Projektovanje semaforizacije raskrsnice1Redovni Profesor Kemo Sokolija dipl. el. ingAsistent Mr Nedim Osmi dipl. el. ingSarajevo 13.12. 2011. god.Potreba za semaforizacijom raskrsnica2Potreba za semaforizacijom raskrsnica3Potreba za semaforizacijom raskrsnica4Potreba za semaforizacijom raskrsnica5Potreba za semaforizacijom raskrsnica6Koraci pri projektovanju semaforizacijePri projektovanju semaforizacije raskrsnice moramo provestisljedee korake:1. Identifikaciju kretanja vozila i pjeaka relevantnih za daturaskrsnicu iprocjenu volumena saobraajnih tokova u vrnomsatu i situacijama slabih volumena2. Izbor mogue geometrijske rekonstrukcije povrine raskraunutar raspoloivogprostorakoji obuhvatatrakenaulicama7unutar raspoloivogprostorakoji obuhvatatrakenaulicamakoje se ukrtaju na datoj raskrsnici3. Identifikacija tokova vozila i pjeaka koji mogu istodobno imatizeleno svjetlo4. Odabir sekvenci grupa ili stadija koje su optimalne za formiranjeciklusa, specifirajui minimalna i maksimalna vremena zelenog iminimum utog svjetla5. Izraun trajanja razliitih fazaVani koraci pri projektovanju semaforizacijeBrojvozila koja mogu stiiiproiraskrsnicu u jedinicivremenaesto je uslovljen uzrocima ije je izvorite daleko od sameraskrsnice. Realni saobraajni kapacitet, ustvari je odreensituacijomnaulicamakojevodekanjoj, analazeseunjenojblizini.8Kadseradi osemaforusfiksnomduinomciklusa, poveanjezahtjeva u jednompravcu dovodi do vjerovatnog poveanjakanjenja u tom istom pravcu.Ako se radi o adaptabilnomsistemu, poveani zahtjevi seprevode u poveanje trajanja zelenog za taj pravac, to zaposljedicu moe imati snienje kanjenja za pravce koji su s njimu vezi, ali i poveanja kanjenja za druge pravce.Topografski snimci, studij sudara i istraivanje saobraajaZa korektno i racionalno projektiranje semaforizacije najednoj raskrsnici potrebno je prikupiti sljedeudokumentaciju:Crte koji pokazuje detalje u pogledu materijalnih i geometrijskihkarakteristikaraskrsnice, pjeakihostrva, kanalizacije, nagiba,eventualnih prepreka koje smanjuju vidljivost semafora,9eventualnih prepreka koje smanjuju vidljivost semafora,autobuskihstajalita, horizontalnesignalizacije, javnerasvjete,prolaza za ulaze u garae ili slinih prolaza, rastojanja od bliskihsvjetlosnih signala, prisustvo elektrinih/telefonskih stubova isvega ostalog to moe utjecati na semaforsku regulaciju koja ebiti predloenaDijagram incidenata to su se dogodili na raskrsnici,klasificiranih po vrsti, poziciji, pravcima kretanja, teini, satuodigravanja, danu u sedmici, a koji se odnose najmanje na jednugodinu dana,Topografski snimci, studij sudara i istraivanje saobraajaBroj vozilakojaulazeuraskrsnicusasvakogprilaza, mjerenitokomnajmanje16uzastopnihsati tokomreprezentativnogdana,izabranih tako da obuhvate najveiprocenat saobraaja tokom 24sataVolumeni vozilausvakoj traci usvakomprilazuspecificirani povrsti vozila (komercijalna teka vozila, komercijalna laka vozila,10vrsti vozila (komercijalna teka vozila, komercijalna laka vozila,putniki automobili, autobusi javnog prevoza), s posebnom panjomna one koji prave konfliktna skretanja u lijevoPodaci o volumenima pjeaka na svakom prijelazu, tokom radnihsati za vozila i tokom maksimalne cirkulacije pjeaka, tamo gdje jetopotrebnovodi seraunaodjeci i starimosobama(pjeaci seklasificiraju u tri grupe: ispod 10 godina, 10-60 i preko 60 godinaBrzina 80% svih tokova mjerena na prilazu raskrsnici naodgovarajum rastojanju.Topografski snimci, studij sudara i istraivanje saobraajaPrikupljanje podataka o saobraaju se moe obaviti runo,automatski (tradicionalni aparati za mjerenje toka vozila) ili pomoutelekamera.Ako se radi runo, potreban je veliki broj ljudi, tako da se moe preinabrojanjetokom15-30minutatokomjednogsata, stimdasepodatak onda interpolira na jedan sat.11podatak onda interpolira na jedan sat.Snimanje tokova se komplicira ukoliko je rije o raskrsnicisa viekrakova koja ima kompliciranu emu, tako da ovdje runo brojanjene omoguava prikupljanje podataka o svim moguim manevrima.U ovom sluaju potrebno je obaviti niz kratkih brojanja na prilazima,na nain da se utvrdi ponaanje tokova koji ulaze i izlaze iz vora iutvrdi radni sat tokom kojeg se moe primjeniti npr. metodizvor/ponor kako bi se stabilizirala distribucija izmeu razliitih izlazavozila to su uli u vor putem snimanja brojeva na tablicama.Topografski snimci, studij sudara i istraivanje saobraaja12Topografski snimci, studij sudara i istraivanje saobraajaema fazaturaI13IIIIITopografski snimci, ema fazaturaIIIFaza A Faza B Faza C14IIIIIPrilagoavanje geometrije raskrsnice semaforskoj regulacijiPropisima bi trebalo zabraniti postavljanje izvora svjetlosti,reklama i sl. koji mogu utjecati na vidljivost semaforskih svjetala.Proirenje, kako glavne, tako i poprenih ulica moe biti od koristibudui da se na taj nain, dobivanjem dodatnih traka (i na raunsuenja postojeih), mogu sniziti kanjenja prouzrokovana15suenja postojeih), mogu sniziti kanjenja prouzrokovanaekanjemna pravoprvenstvanaraskrsnici kontroliranoj putemsvjetlosnih signala.Dodatna irina moe biti od velike koristi za traku za skretanje udesno, kaoi zatrakukojaulazi uraskrsnicu. Naovaj nainpostiesedadirektnetrakebuduosloboeneodvozilakojasporo ulaze ili izlaze iz raskrsnice raskrsnica puno boljefunkcionira.Opa razmatranjaNakon to se obave snimanja geometrije raskrsnice isnimanja saobraaja, bitni momenti u projektiranju su:Istraivanjealternativnihemafunkcionisanjazadanuutvrenu fiziku konfiguraciju raskrsnice u funkciji16utvrenu fiziku konfiguraciju raskrsnice u funkcijikretanjakojejepotrebnoregulirati i onihmeuovimkretanjima koje je potrebno regulirati odvojenoDefiniranje poretka u kojemu se moraju odigrati razliitakretanja na nain da se optimizira alternativa premadanom kriterijuIzbor optimalne alternativeUpravljanje pomou semafora Postoji vie alternativa regulacije saobraaja pomou semafora.Mogua su sljedea rjeenja: Semafori s fiksnimciklusomna izoliranoj raskrsnici ili vieuzajamno koordiniranih raskrsnica Semaforikojise prilagoavaju prema saobraaju, upravljaninanivou izolirane raskrsnice (kompletno, parcijalno)17 Semaforikojise prilagoavaju prema saobraaju, upravljaninanivou izolirane raskrsnice (kompletno, parcijalno) Semaforikojise prilagoavaju prema saobraaju, upravljaninanivou mree raskrsnica (centralizirani) Izmeu ekstremnih rjeenja (fiksni iadaptibilnisemafori) postojinizmogunosti mijeanja, npr. izbor izmeunizasemaforskihprograma s fiksnim ciklusom u skladu sa aktuelnomsaobraajnom situacijom ili periodom dana.Upravljanje pomou semafora Upravljanjapomoufiksnogciklusa estosubitnai kadaseprimjenjuje adaptibilno upravljanje raskrsnicom: kada imamovisoki nivo zahtjeva, kontroler se obraa odgovarajuemprogramu s fiksnim ciklusom kako bi se mogla ostvariti unaprijedfiksirana vrijednost maksimalnog zelenog na zasienimkrakovima raskrsnice .18krakovima raskrsnice .Skupsaobraajnihtokovakoji uistomintervaluvremenaprimiistu indikaciju na semaforu definira se kao grupa.Za dvije grupe kae se da su kompatibilne ako svakitok jednegrupe moe dobiti indikaciju o dozvoli za prolaz kroz raskrsnicu uisto vrijeme kad i bilo koji tok iz druge grupe uz potpunu sigurnostPraktiki pristup ematizaciji kretanja vozila na raskrsnicama Ako dvije grupe nisu kompatibilne, mora naravno proiizvjestan vremenski interval, nazvan sigurnosno vrijeme,izmeukrajazelenog+utogdatogjednomtokui poetkaperioda zelenog to e biti dato toku koji je s njim konfliktan19Kodsemaforizacijesfiksnomduinomciklusa, kompozicijaskupovasemaforskihgrupai njihovporedaktokomciklusaformira tzv. semaforsku sekvencu (niz)Faza predstavlja svaki dio semaforskog ciklusa u kojemurazliite grupe imaju dobro definiranu indikaciju boje, poduslovomdauovomdijeluvremena, oveindikacijeostajunepromijenjeneElementi za dimenzioniranje, verifikaciju i funkcionalnu ocjenu semaforizirane raskrsniceCilj upravljanja saobraajemna raskrsnicama je iznainajpogodnije rjeenje koje omoguuje jednostavno i sigurnorecipronoprolaenjekrozraskrsnicudvaili vietokova,bez konflikata, nagomilavanja i minimalnim kanjenjimaProblemjesloeni uslovi kojimaodgovarajurazliitamogua20Problemjesloeni uslovi kojimaodgovarajurazliitamoguarjeenja mijenjaju se s promjenom lokalne situacije i trenutkaBuduida se trajektorije kretanja prilikom manevra u raskrsnicipresijecaju, pa se ak ikod najjednostavnijih raskrsnica javljajubrojne konfliktne take, potrebno je prosuditita se dogaa natimtakama i koje uslove moraju zadovoljiti tokovi koji seukrtaju kako bi se saobraaj odvijao jednostavno i sigurno.Elementi za dimenzioniranje, verifikaciju i funkcionalnu ocjenu semaforizirane raskrsniceNajjednostavnija ema na koju se moe svesti bilo koja situacija data je na slici:21Elementi za dimenzioniranje, verifikaciju i funkcionalnu ocjenu semaforizirane raskrsniceVrijeme potrebno da vozilo iz toka vozilapree raskrsnicu: tpd vrijeme percepcije i odluke (vrijeme potrebno vozau vozilakoje se pribliava raskrsnici da shvati situaciju i odlui da li e1)1vw Wt tpd p++ =22koje se pribliava raskrsnici da shvati situaciju i odlui da li eproi ili ne Wirina prelaza w duina vozilaDa bi vozilomoglo sigurno proi raskrsnicu, potrebno je dau vremenu tp ne doe u konflikt niti s jednim vozilom iz toka ,ako je I interval (m) izmeu vozila toka , a njihova brzina V2,vrijeme koje proe izmeu prolaza dva sukcesivna vozila iznosi:2vItm=Elementi za dimenzioniranje, verifikaciju i funkcionalnu ocjenu semaforizirane raskrsniceMora dakle biti zadovoljen uslov gdje s jednim koeficijentom sigurnosti K>1:Kombinirajui 2) i 1) imat emo:2)12VIKtp2vItp=23Volumen saobraaja [vozila/h] koji odgovara intervalu I, pod pretpostavkom idealnog toka, to ga formiraju jednako razmaknuta vozila (isti interval slijeenja)3) ) (122)`+ + w WVVV t K Ipdw IVVW IN+=+=2223600) (3600Elementi za dimenzioniranje, verifikaciju i funkcionalnu ocjenu semaforizirane raskrsniceVodei rauna o 3) imat emo:w w WVK V KtVN+ + +) (360022224w w WVVK V Ktpd+ + + ) (122lpdNVwVw WK KtN =+++2 123600Primjer 1 V1=3,5 m/s (~12,5 km/h) V2=14 m/s(~50 km/h) W=12 m, w=4 m tpd=1 s, K=1,3[ ]3600= =25Ako je N2 > N1 vozilo 1 nee nai pogodan interval izmeuvozilatoka2dabi proloraskrsnicu: prolazakpodidealnimuslovima nije vie mogu i moe se govoriti samo ovjerovatnosti davozilo1naeinterval vremenaizmeudvavozila toka 2, koji je barem jednak Ktp .( )[ ] h voz Nl/ 4801445 , 34 1213 0 , 1 * 3 , 13600=+((

++=Primjer 1Ovaj interval moe biti vei, jednak ili manji od srednjeg intervala:Zavisno od toga da li je N2 jednak ili manji od N1, respektivno.Budui da interval izmeu prolaza dva vozila predstavlja2 2 23600VwN VItm = =26Budui da interval izmeu prolaza dva vozila predstavljavrijemeukojemuniti jednovoziloneprolazi krozodreenutaku, vjerovatnost prolaza se moe odrediti pretpostavljajuida karakteristika dolaska vozila na raskrsnicu pratiPoassonovu raspodjelu (rijetki dogaaji).Vjerovatnost da X vozila proe kroz jednu taku u odreenomvremenu data je kao:!) (Xm eX px m =Primjer 1Vjerovatnost da niti jedno vozilo ne proe u vremenu Ktp: 5) ! 0) 0 (0mmem ep= =Kt N27Koristei 1) imat emo:36002 pKt Nm =)`++ =136002) 0 (Vw Wt e ppdKNPrimjer 1To znai da e u jednom satu biti samo N2 p(0)intervalaukojimavozilatoka1moguproiraskrsnicu. Ako sa N1 oznaimo njihovvolumen, imat emo vjerovatan prolaz ako je:28odnosno vjerovatan ako je:) 0 (2 1p N N) 0 (2 1p N N Primjer 2tpd=1 s W=12 m w=4 mV1=3,5 m/s N2=1000 [voz/h] K=1,3133 , 0 )4 121 ( ) 0 (2 , 236001000 3 , 1= =++ =e e p29=>Ako je N11000x0,133=133 [voz/h] raskrsnica jo moe funkcionisati.Ako je N1>133 [voz/h] to nee biti mogue bez upravljanja.133 , 0 )5 , 31 ( ) 0 (3600= = + = e e pOpe praviloAko je N2N1N2p(0) to su idealni uvjeti budui da vozila 1 moguproi tok vozila 2: slobodan prolazN2>N1 i N1N2p(0) slobodan prolaz je jo uvijek mogu, ali ga jepotrebno kontrolirati pozitivnom regulacijom30N2N1 i N1>N2p(0), prolaz bi bio mogu u idealnim uvjetima, alije u praksi malo vjerovatan => pozitivna regulacija neophodnaN2>N1 i N1>N2p(0), prolaz nemogu niti vjerovatan => prijekopotrebna pozitivna semaforska kontrolaOpe praviloPRAVO PRVENSTVA Na ulazu ulice u kojoj se ima smanjeni saobraaj (sporedna ulica) uglavnu ulicu u uslovima kad stop nije potreban budui da vozila iz teulice mogu brzinom koja je vea od ~16 km/h sigurno ukljuiti usaobraaj Na rampi ulaza u ulicu po kojoj se odvija saobraaj sa velikombrzinom, a ne postoji adekvatna traka za ubrzanje Na mjestima gdje postoji odvojena traka za skretanje u desno, ali nepostoji adekvatna traka za ubrzanje Raskrsnica sekundarne i glavne ulice u sluaju kad je primjena prava31STOPSPOREDNA Raskrsnica sekundarne i glavne ulice u sluaju kad je primjena pravaprvenstva rizina Raskrsnica sekundarne ulice s ulicom u kojoj se ima poveanivolumen saobraaja Nesemaforizirana raskrsnica u semaforiziranoj zoni Nesemaforizirana raskrsnica na mjestu gdje se to zbog kombinacijerazliitih faktora poveana brzina, ograniena vidljivost, poveanbroj tekih incidenata pokazuje prijeko potrebnimSVI PRILAZI Veliki broj (pet i vie) incidenata registriran u posljednjih godinudana za koje se cijeni da su mogli biti izbjegnuti u sluaju viestrukeprimjene znaka STOP Volumen ulaznih tokova u raskrsnicu iz svih prilaza imaju srednjuvrijednost jednaku najmanje 500 voz/h tokom najmanje 8h tzv.prosjenog danaPrednost koje donosi semaforizacija1. Favoriziraureenokretanjetokovavozila, poveavajui istodobnokapacitet ienja raskrsnice2. Snizuje uestalost incidenata, naroito onih s ortogonalnom kolizijom3. Dajejasnui sigurnuindikacijuvozaimai pjeacima, izbjegavajuinekorektna ponaanja324. Omoguujeprioritetni tretmannekihkretanjaili vozila(npr. vozilahitne pomoi, vatrogasna vozila i sl.)5. Nudi elastinu regulaciju osjetljivu na znaaj i oscilacijesaobraajnih prisutnih volumena6. Osigurava homogenost kvalitete servisa (usluga) za sve ili veliki brojsaobraajnih tokova7. Omoguujepostizanjekontinuiranogtokazaplotunevozilakojasekreu datom brzinom du datog pravca kretanjaPrednost koje donosi semaforizacija8. Snizujeatmosferskozagaenje(ublizini raskrsnicaugradskimzonama ima se poveano zagaenje)9. Prekidaintenzivnesaobraajnetokoveuodreenimintervalimaomoguujui prolazak raskrsnice i drugimtokovima pjeaka ivozila3310. Prua znaajne utede u odnosu na runa upravljanja namjestima gdje je, zbog volumena vozila ipjeaka i/iliuestalostiincidenata, prijeko potrebno mijenjati pravo prvenstvaPostoji raireno mijenje da semaforizacija predstavlja odgovor zasve probleme saobraaja na raskrsnicama, to je dovelo doinstaliranja semafora na velikombroju mjesta gdje realno nepostoje motivi za njihovo postojanje.Prednost koje donosi semaforizacijaS druge strane postoje gradovi gdje, uprkos intenzivnomsaobraaju, mnogevaneraskrsnicenisuopremljenebilokakvimaparatomzaregulaciju, topredstavljaveliki problemsobziromfluidnosti i sigurnosti pjeakog i automobilskog saobraaja.Mnoge semaforske instalacije, mada vrsto motivirane uvjetimasaobraaja u datoj zoni, esto ne udovoljavaju potrebama zbog togato:34 nisu korektno projektirane loe instalirane ne postoji adekvatno odravanje.Rezultat takvog stanja su: gubici u vremenu nepotivanje signala preusmjeravanje saobraaja povean broj incidenata.Prednost koje donosi semaforizacijaOd ogromnog znaaja je da izbor semaforske instalacije budeobavljen nakon to se kompletno prostudiraju svi uslovi (predhodnestudije), ali i da se provodi: periodina, programirana35kontrola efikasnosti instalacije koja e omoguiti verifikaciju, nesamo funkcioniranje nego iprovjeritilogiku koja je implementiranato praktino znai verificirati da bi: raspodjela faza redoslijed faza trajanje minimalnih i maksimalnih vremena odgovaraju realnim(promjenjivim) potrebama saobraajaPrednost koje donosi semaforizacijaLOE IZVEDENA SEMAFORSKASIGNALIZACIJA MOE REZULTIRATISITUACIJOM KOJA JE TETNIJA OD ONE KAD36SITUACIJOM KOJA JE TETNIJA OD ONE KADNEPOSTOJI NIKAKVAREGULACIJA, BUDUIDA PROVOCIRA OPASNU TENDENCIJUNEDISCIPLINE OD STRANE KORISNIKAProraun utogPromjena boje na semaforu je veoma vana, ne moe sedozvoliti nagli prelaz sa zelenog na crveno, dolo bi dotrenutnog zaustavljanja vozila koja se kreu, tako da vozila tokakojemu se upravo daje prolaz dola bi u konflikt s vozilima tose jo uvijek kreu u zoni manevrauto37Potrebno je uvesti meuvrijeme sa posebnom bojom uto koje sejavlja nakon zelenog i koje omoguuje blagovremeno zaustavljanjevozila to se pribliavaju raskrsnici, a istodobno ienje vozila tose jo uvijek kreu u zoni manevra => trajanje utog mora zadovoljitioba zahtjeva: pravovremeno zaustavljanje i ienje.Ako je Sf(m) put koenja vozila koje se pribliava raskrsnici, V(m/s)njegova brzina, tpd vrijeme percepcije i odluke, W irina raskrsnice iw irina vozila tada vai:Proraun utog( ) i fVSaf=100 54 , 22V brzina prilaza vozila(km/h)38V brzina prilaza vozila(km/h)fa koeficijent trenja (mijenja se linearno od 0,43 (40 km/h) do 0,29 (140 km/h))i nagib, uspon (%)Proraun utogVrijeme potrebno da se vozilo zaustavi iznosi:Ako je voza vozila umjesto da stane donio odlukuVSt tfpd a+ =39Ako je voza vozila umjesto da stane donio odlukudaproeraskrsnicuvozilomoraimati vremenadaoisti raskrsnicu. Vrijeme potrebno za takav manevariznosi:Vw W StVw W St tfafpd p) ( + =+ ++ =Proraun utogIz prethodnog slijedi :Sf>W ta>tpSf>W tp>taBudui daseput koenjapoveavasakvadratombrzinevrijeme zaustavljanja predstavlja element za odreivanjetrajanja utog kod velikih brzina, kod malih brzina je to vrijeme40trajanja utog kod velikih brzina, kod malih brzina je to vrijemeienja raskrsnice tp.Ako bi primjenili teorijska razmatranja => imala bi se razliitavremena trajanja utog svjetla od jedne do druge raskrsnice,ali i na istoj raskrsnici => nesigurnost korisnikaKorisniksemoramoi naviknuti natrajanjeutogkakobimogao odluivati => konstantno uto za sve faze i sveraskrsniceProraun utog)`=zona a vangradsk 3szona gradska 4stq41U sluaju kad se radi o irokim raskrsnicama (>12m) na uto se dodaje vrijeme sve crveno (engl. all red). Proraun vremena sve crveno Kako bi se omoguilo efikasno ienje semaforizirane raskrsniceodstranevozilakojasujenekorektnoopteretilatokomutogvremena, u ciklusu se moe, nakon tog istog utog, a prije negose omogui promjena prava prvenstva, ukljuiti vrijeme svecrveno TRi. Na ovaj nain omoguuje se postizanje veesigurnosti za vozila koja su tokomutog vremena tgula uraskrsnicu, budui dajemoguosloboditi doknasvimdrugimprilazima raskrsnici bude prisutan crveni signal.42 Ovo vrijeme za danu i-tu fazu moe se odrediti prema relaciji: tpd vrijeme percepcije (opaanja) i donoenja odluke, ovovrijeme se u urbanomambijentu (vea koncentracija panjevozaa) moe uzeti jednako 1s, ako se uzmu u obzir drugi faktori:doba starosti vozaa, stres kojemu mogu biti podvrgnuti i sl., inise oportunim ovu vrijednost podii na 1,5 - 2s.g v vfpd it Vd DVSt TR++ + =Proraun vremena sve crvenoSf put koenja (m) kod brzine Va(m/s) vozila koja dolaze naraskrsnicu brzina za koju je projektirana ulicaD duina trajektorije (m) unutar povrine raskrsnice definirana prematoku koji ima najtei uslov kad je u pitanju ienje raskrsnice- odnosisenatakepresjekaizmeuposljednjegelementa(voziloili pjeak)svakog toka jedne faze i prvog elementa svakog toka naredne fazed srednja duina vozila (5m)43d srednja duina vozila (5m)V- brzina vozila onog toka vozila kojima je najtee oistiti raskrsnicu,ovu brzinu potrebno je utvrditi od sluaja do sluaja ovisno o : trajektoriji vozila vrsti ulica koje formiraju trajektoriju planimetriji trajektorije unutar raskrsnicetg vrijeme utog signala (4s, odnosno 4-5s)Suma TRi + tg daje meusigurno vrijeme (intergreen)Proraun vremena pjeakih fazaRazlikujemo dva sluaja: faze koje su iskljuivo pjeake pjeake faze koje su istodobno i faze za vozilaU prvom sluaju, vrijeme zelenog signala za pjeake, bira se, izuzevu posebnim situacijama, u intervalu 5 do 10 s u zavisnosti od:44u posebnim situacijama, u intervalu 5 do 10 s u zavisnosti od: intenzitetu pjeakih tokova irini pjeakih prijelazaAko se uzme da je interval slijeenja kod pjeaka 1s i da jeminimalna irina jedne povorke pjeaka 0,75m, imat emo da je zasluaj pjeakog prijelaza irokog 3m i kod zelenog za pjeake od 5s,omoguen prijelaz za 10 pjeaka.Proraun vremena pjeakih faza45Proraun vremena pjeakih fazaU sluaju da se ima jednovremeni prolaz za vozila i pjeake,potrebno je provjeriti da li suma zelenog, utog i eventualnogsve crveno za korespodentni tok vozila omoguujezadovoljenje potreba razliitih pjeakih tokova u sluaju kadse ima jednovremeni prolaz.46se ima jednovremeni prolaz.Akoovaprovjerapokaedasezahtjevi pjeakanemoguzadovoljiti, potrebno je poveati korespodentno vrijemetrajanjazavozila, vodei naravnoraunadatoomoguujekapacitet i da je to u saglasnosti sa predvienomorganizaciom saobraajaProraun kanjenja (gubitaka)Proraun kanjenja ili gubitaka vremena za vozila izazvanogpostavljanjem semafora na raskrsnici koriste se kao mjeraefikasnosti samog semafora, kako u fazi projektiranja, tako i u faziverifikacije. Preciznadefinicijaovihterminanijejednostavna. P.Olszewski je ustanovio razliku izmeu dvije najee prisutnedefinicije kanjenja vozila:47 Kanjenjezbogstajanja(engl. stoppeddelay): vrijemestajanjadatogvozila na datoj raskrsnici, ovo vrijeme se moe jednostavno izmjeriti, Ukupno kanjenje (engl. overall delay): razlika izmeu efektnog vremenapotroenog za prelazak dijela ulice kojiukljuuje raskrsnicu ivremenakoje bi bilo potrebno da se taj dio pree odreenom brzinom(komercijalnom), bezusporavanjai zaustavljanja. Ovovrijeme, dakle,ukljuuje kanjenje zbog stajanja, vrijeme izgubljeno u kretanju unutarreda vozila koja se pribliavaju raskrsnici, vrijeme izgubljeno zbogusporavanja i ubrzavanja. Ovo vrijeme je teko direktno izmjeriti buduida se ne mogu utvrditi vrijeme polaska datog dijela puta za vozilo kojenema kanjenja.Proraun kanjenja (gubitaka)Mogue je napraviti priblinu ocjenu ukupnog kanjenja koristeipriblino zamoran metod path tracing oduzimajui srednjevrijeme putovanja vozila koja nemaju kanjenja od vremenaputovanja vozila to imaju kanjenje (stvarno ustvrenih) ili pakprimjenjujui metodtogasugeriraHCM, koji emosintetikiprikazati u nastavku.48prikazati u nastavku.Osim vremena stajanja i broj (srednji) zaustavljenih vozila (engl.stop rate) predstavlja korisnu mjeru efikasnosti raskrsnice. U tomsmislu treba razlikovati potpuno zaustavljanje (engl. full stop) odparcijalnog (engl. partial stop), ovi posljednji se odnose nasituacije kad vozai usporavaju nakon to vide red na semaforu,ali se ne zaustavljaju.Proraun kanjenja (gubitaka)Olszewski je ispitao relacije izmeu ukupnog kanjenja,kanjenja zbog stajanja, potpunog iparcijalnih zaustavljanja,za razliite uslove u saobraaju.Razlikujemo dvije komponente vremena kanjenja:49 Uniformno kanjenje (engl. uniformdelay): kanjenje vozilaunutar istog semaforskog ciklusa Kanjenjeizazvanovikomvozila(engl. overflowdelay): daljegubljenjevremenaodstraneonihvozilakojanisuoslobodilaprilaz raskrsnici tokom prvog zelenog koje je bilo na raspolaganjuSrednje ukupno kanjenje (HCM) Kaoto emovidjeti unastavkuHCM(2000) definiranivoeusluge jedne semaforske instalacije (postrojenja) premasrednjem ukupnom kanjenju (d), vozila na raskrsnici izazvanomod samog semafora (engl. control delay), ovo vrijeme se raunaza svaku grupu tokova ili pristupa raskrsnici pomou izraza:50[ ] { }5 , 022213 2 18 ) 1 ( ) 1 ( 900) , 1 (1) 1 (5 , 0CTkIXX X T dCg XMinCgC dd d PF d d+ + ==+ + =Srednje ukupno kanjenje (HCM) d1 komponenta uniformnog kanjenja [s/voz] d2 dodatna komponenta kanjenja [s/voz] d3 kanjenje zbog preostalog zahtjeva [s/voz] PF korekcioni faktor za d1 , koji ovisi o vrsti (tipu) dolaska vozila na semaforTip Opis 1Vie od 80% vozila dolazi na raskrsnicu na poetku crvene faze5112Dolazak kompaktnog plotuna na sredini crvene faze ili jednog rasutog plotuna (40-80%) vozila tokom crvene faze3Sluajni dolasci rasuti tokom cijelog ciklusa, obino se javlja kod izolirane raskrsnice gdje ne postoji koordinacija sa susjednim semaforima4Dolazak kompaktnog plotuna u sredini zelene faze ili rasutog (40-80%) plotuna tokom zelene faze5Dolazak kompaktnog plotuna (vie od 80%) na poetku zelene faze6Kompaktan plotun vozila kompaktno napreduje presjecajui slabe tokove vozila koja se kreu u ulici s kojom bi se imao konfliktSrednje ukupno kanjenje (HCM)U tabeli su date vrijednosti za PF izraunate prema izrazu) ( 1 ) 1 (gCgf P PFp((

=52faze zelene tokom dolaze koja ozila Procenat vCgR Pp=g vrijeme trajanja efektnog zelenog za razmatranu grupu tokovaC duljina ciklusaRp=P(C/g)Srednje ukupno kanjenje (HCM)g/CTip odlaska vozila1 2 3 4 50,20 1,167 1,007 1,000 1,000 0,7500,30 1,286 1,063 1,000 0,986 0,571Tip dolaska Rp=P(C/g)Rp(indikativno)Kvalitetprogresije1 2 2,000 Izvanredan Srednje ukupno kanjenje (HCM)54Saobraajna vremenaPostoje sljedea saobraajna vremena:Ulazno vrijemeIzlazno vrijemeCiklusMeuvrijeme55MeuvrijemeVrijednosti saobraajnih vremena direktno zavise odprostornih razmjera konfliktne zone raskrsnice, vrste iuslovasaobraajauiroj zoni raskrsnicei sl. Ovagrupavremena je numerika osnova za dimenzioniranje signalnihvremena i njihovo znaenje kao to je prikazano nanarednoj slici.Saobraajna vremenaKao to postoje pojmovi izlaznih i ulaznih vremena za moguikonflikt vozilo-vozilo, tako se kod prorauna svjetlosne signalizacijemoraju definisati izlazna i ulazna vremena za mogui konflikt vozilo-pjeak. Geometrijski odnosi izlaznihi ulaznihputevakodkonfliktavozilo-vozilo i vozilo-pjeak prikazani su na slici.56Saobraajna vremena57Saobraajna vremenaKod raskrsnicakojeimajuvievoznihtrakaposmjeruuzonipostrojavanja, postoji vie konfliktnih taaka tako da se kaomjerodavna kombinacija ulaznih i izlaznih puteva, uzimaju oni putevivozila koji daju najdue izlazno i najkrae ulazno vrijeme zakonfliktne saobraajne struje. to je pokazano na slici.58Saobraajna vremenaCiklus - je vremenski zbir trajanja svih signalnih pojmova dopovratka na istovjetni pojam. Trajanje ciklusa zavisi od broja i duinesignalnih pojmova, kao i broja faza. Ovaj parametar je dominantanelement prorauna kapaciteta inivoa usluge povrinske raskrsnicesa svjetlosnim signalizacijom.Efikasnost odvijanja saobraaja na raskrsnici sa svjetlosnom59Efikasnost odvijanja saobraaja na raskrsnici sa svjetlosnomsignalizacijom zavisi od duine i uestalosti pojave zelenogvremena. Oba zahtjeva ne mogu se istovremeno zadovoljiti jer duetrajanje zelenog vremena za jedan pravacpovlaisa sobom duetrajanje crvenog vremena za presjeni pravac.Naosnovuanalizekapacitetai nivoauslugei zavisnosti srednjegvremena ekanjaodduineciklusadatesugraninevrijednostiduine ciklusa.Saobraajna vremenaBroj faza min.trajanje ciklusa normalno trajanje C Max. Trajanje C2 35 45-60 703 45 55-70 90>4 60 70-90 12060Meuvrijemeili zatitnovrijemejekljuni parametar zadefinisanjepraktinosvihmjerodavnihvrijednosti. Javljasekao posljedice zahtjeva za bezbjednim vremenskimrazdvajanjem, konfliktnih saobraajnih struja. Velika vrijednostmeuvremena izaziva gubitak kapaciteta i sniava nivo uslugedok bi uzimanje manje vrijednosti ugrozilo bezbjednost usaobraaju.Saobraajna vremenaMeuvrijeme zavisi od: -Mjerodavnog izlaznog vremena -Mjerodavnog ulaznogvremena -utog vremena 61Plan faza svjetlosne signalizacijeUprocesuusvajanjaplanatrebaimati uviduslijedeaosnovnapravila: Usklaenost plana faza sa prostornim rjeenjem raskrsnice tj. sa brojemi rasporedom voznih traka u zoni postrojavanja, tako da sva predvienakretanja u jednoj fazi mogu nesmetano da se odvijaju. Ispunjenjeprogramavezaraskrsnicajeobavezno, tefazni planmoraodraziti i relativne odnose optereenja po saobraajnim strujama.62Ispunjenjeprogramavezaraskrsnicajeobavezno, tefazni planmoraodraziti i relativne odnose optereenja po saobraajnim strujama. Eliminisanjeprimarnihkonfliktnihtaakauistoj fazi tj. ostavljasamosekundarne konfliktne take koje imaju definisana pravila optimpropisima o pravu prvenstva. Poveanjebrojafazadovodi doskraenjaukupnogtrajanjazelenogsvjetla po satu uz poveanje relativnog uea prolaznih vremena. Timese poveavabezbijednost a smanjuje propusna mo raskrsnice te rastuvremenski gubici.Plan faza svjetlosne signalizacije63Plan faza svjetlosne signalizacijeAko se radi o viefaznim sistemima treba se uzeti u obzir negativanutjecaj ovakvih sistema na kapacitet i nivo usluge raskrsnice, moese dogoditi, naruito ako potrebna duina ciklusa preemaksimalnuvrijednost, dastandardnarjeenjaplanafazanisuprihvatljiva. U takvim sluajevima moraju se razmotriti slijedeeprincipijelne mogunosti: Preprojektovati raskrsnicuupogledubrojavoznihtrakauzoni64 Preprojektovati raskrsnicuupogledubrojavoznihtrakauzonipostrojavanja Definisati nestandardni plan faza koji moe ponuditi prihvatljivijarjeenja Smanjiti program saobraajnih veza na raskrsnici organizacijomindirektnih lijevih skretanja oko bloka zgrada (kako je prikazanona narednoj slici) Razmotriti mogunosti primjene krune raskrsnicePlan faza svjetlosne signalizacije65organizacija indirektnih lijevih skretanjaoko bloka zgrada Dimenzionisanje svjetlosne signalizacijeSa formulisanimplanomfaza, provjeromkritinih mjerodavnihtokova i predhodno usvojenim trajanjem ciklusa stvoreni su polazniuslovi zadimenzionisanje svjetlosne signalizacije.Sutinski korakjeprovjeraduineciklusanaosnovudefinisanihtanih vrijednostimeuvremena s jedne itokova prizasienju zasvaku od mjerodavnih saobraajnih struja u okviru faza svjetlosnesignalizacijesdrugestraneprovjeranajmanjedozvoljeneduine66signalizacijesdrugestraneprovjeranajmanjedozvoljeneduineciklusazasnivasenakriterijubezbjednosti aoptimalnaduinaciklusa na kriteriju vremenskih gubitakaPrimjersignalizacije raskrsniceObjasnimo sada konkretno odreivanje faza sloene raskrsnice. Priovome se tabelarno navodi signalizacija za pojedine tokovesaobraaja, kako motornog tako i pjeakog. Izgled vorita jeprikazan na slici:67Primjersignalizacije raskrsniceAkosuzahtjevi iz opozitnihpravacaslini tadamogusemoguusvojiti sljedee prepostavke : Proporcionalnosti trajanjazelenogsvjetlaizmeuprilazatrebadabudu takvi da odnosi kapaciteta prema zahtjevu na svakom pristupubudu priblino jednaki68 Svi zeleni intervali moraju trajati dovoljno dugo da se zadovolji cijelisaobraaj koji se akumulirao prije poetka zelene faze kao i onog toje pridoao tokom njenog trajanjaPrva faza saobraajnog toka - U ovoj fazi kretanja uesnikasaobraaja, zeleno svjetlo je dato vertikalnompravcu kretanjamotornih vozila kao i horizontalnom pravcu kretanja pjeaka.Primjersignalizacije raskrsnice69Primjersignalizacije raskrsniceU ovoj tabeli koritene su sljedee oznake:70Crveno - Crveno svjetlo na semaforu za motorna vozila (zabrana kretanja)uto- uto svjetlo na semaforu za motorna vozila ( priprem za start ili prestanak prolaza)Zeleno - Zeleno svjetlo na semaforu za motorna vozila ( dozvoljeno kretanje)Zeleno skretanje - Zelenisvjetlosni signal upozorava na dozvoljeno skretanje u pravcuZeleno pjeaci - Dozvoljeno kretanje pjeacimaCrveno pjeaci - Zabranjeno kretanje pjeacima1 ima znaenje dozvoli 0 ima znaenje zabrani Primjersignalizacije raskrsniceDruga faza saobraajnog toka - Uovoj fazi kretanja uesnikasaobraaja, zelenosvjetlojedatohorizontalnompravcukretanjamotornih vozila kao i vertikalnom pravcu kretanja pjeaka.71Primjersignalizacije raskrsniceSvaka faza kretanja saobraaja mora biti regulisana sa odgovarajuimsemaforskim znakom ili vie njih, tako da jednu fazu mogu kontrolirati 272semaforskim znakom ili vie njih, tako da jednu fazu mogu kontrolirati 2semaforakaotojeovdjesluaj. Radi preglednosti emonavesti daimamo tri razliita semaforska toka koji upravljaju sa tri faze. Ti semaforisu obiljeeni sa S1, S2 i S3.Promjena boje na semaforu je veoma vana, tako da se ne moe sedozvoliti nagli prelazsazelenognacrveno, jerbi dolodotrenutnogzaustavljanjavozilakojasekreu, takodabi vozilatokakojemuseupravo daje prolaz dola u konflikt s vozilima to se jo uvijek kreu uzoni manevra.To se refulie utim svjetlosnim signalima- koja slue kaotranzicijski signali (3-5 sec.).Primjersignalizacije raskrsniceTrea faza saobraajnog toka - U ovoj fazi kretanja uesnikasaobraaja, zelenosvjetlojedatosvimskretanjimakakolijevotakoidesno motornih vozila, ali su izdati signali zabrane kretanju pjeaka.73Primjersignalizacije raskrsniceRezimeNakonanalizesloeneraskrsnice, vidi sedapostoje3fazesaobraajnog toka, koje pri brzini od 60 km/h prosjene brzine kretanja74saobraajnog toka, koje pri brzini od 60 km/h prosjene brzine kretanjazahtjeva ciklus od oko 50-70 sekundi. Na osnovu racionalne raspodjelejednog ciklusa toka kretanja mogu se usvojiti sljedee vrijednosti: faza1ima dozvoljeno kretanje 30 sekundi, faza 2 20 sekundi dok faza 3 ima10 sekundi zelenog svjetla.Naravno da treba u ukupno vrijeme uraunatiosimzelenih intervala iutovrijeme, kaoi sigurnosni interval izmedjusvakogciklusa(svecrvenovrijeme) o emusmogovorili ranije.To esvakakopoveatisigurnost odvijanja saobraaja. Vrijeme crvenog se automatskiraunavrlo lahko na osnovu zelenih intervala svake od tri navedene faze.Pitanja1. Koje korake moramo provesti pri projektovanju semaforizacije raskrsnice?2. Koju dokumentaciju je potrebno prikupiti zaprojektiranje semaforizacije na raskrsnici?3. Dati primjer fazifikacije jedne raskrsnice.4. ta je sve potrebno izvriti prilikom projekiranja raskrsnice?5. Ako su poznati sljedei elementi V1=3,5 m/s (~12,5 km/h),V2=14 m/s(~50 755. Ako su poznati sljedei elementi V1=3,5 m/s (~12,5 km/h),V2=14 m/s(~50 km/h), W=12 m, w=4 m, tpd=1 s, K=1,3 definisati vjerovatnoe prolaza vozila kroz raskrsnicu?6. Navesti prednosti koje donosi semaforizacija?7. Zato je bitno uto svjetlo kod semaforizacije raskrsnice?8. Za ta se koristi signal sve crveno na semaforiziranoj raskrsnici?9. ta je srednje ukupno kanjenje?10. Navesti saobraajna vremena.Pitanja11. ta predstavlja ciklus na semaforiziranoj raskrsnici?12. ta predstavlja meuvrijeme i od ega zavisi?13. Koja osnovna pravila treba imati na umu u procesu usvajanja plana na semaforiziranoj raskrsnici.76