Transcript Základní pojmy, dynamické charakteristiky, teorie neřízených

I N S T I T U T D O P R A V Y
VŠB – Technická univerzita Ostrava
Fakulta strojní
17. listopadu 15; 708 00 Ostrava – Poruba
tel.: 59 699 1283; 5210
http://www.id.vsb.cz
Úvodní list
Teorie dopravního proudu
Předmět: Organizace a řízení dopravy
Připravil: Ing. Vladislav Křivda, Ph.D.
Dopravní proud
Dopravní proud je pohyb vozidel (resp. chodců) za sebou nebo
v pruzích vedle sebe v jednom směru (tzn., že se může skládat
z několika jízdních (resp. pěších) proudů.
http://www.transgasnet.cz/nuselak/
Charakteristiky dopravního proudu (1/2)
• Intenzita dopravního proudu – je to počet dopravních jednotek
(vozidel, resp. chodců), který projede určitým příčným profilem
komunikace v 1 směru za zvolené časové období:
I - [voz./h; resp.chodců/h]
• Hustota dopravního proudu – počet dopravních jednotek (vozidel),
který se v určeném okamžiku nalézá v 1 směru na zvolené délce
komunikace: H [voz./km]
• Časový odstup vozidel – doba, která uplyne mezi průjezdy čel dvou
za sebou následujících dopravních jednotek (vozidel) stanoveným
profilem komunikace
• Délkový odstup vozidel – vzdálenost čel za sebou jedoucích vozidel
v určitém okamžiku
Charakteristiky dopravního proudu (2/2)
• Složení dopravního proudu – vyjadřuje podíl jednotlivých druhů
dopravních prostředků v dopravním proudu
• Rychlost dopravního proudu – je uvažována jako průměrná
rychlost všech vozidel dopravního proudu: v [km/h]
• Zdržení dopravního proudu – je definována jako průměrná doba
zdržení všech vozidel dopravního proudu na omezujících překážkách
(křižovatky apod.)
• Časový průběh intenzit – vyjadřující kolísání intenzit dopravy
v čase a to v závislosti na ročním období (roční kolísání intenzit),
charakteru dne (týdenní kolísání intenzit), denní době (kolísání
v průběhu dne)
Rovnice homogenity
Kvalitu a kvantitu dopravního proudu vyjadřují tyto
základní charakteristiky dopravního proudu:
• intenzita
I
[voz / h]
• rychlost
v
[km / h]
• hustota
H
[voz / km]
Rovnice homogenity (kontinuity):
I=v.H
 voz  km   voz
 h    h    km 
Faktory ovlivňující dopravní proud (1/4)
Celkový průběh dopravy a jednotlivé charakteristiky dopravního
proudu jsou ovlivňovány společným působením řady dílčích
ovlivňujících faktorů (navzájem se prolínajících):
a) Technické parametry komunikace:
• směrové vedení trasy
• výškové uspořádání komunikace (podélné sklony, zaoblení
vrcholových lomů nivelety, vzestupnice)
• uspořádání příčného řezu
• rozhledové poměry
• kvalita povrchu vozovek
• četnost a druh křižovatek
• četnost a technické řešení zastávek MHD
• možnost parkování a jeho typ
• charakter okolní zástavby apod.
Faktory ovlivňující dopravní proud (2/4)
b) Organizace a řízení dopravy
(organizační a regulační opatření):
• zákazy určitých pohybů
• zjednosměrňování komunikací
• opatření ke zvýšení homogenity dopravního proudu
(např. pouze osobní automobily)
• zákazy zastavení, stání nebo parkování
• omezení rychlosti
• opatření z oblasti řízení dopravy světelnými signalizačními
zařízeními (rychlostní signály)
... pozn.: Základní pojmy v OŘD ...
• Organizační opatření – mají časově stabilní charakter a spočívají
hlavně ve stavebním upořádání komunikací, ve stanovení pravidel
provozu a ovlivňování dopravy pomocí dopravních značek.
• Řízení dopravy – má charakter operativní, realizuje se převážně
technickými prostředky (např. SSZ)
• Regulace dopravy – má charakter restriktivní (tzn. něco omezuji)
a působnost časově omezenou.
• Uspořádání dopravy – pojem nadřazený výše uvedeným a spočívá
ve vznesení pořádku (řádu) do dopravy na pozemních komunikacích
pomocí organizačních, regulačních a řídících opatření.
• Snahou organizace a řízení dopravy je segregovat a homogenizovat
dopravní proudy v zájmu plynulého, bezpečného, rychlého a hospodárného
provozu.
Faktory ovlivňující dopravní proud (3/4)
c) Technické parametry vozidel:
• maximální provozní rychlost
• akcelerační a decelerační schopnosti
• obsaditelnost nebo přípustné užitné zatížení
• fyzikální rozměry
d) Psychologické fyziologické charakteristiky řidičů:
• Rozdíly v jejich chování, které se mohou projevovat pozitivně
i negativně jak z hlediska plynulosti, tak také bezpečnosti provozu.
Faktory ovlivňující dopravní proud (4/4)
e) Klimatické podmínky
f) Okamžité dopravní podmínky:
• intenzita a skladba dopravního proudu vlastního
• intenzita a skladba dopravního proudu protisměru
u směrově nedělených komunikacích
• rozmístění vozidel jednotlivých druhů na určitých pozicích
• druh a účel dopravy
• charakteristiky pěší dopravy na sledované komunikaci
• vliv zastavení, stání a parkování vozidel
• vliv dopravních nehod a další vlivy
Dynamické charakteristiky
0: I=0, H=0, v=v0 … volná rychlost
a: I=Ia=Ic, H=Ha, v=va … obecně
b: I=Imax, H=Hopt., v=vopt. … optimální
c: I=Ic=Ia, H=Hc, v=vc … obecně
d: I=0, H=Hmax, v=0 … DP stojí
0-a: těžký pohyb DP
a-c: oblast nestabilního DP
c-d: oblast normálního DP
Komentář k dynamickým charakteristikám (1/2)
ad I-H:
• Intenzita vzrůstá s rostoucí hustotou,pokud není dosaženo kapacity
dané komunikace.
• Maximální intenzitě odpovídá optimální hustota a optimální rychlost
dopravního proudu.
• Po překročení kapacity klesá při vzrůstající hustotě intenzita dopravy,
až při dosažení hustoty odpovídající dopravní zácpě je intenzita nulová
(dopravní infarkt).
• Při hustotách menších nebo větších než je Hopt může být za určitých
okolností dosaženo při rozdílných rychlostech stejné intenzity dopravy.
• Spojnice vedené z bodu , ve kterém jsou všechny hodnoty rovny nule,
k bodům a, b, c na křivce diagramu nazývají radius-vektory. Sklon
těchto radius-vektorů představuje rychlost (větší úhel od vodorovné
osy  vyšší rychlost), odpovídající provozním podmínkám,
vyjádřeným polohou bodů na konci vektorů.
Komentář k dynamickým charakteristikám (2/2)
ad I-v:
• S rostoucí intenzitou rychlost klesá nebo stoupá ke své optimální
hodnotě vopt, ve které je dosaženo maximální intenzity Imax.
• Pro oblast, ve které dochází ke kongesci (kongesce=nával) platí, že:
• I  Imax
• H  Hopt
• v < vopt
• a pro oblast, ve které nedochází ke tvoření kongescí platí:
• I  Imax
• H  Hopt
• v  vopt
ad v-H:
• Rychlost klesá se vzrůstající hustotou dopravního proudu.
Pojetí dopravního proudu – pohyb vozidel v koloně
Odstupy vozidel (za předpokladu stejné brzdné dráhy všech vozidel):
v - průměrná rychlost kolony [m/s]
l o  v.t r  l v  b m lv - délka vozidla [m] … např. 5m
b - bezpečnostní odstup [m] … např. 3m
tr - reakční doba [s]
Pro tr=1sec a při dosazení rychlost v km/h dostáváme:
 
l o  0,278.V  l v  b m
Diagram kolony – Definice kolony
Definice kolony: podle průměrné doby odstupu: to  3,3 s
Dynamický obrys vozidla:
1
m / vozidlo 
a
H
Průměrný délkový a časový odstup
Průměrný délkový odstup vozidel:
l o 
3600. v m / s 
I

1000. Vkm / h 
Průměrný časový odstup vozidel:
t o
3600

I
I
Délka rozhledu pro zastavení
lr
ld
lb
lz
- reakční délka
- délka decelerace
- bezpečnostní délka
- délka pro zastavení
 uzření překážky
 začátek brzdění
 zastavení
l r  t r .v
2
V
ld 
2
3,6 . 2 . b
l b  0,1 . Vn
2
V . kb
nebo l 
d
254 . f1  s 
l z  l r  l d  l b  a.V  b.V  c
2
konstanty:
a = 0 až 0,0065
b = 0,15 až 0,375
c = (5 až 8) m
kb
f1
b
s
- účinnost brzd (1,2 až 1,4)
- brzdné tření
- brzdné zpomalení
- sklon ([+]…stoupání; [-]…klesání)
Délky rozhledu na zastavení podle zahraniční literatury:
býv. SSSR
Kontakt
Ing. Vladislav Křivda, Ph.D.
Závěrečný list
Institut dopravy, Fakulta strojní, VŠB – TU Ostrava
17. listopadu 15; 708 00 Ostrava – Poruba
kancelář: A-736
telefon: 59 732 5210
e-mail: [email protected]
http://www.id.vsb.cz/krivda
http://www.id.vsb.cz
http://www.id.vsb.cz/lsd