บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (traffic engineering) 4 traffic... ·...

57
บทที4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวิศวกรรมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยบูรพา 122 ดร. สุรเมศวร์ พิริยะวัฒน์ บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) เนืÊอหาในบทนีÊจะกล่าวถึง ความหมายของวิศวกรรมจราจร ตัวแปรทีÉใช้วิเคราะห์กระแสจราจร ความสัมพันธ์ พืÊนฐานของตัวแปรทีÉอธิบายกระแสจราจร ระดับการให้บริการ การสํารวจข้อมูลจราจร และการออกแบบ สัญญาณไฟจราจรบริเวณทางแยก ไม่ ควรคิ ดถึ งส งทีล่ วงไปแล้ ไม่ ควรหวังในสงทียังมาไม่ ถึ ภัทเทกรัตตสู ตร ๑๔/๒๙๗ 4.1. นิยามของวิศวกรรมจราจร วิศวกรรมขนสง (Transportation Engineering) คือ การประยุกต์หลักการที่เป็นวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยีด้านการขนสงเข้าด้วยกน เพื่อการวางแ ผน ออกแบบ ดําเนินการ และบริหารจัดการ โครงสร้างพืนฐานของระบบขนสงประเภทตางๆ ที่ใช้ในการเคลื่อนย้ายคนและสิงของ ทังนีเพื่อให้ เกดความปลอดภัย รวดเร็ว สะดวกสบาย ประหยัด และไมสงผลกระทบตอสิงแวดล้อม (Institute of Transportation Engineers, 1999) ขอบขายงานวิ ศวกรรมขนสงที่สําคัญ อยางมาก สาขาหนึ ่ง ได้แกวิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) โดยนิยาม วิศวกรรมจราจร คือ สาขาหนึ ่งของวิศวกรรม ขนสงที่เกยวข้องกบการวางแผน การออกแบบทางเรขาคณิตและการควบคุมกระแสจราจรของถนน ยอย ถนนหลัก ทางหลวง โครงขายถนน สถานี พืนที่โดยร อบถนน และความสัมพันธ์ระหวางการ ขนส่งประเภทตางๆ ที่มาใช้เส้นทางรวมกน นอกจากนีวิศวกรรมจราจรยังรวมถึงการศึกษาพฤติกรรมการใช้รถใช้ถนนของผู้เดินทาง ความสัมพันธ์ระหวางลักษณะของถนนและพฤติกรรมของผู้ขับขีและปฏิสัมพันธ์ตอกนระหวาง ยวดยานแตละคันในกระแสจราจร ทังนี ผู้อานอาจคิดวางานด้านวิศวกรรมจราจรนัน เป็นการศึกษา เกยวกบการเคลื่อนที่ของยวดยานประเภทตางๆ ซึ ่งถือได้วาเป็นวัตถุ ที่วิงอยูบนถนนหรือในกระแส จราจร แตในความเป็นจริง การเคลื่อนที่ของยวดยานเหลานัน ล้วนเกดจากการควบคุมของมนุษย์ซึ ่ง เป็นคนขับทัง ้ สิน ด้วยเหตุนี การศึกษาและขอบขายงานด้านวิศวกรรมจราจรจึงต้องเกยวข้องกบ พฤติกรรมและการตัดสินใจของมนุษย์อยางหลีกเลี่ยงไมได้ เนื่องจากยวดยานแตละคันที่เคลื่อนที่ไปบนถนนนัน เมื่อรวมกนหลายๆ คันกจะมีจํานวน มาก และกลายเป็นกระแสของยวดยาน หรือกระแสจราจร (Traffic stream) ยวดยานที่อยูในกระแส จราจรนีจะมีปฏิสัมพันธ์ตอกนเนื่องจากยวดยานเหลานี อยูในกระแสจราจรในลักษณะวิงตามกน ด้วยเหตุนี เมื่อยวดยานที่วิงนําหน้าทําการเบลคหรือเปลี่ยนชองจราจร ยวดยานที่วิงตามมากจะต้อง

Upload: leminh

Post on 06-Mar-2018

278 views

Category:

Documents


5 download

TRANSCRIPT

Page 1: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 122 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

เนอหาในบทนจะกลาวถง ความหมายของวศวกรรมจราจร ตวแปรทใชวเคราะหกระแสจราจร ความสมพนธพนฐานของตวแปรทอธบายกระแสจราจร ระดบการใหบรการ การสารวจขอมลจราจร และการออกแบบสญญาณไฟจราจรบรเวณทางแยก

“ไมควรคดถงสงทลวงไปแลว ไมควรหวงในสงทยงมาไมถง ”

ภทเทกรตตสตร ๑๔/๒๙๗

4.1. นยามของวศวกรรมจราจร วศวกรรมขนสง (Transportation Engineering) คอ การประยกตหลกการทเปนวทยาศาสตรและเทคโนโลยดานการขนสงเขาดวยกน เพอการวางแ ผน ออกแบบ ดาเนนการ และบรหารจดการโครงสรางพนฐานของระบบขนสงประเภทตางๆ ทใชในการเคลอนยายคนและสงของ ทงนเพอให เกดความปลอดภย รวดเรว สะดวกสบาย ประหยด และไมสงผลกระทบตอสงแวดลอม (Institute of Transportation Engineers, 1999) ขอบขายงานว ศวกรรมขนสงทสาคญ อยางมาก สาขาหนง ไดแก วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) โดยนยาม วศวกรรมจราจร คอ สาขาหนงของวศวกรรมขนสงทเกยวของกบการวางแผน การออกแบบทางเรขาคณตและการควบคมกระแสจราจรของถนน ยอย ถนนหลก ทางหลวง โครงขายถนน สถาน พนทโดยร อบถนน และความสมพนธระหวางการขนสงประเภทตางๆ ทมาใชเสนทางรวมกน นอกจากนวศวกรรมจราจรยงรวมถงการศกษาพฤตกรรมการใชรถใชถนนของผเดนทาง ความสมพนธระหวางลกษณะของถนนและพฤตกรรมของผขบข และปฏสมพนธตอกนระหวาง ยวดยานแตละคนในกระแสจราจร ทงน ผอานอาจคดวางานดานวศวกรรมจราจรนน เปนการศกษา เกยวกบการเคลอนทของยวดยานประเภทตางๆ ซงถอไดวาเปนวตถ ทวงอยบนถนนหรอในกระแส จราจร แตในความเปนจรง การเคลอนทของยวดยานเหลานน ลวนเกดจากการควบคมของมนษยซง เปนคนขบทง สน ดวยเหตน การศกษาและขอบขายงานดานวศวกรรมจราจรจงตองเกยวของกบ พฤตกรรมและการตดสนใจของมนษยอยางหลกเลยงไมได เนองจากยวดยานแตละคนทเคลอนทไปบนถนนนน เมอรวมกนหลายๆ คนกจะมจานวน มาก และกลายเปนกระแสของยวดยาน หรอกระแสจราจร (Traffic stream) ยวดยานทอยในกระแสจราจรนจะมปฏสมพนธตอกนเนองจากยวดยานเหลาน อยในกระแสจราจรในลกษณะวงตามกน ดวยเหตน เมอยวดยานทวงนาหนาทาการเบลคหรอเปลยนชองจราจร ยวดยานทวงตามมากจะตอง

Page 2: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 123 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

ทาการเบลคตามไปดวย หรอเมอยวดยานทวงนา หนาทาการเรงความเรว กอาจทาใหยวดยานทวง ตามมา เพมความเรวตามไปดวย เหลานคอตวอยางของปฏสมพนธตอกนของยวดยานในกระแส จราจร ซงจะเหนไดวา พฤตกรรมการขบขและการตดสนใจของคนขบในยวดยานคนหนง จะมอทธพลตอพฤตกรรมและการตดสนใจของยวดยานคน อนๆ บนทองถนนไมมากกนอย ทงนขนอย กบระยะหางระหวางกนของยวดยานในกระแสจราจร 4.2. ตวแปรทใชอธบายกระแสจราจร ในการศกษาและวเคราะหการเคลอนตวของกระแสจราจรนน จาเปนตอง เขาใจลกษณะพนฐาน ของสภาพการจราจร ซงสามารถทาไดโดยกาหนดตวแปรทเห มาะสมทสามารถใชอธบายลกษณะพนฐานของการเคลอนของกลมยวดยานเหลานน ตวแปรสาคญทนยมใชบงบอกลกษณะของกระแสจราจรไดแก ปรมาณจราจร และอตราการไหล (Traffic volume and Rate of flow) ความเรวและเวลาในการเดนทาง (Speed and Travel time) ความหนาแนน และการครอบครองผวจราจร (Density and Occupancy) ระยะหาง (Spacing) และชวงหาง (Headway) โดยตวแปรสาหรบการวเคราะหในระดบมหภาค (Macroscopic parameters) ไดแก ปรมาณจราจรและอตราการไหล ความเรว และความหนาแนน สาหรบตวแปรทใชว เคราะหในระดบจลภาค (Microscopic parameters) ไดแก ความเรวของยวดยานแตละคน ระยะหาง และชวงหาง 4.2.1. ปรมาณจราจรและอตราการไหล (Traffic volume and Rate of flow) ปรมาณจราจร คอ จานวนยวดยานทเคลอนผานตาแหนงอางองบนถนน ชองจราจร หรอ ทศทางจราจรในชวงเวลาทกาหนด โดยทวไปมหนว ยเปน คนตอหนวยเวลา เชน คนตอวน หรอคน ตอชวโมง เปนตน สาหรบอตราการไหลโดยทวไปจะมหนวยเปน คนตอชวโมง แตปรมาณ จราจรทแสดงน จะเปนตวแทนของการ ไหลของกระแสจราจรในชวงเวลาทนอยกวาหนงชวโมง ดงแสดง ตวอยางในตารางตอไปน ตารางท 4.1 ตวอยางการคานวณปรมาณจราจรและอตราการไหล

ชวงเวลา ปรมาณจราจรในชวงเวลา ยอย (คน) อตราการไหลในชวงเวลา ยอย (คนตอชวโมง )

5:00-5:15 PM 1,000 1,000/0.25 = 4,000 5:15-5:30 PM 1,100 1,100/0.25 = 4,400 5:30-5:45 PM 1,200 1,200/0.25 = 4,800 5:45-6:00 PM 900 900/0.25 = 3,600 5:00-6:00 PM รวม 4,200 4,200 vph = Hourly volume

ทมา: ดดแปลงจาก Roess, Prassas, and McShane (2004)

Page 3: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 124 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

จากตารางท 4.1 จะพบวาในชวงเวลา 15 นาท แรก (ระหวาง 5:00 PM ถง 5:15 PM) ปรมาณจราจรทนบไดเทากบ 1,000 คน ชวงเวลา 15 นาท หรอ 0.25 ชวโมง น จะมอตราการไหล (Flow rate) เทากบ 1,000/0.25 เทากบ 4,000 คนตอชวโมง ในชวงเวลา 15 นาท อนๆ ทเหลอกคานวณในลกษณะเดยวกน คาอตราการเคลอนตวของยวดยานทคานวณไดในแตละชวงเวลา ยอย 15 นาทน เรยกวา อตราการไหล ถาเรารว มปรมาณจราจรทงหมดของแตละชวงเวลายอยเขาดวยกนจะ มคาเทากบ 4,200 คน ดงนนในชวงเวลา 1 ชวโมง จะมปรมาณจราจรวงผานชวงถนนทเราศกษา เทากบ 4,200 คน คดเปนปรมาณจราจร (Volume) เทากบ 4,200 คนตอชวโมง ตารางท 4.2 การวเคราะหการเกดแถ วคอยจากตวอยางในตาราง 4.1

ชวงเวลา ยวดยานทวงเขาสระบบ (คน)

ยวดยานทวงออกจากระบบ (คน)

ขนาดของแถวคอย ณ จดสนสดของชวงเวลา

(คน) 5:00-5:15 PM 1,000 1,050 0 5:15-5:30 PM 1,100 1,050 0 + 1,100 – 1,050 = 50 5:30-5:45 PM 1,200 1,050 50 + 1,200 – 1,050 = 200 5:45-6:00 PM 900 1,050 200 + 900 – 1,050 = 50

ทมา: ดดแปลงจาก Roess, Prassas, and McShane (2004)

จากตารางท 4.1 ถาความสามารถในการรองรบปรมาณจราจรของชวงถนนทศกษาเทากบ 4,200 คนตอชวโมง จะเหนไดวาในชวงเวลา 5:15-5:30 PM และ 5:30-5:45 PM นน มปรมาณจราจรสงกวาความสามารถทถนนชวงดงกลาวจะรองรบได สภาพดงกลาวนจะทาใหเกดแถวคอยขนใน ระบบ ถาเฉลยความสามารถในการรองรบปรมาณจราจรออกเปนคาสาหรบแตละชวงเวลายอย จะ ไดปรมาณจราจรสงสดทถนนชวงนสามารถรองรบไดในแตละชวงเ วลา 15 นาท เทากบ 4,200/4 เทากบ 1,050 คนตอชวโมง นนคอ ถนนชวงนมความสามารถรองรบและระบายยวดยานออกจาก ระบบไดเทากบ 1,050 คนตอชวโมง ในชวงเวลายอย 15 นาท ซงเปนคาคงท ขณะทความตองการใชถนนของยวดยานทวงเขามาในระบบนน มคาทแปรผ นไปตามชวงเวลา ดวยเหตน เมอพจารณาจากตารางท 4.2 พบวา จะเกดแถวคอยขนเทากบ 50 200 และ 50 คน ในชวงเวลา 5:15-5:30 PM 5:30-5:45 PM และ 5:45-6:00 PM ตามลาดบ ขอมลจากตารางท 4.1 ยงสามารถนาไปใชคานวณหาคาตวประกอบชวโมงสงสด (Peak hour factor, PHF) ไดจากสมการตอไปน

flowofrateMaxvolumeHourlyPHF

.= (4.1)

Page 4: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 125 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

สาหรบชวงเวลามาตรฐานสาหรบการวเคราะห 15 นาท จะได

154 mVVPHF×

= (4.2)

โดยท =V ปรมาณจราจรรายชวโ มง (Hourly volume) หนวย คน (veh) =15mV ปรมาณจราจรสงสดทเกดขนในชวง เวลายอย 15 นาท ใดๆ ภายในชวโมงท

สารวจขอมล หนวย คน (veh) ดงนน จากตวอยางในตารางท 4.1 จะได 875.0

200,14200,4

=PHF

ในกรณททราบคา PHF และปรมาณจราจรรายชวโมง เราสามารถประมาณคาปรมาณ จราจรสงสดทอาจเกดขนไดในชวงเวลายอย 15 นาท ใดๆ ในชวโมงทเราทาการสารวจขอมลไดจากสมการตอไปน

PHFVv = (4.3)

โดยท =v คาประมาณของปรมาณจราจรสงสดทอาจเกดขนไดในชวงเวลายอย 15

นาท ใดๆ ในชวโมงททาการสารวจขอมล หนวย คนตอชวโมง (veh/h) =V ปรมาณจราจรรายชวโมง (Hourly volume) หนวย คนตอชวโมง (veh/h) คา PHF สามารถนาไปใชในการออกแบบสญญาณไฟจราจร และวเคราะหความสามารถในการรองรบปรมาณจราจรของทางแยกและถนน คา PHF สงสดทสามารถเกดขนได เทากบ 1.00 ซงจะเกดขนในกรณทมปรมาณจราจรคงทในทกชวงเวลา โดยทวไป PHF จะมคาอยระหวาง 0.70 สาหรบถนนนอกเมอง ถง 0.98 สาหรบถนนทมการจราจรหนาแนนในเมอง ปรมาณจราจรทสามารถนาไปใชในการวเคราะหแนวโนมการขยายตวของความตองการใชถนนจะอยในรปของปรมาณจราจรรายวน (Daily volume) มปรมาณจราจรรายวน 4 ประเภททนยมใชในการวเคราะหดานวศวกรรมจราจร

• คาเฉลยปรมาณจราจ รรายวนตลอดป (Average annual daily traffic, AADT) คอ คา เฉลยปรมาณจราจรใน 24 ชวโมง ณ ตาแหนงหรอชวงถนนทกาหนดตลอดระยะเวลา 365 วน หาไดจากการ

Page 5: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 126 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

นาจานวนยวดยานทวงผานตาแหนงหรอชวงถนนทกาหนดในระยะเวลา 1 ป หารดวย 365 วน (หรออาจเปน 366 วน สาหรบปอธกสรทนทเดอนกมภาพนธม 29 วน)

• คาเฉลยปรมาณจราจรรายสปดาหตลอดป (Average annual weekday traffic, AAWT) คอ คาเฉลยปรมาณจราจรใน 24 ชวโมง ทนบไดในวน ทอยระหวางสปดาห (วนจนทร-วนศกร) ตลอดระยะเวลา 365 วน หาไดจากการนาจานวณยวดยานทวงผานตาแหนงหรอชวงถนนท กาหนดระหวางวนจนทรถงวนศกรในระยะเวลา 1 ป หารดวยจานวนวนทอยในชวง สปดาหใน 1 ป (โดยทวไปจะใช 260 วน)

• คาเฉลยปรมาณจราจรรายวน (Average daily traffic, ADT) คอ คาเฉลยของปรมาณจราจรใน 24 ชวโมง ณ ตาแหน งหรอชวงถนนทกาหนดตลอดชวงเวลาททาการสารวจขอมลซงนอยกวา 1 ป โดยมากจะวดเปนคา ADT ของแตละเดอนใน 1 ป

• คาเฉลยปรมาณจราจรรายสปดาห (Average weekday traffic, AWT) คอ คาเฉลยปรมาณจราจรใน 24 ชวโมง ณ ตาแหนงหรอชวงถนนทกาหนดของวนระหวางส ปดาหตลอดชวงเวลาททาการสารวจขอมลซงนอยกวา 1 ป โดยมากจะวดเปนคา AWT ของแตเดอนใน 1 ป

ปรมาณจราจรตามทอธบายขางตน มหนวยเปน คนตอวน (veh/day) โดยทวไป ปรมาณจราจรรายวนจะพจารณาเปนคารวมตลอดทงชวงถนนทศกษา จะไมจาแนกตามทศทาง หรอ ชองจราจร ตวอยางการคานวณปรมาณจราจรรายวน ดงแสดงในตารางท 4.3 ตารางท 4.3 ตวอยางการคานวณปรมาณจราจรรายวน

1. เดอน

2. จานวนวนในชวงสปดาหของแตละ

เดอน (วน)

3. จานวนวนทงหมดของแตละเดอน

(วน)

4. จานวนยวดยานทงหมดทนบไดในแตละเดอน

(คน)

5. จานวนยวดยานทงหมดทนบไดในวนระหวางสปดาหของแตละเดอน

(คน)

6. AWT (5/2)

(คนตอวน )

7. ADT (4/3)

(คนตอวน )

มกราคม 22 31 425,000 208,000 9,455 13,710 กมภาพนธ 20 28 410,000 220,000 11,000 14,643 มนาคม 22 31 385,000 185,000 8,409 12,419 เมษายน 22 30 400,000 200,000 9,091 13,333 พฤษภาคม 21 31 450,000 215,000 10,238 14,516 มถนายน 22 30 500,000 230,000 10,455 16,667 กรกฎาคม 23 31 580,000 260,000 11,304 18,710 สงหาคม 21 31 570,000 260,000 12,381 18,387 กนยายน 22 30 490,000 205,000 9,318 16,333 ตลาคม 22 31 420,000 190,000 8,636 13,548

พฤศจกายน 21 30 415,000 200,000 9,524 13,833 ธนวาคม 22 31 400,000 210,000 9,545 12,903 รวม 260 365 5,445,000 2,583,000 - -

ทมา: ดดแปลงจาก Roess, Prassas, and McShane (2004)

Page 6: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 127 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

จากตารางท 4.3 จะได AADT = 5,445,000/365 = 14,918 คนตอวน AAWT = 2,583,000/260 = 9,935 คนตอวน ในการออกแบบ คาปรมาณจราจรสงสดรายชวโมง (Peak-hour volumes) สามารถประมาณไดจากคา AADT โดยจะพจารณาทศทางทเกดปรมาณจราจรสงสด คาดงกลาวไดแก ปรมาณจราจร รายชวโมง สาหรบออกแบบจาแนกทศทาง (Directional design hour volume, DDHV) ซงสามารถหาไดจากสมการตอไปน DKAADTDDHV ××= (4.4) โดยท =K คาสดสวนของปรมาณจราจรรายวนทเกดขนในชวโมงทมปรมาณจ ราจร

สงสด =D คาสดสวนของปรมาณจราจรในชวโมงทมปรมาณจราจรสงสดทเดนทางใน

ทศทางทมปรมาณจราจรสงสดเกดขน คาของ K และ D แปรผนตามลกษณะของพนทดงแสดงในตารางท 4.4 ตารางท 4.4 คา K และ D

ชวงของคา ประเภทถนน K-factor D-factor

ถนนชนบท 0.15-0.25 0.65-0.80 ถนนชานเมอง 0.12-0.15 0.55-0.65 ถนนในเมอง - ถนนตามแนวรศม 0.07-0.12 0.55-0.60 - ถนนตามเสนรอบวง 0.07-0.12 0.50-0.55

ทมา: ดดแปลงจาก Roess, Prassas, and McShane (2004) สมมตวาในการออกแบบทางหลวงชนบ ทเสนทางหนง จากการสารวจขอมลวเคราะหไดคาคาดการณของ AADT ในอก 20 ป ขางหนา เทากบ 30,000 คนตอวน จากตารางท 4.4 สามารถหาชวงของคา DDHV ทใชในการออกแบบไดจากชวงของคา K และ D ดงน

Page 7: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 128 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

DDHVLOW = 30,000×0.15×0.65 = 2,925 คนตอชวโมง DDHVHIGH = 30,000×0.25×0.80 = 6,000 คนตอชวโมง 4.2.2. ความเรวและเวลาในการเดนทาง (Speed and Travel time) โดยนยามแลว ความเรว คอ อตราการเคลอนทในหนวยระยะทางตอเวลา หรอคอสวนกลบ ของเวลาทยวดยานใชในการเคลอนทในระยะทางทกาหนด คณดวยระยะทางน น โดยสามารถเขยนเปนสมการไดดงน

tds = (4.5)

โดยท =s ความเรว หนวย ไมลตอชวโมง (mph) กโลเมตรตอชวโมง (km/h) หรอฟต

ตอวนาท (fps) =d ระยะทางทเดนทางได หนวย ไมล (mi) กโลเมตร (km) หรอ ฟต (f) =t เวลาทใชในการเดนทาง หนวย ชวโมง (h) หรอ วนาท (s) ในกระแสจราจร ยวดยานแตละคนจะวงดวยความเรวทแตกตางกน การอธบายคณสมบต ความเรวของกระแสจราจรจงใชลกษณะการกระจายตวของความเรวของยวดยานในกระแสจราจรในการอธบายคณสมบตดงกลาว และจาเปนตองใชคาความเรว เฉลยเปนตวแทนความเรวของยวดยานทงหมดในกระแสจราจร สาหรบอธบายลกษณะของกระแสจราจร นน 4.2.2.1. Time mean speed และ Space mean speed ความเรวเฉลยสามารถคานวณหาได 2 วธ และใหคาทแตกตางกน ไดแก

• Time mean speed (TMS) คอ คาเฉลยความเรวของยวดยานทงหมดทวงผานตาแหนงใดๆ บน ถนนหรอชองจราจรในชวงเวลาทกาหนด

• Space mean speed (SMS) คอ คาเฉลยความเรวของยวดยานทงหมดทครอบครองชวงถนนท พจารณาในชวงเวลาทกาหนด

TMS และ SMS คานวณไดจากสมการตอไปน

n

td

TMS i i∑

= (4.6)

Page 8: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 129 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

∑∑

==

ii

ii t

nd

n

tdSMS (4.7)

โดยท =n จานวนขอมลเวลาในการเดนทางทสงเกตได =d ระยะทางทเคลอนทได หนวย ไมล (mi) กโลเมตร (km) หรอ ฟต (f) =it เวลาทใชในการเดนทางของยวดยานคนท i หนวย ชวโมง (h) หรอ

วนาท (s) จากหลกคณตศาสตร TMS เปนการหาคาเฉลยในลกษณะของคาเฉลยเลขคณต (Arithmetic mean) และ SMS เปนการหาคาเฉลยในลกษณะคาเฉลยฮาโมนค (Harmonic mean) ในการวเคราะหดานวศวกรรมจราจรสวนมากจะใชคา SMS เปนหลก ตวอยางของการคานวณคาเฉลยทงสองแบบ ดงแสดงในตารางท 4.5 ตารางท 4.5 ตวอยางการคานวณ TMS และ SMS

รถคนท ระยะทาง d (ft)

เวลาในการเดนทาง t (s)

ความเรว (ft/s)

1 1,000 18.0 1,000/18 = 55.6 2 1,000 20.0 1,000/20 = 50.0 3 1,000 22.0 1,000/22 = 45.5 4 1,000 19.0 1,000/19 = 52.6 5 1,000 20.0 1,000/20 = 50.0 6 1,000 20.0 1,000/20 = 50.0

รวม 6,000 119 303.7 เฉลย 6,000/6 = 1,000 119/6 = 19.8 303.7/6 = 50.6

ทมา: ดดแปลงจาก Roess, Prassas, and McShane (2004)

จากตารางท 4.5 จะได TMS = 50.6 ft/s และ SMS = 1,000/19.8 = 50.4 ft/s 4.2.2.2. ความเรวเดนทางเฉลยและความเรวรถวงเฉลย (Average travel speed and Average

running speed) ความเรวเดนทางเฉลยและความเรวรถวงเฉลย เปนคาเฉลยของความเรวในรปของ Space mean speed ทนยมใชในการวเคราะหดานวศวกรรมจราจร คา เฉลยทงสอง แบบ มวธการคานวณ

Page 9: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 130 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

เหมอนกน โดย การนาระยะทางมาหารดวยคาเฉลยของเวลาทยวดยานทงหมดเคลอนทในชวงถนน ทกาหนด แตจะแตกตางกนทองคประกอบของเวลาทนามาใชในการคานวณ ซงไดแก เวลาในการเดนทาง และเวลารถวง เวลาในการเดนทาง (Travel time) คอ เวลาทงหมดทยวดยานใชในการ เดนทางในชวงถนนหรอระยะทางทกาหนด ขณะท เวลารถวง (Running time) คอ เวลาทงหมดเฉพาะชวงทรถวงทใชใน การเดนทางในชวงถนนหรอระยะทางทกาหนด ความแตกตางกนระหวางเวลาทงสองประเภทนคอ กรณเวลารถวง จะไมนา ความลาชาทเกดจากการหยดรถ (Stopped delays) มาพจารณาเปนเวลาทใชในการเดนทาง ขณะทเวลาในการเดนทาง จะนาความลาชาดงกลาวมาพจารณารวมดวย ดงนน ความเรวเดนทางเฉลย จะอางองกบเวลาในการเดนทางเฉลย และความเรวรถวงเฉลย จะอางองกบ เวลารถวงเฉลย พจารณากรณตวอยางดงตอไปน สมมตใหรถยนตคนหนงวงไปบนถนนชวงหนงซงมความ ยาว 1 กโลเมตร ใชเวลาในการเดนทางตลอดชวงถนนนทงสน 3 นาท ระหวางการเดนทางน จาเปนตองหยดรอสญญาณไฟจราจรเปนเวลา 1 นาท จากขอมลดงกลาว จะได ความเรวเดนทางเฉลย = hrkm min/60

min31

× = 20 km/h

ความเรวรถวงเฉลย = hrkm min/60min)13(

− = 30 km/h

จากตวอยางจะเหนไดวา ในกรณทไมมการหยดระหวางการเดนทาง เวลาในการเดนทาง และเวลารถวงจะมคาเทากน ซงจะสงผลใหความเรวเดนทางเฉลยมคาเทากบความเรวรถวงเฉลย ดวยเชนกน 4.2.3. ความหนาแนนและการครอบครองผวจราจร (Density and Occupancy) ความหนาแนนของกระแสจราจร คอ จานวนยวดยานทครอบครองพนผวจราจรในชวง ความยาวถนนหรอชองจราจรทกาหนด มหนวยเปน คนตอไมล (vpm) หรอคนตอไมลตอชอง จราจร (vpmpl) ความหนาแนน กระแสจราจรเปนคาทวดโดยตรงไดยาก โดยมากแลวจะคานวณไดจากคาความเรวเฉลยและอตราการไหล ดงจะไดกลาวถงในหวขอถดไป เนองจากความหนาแนนกระแสจราจรเปนคาทวดโดยตรงไดยาก ในทางปฏบตจงวดความ หนาแนนกระแสจราจรทางออมจากการตรวจสอบการครอบครองผวจราจรของย วดยานโดยใชอปกรณตรวจจบ (Detectors) แทนการวดคาโดยตรง โดยนยามแลว การครอบครองผวจราจร คอ สดสวนของเวลาทอปกรณตรวจจบถกครอบครองหรอ ทาบผาน ดวยยวดยานในชวงเวลาททาการสารวจขอมล

Page 10: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 131 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

รปท 4.1 ลกษณะการวงผานอปกรณตรวจจบของยวดยาน จากรปท 4.1 กาหนดให Lv คอ ความยาวเฉลยของยวดยาน มหนวยเปน ฟต และ Ld คอ ความยาวของอปกรณตรวจจบซงสวนมากจะมลกษณะเปน Loop detector ฝงอยในพนผวจราจร และ O คอ คาการครอบครองพนผวจราจรของอปกรณตรวจจบซงทาบผานโดยยวดยาน ความหนาแนนกระแสจราจร (k) สามารถคานวณไดจากสมการตอไปน

dv LLOk

=280,5 (4.8)

สมมตใหความยาวเฉลยของยวดยานมคาเทากบ 28 ฟต ความยาวของอปกรณตรวจจบเทากบ 3 ฟต และคาการครอบครองอปกรณตรวจจบของยวดยานใ นชวงเวลา 15 นาท เทากบ 0.20 ความหนาแนนกระแสจราจรจะมคาเทากบ ln//1.34

32820.0280,5 mivehk =

=

การครอบครองพนผวจราจรทวดไดจากอปกรณตรวจจบทฝงอยในพนทางในชองจราจร หนงๆ จะเปนคาเฉพ าะของแตละชองจราจรนน ในกรณน ความหนาแนนกระแสจราจรจะมหนวย เปน คนตอไมลตอชองจราจร ถามการตดตงอปกรณตรวจจบในชองจราจรขางเคยงดวยครบทกชอง จราจรของถนน จะสามารถนาคาความหนาแนนของแตละชองจราจรมารวมกนทาใหคาความ หนาแนนทคานวณไดมหนวยเป น คนตอไมล 4.2.4. ระยะหางและชวงหาง (Spacing and Headway) ปรมาณจราจร ความเรว และความหนาแนน เปนคาทใชอธบายกระแสจราจรในลกษณะ มหภาค (Macroscopic descriptors) การอธบายลกษณะการเคลอนทของยวดยานทยอยลงมาระดบรถแตละคนทวงอยในกระแสจราจร หรอในระดบจลภาค (Microscopic descriptors) นน จะใชระยะหาง (Spacing) และชวงหาง (Headway) ในการอธบายลกษณะของกระแสจราจร

รถยนต

vL dL

อปกรณตรวจจบ

Page 11: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 132 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

รปท 4.2 ระยะหางระหวางยวดยานทวงตามกนในกระแสจราจร ระยะหาง (Spacing) คอ ระยะระหวางยวดยาน (สวนมาก ไดแก รถยนต) ทวงตดกนมาใน กระแสจราจร โดยวดจากตาแหนง อางองทแนนอนบนตวรถคนหนงถงตาแหนงเดยวกนบนตวรถ คนถดไปทวงตามกนมา อาท จากกนชนหนาถง กนชนหนา กนชนทายถงกนชนทาย หรอเพลาหนา ถงเพลาหนา เปนตน ดงแสดงในรปท 4.2 คาเฉ ลยของระยะหางในแตละชองจราจรสามารถคานวณ ไดโดยตรงจากความสมพนธตอไปน

ksa

280,5= หรอ

ksa

1= (4.9)

โดยท =as ระยะหางเฉลยระหวางยวดยานในแตละชองจราจร หนวย ฟต (ft) =k ความหนาแนนกระแสจราจร หนวย คนตอไมลตอชองจราจร (veh/mi/ln)

รปท 4.3 ชวงหางระหวางยวดยานทวงตามกนในกระแสจราจร

1 2

ทศทางการเคลอนท

s1

s1

3 n-1 n .........

s2 sn-1

ทศทางการเคลอนท

t1 = 0

2 13

123

t2 = h1

Page 12: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 133 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

ชวงหาง (Headway) คอ ระยะหางของ ชวงเวลาระหวางยวดยานทวงตดกนมา ซงผานตาแหนงหรอแนวอางองทกาหนดไวบนถนนหรอชองจราจร โดยสงเกตจากเวลาทตาแหนงอางอง บนตวรถคนหนงวงผานจดทกาหนดไว ถงเวลาทตาแหนงอางองเดยวกนบนรถคนถดไปทวงตาม กนมา ผานจดทกาหนดนนเชนกน ตาแหนง บนตวรถทนยมใชในการอางอง อาท กนชนหนา กนชนทาย หรอเพลาหนา เปนตน ดงแสดงในรปท 4.3 จากรปท 4.3 พบวา ชวงหางระหวางรถคนท 1 และคนท 2 มคาเทากบ h1 คาเฉลยของชวงหางในแตละชองจราจรสามารถคานวณไดโดยตรงจาก ความสมพนธตอไปน

q

ha600,3

= หรอ q

ha1

= (4.10)

โดยท =ah ชวงหางเฉลยระหวางยวดยานในแตละชองจราจร หนวย วนาท (s) =q อตราการไหลของกระแสจราจร หนวย คนตอชวโมงตอชองจราจร

(veh/h/ln) 4.2.5. แผนภมเวลา -ระยะทางของการไหล คาตางๆ ทใชอธบายลกษณะของกระแสจราจรตามทกลาวไปแลวนน สามารถแสดงในรป ของแผนภมเวลา-ระยะทางของการไหล (Time-distance flow diagram) เพอความสะดวกในการวเคราะหและทาความเขาใจ ดงแสดงในรปท 4.4

รปท 4.4 แผนภมเวลา-ระยะทางของการไหล (กรณการไหลแบบสมาเสมอ) ทมา: ดดแปลงจาก Papacostas and Prevedouros (2001)

ระยะทาง (

x)

เวลา (t)

speeddtdxSlope ==

Spacing

Headway

•••••••• A A •

B

B

•T

L

Page 13: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 134 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

จากรปท 4.4 เสนตรงแตละเสน ทลากตามแนวทะแยง ใชแทนแนวสญจรของยวดยานแตละคนทวงผานชองจราจรในชวงเวลาททาก ารสารวจขอมล จากรปจะเหนไดวาเสนตรงทกเสนขนานกน แสดงใหเหนถงความชนทเทากน หรออาจกลาวไดวายวดยานทกคนวงดวยความเรวสมาเสมอ ทเทากน เนองจากความชน (Slope) จะเทากบผลตางของระยะทางหารดวยผลตางของเวลา (dx/dt) ซงกคอ ความเรว นนเอ ง ระยะราบระหวางเสนทะแยงแตละค คอ คาชวงหาง (Headway) ระหวางยวดยานแตละคนทวงตามกนมา ขณะทระยะดงระหวางเสนทะแยงแตละค คอ คาระยะหาง (Spacing) ระหวางยวดยานแตละคนทวงตามกนมา ทตาแหนงใดๆ บนถนนชวงททาการสารวจขอมล ในทนสมมต ใหเปนตาแหนง A และแนว A-A คอ เสนอางองสาหรบสารวจขอมลจราจร จากรปท 4.4 จะเหนไดวาจานวนจดตดของเสนทะแยงและแนวเสนอางอง A-A คอ จานวนยวดยานทนบไดในชวงเวลาททาการสารวจขอมล (T) ซงวงผานแนวเสนอางอง A-A ในทานองเดยวกน ถากาหนดใหจด เวลาใดๆ ซงในทนสมมตใหเปน ณ เวลา B (แทนดวยแนว B-B) เปนเวลาอางองสาหรบสารวจขอมลจราจรบนชวงถนนทมความยาว L แลว จานวนจดตดของเสนทะแยงและแนว B-B จะเปนจานวนยวดยานทงหมดทนบได ณ เวลา B บนชวงถนนททาการศกษานน 4.3. ความสมพนธพนฐานของตวแปรทอธบายกระแสจราจร สมมตใหในกระแสจราจรมระยะหางระหวางยวดยานเฉลยเทากบ s และมความเรวเฉลย us จากคาดงกลาว สามารถคานวณคาชวงหางไดจาก h = s/us และจากสมการ (4.9) และ (4.10) จะได

qus

s

1= (4.11)

quk

s

1/1= (4.12)

จะได skuq = (4.13) สมการท (4.13) เปนสมการหลกทใชอธบายความสมพนธของปรมาณจราจร ความเรว และความหนาแนนของกระแสจราจร และ สามารถแสดงความสมพนธของตวแปรทละคไดดงแสดงในรปท 4.5

Page 14: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 135 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

รปท 4.5 ความสมพนธระหวางปรมาณจราจร -ความหนาแนน ความเรว -ปรมาณจราจร และความเรว-ความหนาแนน ทมา: ดดแปลงจาก May (1990)

จากรปท 4.5 (ข) และ (ค) ณ จดทปรมาณจราจรและความหนาแนนกระแสจราจรต า (ประมาณเทากบศนย ) ซงจะเกดข นในกรณทมจานวนยวดยานสญจรบนชวงถนนททาการศกษานอย สภาพดงกลาวจะทาใหเกดคาความเรวเฉลยสงสด ซงเรยกวา ความเรวอสระ (Free flow speed, uf) จากรปท 4.5 (ก) และ (ค) ในกรณทเกดสภาพการจราจรตดขดอยางมากจนยวดยานไมสามารถ เคลอนทได สภาพการณดงกลาวจะทาใหความเรวเฉลยของกระแสจราจรเทากบ ศนย และความ หนาแนนกระแสจราจรจะมคาเทากบ ความหนาแนนตดขด (Jam density, kj) สภาพการณเชนนจะ ทาใหการไหลของกระแสจราจรหรอปรมาณจราจรมคาเขาใกลศนย เชนเดยวกบกรณทมยวดยานวง นอย เนองจากทงสองกรณจะทาใหมจานวนยวดยานเคลอนทผานจดสงเกตในชวงเวลาท สารวจขอมลนอยเชนเดยวกน ความสมพนธเชงเสนดงแสดงในรปท 4.5 น เกดจากการสารวจขอมลกระแสจราจรและ นามาปรบเทยบเพอสรางเปนแบบจาลองสาหรบคาดการณและวเคราะหสภาพการจราจร Greenshields ไดนาเสนอแบบจาลองความสมพนธเชงเสนตรงระหวางความเรวและความหนาแนน ในป ค.ศ. 1934 ดงแสดงในรปท 4.5 (ค) โดยสามารถเขยนเปนสมการไดดงตอไปน

(ก)

(ข)

(ค)

Page 15: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 136 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−=

jfs k

kuu 1 (4.14)

อยางไรกด ในสภาพความเปนจรง ความสมพนธระหวางความเรวและความหนาแนนอาจ ไมเปนเสนตรงดงแสดงในรปท 4.5 (ค) แตอาจมลกษณะเปนเสนโคงเลกนอย ดวยเ หตนจงไดมผ นาเสนอแบบจาลองความสมพนธระหวางความเรวและความหนาแนนอกรปแบบหนง ซงไดแก Greenberg’s logarithmic relationships โดยสามารถเขยนเปนสมการไดดงน bkau es log= (4.15) ถา kj เทากบ 1/b จะได

j

es k

kau log= (4.16)

แบบจาลองความสมพนธระหวางความเรวและความหนาแนนอกรปแบบหนงทมผ นาเสนอ ไดแก Underwood’s exponential relationships โดยมรปแบบสมการดงตอไ ปน bk

s aeu −= (4.17) ถา uf เทากบ a จะได bk

fs euu −= (4.18) จากแบบจาลองทงหมดตามทนาเสนอไป ขางตนนน จะเหนไดวาแบบจาลองของ Greenshields มรปแบบทงายและสะดวกในการใชงานมากทสด พจารณารปท 4.5 ประกอบ และจากสมการท (4.13) และ (4.14) จะได

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−=

jf k

kkuq 1 (4.19)

ตาแหนง ท q มคาสงสด จะมความชนเทากบศนย ดงนนจากสมการท (4.19) จะได

j

ff k

kuu

dkdq 2

−= (4.20)

ใหสมการ (4.20) เทากบศนย จะได

Page 16: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 137 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

2

jm

kk = (4.21)

จากสมการ (4.14) และ (4.18) จะได

2

fm

uu = (4.22)

จากสมการ (4.13) (4.21) และ (4.22) จะได

4

fjm

ukq = (4.23)

จากรปท 4.5 จะพบวา qm คอ ปรมาณจราจรสงสดทถนนชวงททาการสารวจขอมลจะสามารถรองรบได หรออาจเรยกวา ความสามารถรองรบปรมาณจราจร (Capacity) ของถนนชวงนน กได ตวอยางท 4.1 ในการสารวจขอมลสภาพจราจรตรวจสอบพบรถยนต 6 คน ในชวงถนนความยาว 600 ฟต ททาการศกษา คาชวงหางเฉลยเทากบ 4 วนาท จากขอมลดงกลาว จงหา (1) ความหนาแนน (2) การไหลของกระแสจราจร และ (3) Space mean speed (Garber and Hoel, 2002) (1) ความหนาแนน (Density) มหนวยเปนคนตอระยะทาง ดงน นจงสามารถหาไดจากสตรตอไปน

LNk = (4.24)

จะได k = 6 คน / 600 ฟต k = 0.01 คนตอฟต k = 52.8 คนตอไมล (2) การไหลของกระแสจราจร (Flow) จากสมการ (4.10)

qha

1=

จะได ah

q 1=

q = 1 / (4 วนาทตอคน ) q = 0.25 คนตอวนาท q = 0.25 คนตอวนาท × 3,600 วนาทตอชวโมง

Page 17: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 138 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

q = 900 คนตอชวโมง (3) Space mean speed (SMS) จากสมการ (4.13) skuq = จะได

kqus =

us = (900 คนตอชวโมง ) / (52.8 คนตอ ไมล) us = 17.0 ไมลตอชวโมง ตวอยางท 4.2 กาหนดคาความเรวและความหนาแนนของกระแสจราจรบนถนนเสนหนงมคาดงน

ความเรว

(ไมลตอชวโมง ) ความหนาแนน

(คนตอไมล ) 14.2 85 24.1 70 30.3 55 40.1 41 50.6 20 55.0 15

จากขอมลดงกลาว จงหา (1) ความเรวอสระเฉลย (2) ความหนาแนนตดขด (3) ความสามารถรองรบปรมาณจราจรของถนน และ (4) ความเรวทคาอตราการไหลหรอปรมาณจราจรสงสด (Garber and Hoel, 2002) ขอมลดงแสดงในตารางสามารถนามาวเคราะหเพอหาความสมพนธระหวางความเรวและความหนาแนนในรปของแบบจาลอง Greenshields ดงแสดงในสมการ (4.14)

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−=

jfs k

kuu 1

หรอ kku

uuj

ffs −=

แบบจาลองดงกลาวอยในรปของสมการเชงเสนตรงทมรปสมการทวไป คอ y = a + bx ซงจากขอมลดงกลาว เมอนามาวเคราะหการถดถอยเชงเสน (Linear regression analysis) จะได a = 62.8124 และ b = 0.56845

Page 18: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 139 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

(1) ความเรวอสระเฉลย (Mean free flow speed) จะได uf = a = 62.8 ไมลตอชวโมง (2) ความหนาแนนตดขด (Jam density) จากสมการขางตน จะเหนไดวา b = uf / kj b = 0.56845 จะได kj = 62.8 / 0.56845 = 110.49 คนตอไมล (3) ความสามารถรองรบปรมาณจราจรของถนน (Capacity) ความสามารถรองรบปรมาณจราจรของถนนจะเกดขน ณ จดทเ กดการไหลกระแสจราจรสงสด (Maximum flow, qmax) จากสมการ (4.13) และ (4.14) จดสมการเพอหาปรมาณจราจรจากคาความหนาแนนกระแสจราจร

)( kku

ukukqj

ffs −=×=

จะได 2

49.1108.628.62 kkq ⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛−=

25684.08.62 kkq −= จากกราฟความสมพนธระหวาง q-k ณ จดท q มคาสงสด (qmax) ความชนของกราฟ q-k จะเทากบศนย จะได k

dkdq 1368.18.62 −=

k1368.18.620 −= ดงนน จะได k = 55.25 เมอ q = qmax

แกสมการหาคา qmax

2max )25.55(5684.0)25.55(8.62 −=q

735,1max =q คนตอชวโมง (4) ความเรวทคาอตราการไหลหรอปรมาณจราจรสงสด (Speed at maximum flow)

จาก kku

uuj

ffs −=

ท q = qmax จะได k = 55.25 คนตอไมล แทนคาในสมการ จะได 4.31)25.55(5684.08.62 =−=su ไมลตอชวโมง

Page 19: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 140 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

4.4. ระดบการใหบรการ ในป ค.ศ. 1965 Highway Capacity Manual (HCM) ไดเสนอแนวคดในการประเมนสภาพการจราจรและประสทธภาพของถนนดวย ระดบการใหบรการ (Level of service, LOS) ดงแสดงในรปท 4.6

รปท 4.6 แผนภาพจาแนกระดบการใหบรการ ทมา: Papacostas and Prevedouros (2001)

แผนภาพดงแสดงในรปท 4.6 จะมลกษณะคลายคลงกบกราฟความสมพนธระหวาง ความเรวและปรมาณจราจรดงแสดงในรปท 4.5 (ก) จะแตกตางกนทแกนนอนของแผนภาพในรปท 4.6 จะเปนคาสดสวนระหวางปรมาณจราจรหารดวยความสามารถรองรบปรมาณจราจร (Volume/capacity or v/c ratio) ซงจะมคาอย ระหวาง 0 ถง 1 พนทภายในขอบเขตเสนกราฟจะถกแบงออกเปน 6 พนทยอย แทนขอบเขตของระดบการใหบรการจาก A ถง F โดยมคาอธบายของระดบการใหบรการแตละชน ดงน ระดบการใหบรการ A (Level of service A) ระดบการใหบรการทยวดยานสามารถเคลอนทไดโดยอสระ ดวยความเรวอสระ (Free-flow speed) นนคอผขบขยวดยานสามารถเลอกความเรวในการสญจรไดโดยอสระโดยไมไดรบอทธพล จากยวดยานคนอนในกระแสจราจร การสญจรของยวดยานจะไมได ถกรบกวนจากยวดยานคนอนแมในสภาพการจราจรทมความหนาแนนส งสดของระดบการใหบรการ A ระยะหางเฉลยระหวาง ยวดยานจะมคาประมาณ 167 เมตร (550 ฟต) หรอเทยบเทากบความยาวโดยประมาณของรถยนต

Page 20: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 141 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

27 คน เปนระดบการใหบรการททาใหเกดความสบายในการขบขมากทสด อบตเหตและสภาพถนนทเปนอปสรรคตอการขบขจะไมสงผลกระทบมากนกทระดบการใ หบรการน

ระดบการใหบรการ A ระดบการใหบรการ B

ระดบการใหบรการ C ระดบการใหบรการ D

ระดบการใหบรการ E ระดบการใหบรการ F

รปท 4.7 สภาพการจราจรทระดบการใหบรการ A ถง F ทมา: www.in.gov

ระดบการใหบรการ B (Level of service B) ยงเปนระดบการใหบรการทยวดยานสามารถเคลอนทไดโดยอสระ และยงสามารถเลอกใชความเรวในการสญจรไดโดยอสระ ระยะหางเฉลยระหวางยวดยานจะมคาประมาณ 100 เมตร (330 ฟต) หรอเทยบไดกบความยาวของรถยนต 16 คน การเปลยนชองจราจรอาจถกจากดบางเพยง เลกนอย โดยรวมแลวยงคงเปนระดบการใหบรการททาใหเกดความสบายในการขบข เชนเดยวกบ ระดบการใหบรการ A อบตเหตและสภาพถนนทเปนอปสรรคตอการขบขจะไมสงกระทบตอสภาพ การจราจรมากนกทระดบการใหบรการน

Page 21: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 142 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

ระดบการใหบรการ C (Level of service C) เปนระดบการใหบรการทสามารถใชความเรวในการสญจรไดใกลเคยงความเรวอสระ ความมอสระในการสญจรจะถกจากดมากขน ผขบขตองใหความระมดระวงขณะเปลยนชองจราจร มากขน ระยะหางเฉลยระหวางยวดยานมคาประมาณ 67 เมตร (220 ฟต) หรอเทยบไดกบความยาวของรถยนต 11 คน อบตเหตบนทองถนนยงไมสงผลกระทบตอสภา พการจราจรมากนก แตสภาพถนนทเปนอปสรรคตอการขบขอาจเรมสงผลกระทบมากขน และอาจทาใหเกดแถวคอยหรอรถตดไดในตาแหนงทสภาพถนนเปนอปสรรคตอการสญจรอยางมนยสาคญ ระดบการใหบรการ D (Level of service D) เปนระดบการใหบรการทความเรวในการสญจรเรมลดลงเลกนอย ขณะทปรมาณจราจรและความหนาแนนเรมทจะเพมขนอยางรวดเรว ความมอสระในการสญจรในกระแสจราจรถก จากดมากขนอยางเหนไดชด ทาใหความสบายในการขบขลดลงและเกดความเครยดในการขบข เพมขน อบตเหตเพยงเลกนอยกทาใหเกดการจราจรตดขดขนไดทระดบการใหบรการน เพราะมพนทในการสญจรและใชในการหลบหลกลดลง ระยะหางเฉลยระหวางยวดยานเทากบ 50 เมตร (160 ฟต) หรอเทยบไดกบความยาวของรถยนต 8 คน ระดบการใหบรการ E (Level of service E) เปนระดบการใหบรการทระดบสงสดทถนนจะสามารถรองรบปรมาณจราจรได การสญจรเปนไดดวยความยากลาบาก ชวงหางระหวางยวดยานไมแนนอน โดยประมาณแลวเทยบไดกบ ความยาวของรถยนต 6 คน ทาใหมพนทในการสญจรและเปลยนชองจราจรนอยลง ยงคงใช ความเรวไดมากกวา 80 กโลเมตรตอชวโมง (50 ไมลตอชวโมง ) การขดกระแสจราจรเพยงเลกนอย ไมวาจะเปน การเปลยนชองจราจร หรอการทรถวงออกจากทางเชอมเขามาในกระแสจราจรหลก ฯลฯ สามารถทาใหเกดกระแสการจราจรตดขด (Shockwave) ยอนกลบไปยงกระแสจราจรตนทางได ทระดบการจราจรสงสดน ถามอบตเหตเกดขนแม เพยงเลกนอย กสามารถทาใหเกดการจราจร ตดขดอยางรนแรงได เนองจาก ไมมพนทเพยงพอสาหรบ ระบายการจราจร และเปนสภาพการจราจรทสงผลใหเกดความอดอดและความเครยดตอผขบขเปนอยางมาก ระดบการใหบรการ F (Level of service F) เปนระดบการใหบรการทเกดสภาพการจราจรตดขดของกระแสจราจร ซงโดยทวไปจะ สงเกตไดจากแถวคอยทเกดขนด านหลงจดทเกดการตดขด การต ดขดของกระแสจราจรเกดจากสาเหตหลกดงน

Page 22: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 143 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

• อบตเหตทเกดขนชวขณะ สงผลใหถนนชวงทเกด อบตเหตนนมความสามารถในการรองรบปรมาณจราจรลดลง นนคอจานวนรถยนตทวงเขามามากกวาจานวนรถยนตทถก ระบายออกไปจากจดดงกลาว

• มปรมาณจราจรวงเขาสตาแหนงทเกดการขดแยงกนของกระแสจราจร อาท ตาแหนงท กระแสจราจรรวมเขาดวยกน (Merging) ตดกน (Weaving) หรอตาแหนงทจานวนชอง จราจรลดลง (Lane drop) ฯลฯ มากกวาปรมาณจราจรทวงออกจากตาแหนงนน

• การคาดการณปรมาณจราจรทผดพลาดทาใหปรมาณจราจรสงสดในชวโมง (Peak-hour flow rate) สงเกนกวาความสามารถรองรบปรมาณจราจรของถนน

4.5. การสารวจขอมลจราจ ร การศกษาสภาพการจราจรมขนตอนหลกทสาคญ 3 ขนตอน ไดแก การสารวจขอมล (Data collection) การจดเกบขอมล (Data reduction) และการวเคราะหขอมล (Data analysis) สาหรบหวขอน จะกลาวถงการสารวจขอมลจราจรโดยจะจาแนกการสารวจขอมลออกตามลกษณะของ ขอมลทตองการ ซงโดยทวไป กคอ ขอมลพนฐานทนาไปสการหาคาพารามเตอร หลก สาหรบอธบายสภาพการจราจรนนเอง ขอมลพนฐานทจาเปนสาหรบการศกษาสภาพการจราจรไดแก ปรมาณจราจร ความเรว เวลาในการเดนทาง และความลาชา 4.5.1. การสารวจปรมาณจราจร โดยทวไป การสารวจปรมาณจราจรสามารถดาเนนการได 3 แนวทาง ไดแก

• การนบโดยใชพนกงานเกบขอมล (Manual counting methods)

• เครองนบเชงกลแบบเคลอนยายได (Portable mechanical counters)

• เครองนบตดตงถาวร (Permanent counters) 4.5.1.1. การนบโดยใชพนกงานเกบขอมล (Manual counting methods) การสารวจปรมาณจราจรดวยวธการทเรยกกนโดยทวไปวาการนบรถนน หลายกรณ จาเปนตองใชการนบดวยแรงงานมนษย ประการแรก เนองจากในบางกรณ การสารวจปรมาณจราจรทใชเวลาในการสารวจนอยกวา 8 หรอ 10 ชวโมง นน ในกรณดงกลาว กา รนาอปกรณสาหรบนบรถแบบตดตงถาวร หรอการนาอปกรณนบรถแบบเคลอนยายไดมาใชนน อาจไมสะดวกในการ ดาเนนงานและไมคมคากบคาใชจายทเสยไป ดวยเหตน แทนการใชอปกรณดงกลาว การนบรถโดย ใชพนกงานจงเปนวธการทเหมาะสมเนองจาก ความสะดวก รวดเรว และไมจาเปนตองใชอปกรณทยงยากซบซอน

Page 23: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 144 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

ประการทสอง การสารวจขอมลบางประเภท สามารถดาเนนการไดสะดวก และไดขอมลทมความถกตองมากกวา ถาใชพนกงานนบรถเปนผสารวจขอมล อาท การจาแนกประเภทรถยนต การเลยวและการกลบรถ การนบจานวนคนเดน และการครอบคร องพนผวจราจร เปนตน แมวาใน ปจจบน การนบจานวนยวดยานสามารถดาเนนการไดโดยอตโนมตดวยอปกรณตรวจจบ (Detectors) แลวกตาม แตการนบรถดวยพนกงานทาใหสามารถจาแนกขอมลเชงคณภาพไดมากกวา การใชอปกรณดงกลาว อาท สามารถจาแนกความแตกตางระหวางรถแทกซ และรถยนตสวนบคคล หรอความแตกตางระหวางรถโดยสารประจาทางและรถบรรทกตอนเดยวได ขณะทอปกรณ ตรวจจบไมสามารถจาแนกขอมลเชงคณภาพได นอกจากน การนบรถดวยพนกงานสามารถวางแผนดาเนนการไดอยางรวดเรว ใชอปกรณไมมาก และเสยคาใชจายตา อปกรณหลกทใชในการสารวจขอมล ไดแก แบบฟอรมบนทกขอมลจานวนยวดยานแบบแยกประเภท และอาจใชอปกรณเสรม ไดแก เครองนบจานวนสะสม (Accumulating hand counters) ดงแสดงในรปท 4.8 และ 4.9 ตามลาดบ และรปท 4.10 เปนตวอยางของเครองนบดวยพนกงานสาหรบเกบขอมลปรม าณจราจรบรเวณทางแยก

รถยนตสวนบคคล

รถจกรยานยนต รถโดยสารประจาทาง

รถต รถแทกซ รถบรรทก

08.00 – 08.15

08.15 – 08.30

08.30 – 08.45

08.45 – 09.00

09.00 – 09.15

09.15 – 09.30

09.30 – 09.45

09.45 – 10.00

รวม

รปท 4.8 ตวอยางแบบฟอรมสาหรบบนทกจานวนยวดยานในการนบรถดวยพนกงาน

ประเภท ยวดยาน

ชวงเวลา

Page 24: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 145 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

รปท 4.9 เครองนบจานวนสะสม (Accumulating hand counters)

รปท 4.10 เครองนบยวดยานบรเวณทางแยก ทมา: www.ausmanufacturers.com.au

4.5.1.2. อปกรณ นบเชงกลแบบเคลอนยายได (Portable mechanical counters) อปกรณนบรถประเภทนใชหลกการของการสงสญญาณ ความดน (Pneumatic pulse) ซงเกดจากการทยวดยานวงผานทอยางทวางพาดตามความกวางของชองจราจร (Pneumatic road tube) ความดนทเกดขนจะถกสงจากทอผานไปยงเครองนบแบบสะสม (Accumulating counters) ซงจะทาการบนทกจานวนครงของการวงผานทอของยวดยานในชวงเวลาททาการสารวจขอมล นอกจากน ยงมเครองนบแบบรายงานผลดวยการพมพ (Printed-tape counters) ซงจะทาการพมพจานวนครงของการวงผานทอโดยอตโนมต ทกชวงเวลาทตงคาไว ตวอยางเครองนบดงกลาว ดงแสดงในรปท 4.11 และรปแบบการตดตงอปกรณเพอวตถประสงคในการสารวจขอมลจราจรทแตกตางกนดง แสดงในรปท 4.12

Page 25: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 146 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

รปท 4.11 เครองนบแบบทอความดน (Pneumatic road tube) ทมา: www.irdsa.com

รปท 4.12 การตดตงอปกรณนบรถแบบทอความดน

ทมา: ดดแปลงจาก Roess, Prassas, and McShane (2004)

ขอจากดของวธการนกคอ จานวนทเครองนบบนทกนนจะเปนจานวนเพลาของยวดยานท วงผานทอ ไมใชจานวนยว ดยาน แตละเพลาของยวดยานทวงผานทอ จะทาใหเกดสญญาณความดน ถกสงไปบนทกทเครองนบ ดวยเหตน ในกรณท ยวดยานในกระแสจราจรไมไดเปนรถยนตทมสองเพลาทงหมด ควรใชการนบรถดวยพนกงานมาทาการสารวจตวอยาง เพอนาผลการสารวจทไดไป

(ก) การตดตงสาหรบการนบจานวนเพลารวม บนถนน 2 ทศทาง

(ข) การตดตงสาหรบการนบจานวนเพลา แยกแตละ ทศทาง

(ค) การตดตงสาหรบการนบจานวนเพลา แยกตามชองจราจรในทศทางเดยว

Page 26: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 147 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

ใชในการปรบแกจานวน เพลาทนบได ใหสอดคลองกบจานวนยวดยานทนบได โดยการจาแนกประเภทของยวดยานตามจานวนเพลา จากนนคานวณหาจานวนเพลาเฉลยตอยวดยาน และใชคาน สาหรบปรบแกจานวนยวดยานทงหมดทนบไดตลอดชวงเวลาททาการสารวจขอมล ใหสอดคลองกบสภาพความเปนจรง ดงแสดงตวอยาง การปรบแกในตารางท 4.6 เมอกาหนดใหในการสารวจขอมลจราจรครงหนงดวย ทอความดนบนถนนสองชองจราจรในเวลา 24 ชวโมง สามารถนบจานวนยวดยานทวงผานทอได 8,500 คน และทาการสารวจขอมลเพมเตมดวยพนกงานนบรถ เปนเวลา 2 ชวโมง เพอตรวจสอบประเภทของยวดยา นทงหมดทมอยในกระแสจราจร และจานวนเพลา ของยวดยานแตละประเภท เพอนามาใชในการคานวณคาปรบแก ตารางท 4.6 ตวอยางการปรบแกจานวนยวดยานทนบไดด วยคาเฉลยของจานวนเพลา

ผลลพธทไดจากการนบจาแนกประเภทยวดยานตามจานวนเพลาในเวลา 2 ชวโมง ประเภทยวดยาน จานวนยวดยาน

2 เพลา 80 3 เพลา 10 4 เพลา 5 5 เพลา 5

การคานวณปรบแก ประเภทยวดยาน จานวนยวดยาน จานวนเพลา

2 เพลา × 80 = 160 3 เพลา × 10 = 30 4 เพลา × 5 = 20 5 เพลา × 5 = 25 รวม 100 235

จานวนเพลาเฉลยตอคน = 235/100 = 2.35 จานวนยวดยานทนบไดใน 24 ชวโมง หลงจากปรบแกแลว = 8,500/2.35 = 3,617 คนตอวน

ทมา: ดดแปลงจาก McShane and Roess (1990) ปจจบนดวยเทคโนโลยการบนทกภาพททนสมยมากขน การบนทกสภาพการจราจรดวยกลองวดโอ กเปนอกวธการหนงทนยมใชในการสารวจขอมลปรมาณจร าจร กลองวดโอจะถกนาไปตดตงในตาแหนงทเหมาะสมททาใหสามารถบนทกภาพการเคลอนทของยวดยานในกระแสจราจร ไดอยางครบถวนและครอบคลมชวงถนน หรอทางแยกทตองการสารวจขอมล ขอไดเปรยบของการใชกลองวดโอกคอ สามารถบนทกรายละเอยดทกอยางทเกดขน รวม ถงวนทและเวลาททาการสารวจขอมลดวย อปกรณทใชกไมยงยากซบซอน ภาพทบนทกไดจะถกนาไปใชในการนบรถใน สานกงาน ทาใหพนกงานนบรถไมเกดความลา ทอาจสงผลตอความถกตองของขอมลได และ

Page 27: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 148 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

สามารถทาการนบแยกประเภทยวดยาน และจาแนกตามชองจราจรไดอยางสะดวก รวดเรว นอกจากน ยงเปนวธการทสามารถทาการตรวจสอบขอมลซาไดตามทตองการ ในกรณทตองการตรวจสอบรายละเอยดเพมเตมจากขอมลชดเดม 4.5.1.3. อปกรณ นบตดตงถาวร (Permanent counters) การสารวจขอมลปรมาณจราจรบางประเภท อาท การสารวจปรมาณจราจรระดบจงหวด และภมภาค ฯลฯ จาเปนตองดาเนนการสารวจขอมลอยางตอเนองตลอดทงวน (24 ชวโมง ) หรอตลอดทงป (365 วน) กรณดงกลาว ตองการอปกรณทสามารถตรวจสอบปรมาณจราจรไดอยางตอเนองโดยไมตองใชพนกงานในการควบคมอปกรณดงกลาวตลอดเวลา ในกรณเชนน เครองนบปรมาณจราจรแบบตดตงถาวรจะถกนามาใช ซงจะประกอบดวยอปกรณตรวจจบยวดยาน (Detectors) อปกรณบนทกขอมล และอปกรณประมวลผล ทถกตดตงไวอยางถาวรบนชวงถนน หลกทจาเปนตองใชการสารวจขอมลในลกษณะดงกลาว อาท บนถนนสายหลก หรอทางแยกขน าดใหญ เปนตน อปกรณนบรถแบบตดตงถาวร สามารถจาแนกออกไดเปน 3 ประเภทหลก ไดแก 1. เครองตรวจจบแบบแผนความดน (Pressure-plate detector) เปนอปกรณทประกอบดวยแผนโลหะ สองแผนประกบกนฝงอยในพนผวจราจร ระหวาง แผนโลหะทงสองจะมสปรงและวสดรอ งรบการกระแทกตดตงไว เมอยวดยานวงผานผวจราจรทม แผนโลหะดงกลาวฝงอย นาหนกยวดยานจะทาใหแผนโลหะทงสองตดกนชวคราวกอใหเกดสญญา ทมลกษณะเปนกระแสไฟฟาสงไปยงเครองรบเพอทาการบนทกขอมล ตอไป 2. เครองตรวจจบแบบคลนแมเหลก (Magnetic loop detector) วงรอบททาขนจากลวดจะถกฝงไวในพนผวจราจร วงรอบนจะถกเชอมตอกบแหลงกาเนด ไฟฟาทาใหเกดคลนแมเหลกไฟฟาขนโดยรอบวงรอบน เมอมยวดยานวงผานพนผวจราจรใน บรเวณทมวงรอบดงกลาวฝงอย จะมการรบกวนคลนแมเหลกไฟฟาเกด ขน สญญาณทเกดจากการ รบกวนนจะถกสงไปยงเครองรบเพอบนทกเปนขอมลปรมาณจราจรตอไป 3. เครองตรวจจบแบบคลน (Sonic detector) เครองรบสงคลนจะถกตดตงบรเวณรมถนน หรอเหนอชองจราจร คลนทถกสงออกไปเมอ กระทบกบยวดยานกจะสะทอนกลบมายงเครองรบ และบนทก เปนขอมลปรมาณจราจร

Page 28: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 149 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

ลกษณะของขอมลทบนทกโดยอปกรณทงสามประเภทนมความแตกตางกน เครอง ตรวจจบแบบแผนความด นจะบนทกขอมลเปนจานวนเพลาของยวดยานทวงผาน ขณะท เครองตรวจจบแบบคลนแมเหลก และเครองตรวจจบแบบคลน จะบนทกขอมลเปนจานวนยวดยานทวงผาน ตวอยางของอปกรณ ตรวจจบ ดงแสดงในรปท 4.13 และ 4.14

รปท 4.13 เครองตรวจจบแบบคลนแมเหลก (Magnetic loop detector) ทมา: ops.fhwa.dot.gov

รปท 4.14 การตดตง เครองตรวจจบแบบคลนแมเหลก ทมา: ops.fhwa.dot.gov

Page 29: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 150 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

4.5.1.4. การนาขอมลไปใชประโยชน ในทางปฏบต จะกาหนดตาแหนงสาหรบสารวจปรมาณจราจรของเปน 2 ประเภท ไดแก สถานควบคม (Control counts) และสถานยอย (Coverage counts) สถานควบคมจะเปนสถานหลกสาหรบการตดตามความเปลยนแปลงของปรมาณจราจรอยางตอเนอง ขอมลจากสถานควบคมจะถก ใชเปนขอมลหลกสาหรบการปรบแกปรมาณจราจรทสารวจไดจากสถานยอยทวทงโครงขาย ข ณะทสถานยอยจะถกใชสาหรบการสารวจตวอยางปรมาณจราจรเพยงบางชวงเวลา ขอมลท สารวจไดจากสถานยอยถกนา ไปปรบแกเพอใชในการวเคราะห โครงขายถนนตอไป ตวอยางของการนาขอมลท ไดจากการสารวจปรมาณจราจรในหนงวนไปใชประโยชนดงแสดงในรปท 4.15 และ 4.16

รปท 4.15 ตวอยางการกาหนดตาแหนงสถานสาหรบสารวจปรมาณจราจร ทมา: ดดแปลงจาก Roess, Prassas, and McShane (2004)

จากรปท 4.15 กาหนดให A คอ สถานควบคมซงตงอยในตาแหนงทเหมาะสมสาหรบการ ตดตามความเปลยนแปลงปรมาณจราจร เพอตรวจสอบขอมลปรมาณจราจรทสามารถใชเปนตวแทนของปรมาณจราจรของโครงขายถนน โดยจะทาการสารวจขอมลทสถาน A เปนเวลา 8 ชวโมง ตงแต เทยงวน (12.00 น.) ถง 2 ทม (20.00 น.) สถาน 1 ถง 6 คอ สถานยอยซงอยในตาแหนง ทครอบคลมโครงขายในพนทสารวจขอมล ท สถานยอยน จะทาการสารวจปรมาณจราจรบาง ชวงเวลา รปท 4.16 แสดงตวอยางการคานวณปรบแกปรมาณจราจรในกรณทสารวจขอมล 1 วน ขอมลปรมาณจราจรทสถาน A และสถาน 1 ถง 6 ดงแสดงในรปท 4.16 (ก) สาหรบขนตอนการปรบแกดงแสดงในรปท 4.16 (ข) และ (ค)

1

6

5

4

3

2

A

Page 30: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 151 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

(ก) ขอมลจากการสารวจปรมาณจราจรในหนงวน (8 ชวโมง ) สถานควบคม A สถานยอย เวลาททาการสารวจขอมล จานวนทนบได

(คนตอชวโมง ) เวลา จานวนทนบได (คนตอชวโมง ) 1 12.00-13.00 840

12.00-13.00 825 2 13.00-14.00 625 13.00-14.00 811 3 14.00-15.00 600 14.00-15.00 912 4 16.00-17.00 390 15.00-16.00 975 5 17.00-18.00 1,215 16.00-17.00 1,056 6 18.00-19.00 1,440 17.00-18.00 1,153 18.00-19.00 938 19.00-20.00 397

(ข) การคานวณสดสวนปรมาณจราจรรายชวโมงจากขอมลสถานควบคม เวลา จานวนทนบได (คนตอชวโมง ) สดสวนเมอเทยบกบปรมาณจราจรทงหมดใน 8 ชวโมง

12.00-13.00 825 825 / 7,075 = 0.117 13.00-14.00 811 811 / 7,075 = 0.115 14.00-15.00 912 912 / 7,075 = 0.129 15.00-16.00 975 975 / 7,075 = 0.138 16.00-17.00 1,056 1,056 / 7,075 = 0.148 17.00-18.00 1,153 1,153 / 7,075 = 0.163 18.00-19.00 938 938 / 7,075 = 0.133 19.00-20.00 397 397 / 7,075 = 0.056

รวมปรมาณจราจรใน 8 ชวโมง = 7,075 คน

(ค) การคานวณปรบแกปรมาณจราจรของสถานยอยใน 1 ชวโมง เปนปรมาณจราจรใน 8 ชวโมง สถานยอย เวลาททาการ

สารวจขอมล จานวนทนบได (คนตอชวโมง )

คาประมาณปรมาณจราจรใน 8 ชวโมง คาประมาณปรมาณจราจรสงสดในชวโมง

1 12.00-13.00 840 840 / 0.117 = 7,719 × 0.163 = 1,170

2 13.00-14.00 625 625 / 0.115 = 5,435 × 0.163 = 886

3 14.00-15.00 600 600 / 0.129 = 4,651 × 0.163 = 758

4 16.00-17.00 390 390 / 0.149 = 2,617 × 0.163 = 431

5 17.00-18.00 1,215 1,215 / 0.163 = 7,454 × 0.163 = 1,215

6 18.00-19.00 1,440 1,440 / 0.133 = 10,827 × 0.163 = 1,765

รปท 4.16 ตวอยางการ ปรบแกปรมาณจราจรจากขอมลปรมาณจราจร 1 วน

ทมา: ดดแปลงจาก Roess, Prassas, and McShane (2004)

คาปรบแกทคานวณไดจะถกสมมตใหเปนคาตวแทนทสามารถนาไปประมาณคาปรมาณ จราจรใน 1 วน (8 ชวโมง ) ไดตลอดทงโครงขายถนน ยกตวอยาง จากรปท 4.16 (ก) ทสถานยอย 1 ปรมาณจราจรทสารวจไดในชวงเวลา 12.00 น. ถง 13.00 น. เทากบ 840 คนตอชวโมง จากรปท 4.16 (ข) จากขอมลปรมาณจราจรสถานควบคม A สามารถคานวณคาปรบแกปรมาณจราจรใน ชวงเวลา 12.00 น. ถง 13.00 น. ไดเทากบ 0.117 ดงนน จากรปท 4.16 (ค) ทสถานยอย 1 สามารถ

Page 31: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 152 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

ประมาณคาปรมาณจราจรในชวงเวลา 8 ชวโมง โดยปรบแกจากปรมาณจราจรทสารวจใน 1 ชวโมง ไดโดย คาประมาณ ปรมาณจราจรทสถานยอย 1 ใน 8 ชวโมง = ปรมาณจราจรใน 1 ชวโมง /0.117 = 840/0.117 = 7,179 คนตอชวโมง กรณททาการเกบขอมลตอเนองหลายวน สามารถคานว ณปรบแกไดดงแสดงในรปท 4.17 รปท 4.17 แสดงตวอยางการคานวณปรบแกปรมาณจราจรในกรณทสารวจตอเนอง 6 วน ขอมลปรมาณจราจรทสถาน A และสถาน 1 ถง 6 ดงแสดงในรปท 4.17 (ก) สาหรบขนตอนการปรบแก ดงแสดงในรปท 4.17 (ข) และ 4.17 (ค) (ก) ขอมลจากการสารวจปรมาณจราจรตอเนอง 6 วน

สถานควบคม A สถานยอย วนททาการสารวจขอมล จานวนทนบไดในชวงเวลา 8 ชวโมง

(คนตอ วน) วน จานวนทนบไดในชวงเวลา 8 ชวโมง (คนตอ วน) 1 จนทร (1) 6,500

จนทร (1) 7,000 2 องคาร 6,200 องคาร 7,700 3 พธ 6,000 พธ 7,700 4 พฤหสบด 7,100

พฤหสบด 8,400 5 ศกร 7,800 ศกร 7,000 6 จนทร (2) 5,400

จนทร (2) 6,300

(ข) การคานวณคาปรบแกรายวน จากขอมลสถานควบคม วน จานวนทนบไดในชวงเวลา 8 ชวโมง (คนตอ วน) คาปรบแก

จนทร (1) 7,000 7,350 / 7,000 = 1.05 องคาร 7,700 7,350 / 7,700 = 0.95 พธ 7,700 7,350 / 7,700 = 0.95

พฤหสบด 8,400 7,350 / 8,400 = 0.88 ศกร 7,000 7,350 / 7,000 = 1.05

จนทร (2) 6,300 7,350 / 6,300 = 1.17 รวมปรมาณจราจร = 44,100 คน คาเฉลย = 44,100/6 = 7,350 คนตอวน

(ค) การคานวณปรบแกปรมาณจราจรของสถานยอย สถานยอย วนททาการสารวจขอมล จานวนทนบไดในชวงเวลา 8 ชวโมง

(คนตอ วน) คาปรมาณจราจรใน 8 ชวโมงทปรบแกแลว

(คนตอ วน) 1 จนทร (1) 6,500 × 1.05 = 6,825

2 องคาร 6,200 × 0.95 = 5,890

3 พธ 6,000 × 0.95 = 5,700

4 พฤหสบด 7,100 × 0.88 = 6,248

5 ศกร 7,800 × 1.05 = 8,190

6 จนทร (2) 5,400 × 1.17 = 6,318

รปท 4.17 ตวอยางการปรบแกปรมาณจราจรจากขอมลปรมาณจราจร 6 วน

ทมา: ดดแปลงจาก Roess, Prassas, and McShane (2004)

Page 32: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 153 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

ขอมลปรมาณจราจรทนยมนาไปใชในการออกแบบมกอยในรปของ ADT และ AADT ในกรณททาการสารวจขอมลจราจร ณ สถานควบคมอยางตอเนอง ผออกแบบสามารถนาขอมลนมา คานวณคาปรบแกรายวนและรายเดอนสาหรบคานวณปรบแกเพอแปลงปรมาณจราจรสาหรบวน และเดอนทตองการออกแบบ ดงแสดงในตารางท 4.7 สาหรบคาปรบแกรายวน และตารางท 4.8 สาหรบคาปรบแกรายเดอน ตารางท 4.7 การคานวณคาปรบแกรายวน

วน คาเฉลยปรมาณจราจรรายปของแตละวน (คนตอวน )

คาปรบแกรายวน

จนทร 1,332 1,429/1,332 = 1.07 องคาร 1,275 1,429/1,275 = 1.12 พธ 1,289 1,429/1,289 = 1.11

พฤหสบด 1,300 1,429/1,300 = 1.10 ศกร 1,406 1,429/1,406 = 1.02 เสาร 1,588 1,429/1,588 = 0.90 อาทตย 1,820 1,429/1,820 = 0.80

รวม = 10,000 คน ADT = 10,000/7 = 1,429 คนตอวน

ทมา: ดดแปลงจาก Roess, Prassas, and McShane (2004) ตารางท 4.8 การคานวณคาปรบแกรายเดอน

เดอน ปรมาณจราจรรวม (คน)

ADT ของเดอน (คนตอวน )

คาปรบแกรายเดอน (AADT/ADT)

มกราคม 19,840 /31 = 640 797/640 = 1.25 กมภาพนธ 16,660 /28 = 595 797/595 = 1.34 มนาคม 21,235 /31 = 685 797/685 = 1.16 เมษายน 24,300 /30 = 810 797/810 = 0.98 พฤษภาคม 25,885 /31 = 835 797/835 = 0.95 มถนายน 26,280 /30 = 876 797/876 = 0.91 กรกฎาคม 27,652 /31 = 892 797/892 = 0.89 สงหาคม 30,008 /31 = 968 797/968 = 0.82 กนยายน 28,620 /30 = 954 797/954 = 0.84 ตลาคม 26,350 /31 = 850 797/850 = 0.94

พฤศจกายน 22,290 /30 = 743 797/743 = 1.07 ธนวาคม 21,731 /31 = 701 797/701 = 1.14

รวม = 290,851 คน AADT = 290,851/365 = 797 คนตอวน

ทมา: ดดแปลงจาก Roess, Prassas, and McShane (2004) ตวอยางการปรบแกโดยใช ขอมลจากตารางท 4.7 และ 4.8 สมมตทาการสารวจขอมลปรมาณจราจรภายในพนทควบคม ในวนองคาร ของเดอนกรกฎาคม จะได

Page 33: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 154 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

ADT = 1,000 × 1.12 = 1,120 คนตอวน

AADT = 1,120 × 0.89 = 997 คนตอวน 4.5.2. การสารวจความเรว เวลาในการเดนทาง และความลาชา ขอมลการจราจรในกลมนมความเกยวเนองกน และสามารถตรวจสอบไดพรอมๆ กน ดง รายละเอยดตอไปน 4.5.2.1. การสารวจความเรว อปกรณทใชสารวจความเรวยวดยานมหลายประเภท ไดแก นาฬกาจบเวลา คอมพวเตอรแบบพกพา เครองตรวจจบแบบคลนแมเหลก ปนเรดาร และกล องวดโอ ซงอปกรณแตละประเภทจะมความเหมาะสมสาหรบลกษณะงานทแตกตางกนไป ในการศกษาดานวศวกรรมจราจร ปรมาณทเกยวของกบความเรวทสาคญ ไดแก

• ความเรวทจด (Spot speed) คอ ความเรวทวดไดขณะทยวดยานวงผานตาแหนงใดๆ บนถนน

• Time mean speed (TMS) คอ คาเฉลยความเรวของยวดยานทงหมดทวงผานตาแหนงใดๆ บน ถนนหรอชองจราจรในชวงเวลาทกาหนด

• Space mean speed (SMS) คอ คาเฉลยความเรวของยวดยานทงหมดทครอบครองชวงถนนท พจารณาในชวงเวลาทกาหนด

• ความเรวแนะนา (Advisory speed) คอ ความเรวทแสดงบนปายจราจรประเภทปายแนะนา เพอแนะนาความเรวทเหมาะสมสาหรบการสญจรบนชวงถนนนนๆ เชน บรเวณทางโคง หรอ บรเวณทางลาดชน เปนตน

ความเรวของยวดยานสามารถตรวจสอบไดโดยวธการพนฐานตอไปน

• มาตรวดเรดาร (Radar meter) การตรวจจบความเรวของยวดยานทกาล งวงผานจดคงทใดๆ บน ถนนโดยใชอปกรณเรดาร หรออปกรณตรวจจบความเรวอนๆ ซงทาใหสามารถวดคาความเรวยวดยานไดโดยตรง

• กาหนดชวงสนๆ ขน บนถนนโดยกาหนดแนวอางองขน 2 แนว ตามความกวางถนนในตาแหนงทตองการสารวจความเรว และทาการบนทกเวลาทรถแตละคนใ ชในการวงบน ชวงถนน นน

• กาหนดชวงถนนทม ความระยะทางพอสมควร จากนนบนทกเวลาในการเดนทางทยวดยานใชในการเดนทางในชวงถนนนน

• ใชรถทดสอบ (Test-car) วงบนชวงถนนทกาหนดไว โดยทาการบนทกเวลาในการเดนทางทใช ในการวงแตละรอบ จากนนนาขอมลดงกลาวมาคา นวณหาความเรว

Page 34: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 155 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

ความเรวของยวดยานทวดคาได สามารถนามาใชประโยชนไดดง แสดงในตารางตอไป น ตารางท 4.9 ขอมลความเรวทไดจากการสารวจ

รถคนท ความเรว (กม./ชม.)

รถคนท ความเรว (กม./ชม.)

รถคนท ความเรว (กม./ชม.)

รถคนท ความเรว (กม./ชม.)

1 35.1 23 46.1 45 47.8 67 56.0 2 44.0 24 54.2 46 47.1 68 49.1 3 45.8 25 52.3 47 34.8 69 49.2 4 44.3 26 57.3 48 52.4 70 56.4 5 36.3 27 46.8 49 49.1 71 48.5 6 54.0 28 57.8 50 37.1 72 45.4 7 42.1 29 36.8 51 65.0 73 48.6 8 50.1 30 55.8 52 49.5 74 52.0 9 51.8 31 43.3 53 52.2 75 49.8 10 50.8 32 55.3 54 48.4 76 63.4 11 38.3 33 39.0 55 42.8 77 60.1 12 44.6 34 53.7 56 49.5 78 48.8 13 45.2 35 40.8 57 48.6 79 52.1 14 41.1 36 54.5 58 41.2 80 48.7 15 55.1 37 51.6 59 48.0 81 61.8 16 50.2 38 51.7 60 58.0 82 56.6 17 54.3 39 50.3 61 49.0 83 48.2 18 45.4 40 59.8 62 41.8 84 62.1 19 55.2 41 40.3 63 48.3 85 53.3 20 45.7 42 55.1 64 45.9 86 53.4 21 54.1 43 45.0 65 44.7 22 54.0 44 48.3 66 49.5

ทมา: ดดแปลงจาก Institute of Transportation Engineering (1994) ขอมลทไดจากการสารวจความเรวของยวดยานดงแสดงในตารางท 4.9 จะถกนามาวเคราะหเพอหาคาความถสะสมของการ ของการกระจายตวของความเรวดงแสดงในตารางท 4.10 คาความถสะสมและความเรวสามารถแสดงในรปของแผนภาพ ดงรปท 4.18 จากรปดงกลาว มคาท สาคญสองคาท นาไปใชประโยชน ไดแก ความเรวเปอรเซนไทลท 50 (The 50th percentile speed) และความเรวเปอรเซนไทลท 85 (The 85th percentile speed) ความเรวเปอรเซนไทลท 50 เปนคามธยฐาน (Median) ของความเรวทบอกใหทราบวาผขบขยวดยานทใชความเรวเกน กวาความเรวเฉลยของกระแสจราจร มสดสวนเทาไร ขณะทความเรว เปอรเซนไทลท 85 เปนคาทบอกใหทราบขดจากดบนของความเรวทผขบขยวดยานสามารถสญจร ไดอยางปลอดภย ในบางกรณ คาดงกลาวจะเทากบคาความเรวควบคม (Speed limit) ทตดไวบนปายจราจร นอกจากน ผออกแบบสวนมา กมกพจารณาความเรวเปอรเซนไทลท 85 เปนความเรวทใชในการออกแบบถนนดวย

Page 35: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 156 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

ตารางท 4.10 การกระจายตวและความถสะสมของขอมลความเรวทไดจากการสารวจ ชวงชน ความเรว

จดกงกลางชน (ui)

ความถ (fi)

fiui คารอยละของความถในชวง

ชนตอความถรวม คาสะสมของคารอยละ

34-35.9 35.0 2 70 2.3 2.30 36-37.9 37.0 3 111 3.5 5.80 38-39.9 39.0 2 78 2.3 8.10 40-41.9 41.0 5 205 5.8 13.90 42-43.9 43.0 3 129 3.5 17.40 44-45.9 45.0 11 495 12.8 30.20 46-47.9 47.0 4 188 4.7 34.90 48-49.9 49.0 18 882 20.9 55.90 50-51.9 51.0 7 357 8.1 64.00 52-53.9 53.0 8 424 9.3 73.30 54-55.9 55.0 11 605 12.8 86.10 56-57.9 57.0 5 285 5.8 91.90 58-59.9 59.0 2 118 2.3 94.20 60-61.9 61.0 2 122 2.3 96.50 62-63.9 63.0 2 126 2.3 98.80 64-65.9 65.0 1 65 1.2 100.00

รวม 86 4,260

ทมา: ดดแปลงจาก Institute of Transportation Engineering (1994)

รปท 4.18 การหาความเรวเปอรเซนไทลท 50 และความเรวเปอรเซนไทลท 85 ทมา: ดดแปลงจาก Institute of Transportation Engineering (1994)

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

100.00

35.0 37.0 39.0 41.0 43.0 45.0 47.0 49.0 51.0 53.0 55.0 57.0 59.0 61.0 63.0 65.0

ความเรวเปอรเซนไทลท 85 = 55 กม./ชม.

ความเรวเปอรเซนไทลท 50 = 48.5 กม./ชม.

Page 36: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 157 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

4.5.2.2. การสารวจเวลาในการเดนทาง เวลาในการเดนทาง (Travel time) คอ เวลาทงหมดทใชในการสญจรในชวงถนนใดๆ หรอ จากจดตนทางไปยงจดปลายทางทกาหนดไว เวลาในการเดนทางสามารถตรวจสอบไดดวยวธการตอไปน

• วธรถทดสอบ (Test-car runs) ประกอบดวยเทคนคในการสารวจขอมล 3 รปแบบ ไดแก 1. เทคนครถลอยตว (Floating car) วธนคนขบรถทดสอบจะถกกาหนดให ขบแซงรถคนอนใน

กระแสจราจรใหพอๆ กบจานวนรถทขบแซงรถทดสอบ ดวยวธการน คนขบจะสามารถ ประมาณคา Space mean speed ของกระแสจราจรได หรออาจนาระยะทางแตละชวง หาร ดวยเวลาทใชเดนทางในแตละชวง กเปนอกวธหนงทสามารถหาคา Space mean speed ได

2. เทคนครถเฉลย (Average car) วธการน คนขบจะถกกาหนดใหใช ความเรวในการเดนทางทใกลเคยงกบความเรวโดยรวม หรอความเรวเฉลยของกระแสจราจร

3. เทคนครถมากทสด (Maximum car) วธการนจะกาหนดใหคนขบใชความเรวในการ เดนทางไดสงสดไมเกนทกาหนดไวบนปายควบคมความเรว

• การตรวจสอบปายทะเบยน (License-plate observations) เปนวธทนยมใชในการสารวจเวลาในการเดนทางบนชวง ถนนทมความยาวพอสมควร การสารวจทาไดโดยการจดตวเลข 3 หลกทายของทะเบยนรถขณะทรถวงผานสถานสารวจขอมลซงตงอยบนตาแหนงตนทางของชวงถนนททาการ สารวจขอมล และขณะทรถวงออกจากชวงถนนททาการสารวจขอมล ณ สถานสารวจขอมลซง ตงอยทปลายทางของชวงถนนนน วธนจะไมสามารถตรวจสอบ เวลาและความเรวในการเดนทางชวงยอยๆ ทเกดขนบนชวงถนนทศกษา ได ขอมลทไดจากการสารวจจะอยในรปของเวลาทงหมดท ใชในการเดนทาง

• การตรวจสอบบตรทางดวน (Toll-road cards) เปนการสารวจเวลาทใชในการเดนทางตลอดทงโครงขายถนนททาการศกษา บตรทางดวนจะถกใชเปนเครองมอในการบน ทกเวลาเขาและออกโครงขายถนนททาการสารวจขอมล ขอมลทไดจากการสารวจดวยวธนจะเปนเวลาทใชทงหมดใน การเดนทางบนโครงขายถนน ซงรวมถงเวลาทใชในการหยดพกระหวางทางดวย การตรวจสอบ บตรทางดวนยงทาใหทราบขอมลจดตนทางปลายทางของผขบขเพมเตมด วย

• การตรวจสอบจากจดสงเกตการณ (Observation of vehicle from a vantage point) กาหนดจดสงเกตขอมลในตาแหนงทสามารถมองเหนสถานการณตางๆ ทเกดขนในบรเวณทจะสารวจขอมล ไดครบถวน จากนนทาการตดตงกลองวดโอเพอบนทกสภาพการจราจรตลอดชวงเวลาท ทาการศกษา เมอนาภาพทบนทกไดมาทาการคดแยกขอมล กจะไดเวลาในการเดนทางตามทตองการ

Page 37: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 158 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

การนาขอมลทไดจากการสารวจเวลาในการเดนทางมาใชประโยชน จะนาเสนอโดยยกตวอยางกรณการสารวจดวยวธรถทดสอบ สมมตใหในการวงรถทดสอบครงหนง มทศทางการ เคลอนทของรถทใชทดสอบ และการจดตาแหนง ของถนนเปนดงแสดงในรปท 4.19

รปท 4.19 การสารวจเวลาในการเดนทางดวยวธรถทดสอบ (Test-car run) ทมา: ดดแปลงจาก Institute of Transportation Engineering (1994)

ชอถนน................................................................................................... วนท………………………………………… จดตนทาง………………………………………………. จดปลายทาง……………………………………………….. สภาพอากาศ……………………………………………………………………………………………………………….

รอบท เวลาเรมตน เวลาสนส ด เวลาในการเดนทาง จานวนรถทวงสวน จานวนรถทแซง จานวนรถทถกแซง มงทศ 1 2 3 4 รวม เฉลย มงทศ 1 2 3 4 รวม

เฉลย

รปท 4.20 แบบบนทกขอมลการวงรถทดสอบ (Test-car run) ทมา: ดดแปลงจาก Institute of Transportation Engineering (1994)

A A

B B

N Ms

On

Pn T

Page 38: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 159 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

จากรปท 4.19 รถทดสอบ T วง บนชวง ถนนทใชสารวจเวลาในการเดนทาง AB โดยมงหนาสทศเหนอ (Northbound) ในการวงรถทดสอบแตละรอบ นอกจากคนขบแลว จะตองมเจาหนาท บนทกขอมลอยางนอยหนงคน ทาหนาท จบเวลาและบนทกขอมลทจาเปนดงแสดงตวอยางแบบบนทกขอมลในรปท 4.20 ตวอยาง ขอมลทไดจากการวงรถทดสอบทศทางละ 6 รอบ ดงแสดงในตารางท 4.11 ตารางท 4.11 ตวอยางขอมลทไดจากการวงรถทดสอบ

รอบท เวลาในการเดนทาง (Tn) (นาท)

จานวนรถทวงสวน (Ms) จานวนรถทแซง (On) จานวนรถทถกแซง (Pn)

มงทศ เหนอ 1N 2.65 112 1 0 2N 2.70 113 3 2 3N 2.35 119 0 2 4N 3.00 120 2 0 5N 2.42 105 1 1 6N 2.54 100 2 1

รวม 15.66 669 9 6

เฉลย 2.61 111.5 1.5 1.0

รอบท เวลาในการเดนทาง (Ts) (นาท)

จานวนรถทวงสวน (Mn) จานวนรถทแซง (Os) จานวนรถทถกแซง (Ps)

มงทศใต 1S 2.33 85 2 0 2S 2.30 83 0 2 3S 2.71 77 0 0 4S 2.16 85 1 1 5S 2.54 90 0 2 6S 2.48 84 0 1

รวม 14.52 504 3 6

เฉลย 2.42 84.0 0.5 1.0

ทมา: ดดแปลงจาก Institute of Transportation Engineering (1994) เมอทาการวงรถทดสอบจนไดจานวนรอบของการสารวจขอมลตามทตองการแลว จะนาขอมลตางๆ มาคานวณเพอหาคาปรมาณจราจร เวลาในการเดนทางเฉลย และ ความเรวเฉลย ไดจากสมการตอไปน ปรมาณจราจรตอช วโมง (Hourly volume)

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+

−+=

sn

nnsn TT

POMv 60 (4.25)

Page 39: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 160 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

เวลาในการเดนทางเฉลย (Average travel time)

n

nnnn V

POTT )(60 −−= (4.26)

ความเรวเฉลย (Space mean speed)

nn T

dS 60= (4.27)

โดยท =nV ปรมาณจราจรตอชวโมง ในกรณทรถทดสอบมง หนาสทศเหนอ =sM จานวนรถทวงสวนทางบนถนนฝงตรงขาม ซงนบไดในกรณทรถทดสอบมง

หนาสทศใต =nO จานวนรถทวงแซงรถทดสอบในกรณ ทรถทดสอบมงหนาสทศเหนอ =nP จานวนรถทถกแซงโดยรถทดสอบในกรณทรถทดสอบมงหนาสทศเหนอ =nT เวลาในการเดนทางเฉลยของกระแสจราจรในกรณทรถทดสอบมงหนาสทศ

เหนอ หนวย นาท =sT เวลาในการเดนทางเฉลยของกระแสจราจรในกรณทรถทดสอบมงหนาสทศ

ใต หนวย นาท =nS ความเรวเฉลยของกระแสจราจรในกรณทรถทดสอบมงหนาสทศเหนอ

หนวย กโลเมตรตอชวโมง (km/h) หรอ ไมลตอชวโมง (mph) =d ระยะทางของชวงถนนทใชทดสอบ หนวย กโลเมตร (km) หรอ ไมล

(miles) กาหนดใหระยะทางระหวางเสนอางอง A-A ถง B-B มคาเทากบ 0.75 กโลเมตร จากสมการท (4.25) จะไดปรมาณจราจรในทศมงหนาสทศเหนอและทศใต ดงน กรณรถทดสอบมงหนาสทศเหนอ ⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛

+−+

=42.261.2

0.15.15.11160nv

336,1= คนตอชวโมง กรณรถทดสอบมงหนาสทศใต ⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛

+−+

=61.242.2

0.15.00.8460sv

996= คนตอชวโมง

Page 40: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 161 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

จากสมการท (4.26) จะไดเวลาในการเดนทางเฉลยในทศมงหนาสทศเหนอและทศใต ดงน กรณรถทดสอบมงหนาสทศเหนอ

336,1)0.15.1(6061.2 −

−=nT

59.2= นาท กรณรถทดสอบมงหนาสทศใต

996)0.15.0(6042.2 −

−=sT

45.2= นาท จากสมการท (4.27) จะไดความเรวเฉลย (Space mean speed) ในทศมงหนาสทศเหนอแ ละทศใต ดงน กรณรถทดสอบมงหนาสทศเหนอ ⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛=

59.275.060nS

4.17= กโลเมตรตอชวโมง กรณรถทดสอบมงหนาสทศใต ⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛=

45.275.060sS

4.18= กโลเมตรตอชวโมง จากตวอยางจะเหนได วา ถาเปนกรณทรถทดสอบวงไปทางทศใต รปแบบสมการจะยงคง เดม แตสญลกษณแสดงทศทางจะเปลยนเปนตรงกนขามในทกตาแหนง การแทนคาในสมการจง ควรระมดระวงในจดนดวย 4.5.2.3. การสารวจความลาชา เมอกลาวถงความลาชา โดยมากมกจะหมายถง ความลาชาอนเก ดจากการหยด (Stopped delay) ของยวดยาน และเนอหาทจะกลาวถงในหวขอน จะพจารณาความลาชาอนเกดจากการหยด บรเวณทางแยก (Intersection stopped delay) เปนหลก ความลาชาอนเกดจากการหยด (มหนวยเปน วนาทตอคน หรอ sec/veh) เปนตวชวดทสาคญคาหน งทบงบอกประสทธภาพในการรองรบปรมาณจราจรและระดบการใหบรการของทางแยก การสารวจความลาชาของกระแสจราจรบรเวณทางแยก สามารถตรวจสอบไดโดยใชแบบบนทกขอมลดงแสดงในรปท 4.21

Page 41: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 162 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

แนวทางวง .............................................................................................. ผบนทกขอมล …...……………………… กลมชองจราจร …...……………… วนท…………………………... ชวงเวลา ………………………………… สภาพอากาศ……………………………………………………………………………………………………………….

จานวนรถยนตทลาชา ปรมาณจราจร เวลา

+15 +30 +45 +60 ทลาชา ทไมลาชา รวม

4:00 2 3 4 1 14 23 37 4:01 3 3 2 3 15 1 16 4:02 4 4 2 0 15 10 25 4:03 0 2 2 3 15 6 21 4:04 7 0 0 0 7 19 26 4:05 1 2 3 8 26 8 34 4:06 0 0 0 2 22 6 28 4:07 6 8 3 0 20 2 22 4:08 0 5 6 9 15 19 34 4:09 0 0 1 5 12 10 22 4:10 7 6 4 0 21 3 24 4:11 0 3 3 4 6 22 28 4:12 3 0 1 2 2 15 17 4:13 4 4 2 6 38 11 49 4:14 0 0 0 1 5 21 26

ผลรวมยอย 37 40 33 44 รวม 154 233 176 409

รปท 4.21 แบบบนทกขอมลการสารวจความลาชา ทมา: ดดแปลงจาก Currin (2001)

จากรปท 4.21 หาความลาชารวม จากผลคณระหวางผลรวมของจานวนความลาชาทงหมดท เกดขนระหวางชวงเวลาทสงเกต และชวงเวลายอยทสงเกต จะได

ความลาชารวม (Total delay) = 154 × 15 = 2,310 คน-วนาทของความลาชา จากนนนาความลาชารวมหารดวยปรมาณจราจรของยวดยานทถก ทาใหลาชา จะได

ความลาชาเฉลยตอจานวนยวดยานทลาชา = 2,310 / 233 = 9.9 วนาทตอคน

Page 42: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 163 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

คาความลาชาทคานวณไดตามทกลาวมาขางตน เปนคาทไมสามารถนาไปเปรยบเทยบเปน ระดบการใหบรการของทางแยกได คาความลาชาทสามารถนาไปประเมนระดบการใหบร การของทางแยกไดนน คานวณโดย นาคาความลาชารวมไปหารดวยปรมาณจราจรรวมทงหมด และนาคาท ไดไปคณดวย 1.3 (233/176) ดงนน จากรปท 4.21 จะได

ความลาชา = (2,310 / 409) × 1.3 = 7.3 วนาทตอคน คาความลาชาทคานวณไดจากวธน สามารถนาไปประเมน ระดบการใหบรการของทางแยกได โดยเปรยบเทยบคาทคานวณไดกบตารางตอไปน ตารางท 4.12 ระดบการใหบรการและความลาชา

ระดบการใหบรการ (Level of service, LOS) ความลาชา (วนาทตอคน ) A ≤ 10.0 B 10.1 to 20.0 C 20.1 to 35.0 D 35.1 to 55.0 E 55.1 to 80.0 F > 80.0

ทมา: ดดแปลงจาก Currin (2001) จากตารางท 4.12 พบวา เสนทางทวงสทางแยกซงมคาความลาชา 7.3 วนาทตอคน จดอยใน ระดบการใหบรการ A นอกจากน ยงสามารถหาคา รอยละของปรมาณจราจรรวมทถกทาใหลาชา (Percentage of total volume delay) ได โดยจากรปท 4.21 คาดงกลาวจะเทากบ 233/409 = 0.57 หรอคดเปนรอยละ 57 ของปรมาณจราจรทงหมด 4.6. การออกแบบสญญาณไฟจราจรบรเวณทางแยก ทางแยก (Intersection) เปนตาแหนงบนโครงขายถนนทเกดจากการตดกนของถนน ทาง แยกจงมกเปนบรเวณทมการขดแยงกนของกระแสจราจร โดยเฉพาะอยางยงในกรณทมปรมาณ จราจรจานวนมากวงเขาสทางแยก ถาการจดการกระแสจราจรบรเวณทางแยกไมมประสทธภาพ แลว กอาจกอใหเกดการจราจรตดขดและแถวคอยในปรมาณทสงได ดวยเหตนการจดระเบยบการ เคลอนตวของกระแสจราจรบรเวณทางแยกจงเปนสงทมความสาคญและจาเปนตอการออกแบบ โครงขายถนนของเมอง

Page 43: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 164 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

การจดการกระแสจราจรทวงผานทางแยก ในกรณทปรมาณการจราจรทผานทางแยกนนไม สงมาก อาจควบคมและจดระเบยบการเคลอนตวดวยเครองหมายจราจร (Traffic markings) ปายจราจร (Traffic signs) หรอใชหลกการจดชองทางสญจร (Channelization) ในบรเวณทางแยก อยางไรกด ทางแยกทตองรองรบปรมาณจราจรสง การใชเครองมอควบคมกระแสจราจรตามทกลาวขางตนอาจไมเพยงพอ ในกรณน จะใชการตดตงสญญาณไฟจราจรในการควบคมกระแสจราจร ในทางแยกดงกลาว ในการควบคมกระแสจราจรบรเวณทางแยกดวยสญญาณไฟจราจรนน สงสาคญประการ หนงทสงผลตอความสามารถในการรองรบปรมาณจราจรของทางแยก ประสทธภาพของทางแยก ความลาชาในการเดนทาง และความยาวของแถวคอยกคอ การจดสญญาณไฟจราจร เนอหาใน หวขอนจะพจารณา กรณศกษาทเปน 4 แยก และมทศทางการสญจรของยวดยานตามมาตรฐานของ 4 แยกทวไปแสดงในผงทางแยกตามรปท 4.22

รปท 4.22 ผงแสดงทศทางสญจรของยวดยานบรเวณทางแยก ทมา: ดดแปลงจาก Bank (2004)

การจดสญญาณไฟจราจร สามารถกาหนดใหเปนแบบ 2 จงหวะ (Two-phase) สามจงหวะ (Three-phase) หรอสจงหวะ (Four-phase) กได ทงนขนอยกบประเภทของถนนทมาตดกน และ ปรมาณจราจรทวงจากแตละขาเขาสทางแยก ตวอยางการจดสญญาณไฟจราจร ดงแสดงในรปท 4.23 และ 4.24 ทงน ขอควรพจารณาในการศกษาตวอยางตามทแสดงในร ปท 4.22 ถง 4.24 และตวอยางอนๆ ในหวขอนกคอ ทศทางการเคลอนทของกระแสจราจรจะเปนไปตามกฎจราจรของ ประเทศทขบรถชดชองจราจรขวาสด และรถยนตเปนแบบมพวงมาลยอยดานซายมอ ดงนน การเลยวซายผานตลอดจงไมสามารถปฏบตไดเหมอนในประเทศไทย แตต องรอจงหวะสญญาณไฟ

Page 44: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 165 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

เขยว ซงจะเหมอนกบการรอสญญาณไฟจราจรเพอเลยวขวาของประเทศทขบรถชดชองจราจรซาย สด และรถยนตเปนแบบมพวงมาลยอยดานขวามอ เชน ประเทศไทย เปนตน

รปท 4.23 การจดสญญาณไฟจราจร ทมา: Bank (2004)

วธการทนยมใชในการออกแบบจงหวะการเปลยนสญญาณไฟจราจร ไดแก วธ Webster (Webster method) และ Highway Capacity Manual method ทง 2 วธมแนวทางการวเคราะหทเหมอนกน คอ จะใชคาสดสวนของ คาปรมาณจราจรวกฤต (Critical volume, vc) ตอคาการไหล อมตว (Saturation flow, s) หรอ vc/s ratio และการกระจายตวของชวงเวลาสญญาณไฟเขยวไปยงแต ละทศทางของทางแยก โดยพจารณาจากคาสดสวนปรมาณจราจรของทศทางนนๆ ตอคาการไหล อมตว vi/s ratio ตวแปรสาคญสาหรบการออกแบบจงหวะสญญาณไฟจราจรดวย 2 วธ นไดแก ปรมาณ จราจรทเกดจากการเคลอนทขดแยงกน (Conflicting traffic movements) โดยการเคลอนทขดแยงกน จะพจารณาจาก ทศทางการเคลอนทของกระแสจราจรทจะวงมาตดกนถาไดรบสญญาณไฟเขยว พรอมๆ กน ดงนน ทศทางดงกลาวจงไมสามารถใหสญญาณไฟเขยวพรอมกนได เชน กระแสจราจรในทศทางเหนอ-ใต จะขดแยงกบกระแสจราจรในทศทางตะวนออก -ตะวนตก หรอจากรปท 4.22 กระแสจราจรทเลยวซายกบกระแสจราจรในทศทางตรงขามทวงทางตรง เปนตน ปรมาณ

สญญาณไฟจราจร 2 จงหวะ

สญญาณไฟจราจร 3 จงหวะ

สญญาณไฟจราจร 4 จงหวะ

Page 45: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 166 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

จราจรรวมทมคามากทสดทเกดจากการขดแยงกนของกระแสจราจรน จะถกนามาใชในการ คานวณหาผลรวมของความยาวชวงสญญาณไฟเขยวทมากทสดทอยในระยะเวลาหนงรอบสญญาณ ไฟจราจร

รปท 4.24 การจดสญญาณไฟจราจรเสรมสาหรบการเลยวซาย ทมา: Bank (2004)

ในกรณทปรมาณจราจรรอเลยวซาย ในทศใดทศหนงมปรมาณสงมาก อาจใหสญญาณไฟเขยวเพอระบายปรมาณจราจรทรอเลยวซายในทศทางนนออกไปกอน จากนนทาการขยายชวงเวลา สญญาณไฟเขยวในทศทางนน โดยใหสญญาณไฟเขยวแกการจราจรกระแสตรง และสญญาณไฟ จราจรในจงหวะถดไป จงใหสญญาณไฟเขยวแกกระแสจราจรในทศทางตรงขาม การจดสญญาณไฟจราจรในลกษณะนเรยกวา Overlap phasing ดงแสดงตวอยางในรปท 4.25

รปท 4.25 การจดสญญาณไฟแบบ Overlap phasing ทมา: Bank (2004)

การจดสญญาณไฟเขยวนาสาหรบการเลยวซาย

การจดสญญาณไฟเขยวเหลอมสาหรบการเลยวซาย

การจดสญญาณไฟเขยวนาและเหลอมสาหรบการเลยวซาย

Page 46: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 167 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

ถาจดสญญาณไฟจราจรแบบ Overlap phasing ไมเหมาะสม จะเกดการขดแยงกนของ กระแสจราจรขนและปรมาณจราจรรวม ทมคามากทสดทเกดจากการขดแยงกนของกระแสจราจรน จะถกนามาใชในการคานวณหาผลรวมของความยาวชวงสญญาณไฟเขยวทมากทสดทอยใน ชวงเวลาหนงรอบสญญาณไฟเชนเดยวกน ดงตวอยาง สมมตใหการเคลอนทของกระแสจราจรบนถนนทวางตวในแนวเหนอ-ใต มคาสดส วน v/s ดงน มงทศเหนอเลยวซาย (Northbound left turn, NBLT) 0.20 มงทศใตเลยวซาย (Southbound left turn, SBLT) 0.18 มงทศเหนอวงตรง (Northbound through, NB) 0.27 และมงทศใตวงตรง (Southbound through, SB) 0.23 จากขอมลดงกลาว จะไดคา วกฤตของผลรวมของคาสดสวน v/s สาหรบทางแยกน คอ

∑ =++=++= 45.0)27.018.0,23.020.0max(),max()/( NBSBLTSBNBLTsv จากขอมล จะเหนไดวากระแสจราจรหลกคอกระแสจราจรทมงหนาไปทางทศเหนอ ดงนน จงหวะสญญาณไฟจราจรควรเปน

จงหวะสญญาณไฟจราจร ทศทางทไดสญญาณไฟเขยว 1 (NBLT, SBLT)

1a (overlap) (NBLT, NB) 2 (NB, SB)

แตถาคาสดสวน v/s เปนดงน NBLT 0.18 SBLT 0.20 NB 0.27 และ SB 0.23 จะได

∑ =++=++= 47.0)27.020.0,23.018.0max(),max()/( NBSBLTSBNBLTsv ในกรณน จงหวะสญญาณไฟจราจรควรเปน

จงหวะสญญาณไฟจราจร ทศทางทไดสญญาณไฟเขยว 1 (NBLT, SBLT) 2 (NB, SB)

จากนน สามารถหาคาระยะเวลา 1 รอบสญญาณไฟจราจร (Cycle length) ตามวธของ Webster ไดจากสมการตอไปน

Page 47: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 168 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

∑−

+=

icia sv

LC)/(1

55.1 (4.28)

โดยท =C ระยะเวลา 1 รอบสญญาณไฟจราจร หนวย วนาท =L เวลาสญเปลา (Lost time) หนวย วนาท โดยทวไปจะเทากบผลรวมของ

ระยะเวลาไฟเหลองของทกขาทางแยก และผลรวมทงหมดของระยะเวลาชวงทเปลยนจากไฟแดงเปนไฟเขยว

=cia sv )/( สดสวนของปรมาณจราจรวกฤตและคาการไหลอมตว ตวอยางท 4.3 คาสดสวนปร มาณจราจรและการไหลอมตวสาหรบแตละทศทางการเคลอนทของ กระแสจราจรในทางแยกแหงหนงดงแสดงดานลาง จงคานวณระยะเวลาหนงรอบสญญาณไฟ จราจรทนอยทสด และกาหนดจงหวะสญญาณไฟจราจรดวยวธ Webster กาหนดใหเวลาสญเปลา ซงเปนชวงเวลาสญญาณไฟเหลอง ของจงหวะการเปลยนสญญาณไฟของแตละขาของทางแยก เทากบ 3 วนาท และระยะเวลาของจงหวะสญญาณไฟเขยวทนอยทสดเทากบ 15 วนาท (Bank, 2004) ทศทางการเคลอนท NBLT SBLT NB SB EB WB

คาสดสวน v/s 0.18 0.20 0.28 0.31 0.27 0.29

1) หาคาสดสวนอตราการไหลวกฤต NBLT + SB = 0.18 + 0.31 = 0.49 (วกฤต) SBLT + NB = 0.20 + 0.28 = 0.48 EB = 0.27 WB = 0.29 (วกฤต) 2) กาหนดจงหวะสญญาณไฟจราจร กาหนดใหม Overlap สาหรบจงหวะท 1 และ 2 จงหวะท 1 NBLT + SBLT จงหวะท 1a SBLT + SB จงหวะท 2 SB + NB จงหวะท 3 EB + WB

Page 48: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 169 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

3) หาระยะเวลา 1 รอบสญญาณไฟจราจร 1.84

78.015.18

)29.049.0(15)33(5.1

)/(155.1

=−

=+−+×

=−

+=

∑i

cia svLC วนาท ใช 85 วนาท

4) หาคาสดสวนระยะเวลาสญญาณไฟเหลองตอระยะเวลา 1 รอบสญญาณไฟจราจร 035.0

853==

CY ใช 0.04

คาสดสวนระยะเวลาสญญาณไฟเหลองตอระยะเวลา 1 รอบสญญาณไฟจราจร = 3 × 0.04 = 0.12 5) กระจายระยะเวลาสญญาณไฟเขยวทงหมดไปยงแตละจงหวะสญญาณไฟจราจร 88.012.01 =−=

CGTotal

จงหวะท 1 และ 2 (Overlapping) NBLT 20.088.0

78.018.0

=×⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

SBLT 23.088.078.020.0

=×⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

SB 35.088.078.031.0

=×⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

NB 32.088.078.028.0

=×⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

จงหวะท 3 WB 33.088.0

78.029.0

=×⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

6) ตรวจสอบคาสดสวน G/C จงหวะท 1 NBLT + SBLT 0.20 จงหวะท 1a SBLT + SB 0.03 จงหวะท 2 SB + NB 0.32 จงหวะท 3 EB + WB 0.33 รวม 0.88 OK 7) ตรวจสอบระยะเวลาของจงหวะสญญาณไฟเขยวทนอยทสด 0.20 × 85 = 17 วนาท > 15 วนาท OK

Page 49: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 170 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

8) ระยะเวลาแตละจงหวะสญญาณไฟจราจร

จงหวะสญญาณไฟจราจร สดสวนระยะเวลาสญญาณไฟจราจร ระยะเวลา (วนาท) จงหวะท 1 0.20 0.20 × 85 = 17.0 จงหวะท 1a 0.03 0.03 × 85 = 2.55 ไฟเหลอง 0.04 0.04 × 85 = 3.40 จงหวะท 2 0.32 0.32 × 85 = 27.2 ไฟเหลอง 0.04 0.04 × 85 = 3.40 จงหวะท 3 0.33 0.33 × 85 = 28.05 ไฟเหลอง 0.04 0.04 × 85 = 3.40 รวม 1.00 1.00 × 85 = 85.0 ระยะเวลา 1 รอบสญญาณไฟจราจร 85 วนาท

9) แผนภาพจงหวะและระยะเวลาสญญาณไฟจราจร แผนภาพจงหวะสญญาณไฟจราจร

Phase 1 Phase 1a Phase 2 Phase 3 NBLT + SBLT SBLT + SB SB + NB EB + WB

0.18 0.28

0.20 0.31

0.27

0.29

N

Page 50: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 171 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

แผนภาพระยะเวลาสญญาณไฟจราจร

0 19.55 22.95 50.15 53.55 81.6

G Y R R G Y R

R G Y การออกแบบจงหวะสญาณไฟจราจรอกวธหนง ไดแก วธของ Highway Capacity Manual วธดงกลาวสามารถหาระยะเวลา 1 รอบสญญาณไฟจราจรไดจากสมการตอไปน ∑ +=

i c

caiac g

svLsvX )/()/( (4.29)

และ ∑−

=

iciac

c

svXLXC

)/( (4.30)

โดยท =cX สดสวนคาอมต ววกฤตของทางแยก =cg ระยะเวลาของจงหวะสญญาณไฟเขยวทนอยทสด หนวย วนาท =ca sv )/( สดสวนของปรมาณจราจรและคาการไหลอมตวของระยะเวลา

ของจงหวะสญญาณไฟเขยวทนอยทสด ตวอยางท 4.4 คาสดสวนปรมาณจราจรและกา รไหลอมตวสาหรบแตละทศทางการเคลอนทของ กระแสจราจรในทางแยกแหงหนงดงแสดงดานลาง จงคานวณระยะเวลาหนงรอบสญญาณไฟ จราจรทนอยทสด และกาหนดจงหวะสญญาณไฟจราจรดวยวธ Highway Capacity Manual กาหนดใหเวลาสญเปลาซงเปนชวงเวลาสญญาณไฟเหลองของจงหวะ การเปลยนสญญาณไฟของแตละขาของทางแยกเทากบ 3 วนาท ระยะเวลาของจงหวะสญญาณไฟเขยวทนอยทสดเทากบ 15 วนาท และสดสวนคาอมตววกฤตของทางแยกมคาไมเกน 0.85 (Bank, 2004) ทศทางการเคลอนท NBLT SBLT NB SB EB WB

คาสดสวน v/s 0.18 0.16 0.22 0.25 0.20 0.22

1) หาคาสดสวนอตราการไหลวกฤต NBLT + SB = 0.18 + 0.25 = 0.43 (วกฤต) SBLT + NB = 0.16 + 0.22 = 0.38 EB = 0.20 WB = 0.22 (วกฤต)

85.0

Page 51: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 172 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

2) กาหนดจงหวะสญญาณไฟจราจร ไมม Overlap phase จงหวะท 1 NBLT + SBLT จงหวะท 2 SB + NB จงหวะท 3 EB + WB 3) ตรวจสอบขอกาหนดทควบคมโดยระยะเวลาสญญาณไฟเขยวนอยทสด เวลาสญเปลารวม = 3 × 3 = 9 วนาท

85.0758.015

)18.0(9)22.025.018.0()/()/( <=+++=+=∑i c

caiac g

svLsvX อยในเกณฑทกาหนดไว

4) หาระยะเวลา 1 รอบสญญาณไฟจราจร 2.63

)22.025.018.0(758.0758.09

)/(=

++−×

=−

=∑

iciac

c

svXLXC วนาท

5) หาระยะเวลาสญญาณไฟเขยวแตละจงหวะสญญาณไฟจราจร

c

ca

XCsvphasetimeGreen ×

=)/(/ (4.31)

จงหวะท 1 0.15

758.02.6318.0=

× วนาท

จงหวะท 2 8.20758.0

2.6325.0=

× วนาท

จงหวะท 3 3.18758.0

2.6322.0=

× วนาท

รวมชวงเวลาสญญาณไฟเขยวทงหมด = 15.0 + 20.8 + 18.3 + 9.0 = 63.1 < 63.2 OK เพม 0.1 วนาท ทจงหวะใดกได ในทนเลอกจงหวะท 2

Page 52: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 173 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

6) ระยะเวลาแตละจงหวะสญญาณไฟจราจร

จงหวะสญญาณไฟจราจร ระยะเวลา (วนาท) จงหวะท 1 15.0 ไฟเหลอง 3.0 จงหวะท 2 20.9 ไฟเหลอง 3.0 จงหวะท 3 18.3 ไฟเหลอง 3.0 รวม 63.2 ระยะเวลา 1 รอบสญญาณไฟจราจร 63.2 วนาท

7) แผนภาพจงหวะและระยะเวลาสญญาณไฟจราจร แผนภาพจงหวะสญญาณไฟจราจร

Phase 1 Phase 2 Phase 3 NBLT + SBLT SB + NB EB + WB

0.18 0.22

0.16 0.25

0.20

0.22

N

Page 53: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 174 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

แผนภาพระยะเวลาสญญาณไฟจราจร

0 15.0 18.0 38.9 41.9 60.2

G Y R R G Y R

R G Y การเคลอนตวออกมาเปนกลมเมอไดรบสญญาณไฟเขยวของยวดยานทสะสมตวในชวง สญญาณไฟแดงนน เรยกวา Platoon จากตวอยางท 4.3 และ 4.4 ตวแปรทจาเปนในการออกแบบสญญาณไฟจราจรทงวธ Webster และวธ Highway Capacity Manual กคอ คาการไหลอมตว (Saturation flow) คาดงกลาวจะอธบายพฤตกรรมของผขบขในการเคลอนทออกจากเสนหยดของ ทางแยก และบงบอกถงอตราการใหบรการของทางแยก นนคอ จานวนยวดยานมากทสดทสามารถ ผานทางแยกไปไดใน 1 ชวโมง โดยสมมตวาการเคล อนทนนไดรบสญญาณไฟเขยวอยางตอเนอง และมจานวนยวดยานในแถวคอยวงตามกนมาอยางตอเนอง มหนวยเปน คนตอชวโมงของ ชวงสญญาณไฟเขยว (Vehicles per hour of green) ในการหาคาการไหลอมตว จะใชตารางสาหรบการ บนทกและวเคราะหขอมลดงแสดงตวอยางในรป ท 4.26 จากรปท 4.26 ในการสารวจขอมลเพอนามาใชในการคานวณการไหลอมตว Highway Capacity Manual แนะนาใหทาการเกบขอมลจานวน 15 รอบสญญาณไฟ T4 คอ เวลาทเพลาทายของรถยนตคนท 4 เคลอนผานเสนอางองเขามาในพนทของทางแยก N คอ จานวนยวดยาน (โดยมากไดแก รถยนตสวนบคคล ) ทงหมดทวงผานเขามาในพนททางแยก และ Tn คอ เวลาทงหมดทยวดยาน N คน ใชในการเคลอนทผานเขามาในพนททางแยก จากขอมลดงกลาว Highway Capacity Manual ไดเสนอสมการทใชในการคานวณคาชวงหางเฉลย (Average headway) และคาการไหลอมตวของแตละรอบสญญาณไฟ ไดตอไปน

44

−−

=N

TTnheadwayAverage (4.32)

headwayAveragerateflowSaturation 600,3

= (4.33)

63.2

Page 54: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 175 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

ชอทางแยก ....................................................................... เมอง……………………………………………………..… วนท ……………………………… เวลา ………………………………… ชองจราจร …………………………

รอบ

สญญาณไฟ

T4 N Tn ชวงหางเฉลย (วนาท)

การไหลอมตว (คนตอชว โมงของชวงไฟเขยว )

ความลาชาชวงออกตว

(วนาท)

ระยะเวลาระหวางแถวคอย (วนาท)

1 9.2 10 21.0 1.97 1,831 1.33 0 2 9.4 15 33.9 2.23 1,616 0.49 3.9 3 9.7 8 17.0 1.83 1,972 2.40 0 4 9.9 10 22.1 2.03 1,770 1.77 0 5 9.9 8 17.5 1.90 1,895 2.30 0 6 9.5 9 19.7 2.04 1,765 1.34 0 7 9.4 11 23.5 2.01 1,787 1.34 0 8 9.2 10 21.0 1.97 1,831 1.33 0 9 9.4 15 33.9 2.23 1,616 0.49 3.9 10 9.7 8 17.0 1.83 1,972 2.40 0 11 9.9 10 22.1 2.03 1,770 1.77 0 12 9.9 8 17.5 1.90 1,895 2.30 0 13 9.5 9 19.7 2.04 1,765 1.34 0 14 9.4 11 23.5 2.01 1,787 1.34 0 15 9.5 9 19.7 2.04 1,765 1.34 0 เฉลย 2.00 1,803 1.55

รปท 4.26 ตารางบนทกขอมลการวเคราะหการไหลอมตว ทมา: ดดแปลงจาก Currin (2001)

จากขอมลในรปท 4.26 และสมการท 4.32 และ 4.33 จะได พจารณารอบสญญาณไฟท 1

97.1410

2.90.21=

−−

=headwayAverage วนาทตอคน

831,197.1600,3

==rateflowSaturation คนตอชวโมงของชวง สญญาณไฟเขยว

คานวณคาดงกลาวทกรอบสญญาณไฟ จากรปท 4.26 จะไดคาการไหลอมตวเฉลยเทากบ 1,803 คนตอชวโมงของชวงสญญาณไฟเขยว โดยทวไป คาการไหลอมตวจะมคาอยระหวาง 1,700 ถง 2,000 คนตอชวโมงของชวงสญญาณไฟเขยว ในกรณทไมสามารถตรวจสอ บขอมลจราจรไดจากการสารวจภาคสนาม Highway Capacity Manual แนะนาใหใชคาการไหลอมตวเทากบ 1,900 คนตอชวโมงของชวงสญญาณไฟเขยว เปนคามาตรฐานในการออกแบบ

Page 55: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 176 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

ขอมลจากรปท 4.26 ยงสามารถนาไปคานวณหาความลา ชาทเกดขนในชวงเวลาทรถออก ตวเมอไดรบสญญาณไฟเขยว ซงเกดจากเวลาทสญเสยไปเพอใชในการเรมเคลอนทของยวดยานเมอ ไดรบสญญาณไฟเขยว โดยคาความลาชาชวงออกตว (Startup delay) สามารถหาไดจากสมการตอไปน )(44 headwayAverageTdelayStartup −= (4.34) ดงนน จากรปท 4.26 เมอพจารณารอบสญญาณไฟท 1 จะไดความลาชาชวงออกตว เทากบ 33.1)97.1(42.9 =−=delayStartup วนาท ทาการคานวณความลาชาชวงออกตวทกรอบสญญาณไฟ จากนนหาคาเฉลย จะได ความ ลาชาชวงออกตวเฉลย เทากบ 1.55 วนาท จากนน เราสามารถคานวณชวงสญญาณไฟเขยว ประสทธผล (Effective green) และความจของชองจราจร (Lane capacity) ไดจากสมการตอไปน Effective green time = Maximum green – Startup delay + Clearance time used (4.35) Lane capacity = [Effective green time / Cycle length] × Saturation flow rate (4.36) ชวงสญญาณไฟเขยวประสทธผล คอ ชวงเวลาทงหมดในรอบสญญาณไฟทยวดยาน สามารถเคลอนทไดโดยตลอด สมมตใหชวงเวลาสญญาณไฟเขยวทมากทสดเทากบ 30 วนาท และระยะเวลา 1 รอบสญญาณไฟเทากบ 90 วนาท จะได Effective green time = 30 – 1.55 + 0 = 28.45 วนาท Lane capacity = [28.45 / 90] × 1,803 = 570 คนตอชวโมง

Page 56: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 177 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

คาถามทายบท 1. จงอธบายความหมายของวศวกรรมจราจรรวมถงขอบเขตความรบผดชอบของวศวกรท

ปฏบตงานดานน 2. จงอธบายความหมายของปรมาณจราจร และการไหลกระแสจราจร สองคานม ความหมาย

ตางกนอยางไร จงอธบาย 3. จงอธบายความหมายของ Time mean speed (TMS) และ Space mean speed (SMS) 4. ความหนาแนนของการจราจรคออะไร จงอธบาย 5. ถาทานทราบคาระยะหาง (Spacing) และชวงหาง (Headway) จากขอมลดงกลาว ทานจะ

สามารถหาคาความเรวเฉลยของกระแสจราจ รไดอยางไร จงอธบาย 6. จงอธบายความหมายของเวลาในการเดนทาง (Travel time) เวลาทรถใชในการเคลอนท

(Running time) ความเรวในการเดนทาง (Travel speed) และความเรวทรถใชในการเคลอนท (Running speed)

7. จงอธบายความสมพนธพนฐานของตวแปรทใชอธบายกระแสจ ราจร พรอมวาดภาพประกอบ 8. กาหนดใหความสมพนธระหวางความเรวและความหนาแนนของกระแสจราจรเปนไปตาม

สมการตอไปน

ku 24.05.54 −= จงประมาณคา qmax um และ kj

9. ระดบการใหบรการคออะไร จงอธบาย 10. ในการสารวจขอมลจราจรครงหนง ทาการบนทกขอมลรถยนต 5 คน ทวงผานแนวอางอง X-X

ไปยงแนวอางอง Y-Y ทหางกน 1,500 เมตร โดยพบวาเวลาทหางกนระหวางรถยนตแตละคน เทากบ 3 4 3 และ 5 วนาท ตามลาดบ และความเรวของรถยนตแตละคนเทากบ 50 45 40 35 และ 30 กโลเมตรตอชวโมง ตามลาดบ จากขอมลดงกลาว จงหา Time mean speed (TMS) Space mean speed (SMS) ความหนาแนน และปรมาณจราจร

11. คาสดสวนปรมาณจราจรและการไหลอมตวสาหรบแตละทศทางการเคลอนทของกระแสจราจร ในทางแยกแหงหนงดงแสดงดานลาง จงคานวณระยะเวลาหนงรอบสญญาณไฟจราจรทนอย ทสด และกาหนดจงห วะสญญาณไฟจราจรดวยวธ Webster กาหนดใหเวลาสญเปลาซงเปน ชวงเวลาสญญาณไฟเหลองของจงหวะการเปลยนสญญาณไฟของแตละขาของทางแยกเทากบ 3 วนาท และระยะเวลาของจงหวะสญญาณไฟเขยวทนอยทสดเทากบ 15 วนาท (Bank, 2004)

ทศทางการเคลอนท NBLT SBLT NB SB EB WB

คาสดสวน v/s 0.17 0.15 0.34 0.31 0.27 0.31

Page 57: บททีÉ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) 4 traffic... · บทที่ 4 วิศวกรรมจราจร (Traffic Engineering) ภาควิชาวศวกรรมโยธาิ

บทท 4 วศวกรรมจราจร (Traffic Engineering)

ภาควชาวศวกรรมโยธา คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 178 ดร. สรเมศวร พรยะวฒน

12. คาสดสวนปรมาณจราจรและการไหลอมตวสาหรบแตละทศทางการเคลอนทของกระแสจราจร ในทางแยกแหงหนงดงแสดงดานลาง จงคานวณระยะเวลาหนงรอบสญญาณไฟจราจรทนอย ทสด และกาหนดจงหวะสญญาณไฟจราจรดวยวธ Highway Capacity Manual กาหนดใหเวลาสญเปลาซงเปนชวงเวลาสญญาณไฟเหลองของจงหวะการเปลยนสญญาณไฟของแตละขาของ ทางแยกเทากบ 3 วนาท ระยะเวลาของจงหวะสญญาณไฟเขยวทนอยทสดเทากบ 15 วนาท และสดสวนคาอมตววกฤตของทางแยกมคาไมเกน 0.80 (Bank, 2004)

ทศทางการเคลอนท NBLT SBLT NB SB EB WB

คาสดสวน v/s 0.13 0.12 0.26 0.28 0.24 0.22

13. การไหลอมตวคออะไร สามารถนาไปใชประโยชนในการวเคราะหดานวศวกรรมจราจรได

อยางไร 14. ปจจบนมการนาระบบสญญาณไฟจราจรแบบนบถอยหลง (Countdown traffic signal) มาใช

ควบคมกระแสจราจรตามทางแยกตางๆ ทานคดวาสญญาณไฟจราจรทวาน สามารถทาใหความ ลาชาชวงออกตวของยวดยานลดลงไดหรอไม และสามารถทาใหประสทธภาพและระดบการ ใหบรการโดยรวมของทางแยกเพมขนหรอลดลงหรอไม จงอธบาย