Universitatea Tehnică ‘’Gh. Asachi’’, Iași Facultatea de Mecanică
Proiect Modelarea, sistematizarea și optimizarea circulației rutiere
Studiu de circulație șoseaua Națională Podul de Piatră
Coordonator științific: șef lucrări dr. Ing. Damian Ioan
Masterand: Furtună Alexandru-Ionuț S.P.C.R. II
- 2015
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră Cuprins: Capitolul 1– Introducere...............................................................................................................3 1.1 Echivalarea vehiculelor...........................................................................................................3 1.2 Intensitatea orara de calcul a drumurilor................................................................................5 Capitolul 2 – Calculul capacitaii de circulatie a strazilor..........................................................8 2.1 Principii, parametrii si calculul capacitatii de circulatie........................................................9 Capitolul 3 – Calculul capacitatii de circulatie a intersectiilor de strazi................................11 3.1 Prevederi generale................................................................................................................11 3.2 Principii si parametri de calcul.............................................................................................12 3.3 Calculul capacitatii de circulatie a intersectiilor echipate cu semafoare..............................15 3.3.1 Caracteristici functionale...............................................................................................15 3.3.2 Parametri si relatii specifice semaforizarii....................................................................18 3.3.3 Prescriptii privind programul de semaforizare..............................................................20 Capitolul 4 – Exemplu de calcul.................................................................................................22 4.1 Studiu de circulatie pe șoseaua Națională Podul de Piatră..................................................22 4.2 Prezentarea intersectiei:....................................................................................................22 4.3 Reprezentarea grafica a intersectiei.....................................................................................23 4.4 Calcularea intensitatii traficului rutier pe intervale orare....................................................23 4.5 Diagrama rezultata in urma calcularaii intensitatii traficului rutier pe intervale orare........32 4.6 Calculul capacitatii intersectiei............................................................................................33 4.7 Calculul ciclului de semaforizare.........................................................................................40 Bibliografie:..................................................................................................................................44
Capitolul 1– Introducere Modul de echivalare a vehiculelor fizice in vehicule etalon, precum si calculul intensitatii orare a traficului sunt necesare la: 2
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră -determinarea intensitatii traficului actual si de perspectiva,precum si examinarea dinamicii evolutiei in timp a circulatiei rutiere; -determinarea gradului de motorizare echivalent pentru ansamblul vehiculelor rutiere din localitati; -incadrarea drumurilor publice in clase tehnice in functie de intensitatea circulatiei; -efectuarea calculelor de capacitate de circulatie a drumului, precum si stabilirea numarului necesar de benzi de circulatie ale partii carosabile; -proiectarea lucrarilor de drumuri, a intersectiilor, la acelasi nivel si la nivele diferite, a trecerilor si refugiilor pentru pietoni, a programului de functionare al semafoarelor; -prevederea spatiilor necesare pentru dotari rutiere cum sunt: parcaje, platforme de stationare, statii de intretinere auto etc.; Echivalarea traficului rutier se efectueaza in cadrul studiilor de circulatie pentru sistematizarea retelei de drumuri, precum si in cadrul proiectelor de investitii pentru drumuri, inclusive strazi. Prevederile standardului STAS 7348-86 cu referire la echivalarea vehiculelor pentru determinarea capacitatii de circulatie, se aplica la toate categoriile si clasele tehnice de drumuri si strazi, stabilite in comformitate cu reglementarile legale in vigoare. Prevederile aceluiasi standard nu se aplica la echivalarea vehiculelor pentru dimensionarea grosimii structurii sistemelor rutiere. Coeficientul de echivalare reprezinta raportul dintre ocuparea dinamica a suprafetei carosabile a drumului de catre vehiculul fizic in corelare cu gradul sau de mobilitate comparative Vt cu vehiculul etalon care este autoturismul notat cu . Intensitatea orara de calcul a drumului reprezinta numarul de vehicule etalon care circula intr-un sens, respective in ambele sensuri, intr-o ora conventionala de varf si care in decursul unui an poate fi depasit intr-un numar limitat de ore
1.1 Echivalarea vehiculelor Coeficientii pentru echivalarea vehiculelor fizice in vehicule etalon
Vt
, cand
drumurile (inclusive strazile) sunt in palier sau au declivitati mai mici sau egale cu 2%, sunt comform tabelului 1.
Tabelul 1 3
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră
Nr. crt. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Coeficientul de echivalare in vehicule etalon (Vt) Pe drumuri in afara Pe strazi in localitatii localitati 0,5 0,5 1,0 1,0
Categoria sau tipul de vehicule fizice Bicicleta, motocicleta, scuter, motoreta, tricicleta Autoturism cu sau fara remorca, motocicleta cu atas Microbus, autofurgoneta, autocamioneta cu sarcina utila pana la 15 kN, cu sau fara remorca Autocamion cu sarcina utila de 15-50 kN, tractor, vehicul special (agricol, utilaj de constructii etc.) Autocamion cu sarcina utila peste 50 kN , autobuz Autotractor cu sa si semiremorca tractor sau remorcher cu trailer Vehicul agabaritic Remorca la autocamion si la tractor Tramvai motor, troleibuz Remorca tractata, sau articulata, la vehicule cu transport in comun
1,0
1,2
2,0
3,0
2,5
3,5
3,5
4
1,5 -
8 1,5 4,5
-
2
Coeficientii de echivalare pentru autovehicule grele si de transport in comun , in cazul strazilor cu declivitati mai mari de 2% , sunt comform tabelului 2. Tabelul 2 Nr. crt 1 2 3 4 5 6
Categoria sau tipul de vehicule fizice Autocamion cu sarcina utila peste 50 kN, autobuz Autotractor cu/sau/si semiremorca tractor sau remorcher cu trailer Vehicul agabaritic Remorca la autocamion si la tractor Tramvai motor, troleibuz Remorca tractata, sau articulata, la vehicule cu transport in comun
4
Declivitate % 3 4 5 Coeficientii de echivalare
6 si peste
4
6
8
10
5
7
10
15
10 2 6
12 3 10
15 4 15
25 5 -
3
4
5
-
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră Calculul de echivalare a vehiculelor fizice in vehicule etalon
Vt
se face cu relatia:
i
N=N 1 C1 + N 2 C2 +…+ N i C i=∑ N i Ci , in care: 1 N
= intensitatea traficului exprimata in vehicule etalon (
Vt
), in unitatea de timp, ora sau
zi; N i = numarul de vehicule fizice de categoria i, in unitatea de timp, ora sau zi; Ci
= coeficientul de echivalare pentru categoria i de vehicule fizice.
1.2 Intensitatea orara de calcul a drumurilor Intensitatea orara de calcul se exprima prin numarul echivalent de vehicule etalon V t /ora , si constituie parametrul principal pentru dimensionarea lucrarilor de drumuri. Aceasta reprezinta, de regula, traficul prognozat pentru o etapa de 15 ani, sau pentru o prima etapa intermediara (de exemplu 5 ani) pornind de la intensitatea traficului existent. Inregistrarile traficului existent se efectueaza comform reglementarilor legale in vigoare, fie in mod permanent cu aparate automate de inregistrare (contori) fie in perioade semnificative de timp (de exemplu 6 …16 ore/zi) prin recensaminte de circulatie generale sau partiale, folosind mijloace manuale sau automate de inregistrare. Caracteristicile traficului existent folosite la determinarea intensitatii orare de calcul se exprima, dupa caz, prin: - Curba de variatie orara a traficului zilnic echivalent, inregistrat in mod permanent ( Vt in 24 ore) sau numai pentru esantioane semnificative de timp (respective 6-16 ore/zi), exemplificata ca in Fig.1: Fig.1
5
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0
1
2
3
4
5
6
7
-
Diagrama de variatie zilnica, respective saptamanala si lunara a traficului echivalent inregistrat in decursul anului, exemplificata in fig. 2:
Fig.2 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 Ianuarie Februarie Martie Aprilie Mai Iunie Septembrie Iulie August Octombrie Noiembrie Decembrie
6
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră -
Curba de variatie orara a traficului anual echivalent N, inregistrat permanent in 8700 V t /h ore/an si clasat in ordine descrescatoare a numarului de vehicule etalon , exemplificata in Fig. 3:
Fig.3
Intensitatea orara de calcul pentru strazi se poate stabili in cadrul studiilor de circulatie din localitati si prin procedee analitice considerandu-se perioadele (momentele) caracteristice de varf ale circulatiei, care se repeta (zilnic, saptamanal etc.) asa cum sunt: deplasarile pentru munca, transporturile tehnologice, deplasarile pentru aprovizionare si pentru relatii socialculturale sau deplasarile de sfarsit de saptamana si in zilele de odihna si sarbatoare. Pentru circulatia urbana intensitatea traficului in ora de varf se determina prin: -insumarea intensitatilor maxime din doua jumatati de ora successive care dau maximul orar al zilei; -insumarea intensitatilor maxime din patru sferturi de ora successive care dau maximul orar al zilei, in cazul intersectiilor.
7
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră
Capitolul 2 – Calculul capacitaii de circulatie a strazilor In standardul STAS 10144/5-89 este prezentat calculul capacitatii de circulatie a strazilor, in functie de caracteristicile traficului si de conditiile urbanistice, pentru desfasurarea fluenta si in siguranta a circulatiei. Caracterul capacitatii de circulatie a strazilor se efectueaza pentru preluarea fluxurilor de vehicule a caror intensitate orara de calcul se stabileste comform STAS 7348-86. Capacitatea de circulatie, respective numarul maxim de vehicule care se pot deplasa intr-o ora, in mod fluent si in conditii de siguranta a circulatiei, depinde de urmatorii factori : Caracterul circulatiei: -flux discontinuu (intermittent sau pulsatoriu) cu opriri la intersectii; -flux continuu, fara opriri la intersectii cand acestea sunt denivelate sau dirijarea traficului se face in sistem coordonat (unda verde); Caracteristicile traficului: -intensitatea si frecventa sosirilor de vehicule; -viteza medie de circulatie; -componenta traficului pe categorii de vehicule, inclusive caracteristicile lor constructive si dinamice. Structura retelei principale de strazi: -elementele geometrice ale strazilor; -distantele intre intersectii si treceri intermediare pentru pietoni, amenajarea si echiparea acestora. Caracteristica suprafetei de rulare: -planeitatea; -rugozitatea; Organizarea circulatiei: -reglementarea acceselor si a stationarilor; -sistemele de semnalizare si echipare tehnica. Caracteristicile psihologice si fiziologice ale conducatorilor de vehicule: -timpul de perceptie – reactie; -timpul limita de asteptare la intersectii.
8
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră Calculul capacitatii de circulatie in sectiunea curenta a strazii se coreleaza cu calculul capacitatii de circulatie la intersectii in vederea asigurarii fluentei circulatiei pe reteau de strazi aferenta.
2.1 Principii, parametrii si calculul capacitatii de circulatie Determinarea intensitatii maxime a traficului viitor probabil se efectueaza in cadrul studiilor de circulatie tinand seama de prognoza cresterii circulatiei pentru o perioada de minim 15 ani. Capacitatea de circulatie depinde de: -viteza de circulatie; -componenta traficului (vehicule cu viteze de circulatie <20 km/h constituie traficul lent); -elementele geometrice ale strazii stabilite in functie de viteza de proiectare (viteza de Vb baza ); -distanta intre intersectii; -modul de organizare si dirijare a circulatiei. Fluenta circulatiei F, in sectiunea curenta a strazii exprima calitatea functionala a acesteia si este data de relatia: v F= =0 … 1 , in care: vb v −¿ viteza de circulatie, in kilometri/ora;
v b −¿ viteza de proiectare sau de baza, in kilometri/ora. Principalele relatii intre parametrii sunt: a) interspatiul de succesiune i, intre vehicule care se succed pe o banda de circulatie: 1000 v ∙ e i= [m] , in care: 3600 e
– intervalul de succesiune, in secunde;
v –viteza de circulatie in km/h.
b) interspatiul minim de succesiune vehiculului in palier:
9
i min
corespunzator distantei necesare opririi
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră 2
i min=
v v + ∙t + S , in care: 26 g ∙ f 3.6
f – coeficient de frecare la franare; 2 g – acceleratia gravitationala egala cu 9.82 m/s ;
v – viteza de circulatie, in km/h; S – spatial de siguranta, in metri. c) Densitatea traficului D: 1000 D= [numar vehicule/km]. i d) Capacitatea maxima de circulatie, pentru o banda carosabila: -in cazul fluxului continuu, N e=
1000∙ v = i min
Ne :
1000∙ v v v + t +S 26 g ∙ f 3.6 2
-in cazul fluxului discontinuu, K=
A v A v 1 1 + + +T r v 2 ω a ω1
(
)
=
[numar vehicule/ora]
N=N e ∙ K in care:
Tc <1 , in care: T
A – distanta intre intersectii, inclusive trecerile pentru pietoni, situate la acelasi nivel, in metri; v - viteza de circulatie, in km/h; ωa
,
ω1
– acceleratia, respectiv deceleratia, in metri pe secunda la patrat;
T , T c – durata deplasarii pe distanta A, in cazul circulatiei discontinue, respective
continue, in secunde; T r – durata asteptarii semnalului de intrare in intersectia prevazuta cu semafoare, respective timpul rosu plus galben, in secunde. In Tabelul 2 sunt prezentate valorile medii ale parametrilor care intervin in calculele curente ale capacitatii de circulatie: Tabelul 2 10
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră
Felul traficului Trafic cu viteza de circulatie curenta Trafic lent
Valorile medii ale parametrilor de calcul Coeficientul de Viteza de frecare la Timp de circulatie, v franare, f la perceptie, t [s] [km/h] franare
Spatiul de siguranta, S [m]
20...60
0,30...0,45
0,5...1,5
5...7
5...20
0,28...0,40
1,5...2,5
10...20
Observatie – Spatiul de siguranta S, se considera egal cu lungimea vehiculului.
Capitolul 3 – Calculul capacitatii de circulatie a intersectiilor de strazi In standardul STAS 10144/6-89 sunt prezentate relatiile si metodele de calcul a capacitatii de circulatie a intersectiilor de strazi noi si existente in functie de: modul de amenajare si echipare a intersectiei, caracteristicile traficului si conditiile locale pentru desfasurarea fluenta si in siguranta a circulatiei. Prevederile respectivului standard se aplica la: - stabilirea capacitatii de circulatie a intersectiilor de strazi si a pietelor de circulatie corespunzatoare solutiei de functionare si timpului de intersectie conform STAS 10144/4-83; - dimensionarea elementelor componente ale intersectiei cum sunt caile de intrare, de traversare, de ocolire si de iesire din intersectie, spatiile de stocaj etc., care determina capacitatea de circulatie a ansamblului; - fundamentarea tehnica a dotarii si echiparii intersectiilor cu marcaje, indicatoare de circulatie si semafoare (inclusiv calculul programului de functionare a acestora).
11
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră 3.1 Prevederi generale Capacitatea de circulatie a intersectiilor se exprima prin numarul maxim de participanti la trafic care pot traversa sau schimba directia de mers in conditii siguranta si fluenta a traficului, depinzand de : - caracteristicile tipurilor de vehicule, marimea fluxurilor de vehicule si de pietoni, precum si relatiile intre acestea; - viteza de circulatie, acceleratia si incetinirea vehiculelor, timpii de asteptare si traversare a intersectiei; - amenajarea tehnica a intersectiei si echiparea pentru dirijarea si reglementarea circulatiei; -caracteristicile suprafetei de rulare, incadrarea urbanistica si dotarile pentru circulatie (statii de transport in comun, parcaje, etc.); - organizarea zonala a circulatiei respectiv pe strazile incidente si la intersectiile vecine; - factorii fiziologici si psihologici privind comportarea pietonilor si a conducatorilor de vehicule. Organizarea circulatiei la intersectie se face, in functie de intensitatea traficului si de conditiile locale prin: - acordare de prioritate de dreapta sau de flux ; - echiparea cu semafoare luminoase ; - intersectarea la nivele diferite.
3.2 Principii si parametri de calcul La dimensionarea si la calculul capacitatii de circulatie a intersectiilor se tine seama de prevederile schitei de sistematizare a localitatii, retelei stradale si planului de distribuire a traficului, pentru a asigura: - securitatea, fluenta si confortul circulatiei; - posibilitatea de etapizare a realizarii intersectiei cu rezervarea spatiului necesar in viitor; - reducerea fregventei si duratei opririlor, preum si anoxelor rezultate din trafic. Amenajarea si echiparea intersectiei trebuie sa asigure preluarea integrala a fluxurilor provenite de pe strazile concurente, respectandu-se distantele minime de amplasare a intersectiilor comform reglementarilor tehnice specifice. Pe baza diagramei traficului din intersectie (exemplu Fig. 1) se pot determina mai multe variante ale schemei de organizare a deplasarii fluxurilor din intersectie, adoptandu-se solutia care reduce la minimum timpul total de traversare si volumele de lucrari.
12
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră
Fig.1 Delimitarea spatiului intersectiei este realizata de marcajele pentru oprirea vehiculelor la trecerile de pietoni sau, in lipsa acestora, de pozitia semafoarelor in dreptul carora opresc vehiculele. In spatiul comun de trecere apar puncte limita de conflict intre vehicule si intre dv vehicule si pietoni, care determina lungimile de evacuare a intersectiei de catre vehicule si pietoni
13
dp
(Fig.2), respective timpii necesari evacuarii.
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră
Fig.2 Principalii parametri care intervin in calculul capacitatii de circulatie a intersectiilor sunt: a) Intensitatea fluxurilor in ora de varf pentru vehicule si pietoni, care se stabileste in cadrul studiului general de circulatie comform STAS 7348-86 si reglementarilor legale in vigoare. Pentru echivalarea vehiculelor care schimba directia de mers la stanga sau la dreapta, coeficientii de echivalare din STAS 7348-86 se multiplica cu valorile: - 1,6 pentru vehicule usoare (cu sarcina utila pana in 15 kN) si 2,6 pentru vehicule grele (cu sarcina utila peste 15kN), in cazul efectuarii virajelor la stanga; - 1,3 pentru vehicule usoare si 2,3 pentru vehicule grele, in cazul efectuarii virajelor la dreapta. b) Frecventa sosirii vehiculelor in intersectie, care pot fi : - uniforma si continua, cand intervalele de succesiune sunt aproximativ egale; -discontinua si pulsatorie, cand vehiculele se deplaseaza ritmatic grupat si in mod intermitent; - discontinua aleatorie, cand deplasarea se face nestingherita.
14
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră c) Vitezele de proiectare (de baza) si vitezele de circulatie caracteristice intersectiilor si strazilor concurente, care se stabilesc conform STAS 10144/4-83. d) Acceleratia de demaraj si deceleratia la incetinire sau oprire in intersectie, care se considera egale cu: 2 2 - 2 m/s acceleratia si 4 m/s deceleratia, pentru vehicule usoare; - 0,75 m/s e)
2
acceleratia si 3 m/ s
2
deceleratia, pentru vehicule grele.
Latimea benzii de circulatie, care se stabileste comform STAS 10144/3-81.
f) Viteza de de mers a pietonilor in intersectii, care se stabileste comform STAS 10144/ 279 si se considera: - 1,2…1,5 m/s, cand predomina circulatia pietonala intr-un sens; - 0,8…1,0 m/s, cand circulatia pietonala este intense in ambele sensuri. g) Latimea trecerii de pietoni, care se stabileste in functie de intensitatea medie a celor mai solicitate 4 ore din zi. Se considera ca latimea unei benzi de pietoni este de 0,75 m si capacitatea acesteia este de 800 pietoni/h pentru sens dublu si de 1200 pietoni/h pentru un sens dominant. Pentru preluarea varfurilor orare ale sensului dominant, capacitate ape o banda de deplasare se considera ca este de 3000…4000 pietoni/h. h) Calculul capacitatii de circulatie incepe cu analiza traficului la intrarea cea mai solicitata, iar prin iteratii successive se adopta solutia de organizare si amenajare care asigura capacitatea necesara cu reducerea la strictul necesar a timpului de traversare, a volumelor de lucrari si a suprafetei ocupate de intersectie.
3.3 Calculul capacitatii de circulatie a intersectiilor echipate cu semafoare 3.3.1 Caracteristici functionale
In ultima vreme, datorita numarului tot mai mare de participanti la trafic, pentru o mai buna dirijare si fluidizare a traficului in intersectiile retelei principale de strazi si nu numai, s-a apelat la echiparea acestora cu semafoare comform STAS 1848/4-86. In functie de capacitatea de circulatie necesara a intersectiei se determina succesiunea si durata diferitelor semnmale emise de semafoare pentru preluarea si evacuarea fluxurilor incidente de pietoni si vehicule, in conditii de siguranta si timp minim de traversare. La calculul capacitatii intersectiilor cu semafoare se iau in considerare:
15
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră tV
- timpii sau segventele de semaforizare corespunzatori semnalului verde (timpul verde) t t , semnalului galben (timpul galben) g si semnalului rosu (timp de rosu) r ;
- faza de semaforizare, in care are loc deplasarea fluxurilor incidente cu prioritate t simultana si cuprinde timpul verde V de admisie, stabilit pentru sensul cel mai solicitat si timpul de degajare a intersectiei de participantii intrati, denumit sit imp intermediar sau t interverde i (intre incetarea timpului de verde pe o faza si inceputul timpului de verde pe faza urmatoare, care trebuie sa fie cel putin egal cu timpul galben dupa verde
t gV
).
Pot fi adoptate sisteme cu 2 faze de semaforizare (Fig.3), cu trei faze de semaforizare (Fig. 4) sau cu patru faze de semaforizare (Fig.5).
Fig. 3
Fig. 4
16
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră
Fig. 5 - ciclul de semaforizare, care cuprinde o segventa completa de schimbare a semnalelor luminoase la toate semafoarele din intersectie, respective a fazelor de semaforizare; - programul de functionare al semafoarelor, prin care se reprezinta graphic succesiunea si durata fazelor de semaforizare si a segventelor pentru toate semafoarele. Capacitatea unei benzi de circulatie se exprima prin numarul de vehicule etalon care pot Qv traversa intersectia pe emnalul verde pe durata unei ore de timp verde , fie pe durata unei ore fizice Q. Intre capacitatile Q si Q=Q v In care : 17
tv Tc
Qv (1)
este relatia:
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră t v – timpul verde; T c – durata unui ciclu de semaforizare. Variatia solicitarii la o intrare in intersectie de catre vehiculele sosite se exprima prin F factorul de varf instantaneu vi , stabilit cu relatia : F vi in 15’)
= (numarul vehiculelor sosite in ora de varf)/(4x numarul maxim de vehicule sosite F vi=0.25 … 1
Se considera : F vi =1 pentru debite cu sosire uniforma; F vi = 0,25 pentru debite concentrate in 15 minue. Repartitia traficului pe retea si la intersectii este echilibrata cand
F vi ≥ 0.5
; in caz
contrar, se impune imbunatatirea organizarii circulatiei pe retea. G Gradul de saturatie s , a unei intrari prevazuta cu semafoare exprima fluenta in intersectie. Intrarea in intersectie este saturata cand vehiculele sosite asteapta la stop mai mult de un ciclu de semaforizare pana sa intre. Gradul de saturatie se stabileste cu relatia : Gs =(numarul de faze verzi saturate la ora de varf)/(numarul total de faze verzi la ora de varf)
Gs=0 …1
Pentru intersectii cu
Gs=0.3 …1
fluenta este necorespunzatoare si este necesara
reamenajarea intersectiei, introducerea unei noi echipari pentru dirijare sau o noua organizare a traficului pe retea. Timpul consumat la traversarea intersectiei constituie un indicator de calitate si eficienta a solutiei de intersectie.
3.3.2 Parametri si relatii specifice semaforizarii
Durata ciclului de semaforizare se incadreaza, de regula, in urmatoarele limite:
18
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră - in sistem cu doua faze de semaforizare, durata minima este de 35 s, cea curenta este de 45…65 s, iar cea maxima este de 80 s; - in sistem cu 3 sau 4 faze de semaforizare, durata minima este de 40 s, cea curenta este de 70…80 s, iar cea maxima este de 90 s. Durata maxima a ciclului de semaforizare nu trebuie sa fie mai mare de 120 s; peste aceasta valoare este mai eficienta intersectia denivelata. Timpul de verde nu trebuie sa fie mai mic de 10 s. t t Timpul galben dupa verde gv si timpul galben dupa rosu gr se stabilesc comform STAS 1848/4-86. Perioada de libera intrare a vehiculelor (timpul verde) se stabileste pentru intrarile si benzile cele mai solicitate din ora de varf pentru fiecare faza de semaforizare, cu relatia: t v =a+ ( n−1 ) ∙ e[s ] (2) In care: a – timpul de perceptie-reactie a conducatorului auto, inclusive timpul de intrare a primului vehicul, in secunde; n – numarul de vehicule care trebuie sa intre in intersectie pe durata semnalului verde; e – intervalul de succesiune la demaraj, in secunde. Pentru vehicule usoare (autoturisme) : a=6 s si e=2,5 s Pentru vehicule grele (cu sarcina peste 15 kN), inclusive pentru tramvaie (vagon motor plus o remorca): a=6 s si e=4,5 s In cazul fluxurilor foarte intense, intervalul de succesiune e se poate reduce pana la 2,1 s pentru vehicule usoare si 4 s pentru vehicule grele. Perioada de libera intrare pentru pietoni solicitant, cu relatia: P t vp= [s] b∙k
t vp
se stabileste pentru sensul cel mai
(3)
In care: P – numarul de pietoni adunati la traversare in timpul interzicerii traversarii; b – numarul benzilor de pietoni pentru un sens, cu latimea de 0,75 m; k – capacitatea de traversare a pietonilor pentru o banda, in numar de pietoni ce trec intr-o secunda. Perioada de libera trecere pentru pietoni
t vp
trebuie corelata cu timpii necesari pentru
vehicule si, daca este cazul, se reconsidera numarul de benzi. 19
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră Perioada de evacuare a vehiculelor (timpul intermediari sau interverde)
ti
rezulta din
conditia de evitare a coliziunii in punctele de conflict, la schimbarea fazelor de semaforizare. In calcul se considera ca ultimul vehicul intrat se deplaseaza inainte pana la punctual de conflict cu viteza de 20 km/h (5,5 m/s), iar primul vehicul oponent din faza urmatoare se deplaseaza spre acelasi punct cu viteza de 60 km/h (16,7 m/s). Perioada de evacuare a vehiculelor ti =
d1−c d6 −c − [s] 5.5 16.7
In care
d 1−c
si
ti
se determina cu relatia:
(4) d 6−c
sunt distantele intre punctele 1 si C prezentate in Figura 2, in
metri. Perioada de evacuare asigura, de regula, eliberarea intersectiei si de vehiculele care au asteptat degajarea trecerii de catre curentii de circulatie de sens contrar si apoi au virat la stanga. Timpul necesar pentru efectuarea acestor manevre se compune din timpul pentru pornirea vehiculelor stationate in zona centrala a intersectiei si timpul pentru evacuarea la stanga: 2d t i =ns e + [s] (5) w
√
n s – numarul vehiculelor care vireaza la stanga ; e d w
– intervalul de succesiune la demaraj, in secunde; d dv / 2
– distanta de evacuare la stanga, in metri; in exemplul din fig 2 ,
;
– acceleratia la demaraj, in metri pe secunda la patrat.
3.3.3 Prescriptii privind programul de semaforizare
La alcatuirea si calculul programului de semaforizare trebuie sa se tina seama de caracteristicile circulatiei, ale amenajarii intersectiei si ale instalatiei de semaforizare. Instalatia de semaforizare este alcatuita din automate de dirijare, semafoare, sonde de traffic, retea de cabluri si poate functiona: - cu program fix prestabilit; - cu program variabil, stabilit in functie de numarul de vehicule inregistrate de sondele de traffic, sau direct de pietoni.
20
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră Calculul initial al programului de semaforizare pentru intersectii necanalizate T repartizeaza durata ciclului c , in timpii verzi ai fazelor direct proportional cu intensitatea fluxurilor si invers proportional cu latimea partii carosabile. Pentru o intersectie dintre doua strazi semaforizata in system cu doua faze, se aplica relatiile: t v 1 N 1 B2 = ∙ t v1 +t v 2=T c −(t i 1 +t i 2 ) (6) t v 2 N 2 B1 In care: t v1
si
t v2
– timpii verde ai fazelor 1 si 2;
N1
si
N2
– intensitatile fluxurilor incidente in ora de varf, corespunzatoare fazelor
B1
si
B2
– latimile partii carosabile ale acceselor, corespunzatoare fazelor 1 si 2;
ti 1
si
ti 2
– timpii intermediariai fazelor 1 si 2.
1 si 2;
Calculul detaliat al duratei ciclului F
F
f =1
f =1
T c =∑ t vf + ∑ t if [s ] F
F
f =1
f =1 F
Tc
se face cu relatiile:
(7)
∑ t gvf +∑ R f T c=
1− In care:
F
e ∙ N if 3600 ∑ f =1
(8)
– numarul fazelor de semaforizare;
t vf – timpul verde, in secunde, corespunzator fazei f; t if – timpul intermediar, in secunde, corespunzator fazei f; t gvf – timpul galben dupa verde, in secunde, corespunzator fazei f; Rf – timpul suplimentar, in secunde, corespunzator fazei f, determinat cu relatia: Rf =t if −t gvf [ s]
(9)
N if –intensitatea fluxului de vehicule in ora de varf, pe o banda, in vehicule etalon pe ora, corespunzatoare fazei f.
21
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră Durata ciclului de semaforizare astfel determinate se definitiveaza numai dup ace se fac verificarile pentru toate relatiile de traffic antagoniste si neantagoniste de vehicule si pietoni, in ordinea desfasurarii curentilor conform fazelor de semaforizare. In cazul intersectiilor foarte solicitate de pietoni, comparative cu solicitarea vehiculelor, durata ciclului se stabileste in functie de timpul verde necesar pietonilor. Incadrarea duratei ciclului in limitele precizate anterior se asigura prin masuri cum sunt: - majorarea numarului de benzi de circulatie pentru reducerea numarului de vehicule pe banda si respectiv a timpului de verde (evazarea intersectiei); - reducerea duratei intervalului de succesiune la intrarea in intersectie in limitele precizate anterior; - comasarea in aceeasi durata a timpului intermediar pentru diferitele manevre de evacuare a intersectiei; - restrangerea spatiului intersectiei si a distantelor de parcurs; - fragmentarea trecerilor de pietoni cu lungimi mari si prevederea de refugii centrale. Succesiunea operatiilor necesare intocmirii programului de semaforizare consta din: analiza datelor initiale, amplasarea semafoarelor, stabilirea punctelor de conflict, al intensitatilor fluxurilor pe benzile de circulatie, calculul timpilor verzi si a timpilor intermediari, determinarea duratei fazelor si a ciclului de semaforizare, calculul timpului total consumat la traversare si respectiv al rezervei de capacitate. Programul se materializeaza intr-o diagrama, care cuprinde fazele cu segventele coloristice si timpii de functionare pentru toate semafoarele. Reducerea duratei ciclului se asigura prin stricta dimensionare si dispunere a timpilor caracteristici, prin interpunerea riguroasa a timpilor intermediari intre sfarsitul timpului verde al fazei in curs si inceputul timpului verde al fazei care urmeaza . Calculul capacitatii intersectiei individuale cu semafoare curente este fundamentat pe dinamica deplasarii curentilor de trafic si se aplica si pentru alte echipamente de semaforizare cu performante superioare (cu trecere de la automatele de dirijare cu program fix la automatele actionate direct de vehicule cu ajutorul sondelor de trafic, atat pentru intersectii izolate precum si pentru grupuri de intersectii coordonate in sisteme liniare, ca cele cu unda verde axiala, sau in sisteme zonale de suprafata cu ajutorul unui dispecerat central echipat cu calculator de proces). Definitivarea programului de semaforizare si a solutiei de amenajare a intersectiei se face pentru varianta care asigura reducerea maxima a volumelor de lucrari si a timpului pentru semaforizare. In traversarea intersectiilor, numarul de benzi directe trebuie sa fie cel putin egal cu numarul de benzi din calea curenta, prevazandu-se dupa caz, spatii de stocaj si benzi speciale pentru ocolire. Spatiile de stocaj se dimensioneaza corespunzator numarului de vehicule oprite pe timpul aferent semnalului rosu al semaforului. Latimea spatiilor de stocaj se stabileste in functie de caracteristicile vehiculelor si nu va fi mai redusa de 3,0 m in cazul dispunerii pe o banda in aliniament.
22
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră Capitolul 4 – Exemplu de calcul 4.1 Studiu de circulatie pe șoseaua Națională Podul de Piatră 4.2 Prezentarea intersectiei:
23
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră 4.3 Reprezentarea grafica a intersectiei
4.4 Calcularea intensitatii traficului rutier pe intervale orare Calcularea intensitatii traficului rutier a fost calculata in anul 2014. Aceasta se va raliza pe cele 2 directii ale drumului principal ( artera nr. 1 si artera nr. 3). In calcule, celalte 2 artere vor prelua un flux de masini dat de un anumit procent adoptat in calcule. Cele doua dircetii pe care s-a realizat numaratoarea sunt: Numarul fluxului de autovehicule din spre artera nr.1 spre artera nr. 3. Numarul fluxului de autovehicule din spre artera nr.3 spre artera.
24
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră Soseaua Nationala (pe Podul de Piatra) Spre Alexandru
Ora
Biciclete, motorete, scutere, motociclete
Autoturisme
Taxi
Microbuze transport calatori
Microbuze si autospeciale cu MTMA<=3.5t
-
0
1
2
3
4
5
27.11.2014
07:00 07:15
0
165
24
2
6
27.11.2014
07:15 07:30
1
295
49
12
11
27.11.2014
07:30 07:45
0
436
40
6
13
27.11.2014
07:45 08:00
0
667
60
12
7
27.11.2014
08:00 08:15
0
369
49
8
16
27.11.2014
08:15 08:30
1
263
34
6
18
27.11.2014
08:30 08:45
0
246
36
5
14
27.11.2014
08:45 09:00
1
276
31
6
20
27.11.2014
09:00 09:15
0
235
43
4
16
27.11.2014
09:15 09:30
0
249
40
12
13
27.11.2014
09:30 09:45
3
189
50
3
18
27.11.2014
09:45 10:00
0
207
45
6
16
27.11.2014
10:00 10:15
27.11.2014
10:15 10:30
27.11.2014
10:30 10:45
27.11.2014
10:45 11:00
27.11.2014
11:00 11:15
27.11.2014
11:15 11:30
27.11.2014
11:30 11:45
27.11.2014
11:45 12:00
27.11.2014
12:00 12:15
27.11.2014
12:15 12:30
27.11.2014
12:30 12:45
Data [LL/ZZ/AN ]
25
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră 27.11.2014
12:45 13:00
27.11.2014
13:00 13:15
27.11.2014
13:15 13:30
27.11.2014
13:30 13:45
27.11.2014
13:45 14:00
27.11.2014
14:00 14:15
27.11.2014
14:15 14:30
27.11.2014
14:30 14:45
27.11.2014
14:45 15:00
27.11.2014
15:00 15:15
1
205
46
1
12
27.11.2014
15:15 15:30
0
282
51
7
10
27.11.2014
15:30 15:45
0
267
42
5
12
27.11.2014
15:45 16:00
0
316
58
6
16
27.11.2014
16:00 16:15
0
264
47
5
12
27.11.2014
16:15 16:30
0
376
59
3
15
27.11.2014
16:30 16:45
0
304
49
7
20
27.11.2014
16:45 17:00
0
326
46
3
17
27.11.2014
17:00 17:15
0
315
65
9
11
27.11.2014
17:15 17:30
1
288
53
5
17
27.11.2014
17:30 17:45
0
310
50
2
24
27.11.2014
17:45 18:00
0
251
60
7
6
27.11.2014
18:00 18:15
27.11.2014
18:15 18:30
27.11.2014
18:30 18:45
27.11.2014
18:45 19:00
8
7101
1127
142
340
Total
26
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră Autocamioane si derivate cu 2,3 sau 4 osii
27
Autovehicule articulate si remorchere cu trailer peste 4 osii. Trenuri rutiere
Autobuze si autocare
Tramvaie
Altele
Total vehicule fizice
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră 6
7
8
9
11
10
0
0
7
0
0
204
5
2
11
0
1
387
3
2
4
0
1
505
4
2
12
0
0
764
3
5
11
0
0
461
9
0
6
0
1
338
6
3
6
0
1
317
4
1
9
0
0
348
5
4
11
0
0
318
3
8
8
0
0
333
2
3
6
0
0
274
4
1
6
0
0
285 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
28
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră 0 0 0 0 0 5
11
6
0
1
288
4
7
7
0
0
368
3
7
10
0
1
347
1
10
11
0
1
419
1
5
8
0
1
343
5
6
6
0
1
471
2
7
7
0
1
397
3
9
11
0
1
416
4
4
9
0
0
417
1
9
8
0
1
383
4
3
3
0
0
396
2
4
8
0
0
338 0 0 0 0
83
113
191
0
12
9117 9117
Soseauna Nationala (pe Podul de Piatra) Spre Nicolina (dinspre Alexandru, Gara)
29
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră Data [LL/ZZ/AN ]
30
Ora
Biciclete, motorete, scutere, motociclete
Autoturisme
Taxi
Microbuze transport calatori
Microbuze si autospeciale cu MTMA<=3.5t
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră -
0
27.11.2014
07:00 07:15
0
244
31
9
23
27.11.2014
07:15 07:30
0
349
32
13
32
27.11.2014
07:30 07:45
0
480
40
10
24
27.11.2014
07:45 08:00
0
605
44
7
18
27.11.2014
08:00 08:15
2
361
57
6
20
27.11.2014
08:15 08:30
0
454
62
8
19
27.11.2014
08:30 08:45
0
295
72
12
24
27.11.2014
08:45 09:00
1
327
57
4
32
27.11.2014
09:00 09:15
0
298
57
10
15
27.11.2014
09:15 09:30
0
296
45
6
27
27.11.2014
09:30 09:45
0
277
54
7
16
27.11.2014
09:45 10:00
0
227
48
9
22
27.11.2014
10:00 10:15
27.11.2014
10:15 10:30
27.11.2014
10:30 10:45
27.11.2014
10:45 11:00
27.11.2014
11:00 11:15
27.11.2014
11:15 11:30
27.11.2014
11:30 11:45
27.11.2014
11:45 12:00
27.11.2014
12:00 12:15
27.11.2014
12:15 12:30
27.11.2014
12:30 12:45
27.11.2014
12:45 13:00
27.11.2014
13:00 13:15
27.11.2014
13:15 13:30
27.11.2014
13:30 13:45
31
1
2
3
4
5
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră 27.11.2014
13:45 14:00
27.11.2014
14:00 14:15
27.11.2014
14:15 14:30
27.11.2014
14:30 14:45
27.11.2014
14:45 15:00
27.11.2014
15:00 15:15
1
317
31
5
26
27.11.2014
15:15 15:30
0
343
57
8
29
27.11.2014
15:30 15:45
0
357
69
6
19
27.11.2014
15:45 16:00
0
348
53
6
15
27.11.2014
16:00 16:15
0
392
32
8
27
27.11.2014
16:15 16:30
1
443
32
11
29
27.11.2014
16:30 16:45
1
407
35
9
24
27.11.2014
16:45 17:00
0
403
55
10
23
27.11.2014
17:00 17:15
1
348
57
6
21
27.11.2014
17:15 17:30
3
343
47
6
25
27.11.2014
17:30 17:45
0
353
74
7
23
27.11.2014
17:45 18:00
0
353
45
10
16
27.11.2014
18:00 18:15
27.11.2014
18:15 18:30
27.11.2014
18:30 18:45
27.11.2014
18:45 19:00
10
8620
1186
193
549
Total
Autocamioane si derivate cu 2,3 sau 4 osii
Autovehicule articulate si remorchere cu trailer peste 4 osii. Trenuri rutiere
Autobuze si autocare
Tramvaie
Altele
Total vehicule fizice
6
7
8
9
10
11
3
32
14
12
0
0
336
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră 5
4
2
0
0
437
2
6
7
0
0
569
3
3
8
0
0
688
5
8
6
0
0
465
4
3
8
0
0
558
4
7
7
0
0
421
2
5
10
0
0
438
3
9
10
0
0
402
8
7
5
0
0
394
6
11
7
0
0
378
6
5
8
0
0
325 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
33
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră 0 0 0 10
9
9
0
3
411
8
4
10
0
2
461
11
7
10
0
4
483
9
5
8
0
3
447
3
4
11
0
2
479
7
5
10
0
0
538
4
3
9
0
1
493
4
4
4
0
0
503
6
4
8
0
1
452
4
1
9
0
1
439
4
5
11
0
0
477
2
4
9
0
0
439 0 0 0 0
123
137
198
0
17
11033 11033
4.5 Diagrama rezultata in urma calcularaii intensitatii traficului rutier pe intervale orare Mai jos se va prezenta diagrama rezultata in urma calculelor de mai sus pentru a se prezenta cel mai aglomerat sfert de ora din perioada in care s-au realizat masuratorile. Soseaua Nationala (pe Podul de Piatra) Spre Alexandru
34
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră
900 800 700 600 500 400 300 200 100
1 17 7:3 :4 0 5
1 16 5:4 :0 5 0
1 14 4:0 :1 0 5
1 12 2:1 :3 5 0
1 10 0:3 :4 0 5
0 09 8:4 :0 5 0
0 07 7:0 :1 0 5
0
Soseauna Nationala (pe Podul de Piatra) Spre Nicolina (dinspre Alexandru, Gara) 800 700 600 500 400 300 200 100
4.6 Calculul capacitatii intersectiei Fluenta circulatiei F se calculeaza cu relatia : 35
1 17 7:3 :4 0 5
1 16 5:4 :0 5 0
1 14 4:0 :1 0 5
1 12 2:1 :3 5 0
1 10 0:3 :4 0 5
0 09 8:4 :0 5 0
0 07 7:0 :1 0 5
0
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră F=
v =0 … 1 vb
Artera 1↔3 10 F10= =0.17 60
- pentru viteza v=10 km/h
F20=
20 =0.33 60
- pentru viteza v=20 km/h
F30=
30 =0.5 60
- pentru viteza v=30 km/h
F 40=
40 =0.67 60
- pentru viteza v=40 km /h
F50=
50 =0.83 60
- pentru viteza v=50 km/h
F60=
60 =1 60
- pentru viteza v=60 km/h
Artera 2↔4 10 F10= =0.17 60
- pentru viteza v=10 km/h
F20=
20 =0.33 60
- pentru viteza v=20 km/h
F30=
30 =0.5 60
- pentru viteza v=30 km/h
F 40=
40 =0.67 60
- pentru viteza v=40 km /h
36
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră F50=
50 =0.83 60
F60=
60 =1 60
- pentru viteza v=50 km/h
- pentru viteza v=60 km/h
Interspatiul de succesiune i: i=
1000∙ ν∙e 3600
[m]
Artera 1↔3 1000 ∙ 10∙ 2 i 10= =5.6 3600
[m]
i 20 =
1000 ∙ 20∙ 2 =11.11 3600
[m]
i 30 =
1000 ∙ 30∙ 2 =16.67 3600
[m]
i 40 =
1000 ∙ 40 ∙ 2 =22.22 3600
[m]
i 50 =
1000 ∙ 50∙ 2 =27.78 3600
[m]
i 60=
1000 ∙ 60∙ 2 =33.33 3600
[m]
37
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră Artera 2↔4 1000 ∙ 10∙ 4 i 10 = =11.11 3600
[m]
i 20=
1000 ∙ 20∙ 4 =22.22 3600
[m]
i 30 =
1000 ∙ 30∙ 4 =33.33 3600
[m]
i 40 =
1000 ∙ 40 ∙ 4 =44.44 3600
[m]
i 50 =
1000 ∙ 50∙ 4 =55.56 3600
[m]
i 60 =
1000 ∙ 60∙ 4 =66.67 3600
[m]
Unde: e=2 [s] – intervalul de succesiune pentru drum circulat mai intens; e=4 [s] – intervalul de succesiune pentru drumuri secundare.
Interspatiul minim de succesiune i min=
i min
v2 v + ∙t+s 26 ∙ g ∙ f 3.6
Artera 1↔3 si 2↔4 Rezultatele sunt prezentate in tabelul de mai jos: 11.689555 9 14.424890 4
Imin
38
m m
:
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră 18.983781 3 25.366228 5 33.572232 43.601791 8
m m m m
Unde: f =0.43 2
g=9.81[m/ s ]
S=8 [m] t=1[s ] Densitatea traficului D: 1000 D= i Artera 1↔3 1000 D 10= =178.57 [nr. vehicule/km] 5.6 D 20=
1000 =90 [nr. vehicule/km] 11.11
D30=
1000 =60 [nr. vehicule/km] 16.67
D 40=
1000 =45 [nr. vehicule/km] 22.22
D50=
1000 =36 [nr. vehicule/km] 27.78
D 60=
1000 =30 [nr. vehicule/km] 33.33
Artera 2↔4 1000 D 10= =90 11.11
39
[nr. vehicule∕km]
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră D20=
1000 =45 [nr. vehicule/km] 22.22
D 30=
1000 =30 [nr. vehicule/km] 33.33
D 40=
1000 =22.5 [nr. vehicule/km] 44.44
D50=
1000 =18 [nr. vehicule/km] 55.56
D 60=
1000 =15 [nr. vehicule/km] 66.67
Capacitatatea maxima de circulatie pentru o banda carosabila:
In cazul fluxului continuu: 1000∙ v N c= = i min
Artera 1 ↔3
1000 ∙ v v v ∙t + 26 ∙ g ∙ f 3,6+ S 2
[nr vehicule/ora]
si 2↔4
Rezultatele sunt prezentate in tabelul de mai jos: 855.46448 9 1386.4923 3 1580.2963 4 1576.8997 8 1489.3260 6 1376.0902 4
Nc
In cazul fluxului discontinuu: c
N=N ∙ K
40
[nr vehicule/ora]
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră Artera 1↔3 0.4422703 9 0.276 0.1966033 1 0.1503612 8 0.1202504 1 0.0991829 3
K1–3
Artera 2↔4 0.3859649 1 0.2391304 3 0.1732283 5 0.1358024 7 0.11167513 0.0948275 9
K2-4
In care :
K=
A v A v 1 1 + + +T r v 2 ω a ω1
(
)
=
Tc <1 T
Artera 1↔3 Rezultatele sunt prezentate in tabelul de mai jos:
N1-3
41
378.34661 2 382.67188 4 310.69148 5 237.10466 9 179.09206 5
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră 136.48466 5 330.17927 6 331.55251 4 273.75212 1 214.14688 3 166.32067 7 130.49131 5
N 2-4
Unde: A=380 – pentru artera 1↔3 A=220 – pentru artera 2↔4 m ¿ s2 ¿ ω a=6 ¿ m ¿ 2 s ¿ ω1 =4.6 ¿
T r =46[s ]
– pentru artera 1↔3
T r =35 [s]
– pentru artera 2↔4
Matricea traficului: Trafic curent f=0.4 S=5 [m] t=1 [s]
42
Trafic lent f=0.35 S=15 [m] t=2 [s]
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră Pentru sensul cel mai solicitat avem: 764 vehicule etalon/sfert de ora (trafic curent) si 688 vehicule etalon/sfert de ora (trafic lent), insemnand 57% trafic lent si 43% trafic curent. Calculul matricii: Pentru viteza traficului lent=35 km/h, viteza traficului curent=60 km/h (celula din matrice de culoare gri). In matrice, am trecut valoarea calculata, rotunjita superior. Exemplu de calcul pentru fiecare casuta din matrice: c c 1000 ∙ N 1 1000 ∙ N 2 c ( ) N 1,2 = ∙ 0.43+ ∙ 0.57 c 2 c 2 c 1N 2 10 ∙ 2 N 2 N 2∙ 1 + +15 + +5 26 ∙ 9.81∙ 0.35 3.6 26∙ 9.81 ∙ 0.4 3.6 OBS: Rezultatele sunt afisate in tabelul de mai jos: Nc1020 Nc1520 Nc2020 Nc1025 Nc1525 Nc2025 Nc2525 Nc1030 Nc1530 Nc2030 Nc2530 Nc3030 Nc1035 Nc1535 Nc2035 Nc2535 NC3035 Nc3535
43
945,54479 2 1001,8553 2 1036,7207 3 946,54238 1002,8529 1037,7183 2 1057,9996 9 931,09155 1 987,40207 4 1022,2674 9 1042,5488 6 1052,9824 907,58233 9 963,89286 2 998,75828 1 1019,0396 5 1029,4731 9 1033,2881
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră
Nc1040 Nc1540 Nc2040 Nc2540 Nc3040 NC3540 Nc4040 Nc1045 1545 2045 2545 3045 3545 4045 1050 1550 2050 2550 3050 3550 4050 1055 1555 2055 2555 3055 3555 4055 1060
44
6 880,58015 7 936,89068 971,75609 9 992,03747 1002,4710 1 1006,2859 8 1005,6771 5 852,56892 6 908,87944 9 943,74486 8 964,02623 9 974,45977 7 978,27474 5 977,66591 8 824,88521 8 881,19574 2 916,06116 936,34253 2 946,77607 950,59103 8 949,98221 1 798,22529 1 854,53581 5 889,40123 3 909,68260 5 920,11614 3 923,931111 923,32228 4 772,92497 1
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră 1560 2060 2560 3060 3560 4060
829,23549 4 864,10091 3 884,38228 5 894,81582 2 898,63079 898,02196 3
Din STAS, pentru v=20 km/h , capacitatea de circulatie pentru o banda cand fluxul este continuu , este de 1036 V/h , iar pentru v=30 km/h , este de 1052 V/h. Intrucat valorile intermediare ale capacitatii se obtin prin interpolare liniara, rezulta ca pentru v=25 km/h , capacitatea de ciculatie este de 1019V/h. 609 ∙1.72=1048 deci se observa ca este depasita valoarea de 1.78 ori mai mare decat valoarea capacitatii de circulatie pentru o banda
4.7 Calculul ciclului de semaforizare
Intersectie in "cruce" Acces 2
Acces 3
45
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră
Acces 1
Acces 4
F=4
Numarul de faze:
Intervalul de succesiune la demaraj este e=2.1[s ] datorita fluxurilor foarte intense din aceasta zona; Timpii de galben dupa verde : Timpii de galben dupa rosu :
t gv1 =t gv2=t gv 3=5 [s] t gr 1=t gr 2=t gr3 =3[s ]
Se adopta o durata initiala a ciclului reprezinta un numar de
T c =90[s ]
conform STAS 10144/6-89 ceea ce
3600 =40 cicluri/ora . 90
Timpii de verde se calculeaza cu relatia : t v =a+(n−1) ∙ e .
Unde: a=4 [s ] si reprezinta timpul de perceptie-reactie a conducatorului auto, inclusiv timpul de intrare a primului vehicul; 46
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră - n
reprezinta numarul de vehicule care trebuie sa intre in intersectie pe durata semnalului
verde. Calculul timpului de verde se efectueaza pentru cel mai solicitat sens de circulatie. Pe diagrama se observa ca pe accesul 1 si 3, avem cel mai mare numar de vehicule (1045 Vt/h). Pe un ciclu de semaforizare vor trece pe cel mai solicitat sens de circulatie un numar V t /ciclu 1banda 1045 n= =26 ¿ 40 Timpul de verde pentru acest sens de circulatie va fi : t v =4 + ( 26−1 ) ∙ 2.1=56 [s] . La fel se procedeaza si pentru calculul timpilor de semaforizare ale celorlalte sensuri de circulatie, tinand cont de numarul de benzi pentru fiecare sens:
Capacitatea intersectiei la ora de varf [Vt/h] Acces
Nt [Vt/h] 1
1136
2
1052
3
1136
4
1052
Total
Directia inainte dreapta stanga inainte dreapta stanga inainte dreapta stanga inainte dreapta stanga
Nt [Vt/h] 702 156 278 740 114 198 702 156 278 740 114 198
Nr. Benzi 1 2 3 2 1 2 2 2 1 2 2 2
4376
Dupa calculul timpilor, pentru fiecare faza se fac concordari intre semafoare pentru ca acestea sa functioneze intr-un regim concomitent. Numarul de vehicule care sosesc pe o banda intr-o ora Nm, numarul de vehicule care trebuie sa Tv Tr intre in intersectie pe durata ciclului, n, timpii de verde si timpii de rosu sunt comform tabelului de mai jos: 47
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră Timpi de semaforizare - 4 Faze Acces
1
2
3
4
Sens inainte dreapt a stanga inainte dreapt a stanga inainte dreapt a stanga inainte dreapt a stanga
Semafor Nt [Vt/h] n [Vt/ciclu] Tv [s] Tr [s] V1 702 12 27 53 V2 V3 V4
156 278 740
3 5 13
6 12 15
74 68 65
V5 V6 V7
114 198 702
2 4 12
12 6 27
68 74 53
V8 V9 V10
156 278 740
3 5 13
6 12 15
74 68 65
V11 V12
114 198
2 4
12 6
68 74
Timpi necesari eliberarii intersectiei intre fazele de semaforizare Intre fazele Tgv [s] Tgr [s] I - II 5 3 II - III 5 3 III - IV 5 3 IV - I 5 3
Durata totala a ciclului [s]
48
80
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră Diagrama de semaforizar in 4 faze pentru vehicule FAZA 1 FAZA 2 FAZA 3 FAZA 4
Semafor
0
10
20
30
40
50
Timp [s]
49
60
70
80
90
Studiu de circulație pe șoseaua Națională Podul de Piatră Bibliografie: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Circulatie rutiera – Boroiu Alexandru, Ed. Univ. Pitesti 2003; Intersectii semaforizate – Dan Florian, M. Raul, Ed. Media Endura 2000; Trafic rutier si siguranta circulatiei – Ed. Pitesti 2003; Managementul traficului rutier – F. Daniela 2000; Semaforizarea intersectiilor stradale – G. Cristian 2007; STAS 10144/5-89 Calculul capacitatii de circulatie a strazilor; STAS 10114/6-89 Calculul capacitatii de circulatie a intersectiilor; STAS 7389-86 Echivalarea vehiculelor pentru determinarea capacitatii de circulatie; SR 10144/4-95 Amenajarea intersectiilor de strazi. Clasificare prescriptiilor de proiectare.
50
