Οδοποιία ΙΙI. (Σχεδιασμός & Λειτουργία κόμβων) ΜΗ ΣΗΜΑΤΟΔΟΤΟΥΜΕΝΟΙ ΚΟΜΒΟΙ (ΜΕΡΟΣ Β )

Transcript

1 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ Σχολή Αγρονόμων & Τοπογράφων Μηχανικών ΕΜΠ Εργαστήριο Συγκοινωνιακής Τεχνικής Οδοποιία ΙΙI (Σχεδιασμός & Λειτουργία κόμβων) Κωνσταντίνος Αντωνίου Αναπληρωτής Καθηγητής ΕΜΠ Ιωάννα Σπυροπούλου Επίκουρος Καθηγητής ΕΜΠ ΜΗ ΣΗΜΑΤΟΔΟΤΟΥΜΕΝΟΙ ΚΟΜΒΟΙ (ΜΕΡΟΣ Β )

2 Άδεια χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άδεια χρήσης άλλου τύπου, αυτή πρέπει να αναφέρεται ρητώς. Οδοποιία ΙΙ - Αρχές προσομοίωσης 1

3 Δευτερεύουσα οδός Κίνηση από δευτερεύοντα δρόμο σε δύο φάσεις Φάση ΙΙ Φάση Ι Πρωτεύουσα οδός 7 9 8

4 Κίνηση από δευτερεύοντα δρόμο σε δύο φάσεις Η κίνηση πραγματοποιείται σε δύο φάσεις όταν κάτι τέτοιο είναι εφικτό (χώρος) Ποια βασικά μεγέθη επηρρεάζονται από την κίνηση σε μία ή δύο φάσεις? Ποιο είναι το πλεονέκτημα των δύο φάσεων? Και σε ποιο από τα παραπάνω μεγέθη γίνεται περισσότερο εμφανές?

5 Εμπλεκόμενος φόρτος Στις κινήσεις που δύναται να πραγματοποιηθούν σε μία ή δύο φάσεις ο εμπλεκόμενος φόρτος δίνεται από δύο σχέσεις Στην περίπτωση που η κίνηση πραγματοποιηθεί σε μία φάση προστίθενται οι δύο επιμέρους φόρτοι Στην περίπτωση που η κίνηση πραγματοποιηθεί σε δύο φάσεις οι επιμέρους φόρτοι χρησιμοποιούνται ως έχουν

6 Δευτερεύων δρόμος Ευθείες κινήσεις από δευτερεύοντα δρόμο (8, 11) φάση I : κίνηση (8) V 2. V V 0,5 V c, I, [ c] 3 φάση ΙI : V c, II,8 2. V 4 V 5 V [ a] Πρωτεύων δρόμος [α] : αν η δεξιόστροφη κίνηση διαχωρίζεται με τριγωνική νησίδα και πρέπει να παραχωρήσει προτεραιότητα, τότε δεν λαμβάνεται υπόψη [c] : αν υπάρχει λωρίδα δεξιών στροφών η V 3 δεν θα λαμβάνεται υπόψη

7 Δευτερεύων δρόμος Ευθείες κινήσεις από δευτερεύοντα δρόμο (8, 11) φάση I : κίνηση (11) V 2. V V 0,5 V c, I, [ c] 6 φάση IΙ : V c, II,11 2. V 1 V 2 V [ a] Πρωτεύων δρόμος [α] : αν η δεξιόστροφη κίνηση διαχωρίζεται με τριγωνική νησίδα και πρέπει να παραχωρήσει προτεραιότητα, τότε δεν λαμβάνεται υπόψη [c] : αν υπάρχει λωρίδα δεξιών στροφών η V 6 δεν θα λαμβάνεται υπόψη

8 Δευτερεύων δρόμος Αριστερές στροφές από δευτερεύοντα δρόμο (7, 10) κίνηση (7) φάση I : φάση ΙI : V V Πρωτεύων δρόμος 2. V V 0,5 V c, I, c, II,7 V5 2. V4 N 0,5. V [ e, f 12 ] 0,5. V 0,5. V [ c] 3 [ d ] 6 11 [c] : αν υπάρχει λωρίδα δεξιών στροφών η V 3 δεν θα λαμβάνεται υπόψη [d] : αν o πρωτεύων έχει πολλές λωρίδες (> 1 ανά κατεύθυνση) η πιο απομακρυσμένη δεξιά στροφή V 6 δεν θα λαμβάνεται υπόψη [e] : αν οι δεξιόστροφες κινήσεις από δευτερεύοντα διαχωρίζονται με τριγωνική νησίδα και παραχωρούν προτεραιότητα, V 12 δεν λαμβάνεται υπόψη [f] : αν ο πρωτεύων έχει πολλές λωρίδες (>1 ανά κατεύθυνση) η, V 12 δεν λαμβάνεται υπόψη. Αν μία λωρίδα και η προσέγγιση του δευτερεύοντος με διεύρυνση χρησιμοποίησε το 0,5*V 12

9 Δευτερεύων δρόμος Αριστερές στροφές από δευτερεύοντα δρόμο (7, 10) κίνηση (10) φάση I : φάση ΙI : V V Πρωτεύων δρόμος 2. V V 0,5 V c, I, c, II,10 V2 2. V1 N ] 0,5. V [ e, f 9 0,5. V 0,5. V [ c] 6 [ d ] 3 [c] : αν υπάρχει λωρίδα δεξιών στροφών η V 6 δεν θα λαμβάνεται υπόψη 8 [d] : αν o πρωτεύων έχει πολλές λωρίδες (> 1 ανά κατεύθυνση) η πιο απομακρυσμένη δεξιά στροφή η V 3 δεν θα λαμβάνεται υπόψη [e] : αν οι δεξιόστροφες κινήσεις από δευτερεύοντα διαχωρίζονται με τριγωνική νησίδα και παραχωρούν προτεραιότητα, V 9 δεν λαμβάνεται υπόψη [f] : αν ο πρωτεύων έχει πολλές λωρίδες (>1 ανά κατεύθυνση) η V 9 δεν λαμβάνεται υπόψη. Αν μία λωρίδα και η προσέγγιση του δευτερεύοντος με διεύρυνση χρησιμοποίησε το 0,5*V 9

10 Κρίσιμο διάκενο t t t. P t G t. c, x c, base c, HGV HGV c, G c, T t 3, LT t c, T = συντελεστής προσαρμογής για πραγματοποίηση ελιγμού σε 2 φάσεις (1,0 για την πρώτη ή δεύτερη φάση, 0 αν μόνο μία φάση)

11 Υπολογίζονται: Κυκλοφοριακή Ικανότητα Μέγιστη κυκλοφοριακή ικανότητα φάσης Ι και φάσης ΙΙ Μέγιστη κυκλοφοριακή ικανότητα θεωρώντας ότι η κίνηση πραγματοποιείται σε μία φάση

12 Κυκλοφοριακή Ικανότητα a 1 0,32e 1,3 m y c II c I v L c m, x c m, x a y m c Ι c ΙΙ v L C m,x διορθωτικός συντελεστής ενδιάμεση μεταβλητή αριθμός θέσεων αναμονής στην νησίδα μέγιστη κυκλοφοριακή ικανότητα για τη φάση Ι (ΜΕΑ/ώρα) μέγιστη κυκλοφοριακή ικανότητα για τη φάση ΙΙ (ΜΕΑ/ώρα) κυκλοφοριακός φόρτος αριστερής στροφής πρωτεύοντος δρόμου, (V1 (για 7 και 8) ή V4 (για 10 και 11)) (ΜΕΑ/ώρα) ικανότητα της εξεταζόμενης κίνησης αν πραγματοποιούνταν σε μία φάση

13 Κυκλοφοριακή Ικανότητα c T y a 1 m y ( y 1)( cii vl) ( y 1) c m 1 m, x για y 1 c T a m 1 m( c II v L ) c m, x για y 1 c Τ a y m c ΙΙ v L C m,x κυκλοφοριακή ικανότητα κίνησης σε δύο φάσεις (ΜΕΑ/ώρα) διορθωτικός συντελεστής ενδιάμεση μεταβλητή αριθμός θέσεων αναμονής στην νησίδα κυκλοφοριακή ικανότητα για τη φάση ΙΙ (ΜΕΑ/ώρα) κυκλοφοριακός φόρτος αριστερής στροφής πρωτεύοντος δρόμου, (V1 ή V4) (ΜΕΑ/ώρα) ικανότητα της εξεταζόμενης κίνησης αν πραγματοποιούνταν σε μία φάση

14 Κυκλικοί Κόμβοι Κατηγορίες ανάλυσης κόμβων Εμπειρικά πρότυπα: ανάπτυξη σχέσεων βάσει μετρήσεων πεδίου Αναλυτικά πρότυπα: βασίζονται στη θεωρία αποδοχής του κρίσιμου χρονικού διαστήματος Η επιλογή εξαρτάται από τις συνθήκες Τα εμπειρικά πρότυπα προσφέρουν συχνά καλύτερη απόδοση, αλλά απαιτούν μεγάλο αριθμό δεδομένων Επίσης, η αναλυτική προσέγγιση μπορεί να εφαρμοστεί και χωρίς δεδομένα (π.χ. σε μη κατασκευασμένους κόμβους)

15 Ανάλυση σε κλάδο κυκλικού κόμβου Ροή κυκλοφορίας Ροή πρόσβασης

16 Αριθμός λωρίδων Η μεθοδολογία που παρουσιάζεται αφορά σε κυκλικούς κόμβους με 1 λωρίδα κυκλοφορίας Δεν υπάρχουν αρκετά στοιχεία για την ανάπτυξη μεθοδολογίας για κυκλ. κόμβους με 2 λωρίδες κυκλοφορίας 2 λωρίδες δεν σημαίνει διπλάσια ικανότητα Η απόδοση κυκλικών κόμβων με >1 λωρίδες κυκλοφορίας εξαρτάται σε μεγαλύτερο βαθμό από γεωμετρία και χαρακτηριστικά οδηγών

17 Υπολογισμός Κυκλοφοριακής Ικανότητας Κυκλοφοριακή ικανότητα πρόσβασης (ΜΕΑ/ώρα) Εμπλεκόμενοι κυκλοφοριακοί φόρτοι (ΜΕΑ/ώρα) Κρίσιμο διάκενο (δλ) Χρόνος ακολουθίας (δλ)

18 Συνιστώμενα εύρη τιμών για το κρίσιμο διάκενο (t c ) και τον χρόνο ακολουθίας (t f ) Ευρος τιμών που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για μια προσέγγιση της κυκλοφοριακής ικανότητας σχεδιαζόμενου κόμβου. Κρίσιμο διάκενο (δλ) Χρόνος ακολουθίας (δλ) Ανώτατο όριο Κατώτατο όριο

19 Ροή πρόσβασης (οχ/ώρα) Κυκλοφοριακή Ικανότητα πρόσβασης κυκλικού κόμβου Ανώτερο όριο Κατώτερο όριο Ροή κυκλοφορίας (οχ/ώρα)

20 Ορισμός Ρευμάτων Κυκλοφορίας

21 Εμπλεκόμενοι Κυκλοφοριακοί Φόρτοι Θεωρούμε ότι προτεραιότητα έχουν οι κινήσεις εντός του κόμβου (μέθοδος κατά HCM) Ο φόρτος εισόδου του νότιου κλάδου διασταυρώνεται με τα v 1, v 2 και v 10 Άρα ο εμπλεκόμενος φόρτος του κλάδου είναι: Β v c, Ν =v 1 +v 2 +v 10 Α Δ Ν

22 Υπολογισμός καθυστερήσεων ,, 2,,, T C V C C V C V T C d x m x x m x m x x m x x m Τ η χρονική περίοδος ανάλυσης (Τ=0,25 για περίοδο 15 mins) V x ο κυκλοφοριακός φόρτος σε ΜΕΑ/ώρα C m,x η κυκλοφοριακή ικανότητα (ΜΕΑ/ώρα)

23 Υπολογισμός μέσης καθυστέρησης πρόσβασης - ομάδας κινήσεων Η μέση καθυστέρηση σε ένα ισόπεδο κόμβο υπολογίζεται από την σταθμισμένη καθυστέρηση των προσβάσεων ως προς τους φόρτους όλων των προσβάσεων που καταλήγουν στον συγκεκριμένο κόμβο d I d. v A, 1 A,1 A,2 A,2 A,3 A,3 A,4. v d A,1. v v A,2 d v A,3. v v A,4 d v A,4 d I Η μέση καθυστέρηση στον κόμβο Ι d A, x Η καθυστέρηση στην πρόσβαση x v A, x Ο φόρτος στην πρόσβαση x

24 Β Δ Ν Α Β Δ Ν Α Άσκηση Να υπολογιστούν η κυκλοφοριακή ικανότητα, ο βαθμός κορεσμού και η στάθμη εξυπηρέτησης σε κάθε πρόσβαση. Τι θα άλλαζε αν τα δεδομένα (φόρτοι σε ΜΕΑ/ώρα) ήταν της μορφής του πίνακα ΙΙ? Β Β Δ Ν Α Β Δ Ν Α Δ Α Ν

25 Υπολογισμός εμπλεκόμενων φόρτων: V Β = V ΝΔ +V ΑΔ +V ΑΝ = 639 ΜΕΑ/ώρα V Δ = V ΑΝ +V ΒΝ +V ΒΑ = 451 ΜΕΑ/ώρα V Ν = V ΒΑ +V ΔΑ +V ΔΒ = 809 ΜΕΑ/ώρα Επιλογή τιμών χρόνων: Επιλέγεται το κατώτερο όριο για μεγαλύτερη ασφάλεια στη συγκεκριμένη περίπτωση καθώς δεν δίνονται στοιχεία από την εκφώνηση V Α = V ΔΒ +V ΝΒ +V ΝΔ = 597 ΜΕΑ/ώρα t c = 4,6δλ t f =3,1δλ Yπολογισμός κυκλοφοριακής ικανότητας πρόσβασης: c Β = 667 ΜΕΑ/ώρα c Δ = 787 ΜΕΑ/ώρα c Ν = 573 ΜΕΑ/ώρα c Α = 692 ΜΕΑ/ώρα

26 Υπολογισμός καθυστέρησης πρόσβασης: d Β = 25,97 δλc/οχ d Δ = 31,57 δλ/οχ d Ν = 28,90 δλ /οχ d Α = 46,86 δλ /οχ Υπολογισμός βαθμού κορεσμού πρόσβασης: (v/c) Β = 0,75 (v/c) Δ = 0,84 (v/c) Ν = 0,74 (v/c) Α = 0,89 Yπολογισμός στάθμης εξυπηρέτησης πρόσβασης: Σ.Ε. Β = D Σ.Ε. Δ = D Σ.Ε. Ν = D Σ.Ε. Α = E

27 Άσκηση (συνέχεια) Στην περίπτωση που είχαμε τους φόρτους που παρουσιάζονται στον πίνακα και 0% κλίση, 0% βαρέα οχήματα, (α) Τι κόμβο θα σχεδιάζατε? Κυκλικό ή ισόπεδο μη σηματοδοτούμενο με πρωτεύων δρόμο 4 λωρίδων και δευτερεύον 2 λωρίδων? θα πρέπει να υπολογιστεί η συνολική καθυστέρηση στους δύο τύπους κόμβων (β) Σε περίπτωση που κρίνατε πως προτιμότερος είναι ο ισόπεδος μη σηματοδοτούμενος κόμβος, πως θα αποφασίζατε ποιος θα είναι ο πρωτεύον και ποιος ο δευτερεύον δρόμος? με βάση τους φόρτους ή συγκεκριμένες πολιτικές που θα έπρεπε να ακολουθηθούν θα μπορούσε πάλι να αξιολογηθεί με βάση το μέγεθος της καθυστέρησης Β Δ Ν Α Β Δ Ν Α

28 Χρηματοδότηση Το παρόν υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. 27