Úvodní list

I N S T I T U T D O P R A V YVŠB – Technická univerzita Ostrava

Fakulta strojní17. listopadu 15; 708 00 Ostrava – Poruba

tel.: 59 699 1283; 5210http://www.id.vsb.cz

Úvodní list

Návrh SSZ(světelného signalizačního

zařízení)

VÝPOČTY PEVNÝCH SIGNÁLNÍCH PLÁNŮ

...\OŘD-přednesy\SSZ-navrh.ppt

Předmět: Organizace a řízení dopravy

S-453; 4. ročník magisterského studia; 2003/2004

Připravil: Ing. Vladislav Křivda, Ph.D.

Technické podmínky TP 81

Navrhování světelných signalizačních zařízení

pro řízení silničního provozu

Centrum dopravního výzkumu Brno

(CDV Brno)

1996

ISBN 80-902141-2-6

Fáze a fázové schémaFáze je časový interval, ve kterém mají současně volno určité, zpravidla vzájemně nekolizní dopravní pohyby na křižovatce.

Fázové schéma je přiřazení dopravních pohybů jednotlivým fázím a nejvýhodnější pořadí fází.

Třífázové schéma

Čtyřfázové schéma

Signální programSignální program je program řízení SSZ, který určuje pořadí a délku signálních dob jednotlivých světelných signálů.

Návrh signálního programu má tyto kroky:• sestavení fázového schéma• výpočet mezičasů • výpočet délky cyklu• výpočet dob jednotlivých fází

Vstupním podkladem je:• dopravní průzkum• podrobná situace (1:200 nebo 1:500) – tzv. situační schéma• rozbor nehodovosti

Mezičas (mezidoba) - definice

Mezičas je časový interval od konce zelené na návěstidle pro jeden směr po začátek doby zelené na návěstidle pro kolizní směr.

Kolizní dopravní pohyby jsou ty vzájemné pohyby vozidel (nebo pohyby vozidel a chodců), které se kříží nebo připojují.

Vzorce pro výpočet mezičasů 1/2

Mezičas tm [s]:

v

vozvv v

lLt

n

nn v

Lt

Vyklizovací doba tv [s] – doba, kterou potřebuje vozidlo na projetí od stopčáry ke konci kolizní plochy (bodu), resp. kterou potřebuje chodec k chůzi od vstupu do vozovky za návěstidlem na konec kolizní plochy

Najížděcí doba tn [s] – doba, kterou potřebuje první vozidlo následující fáze zelené k projetí vzdálenosti od stopčáry ke koliznímu bodu

Bezpečnostní doba tb [s]– doba, v průběhu které mohou vjet do křižovatky vozidla, která nemohou již bezpečně zastavit v době žluté před křižovatkou

bnvm tttt

Vzorce pro výpočet mezičasů 2/2

Lv [m] – vyklizovací dráha

Ln [m] – najížděcí dráha

lvoz [m] – délka vyklizujícího vozidla

vv [m/s] – vyklizovací rychlost (vyklizujícího vozidla n. chodce)

vn [m/s] – najížděcí rychlost (najíždějícího vozidla n. vstupujícího chodce)

v

vozvv v

lLt

n

nn v

Lt

Standardní metody pro výpočet mezičasů – 1/2

Standardní metody pro výpočet mezičasů – 2/2

Výpočet mezičasů pro jednotlivé kolizní směry – 1/4

(bez ohledu na pořadí fází)

A1A2A3

B1

B2

B3

C3C2C1

D3

D2

D1

P1

P4

P2

P3

NAJÍŽDÍ

VYKLIZUJE

OSTATNÍ


ze situačního schématu

standardníhodnoty

výpočtem

výpočtem

stand. hodn.

zaokrouhlit

tm,skut zaokroulujeme vždy nahoru

Tabulka pro najíždějící směr A1: Kolizní směry


Tabulky pro další najíždějící směry, např:

• Pro najíždějící A2• jsou vyklizující

tyto kolizní směryB1, B2, B3, C1, D1, D2, P1, P3 A1

A2A3

B1

B2

B3

C3C2C1

D3

D2

D1

P1

P4

P2

P3

Nutno dodělat tabulky pro dalšínajíždějící směry: A3, B_, C_, D_, P_


Tabulky pro další najíždějící směry, např:

Naj. směr

Vyklizující

kolizní směry

A1 B1,B2,C2,C3,D1,D2,P1,P4

A2 B1,B2,B3,C1,D1,D2,P1,P3

A3 C1,D2,P1,P2

B1 A1,A2,C1,C2,D2,D3,P1,P2

B2 A1,A2,C1,C2,C3,D1,P2,P4

B3 A2,D1,P2,P3

C1 A2,A3,B1,B2,D1,D2,P2,P3

C2 A1,B1,B2,D1,D2,D3,P1,P3

C3 A1,B2,P3,P4

Naj. směr

Vyklizující

kolizní směry

D1 A1,A2,B2,B3,C1,C2,P3,P4

D2 A1,A2,A3,B1,C1,C2,P2,P4

D3 B1,C2,P1,P4

P1 A1,A2,A3,B1,C2,D3

P2 A3,B1,B2,B3,C1,D2

P3 A2,B3,C1,C2,C3,D1

P4 A1,B2,C3,D1,D2,D3

Záporný mezičas

Vyjde-li mezičas tm záporný, pak je tm,skut = 0

Příklad:

s37

516

v

lLt

v

vozvv

s67

42

v

Lt

n

nn

s1263tttt bnvm

Tabulka mezičasů [s]

…vzájemně nekolizní směry

Mezičasy pro jednotlivé kombinace fází – 1/3

• vycházíme z předem zvolených fází a z tabulky mezičasů (pořadí fází však ještě neznáme – viz později)

• pro zjednodušení vynecháme chodce

Pro fáze následující po 1. fázi:• následuje fáze 2:

Pozn.: Uvedené hodnoty jsou z jiného příkladu a tedy nesouhlasí s hodnotami uvedenými dříve!!!

Směry, které vyklizují

ve fázi 1

Směry, které najíždějí

ve fázi 2

4-fázové schéma

Z důvodu bezpečnosti vybíráme největší hodnotu


• následuje fáze 4: tj. kombinace 14 tm,14

Směry, které vyklizují

ve fázi 1(stejné směry jako

v předchozím kroku)

Směry, které najíždějí

ve fázi 3

• následuje fáze 3:


Pro fáze následující po 2. fázi:• následuje fáze 1: tj. kombinace 21 tm,21 • následuje fáze 3: tj. kombinace 23 tm,23






Volba optimálního pořadí fázíVycházíme z nutnosti nejkratšího „součtového“ mezičasu tm,x

kde x ... příslušné číslo kombinace fází

Nejvýhodnější je kombinace č.4, tj. 1-4-3-2 (tm,x=14s=min)

METODA SPOTŘEBY ČASUVýpočtové fiktivní zatížení M: • pro každou fázi vybereme ten směr s tzv. rozhodující

intenzitou I, tj. ta největší• je-li tato I rozdělena do více fází, tak tento směr

neuvažujeme a bereme směr s 2. nejvyšší intenzitou I

hod/.v.jk.k.n

M nárůstI

MI MIV pro 4 fáze

n … počet řadících pruhu tohoto směruknárůst … nárůstový koeficient (např. 1,3)

k … výsledný koeficient faktoru omezení pro vyšetřovaný směr:

nchodbRsklš k.k.k.k.k.kk

Koeficienty – 1/3

Šířkový koeficient kš:• šířka řadícího pruhu:

• 2,75m1,15

• 3,0-3,5m1,00

• 3,75m0,85

Koeficient sklonu kskl:• sklonové poměry:

• stoupání:• +3,5%1,10• +5,5%1,15

• klesání• -3,5%0,90• -5,0%0,85

Koeficienty – 2/3

Koeficient poloměru odbočování kR:• poloměr odbočování:

• 10m 1,15• 15m 1,10• 30m 1,05

Koeficient odbočujících kodb:• podíl odbočujících, které jsou

v 1 řadícím pruhu s přímo jedoucími:• 10% 1,05• 20% 1,10• 30% a víc 1,20

Koeficienty – 3/3

Koeficient chodců kch:• intenzita chodců:

• slabá 1,05• střední 1,10• silná 1,15

Koeficient počtu řadících pruhů pro tentýž směr na 1 vjezdu kn:

• 2 pruhy (3,5m) 1,05• 2 pruhy (3,0m) 1,10• 3 pruhy (3,0m) 1,15

Součet výpočtových fiktivních zatížení (pro 4 fáze): hod/.v.jMMMMM IVIIIIII

Výpočtová délka cyklu

s

S

M1

tC mv

tm…součet mezičasů mezi jednotlivými fázemi

pro vybranou kombinaci fází [s]S…saturovaný tok … S=(14001800) j.v./hod

Saturovaný tok: Maximální počet vozidel, která mohou projet profilem stopčáry za jednotku času při ideálních dopravních podmínkách [j.v./hod]

Skutečná délka cyklu

sC.10,105,1C v•zvýšení o (510)%:

Délka zelené

sM.SC

z

Pro 4 fáze:zv,I - pro MI - zI

zv,II - pro MII - zII

zv,III - pro MIII - zIII

zv,IV - pro MIV - zIV

Kontrolní součet:

Kapacita vjezdu:

IVIIIIIIm zzzztC

hod/.v.jz.CS

K ii

%100.K

1Ri

ii

I

Rezerva:

Musí platit: K > I

Délka řadícího pruhu:

mzC.M.3600

0,7iii l

Délka signálu:žlutý … min 3 szelený … min 5 s (3 s)červený … 1 sčervený+žlutý … 2 s Délky cyklu:minimální … 30 soptimální … 5080 smaximální … 90120 s

METODA SATUROVANÉHO TOKU

• Websterova metoda• Saturace=nasycení

• Princip metody:• stanovení délky cyklu a zelených v závislosti na stupních

saturace vjezdů v jednotlivých fázích

Saturovaný tok: • maximální počet vozidel, která mohou projet profilem

stopčáry za jednotku času při ideálních dopravních podmínkách [j.v./hod]

Základní saturovaný tok řadícího pruhu

• saturovaný tok závislý jen na šířce řadícího pruhu

• pro sběrné komunikace, obousměrné, 4 a vícepruhové nebo 1-směrné, 2 a vícepruhových s v=50-60km/h s kvalitním povrchem vozovky:

• v ostatních případech:

kde š…šířka řadícího pruhu [m]- platí pro š4m; při větší š se bere š=4m!

)5,3š.(301900S )pruhu.(zákl

)5,3š.(1001800S )pruhu.(zákl

Základní saturovaný tok vjezdu

• je-li vjezd tvořen 1 řadícím pruhem:

• je-li vjezd tvořen více řadícími pruhy:

)pruhu.(zákl.zákl SS

)pruhu.(zákl.zákl SS

Saturovaný tok vjezdu – 1/2

.obl.skl.zákl k.k.SS

a.02,01k .skl • koeficient sklonu (10,8):

• a…podélný sklon vjezdu [%]

• koeficient oblouku (10,4):

f.5,1RR

k .obl

Saturovaný tok vjezdu – 2/2

• R…poloměr směrového oblouku při odbočování [m]

• f…podíl odbočujících vozidel z celkové intenzity vjezdu (01):

• pro samotný odbočovací pruh: f=1• Rfikt.=1,5m … fiktivní poloměr

- používá se, existuje-li pro levý odboč. pruh společný s přímým směrem a dávají-li přednost protisměru

h/vozvjezduenzitaintcelková

h/vozvozidelchodbočujícíenzitaintf

Stanovení délky cyklu – 1/4

• stupeň saturace:

• v každé fázi se vybere vjezd s nejvyšším stupněm saturace (tj. ymax) – kritický vjezd fází Y

• celkový stupeň saturace:

Sy

I

n

1iiymaxY


• ztrátový čas pro každou fázi:• produktivní (efektivní) zelená – doba, po kterou vozidla

projíždějí stopčarou v saturovaném toku:

• z…délka zelené• 2…pojížděná žlutá

(část žlutého signálu, kdy vjede poslední vozidlo)• 1…reakční ztráta (zdržení rozjezdem)

s1z12z´z


• ...• ztrátový čas pro každou fázi – doba mezi koncem

efektivní zelené v této fázi a začátkem efekt. zelené v následující fázi, tj. neproduktivní doba při změně fází:

• celkový ztrátový čas za cyklus:

• i…i-tá fáze• n…počet fází

1tz´zt mm l

n

1iiL l


• Délka cyklu:

sY15L.5,1

Copt

optopt C.5,1CC.75,0

Doba zelené:

s1Y

LC.yz

hod/.v.jC´z

.SK IK

%100.K

1R

I

Kapacita vjezdu:

Rezerva kapacity vjezdu:

Kapacita vjezdu pro tramvaje:

Rezerva kapacity vjezdu pro tramvaje:

hod/vlakůC

3600.1

18z

INTEGERK vtram

%100.K

1R tramtram

I

• zv…počet vlaků

• ... nejbližší celé číslo menší než (zv/18)…tj.dolů

18z

INTEGER v

Příklad signálního plánu:

Institut dopravy, Fakulta strojní, VŠB – TU Ostrava17. listopadu 15; 708 00 Ostrava – Poruba

kancelář: A-736telefon: 59 732 5210

e-mail: [email protected]://www.id.vsb.cz/krivda

Závěrečný list

Ing. Vladislav Křivda, Ph.D.

Kontakty

http://www.id.vsb.cz http://www.id.vsb.cz/lsd

Úvodní list

Documents