Natężenie nasycenia to maksymalny możliwy odpływ pojazdów z kolejki na pasie ruchu lub grupie pasów ruchu podczas trwania efektywnego sygnału zielonego w zależności od panujących warunków ruchowych i drogowych.

Podstawowym empirycznym wzorem  jest  S=\frac{3600}{\Delta t}    [P/hz]czyli  natężenie nasycenia pasa ruchu dla bezkolizyjnego przebiegu ruchu w okresie 1 godziny efektywnego zielonego w stosunku do przeciętnego odstępu czasu  pomiędzy odjeżdżającymi pojazdami z kolejki wyznaczonym w linii zatrzymania.

Ze względu na to, że w rzeczywistym świecie mamy sytuacje o kolizyjnym przebiegu, dochodzi do powstania silnej zależności natężenia nasycenia do obciążonego przeciwległego wlotu. Dlatego ważne jest zastosowanie odpowiednich wzorów, będącymi współczynnikami, które korygują nasze wyjściowe natężeni nasycenia S0 .

W Polsce spotykamy się z następującymi krokami wykonywania obliczeń:

I. Wyznaczenie natężenia nasycenia dla odpowiednich relacji na pasach traktowanych jako wydzielone dla tych relacji

II. Rozkład ruchu na pasy obliczeniowe

III. Obliczenie natężenia nasycenia pasa uwzględniając udział poszczególnych relacji na pasie i wpływ przystanków komunikacji zbiorowej

Natężenie nasycenie relacji na wydzielonych pasach:

A.) Relacja na wprost SW

S_{W}=[S_{0}+200\cdot (w-3,5)-30\cdot \delta_{1}\cdot i ]\cdot \frac{1}{1+u_{C}}  [P/hz]

gdzie:

S0– wyjściowe natężenie nasycenia [E/hz]

– w przypadku relacji bezkolizyjnych na pasie S0= 1900 E/hz

–w przypadku gdy relacja korzysta ze wspólnego pasa z relacją skrętną o kolizyjnym przebiegu w danej fazie sygnalizacyjnej S0=1700 E/hz

w – szerokość pasa ruchu 2,5 ) [m]

δi – wskaźnik  kierunku pochylenia (  δi=1 dla wlotu położonego na wzniesieniu[pod górę], δi=0 dla wlotu położonego na spadku [w dół])

i – średnie pochylenie  wlotu na odcinku 30 m przed linią zatrzymania [%]

uC – udział pojazdów ciężkich w ruchu [-]

B.) Bezkolizyjne relacje skrętne w lewo lub w prawo Sr

S_{r}=[S_{0}+80\cdot (w-3,5)-30\cdot \delta _{i}\cdot i-160\cdot \delta _{k}-70\cdot \delta _{t}]\cdot \frac{10^{-3}\cdot R+1,025}{(1+\frac{2}{R})}\cdot \frac{1}{1+u_{c}}

gdzie:

S0– wyjściowe natężenie nasycenia [E/hz]

– w przypadku relacji bezkolizyjnych na pasie S0= 1900 E/hz

–w przypadku gdy relacja korzysta ze wspólnego pasa z relacją skrętną o kolizyjnym przebiegu w danej fazie sygnalizacyjnej S0=1700 E/hz

w – szerokość pasa ruchu 2,5 ) [m]

δi – wskaźnik  kierunku pochylenia (  δi=1 dla wlotu położonego na wzniesieniu[pod górę], δi=0 dla wlotu położonego na spadku [w dół])

δk – wskaźnik położenia pasa ( δk=1 gdy przy chodniku,δk=0 gdy nie jest przy chodniku)

δt – wskaźnik przejazdu przez torowisko (  δt=1 gdy przecina, δt=0 gdy nie przecina)

uC – udział pojazdów ciężkich w ruchu [-]

R – promień skrętu z przedziału 6÷35m.  Dla promienie R > 35 m w podanym wzorze \frac{10^{-3}\cdot R+1,025}{(1+\frac{2}{R})} należy przyjąć mnożnik  równy 1,0

C.) Relacja skrętna kolizyjna z ruchem pieszych Sr

S_{r}=S_{0}\cdot f_{p}\cdot \frac{1}{1+u_{c}}

gdzie:

S0– wyjściowe natężenie nasycenia [E/hz]  S0= 1450 E/hz

uC – udział pojazdów ciężkich w ruchu [-]

fp – współczynnik uwzględniający wpływ pieszych na przejściu na wylocie na natężenia nasycenia relacji skrętnych czyli efekt blokowania ruchu przez pieszych obecnych na przejściu w czasie sygnału zielonego dla skręcających pojazdów. Jeżeli współczynnik  obliczony ze wzoru fp obliczony ze wzoru jest mniejszy niż fp,min =0,4 l/Ge należy przyjąć fp =0,4 l/Ge

f_{p}=1-\frac{1}{G_{e}}\cdot (\frac{1}{\frac{1450}{(QP\cdot T)}+0,024}-1,3\cdot \sqrt{l}+1)

gdzie:

QP – natężenie ruchu pieszego [Ps/h]; przy czym QP>0 Ps/h

l – długość drogi dojazdu pojazdu skręcających w prawo, mierzona od linii zatrzymania do kolizyjnego przejścia dla pieszych [m]. W przypadku wielopasowego wlotu można zwiększyć l o długość odcinka zajmowanego  przez pojazdy oczekujące przed przejściem na sąsiednim pasie (zwykle 6m lub 12m).

Ge– długość efektywnego sygnału zielonego

G_{e}=G+Z-(t_{r}+t_{z})  [s]

gdzie:

G – długość rzeczywista sygnału zielonego

Z – długość sygnału żółtego

tr– początek sygnału zielonego

tz– koniec sygnału żółtego

(tr +tz) – czas tracony

Natężenie nasycenia pasa ruchu i obliczeniowej grupy pasów

A.) Gdy z pasa korzysta tylko jedna relacja S_{j}^{w}=S_{r} [P/hz]

B.) Gdy z pasa kilka relacji S_{j}^{w}=\frac{1}{\frac{u_{l}}{S_{l}}+\frac{u_{w}}{S_{w}}+\frac{u_{p}}{S_{p}}}  [P/hz]

gdzie:

ul,uw,up– udział w ruchu na danym  pasie dla relacji: w lewo, na wprost, w prawo

Sl,Sw,Sp– natężenie  nasycenia na danym  pasie dla relacji: w lewo, na wprost, w prawo

tz– koniec sygnału żółtego

Wyjściowa wartość do obliczeń przpustowości

S_{j}=S_{j}^{w}\cdot f_{a}\cdot f_{t}

gdzie:

Sjw – natężenie nasycenia pasa ruchu j  uwzględniający czynniki geometryczne , kolizyjność relacji i strukturę rodzajową

fa– współczynnik korygujący uwzględniający wpływ przystanku autobusowego

ft– współczynnik korygujący uwzględniający wpływ przystanku tramwajowego

Współczynnik korygujący uwzględniający wpływ przystanku autobusowego

+ gdy autobus zatrzymuje się na wlocie

f_{a}=1-\frac{Q_{a}\cdot t_{b}}{3600}

+ gdy jest przystanek autobusowy

f_{a}=1-\frac{Q_{a}\cdot t_{b}-t_{0}}{3600}

gdzie:

Qa– natężenie autobusów zatrzymujących się na przystanku [P/h]

tb– średni efektywny czas blokowania pasa przez autobus [s] najczęściej tb=30s

t0– sumaryczne zmniejsznie czasu blokowania na linii zatrzymań w ciągu godziny

t_{0}=\frac{l_{a}}{u_{w}\cdot l_{p}}\cdot \frac{3600}{S_{j}^{w}}\cdot Q_{a}

gdzie:

la– odległość przystanku od skrzyżowania

lp– przeciętna długość stanowiska pojazdu

uw– udział w ruchu na analizowanym pasie relacji na wprost

Współczynnik korygujący uwzględniający wpływ przystanku tramwajowego

f_{t}=1-\frac{1}{G_{e}}\cdot \left [ 2,2\cdot q_{t}\cdot \left ( 9,14\cdot \frac{G_{e}}{T}+1 \right )-B \right ]

B=q_{t}\cdot \left (1,62\cdot q_{t}^{2}+1,38\cdot q_{t}-0,21 \right )

q_{t}=Q_{t}\cdot \frac{T}{3600}

qt– natężenie ruchu tramwajowego [tramwaj/cykl]

Qt– natężenie ruchu tramwajowego [tramwaj/h]

B– człon stosowany w przypadku podwójnych przystanków

Bibliografia:

1. Metoda obliczania przepustowości skrzyżowań z sygnalizacją – GDDKiA

zp8497586rq

  • super.. a teraz czekamy, aż powstanie moduł liczący natężenie nasycenia przed wygenerowaniem programu :))) 

  • Musimy przyspieszyć prace…