1.Geopoliticki kriterijum kategorizacije puteva

Magistralni-povezuju drustvene,privredne i politicke

centre i povezuju se sa medjunarodnim putevima.

Regionalni-povezuju centre u okviru privrednih i

geopolitickih zajednica, vezuju se za magistralne

puteve.

Lokalni- medjuopstinski i lokalni saobracaj.

Magistralni i regionalni putevi su u nadleznosti

drzave,a lokalni su u nadleznosti opstine.

MeĎunaodni putevi(E- putevi; TEM-putevi).

2.Tehnicki kriterijum kategorizacije kolovoza

-Kvalitet kolovoznog zastora

a) sa savremenim kolovozom (od asfaltnof,

cementnobetonskog zastora, sa montaznim

elementima)

b) sa nesavremenim kolovozom (kaldrma, zemljani

putevi)

-Topografske karakteristike terena karakter terena se

definise kao ravnicarski, brezuljkasti, brdovit ili

planinski

3.Kategorizacija puteva prema topografskim

odlikama terena

Karakter terena se definise kao ravnicarski (relativna

visinska razlika reljefa na 1km neznatna, nagib

padina do 1:10), brezuljkast (relativna visinska

razlika reljefa na 1km do 70m, nagib padina 1:10 do

1:5), brdovit (70-150m, 1:5 do 1:1) ili planinski

(>150m, >1:1) .

4.Eksploatacioni kriterijumkategorizacije puteva

Prema saobrac. rezimu i vrsti saobrac. puteve delimo

na:

1.Autoputevi- za motorni saobracaj koji se u svakom

smeru odvija po fizicki odvojenom kolovozu sa

najmanje dve saobracajne trake.rezim neprekinutih

tokova, visok stepen bezbednosti, udobnosti, brzine,

savremen kolovoz.

2.Putevi za motorni saobracaj- za motorna vozila,

savremen kolovoz sa najmanje dve sobracajne trake,

magistrelni putevi i putevi nizeg ranga.

3.Putevi za mesoviti saobracaj- , za sve vrste vozila i

pesaka. Uglavnom lokalni i regionalni putevi.

Prema velicini motornog saobracaja koji sa izrazava

kao PGDS u oba smera klasiraju:

I razred – preko 12000;

II razred - 7000-12000;

III razred – 3000-7000;

IVraz.-1000-3000;

Vraz- do 1000.

5.Eksploatacioni pokazatelji

Izbor i dimenzionisanje konstruktivnih elemenata

puta se vrsi na osnovu eksploatacionih pokazatelja:

-saobracajno opterecenje,

-propusna moc (kapacitet),

-nivo usluge,

-racunska brzina,

-merodavno vozilo

6.Saobracajno opterecenje kao eksploatacioni

pokazatelj

Saobracajno opterecenje predstavlja merodavni broj

vozila koji u odredjenom vremenskom intervalu

prolazi ili se ocekuje da ce proci kroz odredjeni putni

presek.

-Postoji postojece i planirano saobracajno

opterecenje.

-Saobracajno opterecenje varira u toku

dana,sedmice,godine.

-Saobracajna deonica je deo putnog pravca izmedju

dva uzastopna saobracajna cvora

-Sobracajni cvor je mjesto suceljavanja dva ili vise

putnih pravaca gdje saobracajni tokovi mogu mjenjati

putni pravac ili smjer kretanja.

-Neprekidni saobracajni tok - nema kolizije sa

drugim saobracajnim tokovima.

-Saobracajna traka predstavlja funkcionalni deo

ukupnog poprecnog profila puta

PGDS je ukupan broj vozila/365 [voz/dan]

PDS je ukupan broj vozila/broj dana [voz/dan]

za brojanje tokom 7 dana u vreme prosečnih meseci

(april, maj, okt.)

A,B-gradski i prigradski putevi;

C-vangradski;

D-putni pravci koji vode ka turističkim

centrima

7.Odredjivanje merodavnog saobracajnog

opterecenja Qmer

Merodvno saobracajno opterecenje moramo uvesti

zbog neravnomernosti sobracajnog toka .Ako bi smo

uveli najvece casovno opterecenje u toku godine

resenje bi bilo predimenzionisano.Zbog toga

uzimamo 30-60 casovno opterecenje- “opterecenje n-

tog casa“. Merodavno saobracajno opterecenje Qnmer

odredjuje se za svaku saobracajnu deonicu za

najmanje dva vremenska preseka 10 godina i 25

godina.

Na osnovu Q25mer vrsi se dimenzionisanje putnog

profila i utvrdjuje sirina putnog pojasa na osnovu

Q10mer projektuje i gradi prva etapa.

PA-putnički automobili

LTV-laka teretna vozila (do 5t)

STV-teretna vozila nosivosti 1.5-5t

TTV-teška teretna vozila nosivosti preko 5t

AV-autovozovi

BUS-autobusi

Qnmer=PGDS*(FNČ/100)[voz/h]

8.Faktor n-tog casa i faktor vrsnog casa

Za neravnomernost saobracajnog opterećenja koja se

javlja u toku dana postoji “vrsni sat“ kada kroz putni

presek prodje najveci broj vozila u toku 60 minuta.

Na nasim putevima Od deset i trideset do dvanaest

casova. Samo vrsno casovno opterecenje ima

neravnomernost u toku svojih 60 min.

Pokazatelj neravnomernosti u toku vrsnog sata je

“Faktor Vrsnog Časa“:

FVČ=ČOmax/12*PMOmax

gde je

ČOmax- maksimalno časovno opterećenje a PMOmax- maksimalno petominutno opterećenje.

Na javnim vangradskim putevima FVČ je priblizno

0.80-0.85 na vangradskim putevima.

Opterecenje n-tog casa je 30.-60.

Casovno opterecenje i uzima se kao merodavno

opterecenje. Izborom n-tog casa obezbedjujemo

protok u toku 8760 – (n-1) sati godisnje, odnosno

preopterecenje (n-1) sati.

Faktor n-tog casa predstavlja procentualni odnos

saobracajnog opterećenja n-tog casa (ČOn) i PGDS.

FNČ=(ČOn/PGDS)*100%

Ovaj faktor zavisi od kraktera puta (gradski,

prigradski, medjugradski, turisticki).

9.Definicija gustine saobracajnog toka

Prve teoriske nauke kretanja vozila po putu zasnivale

su se na pretpostavci da se saobracajni tok ponasa

kao fluid, odnosno da je homogen. Analize su vrsene

za jednu saobracajnu traku na osnovu odseka puta

pod predpostavkom da svi ucesnici u saobracaju duz

cjelog puta imaju obezbjedjene iste iste uslove

voznje.

Osnovna zakonitost toka:

Q=G*V

Q-protok saob. toka

G-gustina saobracajnog toka

V-brzina saob. toka

10.Definicija protoka saobracajnog toka

Broj vozila koji u odredjenom periodu vremena

prodje kroz odredjeni putni presek predstavlja protok

(Q)

Q= G*V [voz/h];

G- gustina saobracajnog toka [voz/km];

V-brzina saobracajnog toka [km/h]

Ova zakonitost vazi za uslove da je saobracajni tok

homogen, odnosno da se ponasa kao fluid.

Posto nije tako, moramo definisati sledece parametre

Srednje vremensko odstojanje vozila u saobracajnom

toku:

∆t=3600/Q [sec]

Srednje odstojanje vozila u jednom vremenskom

periodu:

∆Ssr=1000/G [m]

Odatle sledi da je Q=1000*V/∆Ssr.

Ako kazemo da je V=const. onda mozemo reci da je

virtuelna duzina vozila lv=aV2+bV+c [m]

(a, b, c – faktori vrste vozila, kocenja, uslova puta,

vozaca...).

Prema tome dobijamo da je protok u funkciji brzine

jednak

Q=(1000*V)/( aV2+bV+c)

11.Odnos gustine, brzine i protoka saobracajnog

toka

Makroskopski - preko analogije sa fluidima.

Q= G*V – ako poznajemo zavisnost brzine od

gustine

V=f(g); Q=f(g); V=f(q)

N-propusna moć

Granične teorijske vrednosti pri idealnim uslovima

saobraćajnih toka na jednoj saobraćajnoj traci

N=Qmax 2400-2800 (PA/h);

Vkrit=50-60 (km/h);

G krit=40-45 (PA/km);

∆Ssr=22-25(m);

∆tsr=1.4-1.5 (sec)

Mikroskopski - razmatra se kretanje svakog vozila u

saobracajnom toku. Uz posmatranje parametara

ponasanja vozaca, uticaja drugih vozila.

Un+1=(a*Vmn+1/∆S')* ∆V[m/s2]

Un+1- ubrzanje ili usporenje vozila n+1 u

vremenskom presekut+T;

a-parametar osetljivosti vozila na promene u kretanju

vodećeg vozila;

Vn+1-brzina vozila n+1 u vremenskom preseku t+T;

∆S- odstojanje vozila ∆S=Xn-Xn-1 u vremenskom

preseku t;

∆V- razlika brzina, ∆V=Vn-Vn-1 u vremenskom

preseku t.

m,l – parametri modela

12.Odnos brzine i protoka saobracajnog toka

13.Odnos gustine i protoka saobracajnog toka

Porastom gustine saobracajnog toka raste i protok sve

sve dok se ne postigne Gkrit, dalji porast izaziva pad

protoka sve dok se ne dostigne gustina pri zagusenju i

prestaje kretanje vozila Gmax.

Kako je Q=V*G dobijamo da je brzina tangens ugla

koji zaklapa radijus vektor povucen iz koord. pocetka

i usmeren ka nekoj tacki na dijagramu G-Q.

G→0 Q→0 V→Vmax; Gmax Q→0 V→0; G→Gkrit

Q→Qmax V→Vkrit

Poslednji uslov je znacajan jer je tu Qmax=N i tu su

saobracajni zahtevi jednaki mogucnostima puta.

14.Propusna moc kao ekspolatacioni pokazatelj.

Propusna moc N [voz/h] je maksimalan broj vozila

koji kroz odredjeni putni presek moze proci u jedinici

vremena.

Idealni uslovi u teoriji ne mogu se uvek prakticno

primeniti.Pod prakticnom propusnom moci

saobracajne deonice podrazimjeva maksimalni protok

vozila u jedinici vremena sa tehnicko eksploataciono

najnepovoljnim karakteristikama saobracajnog toka.

Kada se posmatra putna mreza tada pojedini djelovi

putne mreze, deonice puta sadrze rampe raskrsnice,

semafore stoga je veoma vazno posebno za tranzitne

putne deonice da se proracuna propusna moc ili

kapacitet saobracajnice.

Prakticni obrasci za proracun N za autoputeve.

N=Qmax=2,000*N*Pc*Tc*Bc(voz/h po smeru).

N-propusna moc po smeru;

n-broj sobtracajnih traka po smeru;

Pc- korekcioni faktor koji odrazava zbirni uticaj

sirine saobracajne trake i udaljenost bocne smetnje za

t≥3,75 i udaljenost bocne smetnje >1,90m Pc=1

t- saobracajna traka;

Tc- korektivni faktor koji izrazava uticajucesca

teretnih vozila u saobracajnom toku.(za 0% teretnih

vozila Tc=1,0);

Bc-korektivni faktor koji odrazava uticaj ucesca

autobusa u saobracajnom toku (za 0% autobusa

Bc=1,0)

15.Merodavne brzine u razlicitim fazama

projektnih analiza

Brzina je polazni parametar u dimenzionisanju

elemenata situacionog i nivelacionog plana. Na njoj

se temelje svi kriterijumi kojima se ocenjuje

bezbednost i udobnost voznje. U zavisnosti od

stepena razrade projekta razlikuju se racunska (Vr) i

projektna (Vp) brzina.

16.Osnovna brzina Vo

U praksi se na jednom dionici puta ne primenjuju isti

elementi projektne geometrije tj prmjenjivace se

razliciti radijusi krivina iz ostrih u blage, razliciti

proticaji saobracaja... Kao polazni uslov definise se

osnovna brzinaV0. Osnovna brzina je indikator nivoa

usluge kada je proticaj saobracaja merodavan Qmer.

Odredjuje se na osnovu znacaja puta i konfiguracije

terena. Vo je priblizno jednaka srednjoj brzini Vo ≈

Vsr iz uslova V=f(Q) istovremeno se definise i kao

dozvoljen saobracajno opterecenje(Qd). Da bi bila

postignuta osnovna brzina potrebno je da je ostvarena

parcijalna preglednost.

17.Racunska brzina Vr

Racunska brzina Vr je usvojena teorijska vrednost

koja sluzi za proracun granicnih geometrijskih

parametara koji se mogu upotrebiti u procesu

trasiranja puta. Ona mora biti u saglasnosti sa

osnovnom brzinom Vo.

Ona mora ispunjavati uslov maksimalne usluge puta

stoga mora biti Vr>Vo.

Vr je najveca bezbedna brzina usamljenog vozila u

najostrijim uslovima puta. Vr=Vo + 20 km/h.

U odnosu na razne uslove puta, prostora, investicija

odredjujemo Vri (racunska investiciona brzina) za

pojedine deonice, sto predslavlja polazni programski

zadatak za idejni projekat

18.Projektna brzina Vp

Vp je teorijska vrednost brzine merodavna za

dimenzionisanje odredjenog elementa puta pri

uslovima sigurne i udobne voznje u slobodnom

saobracajnom toku.

To je realna brzina kojom ce se vozila kretati.

Merodavni faktor za njeno odredjivanje je sigurnost i

udobnost.

Odredjuje se prema projektovanoj trasi i mora se

nalaziti izmedju

Vri≤Vp≤maxVr .

Koristi se za projektovanje pop. nagiba, krivina,

preglednosti... Indikator je vrednosti projektnih

resenja pri ocenjivanju varjanti.

19.Nivo usluge kao eksploatacioni kriterijum

Nivo opterecenja Qmax=N ne pruza zadovoljavajuce

uslove i nije komforan za voznju. Ako znamo da sa

porastom gustine opada brzina, nivo opterecenja

racunamo na jedan od ova dva nacina:

1. Definisemo Qd dozvoljano< Qmax i racunamo

ostale potrebne parametre(V).

2. Za Vi i Gi utvrditi granicne protoke (Qi) i sa

njima uporedjivati realno opterecenje.Za ovaj

postupak neophodno je prethodno odrediti

zeljeni stepen saobracajnog komfora.

Drugi pristup omogucava bolju ocjenu odredjenog

stanja, pa u tom smislu HCM(Highway capacity

manual) uvodi pojam Level of service koji daje u

uvid stepen koriscenja propusne moci (Q/N) i srednju

brzinu saobracajnog toka (Vi).

Nivo usluge u sebi sadrzi sledece pokazatelje:

brzinu saob. toka,

stepen ometanja saobracaja,

slobodu manevrisanja,

bezbednost, komfor,

troskove eksploatacije.

Podeljen je na 6 nivoa usluge koji se oznacavaju

abecednim slovima od

A - uslovi slobodnog toka sa velikim brzinama

punom slobodom manervisanja

B – slobodan tok sa brzinama djelimicno

ogranicenim gustinom saobracaja

C – stanje stabilnog toka sa ogranicenim

brzinama i mogucnosti manervisanja

D – priblizava se satanju slabog manervisanja i

nestabilnog toka i malih brzina

E – uslovi nestabilnog toka sa voznjama u koloni

G=Gkrt , protok jednak propusnoj moci

Q=Qmax=N, V=Vkrt

F – brzine ispod kriticne velike gustine G>Gkrt i

protok od 0 do N

20.Brzina kao indikator nivoa usluge

Kao kvantitativni pokazatelj za kategorizaciju puteva

uvodi se brzina saobracajnog toka i stepen

iskoriscenja propusne moci (Qi/N).

Posto je protok u funkciji brzine, dolazimo da

zakljucka da je brzina osnovni pokazatelj nivoa

usluge.

Znamo da postoji medjuzavisnost brzina-protok

V=f(Q) stoga je V=f(Qi/N) pa je brzina saobracajnog

toka osnovni pokazatelj nivoa usluge.

21.Odredjivnje granicnog protoka Q za zadati

nivo usluga

Za autoputeve:

Qi=2,000*n*Pci*Tci*Bci(Qi/N)*FVC[voz/h/smeru]

Za puteve sa dve saobracajne trake:

Qi=2,000*Pci*Tci*Bci*(Qi/N)[voz/h/oba smera]

Qi protok na nivou usluge (i);

n- broj saobracajnih traka po smeru

Pci,Tci,Bci- korekcioni faktori za sirinu saobracajne

trake i bocne smetnje, ucesce teretnih vozila i ucesce

autobusa u funkciji nivoa usluga

FVC- faktor vrsnog casa za nivo usluga C i D.

22.Pokazatelji stanja saobracajnog toka

Pokazatelji stanja saobracajnog toka su (V) i (Qi/N)-

stepen iskoriscenja propusne moci.

Pored njih postoji i vremensko odstojanje vozila Δt

koji je bitan pokazatelj i njegova srednja vrednost

zavisi od protoka: ∆tsr=3600/Q[sec]

Sa porastom protoka opada srednje vremensko

odstojanje Δt=5[s]

-vremenska granica slobodne voznje

- voznja u koloni

-Procentualno ucesce slobodnih vozila u

saobracajnom toku brzo opada sa rastom protoka;

Q=2000 voz/h (vozi se u koloni).

U koncept nivoa usluge i brzine uzima se i srednja

vrednost brzina pojedinacnih vozila u toku. Kao

posledica nehomogenosti saobracajnog toka nastaju

odstupanja brzina od srednjih vrednosti jer prostorna

i vremenska odstojanja (Δs i Δt) susednih pojava nisu

konstantna.Razlika (ΔV) parova susednih vozila

opada sa porastom protoka u priblizno idealnim

uslovima.

Pokazano je na slici i granicno podrucije slobodna

voznja – voznja u koloni tj. granica koja definise

izvor inforamcija prema kojoj vozac uskladjuje svoje

ponasanje.

23.Preticanje-potrebe i mogucnosti sa aspekta

stanja saobracajnog toka

Mogucnost preticanja sporih vozila je presudan

parametar kod puta sa ukupno dve saobracajne trake.

Preticanje zavisi od duzine preglednosti, opterecenja

suprotnog smera, karakteristika vozaca,vrste vozila.

Potrebe za preticanjem rastu sa povecanjem Q;

V=f(Q).Imajuci u vidu da protok zavisi od gustine

saobracaja broj izvedeneh manevara ima svoj

maksimum pri nekom ogranicenom protoku.

Pri nivou usluge

A (P→0)(M→ Mmax);

E ( P→ Pmax)(M→0)

Granicni protok Qpkrit, broj realizovanih manevara

preticanja je 400 do 1000 voz/h/oba smera

Kod autoputeva broj promena saobracajnih traka za

Qkrit=1800 do 2200 voz/h/smer je 600-800 po satu za

jedan kilometar puta.Ova broj manevara je moguc jer

su manervi mnogo jednostavni zbog nivoa usluge i

prisustva dvije trake.

Stepen ometanja (So) se izrazava kao zbir tezina svih

nezavisnih kolona vozila koja predju kroz jedan putni

presek tokom jednog casa.Stepen ometanja je

kvantitativni pokazatelj preticajne potrebe.

So=Σ Pki /h

Pki={K2/ VKsr}*{( Δtq- Δtk)/ Δtk}

Pki- tezina kolone vozila;

K-broj vozila u koloni;

VKsr srednja brzina vozila u koloni ( brzina kolone);

Δtq-granicno vremensko odstojanjeizmedju

nezavisnih kolona (Δtq= 9s);

Δtk- vremensko rastojanje pojedinih vozila u koloni;

Pki raste sa porastom K, smanjuje se sa padom VKsr

pri vecoj zbijenosti Pki raste

Stepen ometanja saobracajnog toka u zavisnost od

protoka i sirine puta

P-potrebe preticanja u zavisnosti od protoka Q

M-mogucnosti preticanja u zavisnosti od protoka

24.Merodavno vozilo klao eksploatacioni

kriterijum

Merodavno vozilo je tipsko vozilo za koje se

odredjuju kriticni putni elementi

Za statičko dimenzionisanje saobraćajnog prostora

(V=0) merodavna vozila su max dimenzija, dok su za

vozno dinamičko dimenzionisanje putnih elemenata

(V=Vmax) merodavna najzastupljenija vozila

odredjenih kategorija.

MERODAVNO PUTNICKO VOZILO:

Duzina 3.30 do 4.90 m;

sirina 1.38 do 1.80 m;

visina 1.38 do 1.55 m.

Za merodavno putnicko vozilo usvojen je tip koji

svojim dimenzijama obuhvata 85% ucesnika u

saobracaju

MERODAVNO PUTNICKO VOZILO ima znacaj

pri prijektovalju pratecih objekata namenjenih

putnickim vozilima(odmorista, parkiralista). Na

slobodnim putnim deonicama prostorno

dimenzionisanje vrsi na osnovu gabaritnih mera

teretnih vozila.

MERODAVNO TERETNO VOZILO:

KAM-teretni automobil-kamion;

BUS-autobus;

(T+PP)-tegljac sa polu prikolicom;

(K+P)- kamion sa prikolicom...vucni vozovi.

Saobracajni prostor javnih puteva se dimenzionise

prema gabaritnim merama najveceg teretnog vozila.

Duzina:

KAM do 12 m;

BUS do 12 m;

T+PP do 15 m;

K+P do 18 m; sirina 2.5 m;

visina od 3.80 do 4.0 m [slika2]

Moguce kombinacije i raspored osovina teretnih

vozila.

25.Saobracaj i slobodni profil puta

Svi javni putevi u svetu i kod nas moraju da

obezbede uslove za saobracaj transportnih vozila sa

najvecim gabaritima.

Sirina=2.5 m a visina 4 m.

Potrebno je da se obezbedi putni prostor koji je

odredjen granicama saobracajnog i slobodnog profila.

Saobracajni profil-je prostor u kome se mogu naci

konture vozila koje se krece.

Sirina je zbir svih kolovoznih traka,a visina je

Hd=4.2 m (∆Hd=0.2 m velicina mogucih dnamickih

oscilacija).

Slobodni profil-predstavlja saobracajni profil uvecan

po sirini i visini zbog mogucih promena gabarita

vozila kada se ono ne krece (otvaranje vrata;nanosi

snega..). Posebno moramo obratiti paznju na

vertikalne krivine i ukrstanje puta sa elektro

vodovima.

26.Interakcija vozaca,vozila i okoline

V-V-O cine kiberneticki sistem u kojem funkciju

upravljanja ima vozac,objekat upravljanja je vozilo,a

okolina izvor informacija.

Posto na osnovu informacija na putu vozac upravlja

vozilom, projektovanje se mora vrsiti na osnovu

podataka o ponasanju vozaca i karakteristika vozila.

Vozac prima informacije iz spoljasnje sredine i

obradjuje ih,zatim dejstvuje na mehanizme vozila i u

odredjenom vremenskom periodu dolazi do promene

stanja kretanja koje vozac registruje svojim

culima,ovo je zatvoreni kiberneticki sistem.

Posto se pri projektivanju neki elementi idealizuju

nekad je potrebno da se iskljuci uticaj vozaca (racuna

se sa idealnim vozacem) i u ovom slucaju ne postoji

povratna sprega,ovo se naziva otvoreni kiberneticki

sistem.

Nivo idealizacije parametara zavisi od analize koja se

vrsi.Kod analize koeficijenta trenja idealizujemo

uslove okoline na mokar,ravan i cist kolovoz.Pri

dimenzionisanju granicnih elemenata puta uzima se

za merodavno kretanje usamljenog vozila.Za analizu

nivoa usluge i propusne moci uzima se za merodavno

vise vozila.

27.Reakcija vozaca

Proces reagovanja vozaca na trenutno nastalu

situaciju sastoji se iz

percepcije -uocavanja spoljnog nadrazaja(culom

vida);

identifikacija-izdvajanje kriticnog dela i shvatanje

stepena opasnosti(npr. Pjesak na putu);

procena-donosenje odluke (kociti, ubrzati,skrenuti);

sprovodjenje-akcija u kojoj se realizuje resenje.

Ovo se sve dogodi za neko realno vreme

(∆tr-vreme reakcije vozaca).

Ono zavisi od individualnih karakteristika vozaca.

Veoma su vazne i psihofizicke karakteristike vozaca

(umor,alkohol,starost,zdravstveno stanje).

Procenjuje se da je reakcija vozaca u stvarnim

uslovima 0.7-2.5 sekundi cak i 4 sekunde.

Razlikujemo reakciju vozaca kada je nadrazaj poznat

(voznja u koloni) tada je brza reakcija,i kad nadrazaj

nije poznat.

(tr)-merodavno vreme reakcije usvaja kao vreme

izmereno u 85% slucajeva,

za Evropu tr=2 sekunde

U toku (tr) vozilo predje Lr-prelazni put do momenta

delovanja kocnica.

Lr =V*tr/3.6 [m] ,

tr=2 sekunde sledi Lr = 0.556*V [m].

Fizioloska ogranicenja:Ljudski organizam ne reaguje

na brzinu kretanja vec samo na promenu brzine.Pri

promeni pravca javlja se radijalno ubrzanje na koje je

covek mnogo osetljiviji nego na poduzno ubrzanje.

Pri usporenju u=4.22 [m/s2] (~0.5g) javljaju se

nezeljene posledice.

Elementi puta se dimenzionisu za 0.25g do 0.35g.U

normalnim uslovima retko se prelazi u=0.3g.

Za radijalno ubrzanje gornja granica udobnosti je

0.35g; relativna udobnost je za <0.25g.

28.Vozac kao deo sistema V-V-O

Sa gledista bezbednosti saobracaja i udobnosti voznje

postoje tri vazna faktora:

vidno polje;

reakcija vozaca;

fizioloska ogranicenja.

Vidno polje je prostor koji je saglediv jednim

usmerenim pogledom.Njegove granice su odredjene

sirinom i dubinom.

Podrucja vidljivosti su:

periferno γ=120 o -180o;

izostreno α=3 o-5 o;

relativne ostrine β=10 o-15 o.

Izostrena vizura preglednosti se menja sa brzinom.

La-izostrena dubina vidnog polja.

La=ta*v[m]~ La=4V.

ta-vremensko rastojanje vozila od tacke na koju je

vozac podesio ziznu daljinu oka pri slobodnoj

voznji;u proracunima se uzima 12-14 sekundi.

v-brzina voznje u slobodnom toku [m/s].

V=100km/h , La oko 400m-ova duzina je dvostruko

veca od duzine zaustavnog puta.

U vremenu ta postoji rezerva za reakciju(donosenje

odluke i njeno izvrsavanje).

Kao krajnja granica dubine vidnog polja smatra se

1.5-2km.

Sa povecanjem vidnog polja (La) menja se sirina.Sa

prostornom brzinom povecava se dubina

akomodacije oka i suzava sirina vidnog

polja.Merodavna pozicija oka je na visini od 1.2m i

udaljenosti od desne ivice vozne trake datog smera

voznje 1.5m. Pri kretanju vozila u koloni vozac se

fokusira na vozilo ispred sebe,zanemaruje okolinu.U

slobodnoj voznji se vozac fokusira na informacije o

putu.

Ivicne linije imaju najznacajniju ulogu u upravljanju.

Desna ivica 33.5%; osovina 42.4%.

29.Znacaj hrapavosti kolovozne povrsine, koef.

trenja

Otpor klizanju pruza sila trenja (T), ona je jednaka

proizvodu normalne sile (N) i koef. trenja (f).

T=N*f.

Koeficijent trenja je bezdimenziona velicina koja

zavisi od brzina, vlaznost kolovoza, temperatura,

vrsta i stanje pneumatika, vrsta i stanje kolovoznog

zastora.Na f uticu i ulje, prasina i blato.

Pri velikim brzinama pneumatik nema vremena da

istisne vodu u kontaktnoj zoni vec lebdi podrzavan

hidraulickim potiskom. ''Aqua-planing''. To se desava

pri brzini >60km/h i debljini H2O vecoj od 2mm.

Standardno stanje kolovoza je: ravan, cist ili vlazan

kolovoz normalne hrapavosti. Za te uslove su

definisani tangencijalni (ft – u pravcu kretanja vozila)

i radijalni (fr).

ft se koristi pri analizama puta kocenja, pri proracunu

preglednosti i minimalnog radijusa vertikalnih

krivina. A fr u analizama horizontalnih krivina

(minR, Ipk)

30.Staticki i dinamicki parametri merodavnih

vozila

Staticke karatkteristike vozila

PA (duzina: 4.7m , sirina 1.75m ,visina 1.5m ,

Rs=6m);.

TV (broj osovina 3 , duzina 12.0m , sirina 2.5m ,

visina 4.0m , Rs=9.60m).

BUS (broj osovina 2 , duzina 12.0m , sirina 2.5m ,

visina 3.4m , Rs=11.50m).

TTV+PPR-autovoz (broj osovina 2+3 , duzina 15.5m

, sirina 2.5m, visina 4.0m , Rs=6.65m).

TTV+PR(vucni voz) (broj osovina 3+2 , duzina 18m

, sirina 2.5m , visina 4.0m , Rs=10.5m)

Gabaritni i dinamicki parametri merodavnih vozila su

osnova za oblikovanje saobracajnog prostora i

dimenzionisanje putnih elemenata.

Definise se zavisnosti minimalnog poluprecnika

spoljasnjeg kruga okretanja Rs i srednjeg radijusa R2

u funkciji ugla ukrstanja gama za potrebe

konstrujisanja raskrsnica,okretnca,serpentina, pristupi

objektima

Dinamicki parametri merodavnog putnickog vozila-

za proucavanje sigurnosti i udobnosti voznje

proucavaju se podaci sa grafika.

Za konstrukciju profila projektne brzine koriste se

navedene zavisnosti u podrucijima sa konstantnim

brzinama(kruzne krivine,poduzni nagib), dok se za

podrucija prilagodjavane brzine koriste:

Ubrzanje (usporenje)

merodavnog putnickog vozila je a=d=0.8m/s2,

teretnog vozila u=0,75-0,30 m/s2

31.Kretanje vozila na usponu

Prilikom kretanja vozila na usponu vozila u

zavisnosti od duzine puta i brzine kojom nalete na

uspon posle odredjenog perioda dostizu trajnu brzinu

cije su teorijske vrednosti date na dijagramima

teorijskih vrednosti trajnih brzina odvojeno za

putnicka i teretna vozila.

Teoriske vrednosti trajnih brzina merodavnog

putnickog vozila koje se koriste za konstrukciju

profila projektne brzine za putnicko vozilo

Teoriske vrednosti trajnih brzina merodavnog

putnickog vozila koje se koriste za konstrukciju

profila projektne brzine za teretno vozilo

32.Otpori kretanja vozila

Otpor pri kotrljanju (Wk) potice od trenja u lezistima

tockova, trenje na kontaktu tocka i kolovoza,

unutrasnjeg trenja u pneumatiku prilikom

deformacije, trenja kod prikljucnog vozila u vucnim

uredjajima.

Wk=wk*Gbr[N],

ako je voz na usponu

Wk=ωk*Gbr*cosα[N].

wk-raste sa porastom brzine, za brzinu do 80km/h wk

je 0.012 (za ravan kolovoz) a 0.040 (za ishaban

kolovoz).

Otpor nagiba (Wi)-to je sila koja se na usponu (+)

suprotstavlja a na padu (-) pomaze.

Negativna vrednost Wi predstavlja dopusku vucnu

silu

Wi=Gbr*iN [N]

Otpor vazduha (Wv) predstavlja ceoni

pritisakvazdusnih masa koje se suprotstavljaju

kretanju vozila, u manjoj meri otpor usled strujanja

vazduha oko vozila i otpor prostrujavanja Wv zavisi

od relativne brzine strujanja vazdusnih cestica (Vr),

ceone povrsine (F), aerodinamicke karakteristike

vozila – koef otpora vazduha (c);

od brzine kretanja, oblika vozila, gustine vazduha.

Wv=0,05*c*F*Vr2[N] za

PA (c=0.3-0.5; F=1.5-2.5m2);

za KAM (c=0.6-0.9; F=4-8 m2);

za BUS (c=0.7; F=6-8 m2)

Otpor inercijalnih sila (Wj) javlja se pri ubrzanom

kretanju vozila. Masa vozila dobija translatorno

ubrzanje, tocak rotciono ubrzanje

Wj=±Gbr/g*dv/dt*ρ [N].

ρ-koef. ucesca obrtnih masa, zavisi od konstrukcije

vozila i stepena prenosa.

ΣW=Wk±Wi+Wv = Gbr(Wk±iN)+Wv ...

Gbr(Wk±iN) – predstavlja ukupnu silu koja zavisi od

uslova puta.

33.Vucne karakteristike vozila

Kretanje vozila zavisi od uzajamnog dejstva motora,

stepena prenosa vucne sile na tockove i uzajamnog

dejstva tockova i podloge. Jednacina za vucnu silu

motora

Z=3.6*Ne*η/V [N]

Ne-snaga motora u [W],

V-brzina,

η-stepen korisnosti transmisije.

Vucni bilans vozila: da bi se vozilo potrebno je da

postoji vucna sila (Z) koja je u stanju da savlada

otpor kretanja (ΣW).

Za slucaj kada je V=const dV/dt=0 => Z=

Gbr(Wk±iN)+Wv [N].

Da bi definisali vucno-bilansne karakteristike,

potrebno je da odredimo vucnu silu u funkciji brzine

vozila:

Za regulisanje vucne sile koristi se menjač.

Hiperbola vuče važi za Z*V=const. i u tačkama

B,C,D,E je broj obrtaja motora maksimalan uz puno

iskorištavanje snage.

Tačka A predstavlja max brzinu kretanja vozila.

Najveća vrednost vučne sile u prvom stepenu

prenosa, a najmanja u direktnom (IV) stepenu

prenosa.

Za brzine manje od 80km/h otpor kotrljanja (Wk) je

konstantan.

Promenljivo kretanje nastaje kao posledica razlika

angažovanje vučne sile i sume otpora kotrljanja,

nagiba i vazduha. ±u je zančajan faktor u analizi

mogućih manevrisanja. Granična vrednost ubrzanja

odreĎuje se na osnovu prosečnih mogućih vozila i

puta.

34.Stabilnost vozila u krivini na isklizavanje

U krivinama deluje centrifugalna sila čiji je smer

dejstva radijalan.

C=m*(v2/R); C=(Gbr/g)*(v2/R),

R-poluprečnik krivine,

Gbr-težina vozila[N],

m-masa voz.,

g=9.81[m/s2].

Centrifugalnoj sili se suprotstavlja sila trenja

T=Gbr*fr;

fr-koef. radijalnog trenja.

Ova sila deluje u ravni kretanja kolovoza sa smerom

ka centru krivine.

Kada bi kolovozna ploča bila horizontalna(poprečni

nagib ip=0) uslov stabilnostibi bio:

T≥C tj.

Gbr*fr≥m* v2/R

a za granično stanje T=C, fr=m* v2/R, R= v2/(g* fr).

MeĎutim kolovozna ploča nikada nije horizontalna

zbog odvodnjavanja i savladavanja centrifugalne sile.

Aktivnoj komponenti centrifugalne sile C*cosα se

suprotstavljaju sile trenja

T=( Gbr* cosα+ C*sinα)*fr i komponenata težine u

pravcu poprečnog nagiba

Gbr*sinα.

Ravnotežni uslov je:

C*cosα=( Gbr* cosα+ C*sinα) *fr+Gbr*sinα

za cosα ≈1; sinα ≈tgα=ip i fr*ip≈0 kada se izraz

uprosti:

C/Gbr= fr+ip;

odnos C/Gbr=c predstavlja jediničnu centrifugalnu

silu.

Poprečni nagib se direktno suprotstavlja

centrifugalnoj sili dok ostatak (∆c=c- ip) poništava

radijalna komponenta trenja sa (fr); taj deo

centrifugalne sile osećaju vozilo i putnici kao bočni

pritisak.

Maksimalna vrednost bočnog pritiska je max∆c=max

fr, u slučaju ∆c>maxfr dolazi do bočnog klizanja.

Iz

C=(Gbr/g)*(v2/R) i C/Gbr= fr+ip

sledi osnovna jednačina stabilnosti:

v2*(g*R)= fr+ip ili R=v2/[g*( fr+ip)] [m]

u ovaj izraz se zamene

g=9.81 i v[m/s]=v[km/h]/3.6

dobije se

R=v2/[127*( fr+ip)] [m]

ovim je uspostavljena zakonitost odnosa

geometrijskih ikonstruktivnih parametara (R, fr, ip)

prema brzini vožnje.

35.Stabilnost vozila u krivinama na preturanje

Preturanje se javlja kaa rezultanta sile (c) i (Gbr)

padne izvan oslonacke tacke vozila.

c-centtrifugalna sila;

Gbr-težina vozila [N].

Vozilo će biti stabilno za uslov

Mstab≥Mpret,

Gbr*y≥c*z,

pa je c/Gbr=y/z, nepoznate veličine su y i z, one

zavise od nagiba kolovoza i mogu se izračunati preko

poznatih veličina h i b koje su const za svako vozilo.

cosα≈1, sinα≈tgα=ip, c/Gbr=V2/127R pa je

uslov stabilnosti vozila na preturanje:

V2/127R=(h*ip+b)/(h-b* ip)

Na preturanje opasna su izuzetno uska i visoka vozila

kada na njih deluje jaka(c) sila. U datim situacijama

obično se dolazi do istupanja otpora na klizanje tako

da se opasnost na preturanje ne dovodi u pitanje. U

dimenzionisanju se uzima samo stabilnost vozila na

bočno isklizavanje a provera stabilnosti vozila na

preturanje se vrši za dvospratne autobuse i specijalne

vrste teretnih vozila.

36.Vozno dinamički uslovi za određivanje minR

kružne krivine

minR možemo odrediti iz uslova stabilnosti vozila u

krivini.

minR će biti onaj pri kojem se koristi ((maxfr) max

vrednost koeficijenta radijalnog trenja i(maxip) max

poprečni nagib za datu (Vr) računsku brzinu.

minR= Vr2/127(maxfr+ maxip) [m].

maxip=7%

Minimalni radijusi se koriste kada je to jedino

prihvatljivo rešenje.

KOČENJE

Kočenjem se energija kretanja pretvori u toplotnu

energiju.Ona nastaje kada se aktivira sistem za

kočenje i stvara vestacki otpor koji je veći od otpora

pri normalnom kretanju.

Veličina sile kočenja (k) zavisi od otpora klizanja

(T).

Granično stanja prema teoriji se javlja pri

maxk=maxT.

Kočenje se javlja pri k<maxT, a k>maxT točkovi

vozila ce biti blokirani i nastupa čisto klizanje.

Maksimalna vrednost usporenja vozila je 9[m/s2], a

normalna vrednost je 3.5[m/s2].

U normalnim uslovima kocenje se vrsi bez

iskljucenja kvacila.

Pri projektnim analizama se razmatra kočenje sa

isključenim kvačilom sto je na stranu sigurnosti, pa

takvom kočenju zaustavni put je duži. Osnovna

diferencijalna jednačina kočenja:

-dV/dt=u=g(ft+wk+iN) [m/s2].

iN-podužni nagib puta

wk-koeficijent otpora kotrljanja

ft-koeficijent tangencijalnog trenja

(ako je – onda je pad, a ako je + onda je uspon)

37.Forsirano kočenje vozila

Ukoliko se naglim pritiskom kočnice trenutno

angazuje max ft i ono koristi do zaustavljanja vozila,

kretanje će na celoj dužini puta kočenja biti jednako

usporeno.

Dužina puta kočenja(Lfk) se izračunava

integraljenjem osnovne jednačine kretanja i jednaka

je:

Lfk=V2/254(ft+wk±iN) [m]

Da bi se ostvarilo forsirano kočenje potrebno je da

sila kočenja (k) bude trenutno angazovana i da se

ostvari max ft trenja.

MeĎutim vreme aktiviranja kočnica je 0.6[s]. I pri

angažovanju max ft javlja se max usporenja kod

(maxft+wk±iN) koje prelazi granice udobnosti.

Usporenje se javlja podužni udar ili trzaj ST=du/dt

koji predstavljaju udobnost. Relativna udubnost se

javlja za promenu ubrzanja ST=1.0(1.5)[m/s2] .Tako

da forsirano kočenje ne moze biti i udobno.

Forsirano kocenje se primenjuje kada se na putu javi

iznenada prepreka.

Slucaj forsiranog kočenja se uzima kao merodavan za

utvrĎivanje minimalne preglednosti.

38.Definicija zaustavnog puta i elementi za

sračunavanje pri forsiranom kočenju

Zaustavni put Lzp je put koji vozilo predje od trenutka

kada vozač uoči smetnju do momenta zaustavljanja.

On se sastoji od Lr put slobodne vožnje za vreme

reakcije vozača i Lik put koji vozilo preĎe od

aktiviranja kočnice do zaustavljanja:

Lzp= Lr+ Lik

Lzf=(tr*V/3,6)+(V2/254*(ft+Wk±iN)) [m]

Zaustavni put pri forsiranom kočenju se koristi u

proračunu vizure preglednosti za slučaj iznenadne

pojave nepokretne smetnje.

Za koeficijent trenja ft se uzima onaj koji pripada

početnoj brzini.

Wk specificni otpor kotrljanja je veoma mali pa se

zanemaruje.

iN poduzni nagib se uvodi pri usponima i

padovima>2%.

(tr) vreme reakcije u evropskim zemljama se uzima

tr=2,0[s] i smatra se da je ovim pokriven i vremenski

gubitak ”prihvatanja kočnice”.

39. Slobodno kočenje vozila

Kada se vozač naĎe u situaciji u kojoj ima dovoljno

vremena da sagleda situaciju i počne postepeno da

koči javlja se slobodno kočenje vozila koje se sastoji

iz tri faze:

1)usporenje je postepeno i raste od nule do odreĎene

vrednosti. u~2,0[m/s2], promena usporenja ST=du/dt

je ravnomerna u ST≤1.5[m/s2].

2)usporenje je const.

3)postupno opada do nule. Dužina puta kočenja se

može izračunati kao površina V/t dijagrama.

40.Definicija zaustavnog puta i elementi za

sračunavanje pri slobodnom kočenju

Zaustavni put (Lzp) je put koji vozilo preĎe od

trenutka kada vozač uoči smetnju do momenta

zaustavljanja. On se sastoji od (Lr) put slobodne

vožnje za vreme reakcije vozača i (Lik) put koji

vozilo preĎe od aktiviranja kočnica do zaustavljanja.

Lzp= Lr+ Lik.

Postoji zaustavni put pri forsiranom i slobodnom

kočenju. Zaustavni put pri slobodnom kočenju se

koristi u proračunu vizure preglednosti.

Glavni faktori su usporenje (u) i podužni udar (ST).

Pošto se kočenje obavlja postupno proračun se vrši sa

linearnim priraštajem do vrednosti maxST=1.5[m/s2] i

maxu=2.0[m/s3]