Přednáška předmětu K612PPMK Provoz a projektování místních komunikací SVĚTELNĚ ŘÍZENÉ KŘIŽOVATKY

Transkript

1 Přednáška předmětu K612PPMK Provoz a projektování místních komunikací SVĚTELNĚ ŘÍZENÉ KŘIŽOVATKY

2 První SSZ v Praze vyrobenovčkd r.1927 křižovatka ulic Hybernská, Dlážděná a Havlíčkova Můstek První automatické SSZ v Praze vyrobenovčkd r.1930 Václavské náměstí

3 NORMY, TECHNICKÉ PODMÍNKY ČSN Projektování křižovatek na pozemních komunikacích TP 81 (II.vydání) Navrhování SSZ pro řízení silničního provozu TP 235 Posuzování kapacity světelně řízených křižovatek

4 TP 81

5 Princip návrhu křižovatky řízené SSZ Stísněná dispozice křižovatky Co nejmenší počet fází Optimální pořadí fází Vyrovnané intenzity na jednotlivých větvích Minimální neproduktivní časy

6 Řadič ŘADIČ= řídící zařízení pro křižovatku umístěn ve skříňce stojící v blízkosti křižovatky změna stavů, programů vyhodnocuje a zaznamenává data z detektorů možné ovládat na místě i dálkově

7 Řadič světelné signalizace, umístěn v blízkosti křižovatky Ukázka z praxe

8 Sloupek pro ruční řízení SSZ Ukázka z praxe

9 Ukázka návěstidel Použití zelené doplňkové šipky Vyklizovací šipka

10 Signalizační zařízení pro tramvaje na výložníku. Vpravo signalizace elektricky ovládaných výhybek.

11 Světelná signalizace - chodci a cyklisté Signály pro chodce a pro cyklisty se používají zejména na přechodech pro chodce a přejezdech pro cyklisty S 9a dvoubarevná soustava se signálem pro chodce S 10 tříbarevná soustava se signály pro cyklisty (na přejezdech pro cyklisty). Ve stejném významu lze použít i signály s plnými kruhovými světly doplněné bílou tabulkou s vyobrazením jízdního kola. S 11 tříbarevná soustava se signály pro chodce a cyklisty

12 Světelná signalizace a chodci Pokud je intenzita provozu taková, že umožňuje přecházení chodců na signál stůj! (neboť mají pocit, že čekání na signál volno zdržuje), pak zapnuté SSZ zvyšují riziko nehody, k této otázce se chodci vyjadřují v každodenním referendu, při kterém tzv. hlasují nohami přecházejí na červenou při nízkých intenzitách mohou chodci, přecházet v časových mezerách mezi vozidly a s mnohem menším zdržením než při řízeném provozu.

13 Odpočítávání na přechodu - Praha

14 Řešení přechodu pro chodce v rámci SSZ - Berlín

15 Řešení přechodu pro chodce v rámci SSZ - Hamburg

16 Řešení přechodu pro chodce v rámci SSZ - London

17 Řešení přechodu pro chodce v rámci SSZ Portland, USA

18 Řešení přechodu pro chodce v rámci SSZ Portland, USA

19 Detekce vozidla Někdy se používá automatická pasivní detekce přijíždějících vozidel, Tramvaje detekovány pomocí trolejových kontaktů reagujících na elektrický sběrač, Silniční vozidla pomocí tlakových čidel pod vozovkou nebo pomocí optických či obdobných bezkontaktních čidel, Dalším způsobem je videodetekce - na obrazu z kamery jsou definovány virtuální smyčky Signální cyklus je někdy přizpůsobován i podle aktuálního stavu elektricky přestavitelné tramvajové výhybky, Pro veřejnou hromadnou dopravu se používá i aktivní detekce, při níž počítač vozidla složitěji komunikuje s počítačem SSZ.

20 Detekce vozidla Pro chodce, cyklisty, řidiče tramvají a zřídka i pro řidiče silničních vozidel se užívají také tlačítka (případně speciální zámky), jimiž je možno nárok na signál volno do signálního plánu zařadit. Některá tlačítka jsou určena jen pro spuštění akustického signálu pro nevidomé.

21 Detekční trolejový kontakt pro tramvaje. Zaznamená průjezd sběrače a předá informaci řadiči signalizace Přihlašovací zámek tramvajové signalizace. Svítící šipky zobrazují směry, do nichž je registrován aktuální nárok na signál pro jízdu. Jiné směry může řidič přihlásit čtyřhranou kličkou z dolní části krabičky.

22 Přechod s poptávkovým tlačítkem pro chodce Detektor zabudovaný ve vozovce (indukční smyčka)

23 Videodetekční kamera Obraz videodetekce s virtuálními smyčkami

24 Bezpečnost provozu na SSZ křižovatkách Z dlouhodobých zkušeností nelze prokázat jednoznačně pozitivní vliv SSZ na bezpečnost provozu Nepotvrzují se rozšířené názory o apriorní nebezpečnosti neřízených křižovatek a automaticky vyšší bezpečnosti křižovatek řízených SSZ Pokud je SSZ instalováno na místech, která světelné řízení nevyžadují, počty nehod i zranění se po instalaci SSZ obvykle výrazně zvyšují Pozitivní vliv na bezpečnost dopravy pouze instalace na silně zatížených křižovatkách

25 Střelničná x Ďáblická směrový vs. plný signál

26

27 Doba provozu SSZ Časově omezený při poklesu intenzity dopravy z hlediska bezpečnosti není nutný vždy SSZ křižovatka je plynulejší a bezpečnější Nepřetržitý provoz- má opodstatnění pouze: při vysoké intenzitě a provozu při špatných rozhledech na velmi rozlehlých a složitých křižovatkách v místech tzv. psychologickou předností případně v dalších vybraných místech hodných zvláštního zřetele podle znalosti místních poměrů

28 Dispozice křižovatky x intenzita

29 Označení vjezdů na křižovatce V1 A D V4 V2 B V3 C 2 1 3

30 Prosecká x Čakovická

31 Detail vč. legendy

32

33 Signální plán plán střídání signálních fází se sestavuje v souladu s technickými podmínkami TP 81. je nutno počítat s možnou rychlostí reakce řidičů na změnu signálu a s tzv. vyklizovacím časem, rezervovaným pro opuštění křižovatky vozidly a chodci, kteří se do ní dostali v předchozí fázi. nedostatečně dlouhé vyklizovací časy mohou být zdrojem problémů, obdobně jako příliš dlouhé (tendence řidičů k jízdě na signál Stůj!).

34 Signální plán u starších SSZ se používají pevné cykly, jejichž uspořádání se mění podle předem daného plánu maximálně několikrát za den. Díky tomu lze vytvářet tzv. zelené vlny, tj. návaznosti cyklů na sousedících křižovatkách.(např. Evropská. Praha) u novějších SSZ se používá dynamické řízení, které délku nebo zařazení jednotlivých fází přizpůsobuje aktuálnímu stavu provozu na základě pasivní i aktivní detekce účastníků a hustoty dopravy.

35 Tabulka mezičasů Signální plán

36 Tabulka mezičasů Signální plán

37 Přehled způsobu řízení

38 Přehled způsobu řízení A) Rozhodování při řízení mimo průběh signálního plánu Slouží především v zohlednění dlouhodobýchzměn zatížení v komunikační síti a na křižovatkách. Režimy řízení jsou zapínány v závislosti -na čase -na dopravě -kombinace B) Rozhodování při řízení v průběhu signálního plánu Zohledňuje krátkodobé změny stavu dopravy v křižovatce, pokud nejsou používány pevné signální plány

39 Klíčové parametry Efektivní doba zelené: je to doba, po níž vozidla projíždějí stopčárouvsaturovaném toku. Efektivní zelená se rovná délce zelené minus časová ztráta vzniklá rozjezdem plus vliv pojíždění žluté:

40 Klíčové parametry Ztrátový čas pro každou fázi(l) je doba mezi koncem efektivní zelené v této fázi a začátkem efektivní zelené v následující fázi, tj. neproduktivní doba při změně fází. Je roven mezičasu zkrácenému o rozdíl mezi efektivní a skutečnou zelenou: l = t m (z - z) [s] Mezičas je časový interval od konce doby zelené na návěstidle pro jeden směr po začátek doby zelené na návěstidle pro kolizní směr: t m = t v t n + t b [s]

41

42 Mezičas - mezizelená

43 Cyklus Délka cyklu: potřebná délka cyklu je součet nutných dob signálů volno a rozhodujících mezičasů příslušných k jednotlivým signálům volno C = Σt z + Σt m [s] Okrajové podmínky (nejnižší hodnoty signálních dob jsou): signál volno(zelená) pro vozidla, chodce, cyklisty, tramvaje 5 s, v hl. směruvšak min. 12 s signál pozor(žlutá) pro vozidla 3 s, signál pozor(žlutá) pro cyklisty 2 s.

44 Metoda Saturovaného toku Principem metody saturovaného toku (Websterovymetody) je stanovení délky cyklu a signálů volno v závislosti na stupních saturace (y) vjezdů v jednotlivých fázích. Optimální cyklus C opt pro izolovanou křižovatku je takový cyklus, při němž je celkové zdržení náhodně přijíždějících vozidel automobilové dopravy za daných podmínek minimální. Závisí na schématu fází, mezičasech a na intenzitách provozu C opt = [(1,5L + 5) / (1-Y)] [s]

45 Princip časoprostorového efektu SSZ

46 ZPŮSOBY NÁVRHU SIGNÁLNÍHO PLÁNU (DÉLKA CYKLU A SIGNÁLŮ VOLNO) Metoda saturovaného toku Metoda spotřeby času intenzita jednotlivých dopravních směrů upravuje vynásobením koeficientem faktoru omezení, čímž se zohledňují vlivy na zpomalení nebo na zrychlení pohybu vozidla prostorem křižovatky. Toto fiktivní, tzv. výpočtové zatížení, se zavádí do výpočtu délky cyklu a jednotlivých zelených fází Metoda postupného přibližování - iterační metoda Metoda postupného přibližování spočívá v průběžném porovnávání vypočítané kapacity jednotlivých řadicích pruhů s příslušnými směrodatnými intenzitami provozu na křižovatce[voz/h].

47 Přednáška předmětu K612PPMK Provoz a projektování místních komunikací KAPACITA

48 Základní pojmy pro kapacitu obecně Základní kapacita jízdního pruhuje výchozí kapacita samostatného jízdního pruhu pro jeden dopravní proud vozidel bez vlivu vzdutí nadřazených dopravních proudů. Kapacita jízdního pruhuje kapacita samostatného jízdního pruhu pro jeden dopravní proud vozidel zohledňující pravděpodobnost nevzdutí nadřazených dopravních proudů. Kapacitou společného jízdního pruhurozumíme kapacitu jízdního pruhu, který je určen pro dva nebo tři smíšené dopravní proudy. Vždy je nutné vypočítat tzv. rezervu kapacity, což je rozdíl mezi kapacitou a návrhovou intenzitou dopravy.

49 Kritický časový odstup t g pro křižovatku (někdy nazýván také jako kritická mezera) jde o střední hodnotu přijatelných časových odstupů na křižovatce (všech řidičů) v daných vnějších podmínkách. Následný časový odstup t f (někdy nazýván také jako následná mezera) jde o střední hodnotu časových odstupů mezi dvěma následujícími vozidly podřazeného dopravního proudu, které se nacházejí ve frontě za sebou a zařazují se do stejné časové mezery (odstupů) v nadřazeném dopravním proudu nebo v této mezeře (odstupu) nadřazené dopravní proudy křižují. Doba zdržení jde o ztrátový čas po odečtení časových ztrát během brzdění a rozjezdu vozidla na křižovatce. Doba mezi průjezdem čel dvou vozidel jedoucích v dopravním proudu za sebou je definována jako tzv. časový odstup vozidel.

50 KAPACITA KŘIŽOVATEK PŘI URČITÉ KVALITĚ ÚKD ÚK neřízené = kapacita nejpodřazenějšího proudu(levé odbočení) OK = kapacita vjezdu, průpletu (poměr odbočujících vozidel na vjezdu a vzdálenost kolizních bodů větší vzdálenost = větší K) SSZ = kapacita vjezdu, redukce na zelenou fázi MÚK kapacita rampy, připojení, průpletu

51 ORIENTAČNÍ MAXIMÁLNÍ KAPACITY RŮZNÝCH TYPŮ KŘIŽOVATEK

52 ÚROVEŇ KVALITY DOPRAVY Stupně úrovně kvality dopravy sběrných komunikací se odvozují od průměrné cestovní rychlosti Průměrná jízdní rychlost se udává v % rychlosti volné za rychlost volnou na sběrných komunikacích se uvažuje rychlost 50 km/h. Stupeň A: Volný tok (cca 45 km/h) Stupeň B: Nerušený provoz (cca 35 km/h) Stupeň C: Ustálený provoz (cca 25 km/h) Stupeň D: Provoz ještě stabilní (cca 20 km/h) Stupeň E: Kapacita je naplněna (cca 15 km/h) Stupeň F: Úsek je přetížen (cca km/h)

53 NORMY, TECHNICKÉ PODMÍNKY ČSN Projektování křižovatek na pozemních komunikacích TP 188 (II.vydání) Posuzování kapacity neřízených úrovňových křižovatek TP 235 Posuzování kapacity okružních křižovatek

54

55 Limitní hodnoty střední doby zdržení proudů na vjezdu do křižovatky (průsečné, stykové i okružní)

56 KAPACITA ŘÍZENÉ KŘIŽOVATKY Výpočetdle TP 235(cvičení) Podklady: Návrhové intenzity dopravy Přepočetvozidel Geometrické uspořádání křižovatky Počet a uspořádání paprsků, počty a délky řadících pruhů, podélný sklon vjezdů, poloměry oblouků Signální plán Počet a pořadí fází, signální skupiny, délka cyklu, délky zelených