Okružní křižovatky. Ing. Michal Dorda, Ph.D.

Transkript

1 Okružní křižovatky Ing. Michal Dorda, Ph.D.

2 Okružní křižovatky Okružní křižovatky se budují tam, kde: Je třeba snížit závažnost dopravních nehod. Je tvarem okružní křižovatky nutné např. zdůraznit konec pozemní komunikace s vyšší povolenou rychlostí nebo funkci pozemní komunikace (přechod z intravilánu do extravilánu) apod. Je úhel křížení pozemních komunikací menší než dovoluje ČSN Ing. Michal Dorda, Ph.D. 2

3 Okružní křižovatky Správně navržená okružní křižovatka přináší ve srovnání s klasickou průsečnou nebo stykovou křižovatkou: Snížení počtu kolizních bodů. Odstranění odbočení vlevo v obousměrném provozu. Dosažení rovnoměrnějšího a plynulejšího provozu. Snížení rychlosti jízdy při průjezdu křižovatkou. Ing. Michal Dorda, Ph.D. 3

4 Okružní křižovatky Ing. Michal Dorda, Ph.D. 4

6 Okružní křižovatky Okružní křižovatky dle TP 135 Projektování okružních křižovatek na silnicích a místních komunikacích dělíme na: Okružní křižovatky. Mini okružní křižovatky. Ing. Michal Dorda, Ph.D. 6

7 Okružní křižovatky Základními prvky okružní křižovatky je: Středový ostrov. Prstenec. Okružní jízdní pás. Vjezd. Výjezd. Směrovací ostrůvek. Vnější průměr D. Vnitřní průměr d. Ing. Michal Dorda, Ph.D. 7

8 Ing. Michal Dorda, Ph.D. 8

9 Okružní křižovatky Okružní křižovatka: Vnější průměr D > 23 m. Okružní jízdní pás okružní křižovatky může mít jeden nebo více jízdních pruhů. Vjezdy a výjezdy mohou mít jeden nebo i více jízdních pruhů. Ing. Michal Dorda, Ph.D. 9

12 Okružní křižovatky Mini okružní křižovatka: Vnější průměr D 23 m a má zpevněný středový ostrov. Průjezd větších vozidel přes zpevněný středový ostrov. Ing. Michal Dorda, Ph.D. 12

15 Okružní křižovatky Posledním typem okružní křižovatky je mimoúrovňová okružní křižovatka. Ing. Michal Dorda, Ph.D. 15

16 Kapacitní posouzení okružních křižovatek TP 135 Projektování okružních křižovatek na silnicích a místních komunikacích TP 234 Posuzování kapacity okružních křižovatek

17 Kapacita okružních křižovatek Empirické metody Brilon, Bovy (TP 135) atd. Metody založené na časových mezerách nově TP 234.

18 Výpočet kapacity dle TP 135

19 Výpočet kapacity Provádí se, pokud součet intenzit na všech vjezdech přesáhne voz/24 h. Vstupem jsou údaje o intenzitách dopravy na jednotlivých vjezdech a výjezdech. Provede se přepočet na jednotková vozidla.

20 Výpočet kapacity Výpočet kapacity pro okružní křižovatku s vnějším průměrem D < 50 m, s jednopruhovými vjezdy a jednopruhovým okružním pásem. Kapacita vjezdu L e : L e 8 = 1500 k α a h 9 ( Q + Q )[ j. v./ ].

21 Výpočet kapacity Q k intenzita na okružním páse mezi výjezdem a následujícím (posuzovaným) vjezdem [j.v./h.]. Q a intenzita na výjezdu [j.v./h.]. α faktor zohledňující geometrické poměry vjezdu okružní křižovatky v závislosti na vzdálenosti b mezi dvěma kolizními body C a C.

22 Výpočet kapacity Velikost faktoru α se bude se zvyšující se hodnotou vzdálenosti C a C snižovat. Snižuje se rovněž se snižující se rychlostí. Díky tomu roste kapacita vjezdu.

23 Výpočet kapacity

24 Stupeň vytížení Stupeň vytížení ALG e okružní křižovatky se stanoví podle vztahu: Q ALG e e = 100[%].. L e

25 Rezerva kapacity Rezerva kapacity vjezdu R se stanoví podle vztahu: R = L e Q e [ j. v./ h].

26 Střední čekací doba

27 Střední čekací doba Střední čekací dobu t w lze také stanovit dle vztahu: t w = Q L Q e e k [ s].

28 Délka čekající fronty Délku čekající fronty L stanovíme podle vztahu: Qe tw L = 6,0[ m]. 3600

29 Ukázka výpočtu kapacity pro konkrétní okružní křižovatku

30 A B D C

31 Intenzity zjištěné průzkumem Intenzita [j.v./h] do A do B do C do D z A z B z C z D

32

33 Intenzity na okružním páse Intenzita [j.v./h] do A do B do C do D z A z B z C z D Q k A =, = BB + CB + CC + DB + DC + DD 156 j. v./ h.

34 Intenzity na okružním páse Intenzita [j.v./h] do A do B do C do D z A z B z C z D Q k B =, = AA + AC + AD + CC + DC + DD 481 j. v./ h.

35 Intenzity na okružním páse Intenzita [j.v./h] do A do B do C do D z A z B z C z D Q k C =, = AA + AD + BA + BB + BD + DD 224 j. v./ h.

36 Intenzity na okružním páse Intenzita [j.v./h] do A do B do C do D z A z B z C z D Q k D =, = AA + BA + BB + CA + CB + CC 408 j. v./ h.

37 Faktor α Budeme uvažovat hodnotu faktoru α=0,5.

38 Kapacita vjezdu Vjezd Q k [j.v./h] Q a [j.v./h] α [-] L e [j.v./h] A , B ,5 998 C , D , L e 8 = 1500 k α a h 9 ( Q + Q )[ j. v./ ]

39 Stupeň vytížení vjezdu Vjezd Q e [j.v./h] L e [j.v./h] ALG e [%] A ,06 B ,85 C ,83 D ,55 ALG e = Q L e e 100[%]

40 Rezerva kapacity vjezdu Vjezd Q e [j.v./h] L e [j.v./h] R [j.v./h] A B C D R = L e Q e [ j. v./ h]

41 Střední čekací doba na vjezdu Vjezd Q k [j.v./h] Q e [j.v./h] L e [j.v./h] t w [s] A ,41 B ,85 C ,46 D ,21 t w = 2000 L e + 2 Q Q e k [ s]

42 Délka čekající fronty na vjezdu Vjezd Q e [j.v./h] t w [s] L [m] A 493 3,41 2,80 B 228 3,85 1,46 C 378 3,46 2,18 D 174 3,21 0,93 L = Qe t 3600 w 6,0[ m]

43 Výpočet kapacity dle TP 234

44 Homogenizace dopravního proudu Jízdní kola Motocykly Osobní vozidla 1 Nákladní vozidla, autobusy 2 Jízdní soupravy, kloubové autobusy 0,5 j.v. 0,8 j.v. 1,0 j.v. 2,0 j.v. 3,0 j.v. 1 Včetně nákladních vozidel do 3,5 t celkové hmotnosti. 2 Nákladní vozidla nad 3,5 t celkové hmotnosti mimo jízdních souprav a autobusy mimo kloubové autobusy.

45 Geometrické uspořádání Počet jízdních pruhů na vjezdu n i. Počet jízdních pruhů na výjezdu n e. Počet jízdních pruhů na okruhu n k. Vnější průměr okružní křižovatky D. Poloměr vjezdu R i. Poloměr vjezdu R e. Vzdálenost mezi kolizními body b. Délka přechodu pro chodce na výjezdu z okružního pásu d p. Spojovací větev mezi sousedními paprsky.

46 Posouzení kvality dopravy Pro každý vjezd musí být splněno: t n w t n w,lim, n kde je střední doba zdržení na vjezdu n a n tw, lim t w je nejvyšší přípustná střední doba zdržení na vjezdu.

47 Posouzení kvality dopravy Označení Úroveň kvality dopravy Charakteristika doby zdržení Střední doba zdržení [s] A Velmi malá 10 B Zdržení ještě bez front 20 C Ojediněle krátké fronty 30 D Stabilní stav s vysokými ztrátami 45 E Nestabilní stav > 45 F Překročená kapacita - (stupeň vytížení a v > 1)

48 Posouzení kvality dopravy Podle ČSN Projektování křižovatek na pozemních komunikacích jsou požadovány alespoň tyto úrovně kvality dopravy: Dálnice a silnice I. třídy úroveň C. Silnice II. třídy úroveň D. Silnice III. třídy úroveň E. Na rychlostních místních komunikacích úroveň D. Na místních komunikacích úroveň E.

49 Oblast použití metody Metoda je použitelná pro: okružní křižovatku s jedním pruhem na okruhu. okružní křižovatku se dvěma pruhy na okruhu. miniokružní křižovatky. spirálovité okružní křižovatky.

50 Spirálová okružní křižovatka

51 Spirálová okružní křižovatka

52 Úvodní poznámky Metoda posuzuje kapacitu všech vjezdů, ale i výjezdů. Okružní křižovatka kapacitně vyhovuje, pokud je na každém vjezdu, ale i výjezdu splněno kritérium úrovně kvality dopravy. Předpoklad časové mezery v dopravním proudu jsou logaritmicko-normálně rozděleny.

53 Úvodní poznámky

54 Úvodní poznámky Časový odstup vozidel doba mezi průjezdem čel dvou vozidel v dopravním proudu za sebou. Přijatelný časový odstup nejmenší časový Přijatelný časový odstup nejmenší časový odstup mezi dvěma vozidly v nadřazeném dopravním proudu potřebný pro to, aby se vozidlo v podřazeném dopravním proudu zařadilo do nadřazeného dopravního proudu.

55 Úvodní poznámky Kritický časový odstup (t g ) střední hodnota přijatelných časových odstupů. Následný časový odstup (t f ) střední hodnota časových odstupů mezi dvěma následujícími vozidly v podřazeném dopravním proudu nacházející se ve frontě a řadící se do stejné časové mezery v nadřazeném dopravním proudu.

56 Úvodní poznámky Okružní křižovatka se kapacitně posuzuje, je-li překročena návrhová intenzita dopravy na křižovatce: voz/den u miniokružních křižovatek voz/den u ostatních typů okružních křižovatek.

57 Posouzení vjezdů do křižovatky

58 Kapacita vjezdu Kapacitu vjezdu C i v [j.v./h] stanovíme dle vztahu:, , = f g k k t t I koef i n k i e n I C kde význam jednotlivých členů je uveden na dalším snímku., = f k i e t n C

59 Kapacita vjezdu Člen Význam Jednotka I k Intenzita na okružním páse [j.v./h] n k Počet jízdních pruhů na okružním páse [-] Koeficient zohledňující počet jízdních pruhů na n i,koef vjezdu, pro 1-pruhový vjezd je jeho hodnota 1, [-] pro 2-pruhový vjezd 1,5 t g Kritický časový odstup [s] t f Následný časový odstup [s] Δ Minimální časový odstup mezi vozidly jedoucími na okruhu za sebou [s]

60 Kapacita vjezdu Hodnoty kritického časového odstupu t g, následného časového odstupu t f a minimálního časového odstupu Δ jsou v TP 234 uvedeny v závislosti na typu okružní křižovatky a geometrickém uspořádání křižovatky. V prezentaci jsou uvedeny hodnoty pro okružní křižovatku s jedním okružním pásem.

61 Kapacita na vjezdu Kritický časový odstup t g závisí na hodnotě b (vzdálenost mezi kolizními body).

62 Kapacita na vjezdu Kritický časový odstup t g závisí na hodnotě b (vzdálenost mezi kolizními body) viz tabulka. Hodnota b v [m] Hodnota t g v [s] b < 11 4,5 11 b 20 5,6 0,1 b b > 20 3,6

63 Kapacita na vjezdu Hodnota následného časového odstupu t f závisí na hodnotě R i viz tabulka. Hodnota R i v [m] Hodnota t f v [s] R i < 8 3,1 8 R i 16 3,6 0,0625 R i R i > 16 2,6

64 Kapacita na vjezdu Pro okružní křižovatku s jedno-pruhovými vjezdy a jedno-pruhovým okružním pásem se uvažuje konstantní hodnota Δ = 2,1 s.

65 Rezerva kapacity Rezerva kapacity Rez každého vjezdu se stanoví podle vztahu: Rez = C i I i, kde C i je kapacita vjezdu a I i je intenzita dopravy na vjezdu.

66 Střední doba zdržení na vjezdu Závisí na kapacitě a rezervě vjezdu.

67 Stupeň vytížení Stupeň vytížení a v se stanoví podle vztahu: a = v Ii C i, kde I i je intenzita vjezdu a C i je kapacita vjezdu.

68 Délka fronty Délka fronty N 95% se spočítá podle vztahu: % a N = Ci av + v 2 C i ( ) v 1 a +. S pravděpodobností 0,95 reálná fronta na vjezdu nepřekročí hodnotu stanovenou podle výše uvedeného vztahu.

69 Délka fronty

70 Kapacita výjezdu

71 Kapacita výjezdu Kapacita výjezdu C e v [j.v./h] se stanoví podle vztahu: C e = n 3600 e,koef t f, kde n e,koef [-] je koeficient zohledňující počet pruhů na výjezdu (1 pruh n e,koef = 1, 2 pruhy n e,koef = 1,5) a t f [s] je následný časový odstup viz následující snímek.

72 Kapacita výjezdu Následný časový odstup t f závisí na poloměru výjezdu R e. Hodnota R e v [m] Hodnota t f v [s] R e < 15 3,0 15 R e 30 3,6 0,04 R e R e > 30 2,4

73 Kapacita výjezdu V případech, kdy intenzita přecházejících chodců na výjezdu I ch > 250 chodců/h a nebo součet intenzit chodců a vozidel na výjezdu překročí hodnotu 800, snižuje se kapacita výjezdu podle vztahu: C e = ch f 3600 n 3600 tg e koef 2 e t f I, t.

74 Kapacita výjezdu Kritický časový odstup t g se v tomto případě stanoví podle vztahu: d d p v t g = + + v p vv t bezp, kde d p je délka přechodu, v p rychlost chodce (1,6 m s -1 ), d v délka vozidla (6 m), v v rychlost vozidla (5,56 m s -1 pro R e 15 m a 8,33 m s -1 pro R e > 15 m) a t bezp je bezpečnostní odstup vozidla a chodce (1,7 s).

75 Posouzení kapacity výjezdu Pro každý výjezd stanovíme stupeň vytížení a v : a = v I C e e. Výjezd kapacitně vyhoví, pokud je a v <0,9.