Metody stosowane do obliczania przepustowości skrzyżowań

Wyznaczenie przepustowości oraz warunków ruchu na wlotach skrzyżowania służy nie tylko do projektowania skrzyżowania i wybrania odpowiedniego sposobu organizacji skrzyżowania, ale także do oceny sprawności istniejącego skrzyżowania, a także przy podejmowaniu decyzji o potrzebie przebudowy skrzyżowania.
essay proofreading service
Obecny rozwój miast, a przede wszystkim motoryzacji sprawił, że większość miast boryka się z problemem niedostatecznej przepustowości. Straty czasu na skrzyżowaniach są bardzo duże, tworzą się korki.

Przepustowość skrzyżowania jest definiowana jako największa liczba pojazdów lub pieszych, którą w określonych warunkach drogowych i ruchowych może przepuścić przekrój drogi.

Można wyróżnić zasadnicze pojęcia wiążące się z zagadnieniem przepustowości:

Przepustowość możliwa – największa liczba pojazdów osobowych jaka może w idealnych warunkach geometrycznych i ruchowych przejechać przez przekrój drogi lub innego elementu infrastruktury drogowej.

Przepustowość rzeczywista – obliczona dla określonych warunków geometrycznych i ruchowych.

Warunki drogowe – są określane przez cechy geometryczne obejmujące parametry przebiegu sytuacyjno – wysokościowego oraz ukształtowanie przekroju poprzecznego drogi. Ważniejsze z tych parametrów to:

• krętość drogi,
• pochylenie niwelety,
• długość odcinków wzniesień,
• liczba i szerokość pasów ruchu,
• występowanie i odległość przeszkód bocznych od krawędzi jezdni.

Warunki ruchowe – obejmują zespół czynników mogących wpływać na zachowania kierujących pojazdami i płynność ruchu. Należą do nich m.in.:

• struktura rodzajowa w strumieniu pojazdów,
• warunki pogodowe i warunki oświetlenia,
• znajomość drogi wśród jej użytkowników.

Krytyczne natężenie ruchu – natężenie po przekroczeniu którego warunki ruchu będą gorsze od ustalonych dla danego poziomu swobody ruchu.

Poprawne rozwiązanie skrzyżowania powinno zapewniać jak najlepsze warunki ruchu. W polskich metodach wprowadza się klasyfikację warunków ruchu za pomocą poziomów swobody ruchu (PSR) będący ich jakościową miarą, uwzględniającą oceny kierujących pojazdami i innych użytkowników dróg.

Na warunki ruchu na skrzyżowaniu wpływa jego rozwiązanie geometryczne i organizacja ruchu, natężenia ruchu uwzględniające strukturę kierunkową oraz rodzajową pojazdów. Zazwyczaj na skrzyżowaniach PSR określa się najczęściej podstawie średnich strat czasu (na jeden pojazd) lub stosunku przepustowości możliwej wlotu do rezerwy przepustowości możliwej. Do oceny warunków ruchu na skrzyżowaniach służą cztery poziomy swobody ruchu: I PSR (bardzo dobre), II PSR (dobre), III PSR (przeciętne), IV PSR (niekorzystne).

Polskie wytyczne zalecają tak projektować skrzyżowania, aby na wlotach przy prognozowanych natężeniach ruchu, warunki ruchu nie były gorsze niż II i III PSR. W wyjątkowych przypadkach dopuszcza się PSR IV, ale z dodatkowymi ograniczeniami.

Właściwie zaprojektowane skrzyżowanie jest wtedy, kiedy przepustowość jest większa od natężenia ruchu w godzinie przyjętej za miarodajną.

Do głównych czynników, które warunkują przepustowość należą:

• natężenia ruchu relacji nadrzędnych,
• natężenie ruchu badanej relacji,
• widoczność,
• struktura kierunkowa ruchu,
• struktura rodzajowa ruchu,
• organizacja ruchu,
• czas reakcji kierowców,
• długość (udział) sygnału zielonego,
• pochylenie podłużne jezdni,
• wielkość skrzyżowania,
• liczba pasów ruchu na wlocie,
• inne parametry geometryczne.

Metoda obliczania przepustowości zależy od sposobu organizacji ruchu na skrzyżowaniu. Wyróżniamy trzy sposoby organizacji ruchu skrzyżowań:

• Skrzyżowanie z pierwszeństwem przejazdu. Metoda obliczania przepustowości skrzyżowań bez sygnalizacji świetlnej. Instrukcja obliczania, GDDKiA Warszawa 2004, (metoda MOP-SBS-04)
• Rondo. Metoda obliczania przepustowości rond. Instrukcja obliczania, GDDKiA Warszawa 2004, (metoda MOP-R-04)
• Skrzyżowanie wyposażone w sygnalizację świetlną. Metoda obliczania przepustowości skrzyżowań z sygnalizacją świetlną. Instrukcja obliczania, GDDKiA Warszawa 2004, (metoda MOP-SZS-04).

Powyżej podane metody obliczania przepustowości wydane w 2004 r. przez GDDKiA zostały opracowane na podstawie badań empirycznych oraz symulacji. W metodach wykorzystane zostały również najnowsze wyniki badań zagranicznych.

Zarządzeniem Nr 20 Dyrektora Generalnej Dyrekcji Dróg Krajowych i Autostrad z dnia 23.07.2004 r. zasady i metody obliczania przepustowości skrzyżowań drogowych wprowadzone zostały do stosowania w jednostkach GDDKiA oraz zalecone do stosowania przez zarządców dróg samorządowych oraz jednostki projektowe.

Poza wymienionymi wyżej polskimi metodami obliczania przepustowości skrzyżowań istnieją zagraniczne metody (przy pomocy których opierają się polskie metody):

• metoda niemiecka HBS (Handbuch für die Bemessung von Straßenverkehrsanlagen.),
• metoda HCM (Highway Capacity Manual) opracowana w USA,
• metoda australijska SIDRA (Signalised and Unsignalised Intersection Design and Research Aid),