Natężenie Nasycenia

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      [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 S_W

  [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]

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

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

u_C – udział pojazdów ciężkich w ruchu [-]

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

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]

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

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

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

u_C – udział pojazdów ciężkich w ruchu [-]

R – promień skrętu z przedziału 6÷35m.  Dla promienie R > 35 m w podanym wzorze należy przyjąć mnożnik  równy 1,0

C.) Relacja skrętna kolizyjna z ruchem pieszych S_r

gdzie:

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

u_C – udział pojazdów ciężkich w ruchu [-]

f_p – 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 f_p obliczony ze wzoru jest mniejszy niż f_p,min =0,4 l/G_e należy przyjąć f_p =0,4 l/G_e

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).

G_e– długość efektywnego sygnału zielonego

  [s]

gdzie:

G – długość rzeczywista sygnału zielonego

Z – długość sygnału żółtego

t_r– początek sygnału zielonego

t_z– koniec sygnału żółtego

(t_r +t_z) – czas tracony

Natężenie nasycenia pasa ruchu i obliczeniowej grupy pasów

A.) Gdy z pasa korzysta tylko jedna relacja  [P/hz]

B.) Gdy z pasa kilka relacji   [P/hz]

gdzie:

u_l,u_w,u_p– udział w ruchu na danym  pasie dla relacji: w lewo, na wprost, w prawo

S_l,S_w,S_p– natężenie  nasycenia na danym  pasie dla relacji: w lewo, na wprost, w prawo

t_z– koniec sygnału żółtego

Wyjściowa wartość do obliczeń przpustowości

gdzie:

S_j^w – natężenie nasycenia pasa ruchu j  uwzględniający czynniki geometryczne , kolizyjność relacji i strukturę rodzajową

f_a– współczynnik korygujący uwzględniający wpływ przystanku autobusowego

f_t– współczynnik korygujący uwzględniający wpływ przystanku tramwajowego

Współczynnik korygujący uwzględniający wpływ przystanku autobusowego

+ gdy autobus zatrzymuje się na wlocie

+ gdy jest przystanek autobusowy

gdzie:

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

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

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

gdzie:

l_a– odległość przystanku od skrzyżowania

l_p– przeciętna długość stanowiska pojazdu

u_w– udział w ruchu na analizowanym pasie relacji na wprost

Współczynnik korygujący uwzględniający wpływ przystanku tramwajowego

q_t– natężenie ruchu tramwajowego [tramwaj/cykl]

Q_t– natężenie ruchu tramwajowego [tramwaj/h]

B– człon stosowany w przypadku podwójnych przystanków

Bibliografia:

1. Metoda obliczania przepustowości skrzyżowań z sygnalizacją – GDDKiA