzła dwupoziomowego typu WB półkoniczyna 1

Wyłączenie łącznicy nr 4 z drogi głównej klasy S(2;2) oraz włączenie łącznic nr 1 i 7 do drogi klasy S(2;2) (patrz rys. 2 i 3) L d =340 m L u =120 m N a3 =1434 p/h P c =22,6 % Na1=1421 p/h Pc=22,2 % N 1-1 Na2=905 p/h Pc=22,2 % N 1-2 N S1 N 1-3 N S2 S(2;2) Vp=80 km/h 4 7 1 N Z =516 p/h P c =22,2 % V p =40 km/h N W =529 p/h P c =23,3 % V p =40 km/h N d =89 p/h P c =14,8 % V p =40 km/h Rys. 3. Schemat wyłączenia łącznicy nr 4 i włączenia łącznic nr 1 i 7 do drogi głównej S(2;2), L u i L d odległości pomiędzy sąsiednimi łącznicami Obliczanie natężeń Natężenie ruchu na prawym pasie drogi głównej tuż przed analizowaną łącznicą N 1 zależy od ukształtowania łącznicy i jej położenia względem innych łącznic oraz liczby pasów ruchu na drodze głównej i na samej łącznicy. Natężenie to oblicza się wg wzorów podanych w tabl. A-9 (patrz załączniki). A.1. Natężenie na prawym pasie drogi głównej N 1-1 - zjazd na łącznicę jednopasową nr 4 (wzór B w tabl. A-9): N 1-1 = 165 + 0,345 N a1 + 0,520 N Z N 1-1 natężenie ruchu na prawym pasie drogi S(2;2) tuż przed zjazdem na łącznicę nr 4 N a1 całkowite natężenie na drodze S(2;2) tuż przed zjazdem na łącznicę nr 4 (1 421 P/h) N Z natężenie ruchu na łącznicy zjazdowej nr 4 (516 P/h) N 1-1 = 165 + 0,345*1421 + 0,520*516 N 1-1 = 924 [p/h] B.1. Przeliczanie natężeń w pojazdach rzeczywistych [P/h] na natężenia szczytowe w pojazdach umownych [E/h] Z wykresów na rys. A.5 (patrz załączniki) wynika, że na drodze głównej klasy S(2;2) przed analizowanym zjazdem na łącznicę nr 4 z wszystkich pojazdów ciężarowych poruszających się na drodze głównej - 70% pojazdów ciężarowych porusza się po prawym (pierwszym) pasie ruchu: P C1 = 70 % - Całkowita liczba pojazdów ciężarowych na drodze głównej S(2;2) przed zjazdem nr 4: N a1 *P c = 1 421*(22,2/100) = 315,5 P/h N a1 natężenie ruchu na drodze głównej tuż przed zjazdem na łącznicę nr 4 (1 421 P/h) P c procentowy udział w ruchu pojazdów ciężarowych na drodze głównej j.w. (22,2 %) 2

- Liczba pojazdów ciężarowych na prawym pasie ruchu drogi głównej S(2;2) przed zjazdem nr 4: N a1 *P c *P C1 = 1 421*(22,2/100)*(70/100) = 220,9 P/h P C1 procent pojazdów ciężarowych poruszających się po prawym pasie drogi głównej S(2;2) przed analizowany zjazdem nr 4 (70%) - Procentowy udział w ruchu pojazdów ciężarowych na prawym pasie ruchu drogi głównej S(2;2) przed analizowanym zjazdem nr 4: (N a1 *P c *P C1 )/N 1-1 = (1421*0,222*0,70)/924 = 0,240 = 24 % N 1-1 natężenie na prawym pasie drogi S(2;2) tuż przed zjazdem na łącznicę nr 4 (924 P/h) Przeliczanie natężeń ruchu N 1-1, N Z i N a1 w pojazdach rzeczywistych [P/h] na natężenia szczytowe w pojazdach umownych [E/h] wykonuje się wg wzorów (1) i (2) podanych poniżej: N 60 N [ E / h] (1) WGS f C f 1 C 1 P ( E 1) (2) C C P C udział pojazdów ciężarowych w ruchu f C współczynnik wpływu pojazdów ciężarowych E C współczynnik przeliczeniowy wg tabl. A.4 (dla terenów równinnych E C = ) WGS współczynnik godziny szczytu (patrz karta tematyczna) Natężenie ruchu [P/h] N 60 E C P C f C WGS N [E/h] N 1-1 = 924 N Z = 516 N a1 = 1 421 0,240 0,222 0,222 0,86 0,87 0,87 1 194 659 1 815 C.1. Ocena warunków ruchu (patrz tablica A-10 oraz tablica 6-7) N 1-1 = 1 194 [E/h] < 1 500 [E/h] poziom swobody ruchu PSR C (kol. 3 tablicy A-10) N Z = 659 [E/h] < 1 200 [E/h] (dla V p = 40 km/h) PSR max D (kol. 3 tablicy 6-7) N a1 = 1 815 [E/h] < 2 600 [E/h] (dla V p = 80 km/h) PSR max C (kol. 8 tablicy A-10) A.2. Natężenie na prawym pasie drogi głównej N 1-2 - wjazd z łącznicy jednopasowej nr 7 (wzór A w tabl. A-9) N 1-2 = 136 + 0,345 N a2-0,115 N W N 1-2 natężenie ruchu na prawym pasie drogi S(2;2) tuż przed wjazdem z łącznicy nr 7 N a2 całkowite natężenie na drodze S(2;2) tuż przed wjazdem z łącznicy nr 7 (905 P/h) natężenie ruchu na łącznicy wjazdowej nr 7 (529 P/h) N W N 1-2 = 136 + 0,345*905-0,115*529 N 1-2 = 387 [P/h] 3

B.2. Przeliczanie natężeń w pojazdach rzeczywistych [P/h] na natężenia szczytowe w pojazdach umownych [E/h] Z wykresów na rys. A.5 (patrz załączniki) wynika, że na drodze głównej klasy S(2;2) przed analizowanym wjazdem z łącznicy nr 7 z wszystkich pojazdów ciężarowych poruszających się na drodze głównej - 78% pojazdów ciężarowych porusza się po prawym (pierwszym) pasie ruchu: P C1 = 78 % - Całkowita liczba pojazdów ciężarowych na drodze głównej S(2;2) przed wjazdem nr 7: N a2 *P c = 905*0,222 = 200,9 P/h N a2 natężenie ruchu na drodze głównej tuż przed wjazdem z łącznicy nr 7 (905 P/h) P c procentowy udział pojazdów ciężarowych na drodze głównej j.w. (22,2 %) - Liczba pojazdów ciężarowych na prawym pasie ruchu drogi głównej S(2;2) przed wjazdem nr 7: N a2 *P c *P C1 = 905*0,222*0,78 = 156,7 P/h P C1 procentowy udział pierwszego (prawego) pasa w ruchu pojazdów ciężarowych (78%) - Udział pojazdów ciężarowych na prawym pasie ruchu drogi głównej S(2;2): (N a2 *P c *P C1 )/N 1-2 = (905*0,222*0,78)/387 = 0,410 = 41 % N 1-2 natężenie na prawym pasie drogi S(2;2) tuż przed wjazdem z łącznicy nr 7 (387 P/h) Przeliczanie natężeń ruchu N 1-2, N W i N a2 w pojazdach rzeczywistych [P/h] na natężenia szczytowe w pojazdach umownych [E/h] wykonuje się wg wzorów (1) i (2) podanych na str. 3. Natężenie ruchu [P/h] N 60 E C P C f C WGS N [E/h] N 1-2 = 387 N W = 529 N a2 = 905 0,410 0,233 0,222 0,78 0,86 0,87 551 683 1 156 C.2. Ocena warunków ruchu (patrz tablica A-10 oraz 6-7) N S1 = N 1-2 + N W gdzie N S1 natężenie na prawym pasie drogi S(2;2) tuż za wjazdem z łącznicy 7 N S1 = 551 + 683 = 1 234 [E/h] < 1 450 [E/h] PSR C (kol. 2 tablicy A-10) N a2 (za wjazdem) = N a2 (przed wjazdem) + N W N a2 (za wjazdem) =1156 + 683 = 1 839 [E/h] < 2 600 [E/h] (dla V p = 80 km/h) PSR max C (kol. 8 tablicy A-10) N W = 683 [E/h] < 1 200 [E/h] (dla V p = 40 km/h) PSR max D (kol. 3 tablicy 6-7) A.3. Natężenie na prawym pasie drogi głównej N 1-3 - wjazd z łącznicy jednopasowej nr 1 (wzór E w tabl. A-9) N 1-3 = 123 + 0,376 N a3-0,142 N d 4

N 1-3 natężenie ruchu na prawym pasie drogi S(2;2) tuż przed wjazdem z łącznicy nr 1 N a3 całkowite natężenie na drodze S(2;2) tuż przed wjazdem z łącznicy nr 1 (1 434 P/h) natężenie ruchu na łącznicy wjazdowej nr 1 (89 P/h) N d N 1-3 = 123 + 0,376*1434-0,142*89 N 1-3 = 650 [P/h] B.3. Przeliczanie natężeń w pojazdach rzeczywistych [P/h] na natężenia szczytowe w pojazdach umownych [E/h] Z wykresów na rys. A.5 (patrz załączniki) wynika, że na drodze głównej klasy S(2;2) przed analizowanym wjazdem z łącznicy nr 1 z wszystkich pojazdów ciężarowych poruszających się na drodze głównej - 70% pojazdów ciężarowych porusza się po prawym (pierwszym) pasie ruchu: P C1 = 70 % - Całkowita liczba pojazdów ciężarowych na drodze głównej S(2;2) przed wjazdem nr 1: N a3 *P c = 1 434*0,226 = 324,1 P/h N a3 natężenie ruchu na drodze głównej tuż przed wjazdem z łącznicy nr 1 (1 434 P/h) P c procentowy udział pojazdów ciężarowych na drodze głównej j.w. (22,6 %) - Liczba pojazdów ciężarowych na prawym pasie ruchu drogi głównej S(2;2) przed wjazdem nr 1: N a3 *P c *P C1 = 1 434*0,226*0,70 = 226,9 P/h P C1 procentowy udział pierwszego (prawego) pasa w ruchu pojazdów ciężarowych (70%) - Udział pojazdów ciężarowych na prawym pasie ruchu drogi głównej S(2;2): (N a3 *P c *P C1 )/N 1-3 = (1 434*0,226*0,70)/650 = 0,350 = 35 % N 1-3 natężenie na prawym pasie drogi S(2;2) tuż przed wjazdem z łącznicy nr 1 (650 P/h) Przeliczanie natężeń ruchu N 1-3, N d i N a3 w pojazdach rzeczywistych [P/h] na natężenia szczytowe w pojazdach umownych [E/h] wykonuje się wg wzorów (1) i (2) podanych na str. 3. Natężenie ruchu [P/h] N 60 E C P C f C WGS N [E/h] N 1-3 = 650 N d = 89 N a3 = 1 434 0,350 0,148 0,226 0,80 0,91 0,86 903 109 1 853 C.3. Ocena warunków ruchu (patrz tablica A-10 oraz 6-7) N S2 = N 1-3 + N d N S2 = 903 +109 = 1 012 [E/h] < 1 450 [E/h] PSR C (kol. 2 tablicy A-10) N a3 (za wjazdem) = N a3 (przed wjazdem) + N d N a3 (za wjazdem) =1 853 +109 = 1962 [E/h] < 2 600 [E/h] (dla V p = 80 km/h) PSR max C (kol. 8 tablicy A-10) N d = 109 [E/h] < 1 200 [E/h] (dla V p = 40 km/h) PSR max D (kol. 3 tablicy 6-7) 5

ZAŁĄCZNIKI: Tablica A-9. Charakterystyka wjazdów i zjazdów 6

Tablica A-9. Charakterystyka wjazdów i zjazdów (cd) 7

Tablica A-9. Charakterystyka wjazdów i zjazdów (cd) 8

Tablica 6-7. Klasyfikacja warunków ruchu na łącznicy Tablica A-10. Natężenia krytyczne na wjazdach i zjazdach (wg HCM) 9