UNIVERZITET U SARAJEVU

FAKULTET ZA SAOBRAĆAJ I KOMUNIKACIJE

SEMINARSKI RAD IZ PREDMETA

Višekriterijumske analize odlučivanja kod saobraćajnih projekata

Tema rada: Definisanje kriterija i izbor tipa raskrsnice primjenom multukriterijske analize

Datum: 14.01.2015.

Predmetni nastavnik: V.prof.dr.Fadila KisoAsistent:

Studenti:Muris SeferagićSelma Skulić

Broj indeksa:409/6379420/6372

Usmjerenje: Cestovni saobraćajGodina studija: II god II(drugog) ciklusa

Rezultat rada:

Sadržaj

1.Kriterijumi za uvođenje raskrnica ili priključaka..................................................................................3

2.Izbor tipa raskrsnice primjenom multikriterijske analize.....................................................................5

2.1.Generalna podjela raskrsnica.......................................................................................................6

2.2.Osnovni kriterij za izbor tipa raskrsnice......................................................................................13

2.2.1 Kriterij saobraćajne sigurnosti.............................................................................................14

2.2.2 Kriterij protoka saobraćaja..................................................................................................18

2.2.3 Kriteriji prostornog uklapanja..............................................................................................21

2.2.4 Kriterij ekonomičnosti.........................................................................................................22

3.Multikriterijska analiza......................................................................................................................23

3.1 Vrednovanje podkriterija............................................................................................................23

4.Kriteriji za izbor tipa kontrole i geometrije raskrižja..........................................................................24

4.1 Općenito o primjeni semafora i postojećim kriterijima..............................................................26

4.1.1.Prednosti i mane semafora..................................................................................................26

4.2.Alternative postavljanja semafora..............................................................................................27

5.Razine usluge.....................................................................................................................................32

6.Nesemaforizirana raskrsnica.............................................................................................................35

7. Semaforizirana raskrsnica.................................................................................................................38

8. ZAKLJUČAK.......................................................................................................................................44

1

Uvod:

Kroz ovaj seminarski rad obrađena je tema "Definisanje kriterija i izbor tipa raskrsnice primjenom multukriterijske analize", koja predstavlja veoma kompleksnu materiu jer često se postavlja pitanje u planiranju i projektovanju saobraćajnica koji tip raskrsnice treba da se koristi. Primjenom raznih metoda, kriterija i definisanje razine usluge na osnovu postojećeg stanja može utvrditi koja je raskrsnica najpogodnija za određeno područje. Da bi se donijela pravilna odluka potrebno je u studiji opravdanosti izgradnje rasksnice provjeriti osnovne kriterije za izbor tipa raskrsnice. Proces planiranja počinje izborom tipa raskrsnice na određenoj projektnoj lokaciji. Potencijalna rješenja neophodno je primjenom multikriterijske analize, bazirane na osnovnim kriterijima za izbor tipa raskrsnice, uporediti i procjeniti njihovu primjenljivost.

U seminarskom radu objašnjene su detaljno svi tipovi raskrsnica, njihovi kriteriji, razine usluga kao i metode i načini kojima se odlučuje koji tip raskrsnice koristiti. Na raskrsnicama sa svjetlosnom signalizacijom važan utiecaj na funkcioniranje same raskrsnice i odvijanje toka, a time i definiranje kapaciteta i mjera efikasnosti, ima način rada semaforskih uređaja. Način i mogućnost pražnjenja stvorenih kolona, a time i efikasno odvijanje saobraćaja značajno ovisi o dužini ciklusa, tačnije o broju i dužini trajanja pojedine zelene faze i njihovoj progresiji.bNesemaforizirane raskrsnice predstavljaju najučestaliji element cjelokupnog cestovnog sistema, te njihovo funkcioniranje značajno utieče na kvalitet odvijanja saobraćaja na vangradskom sistemu cestovne mreže, naročito kod spoja lokalnih i regionalnih cesta.

2

1.Kriterijumi za uvođenje raskrnica ili priključaka

Postoji više kriterijuma za uvođenje raskrsnice ili priključka i međusobno se razlikuju po prirodi. Zbog toga moramo prilikom utvrđivanja primjerenosti uvođenja nove raskrsnice uvjek da provjerimo da li to odgovara sljedećim opštim kriterijumima:

1. kriterijum funkcionalnosti,2. kriterijum propusnosti,3. prostorni kriterijum,4. saobraćajno- bezbjednosni kriterijum.

Kriterijum funkcionalnosti - pod kriterijumom funkcionalnosti smatra se adekvatnost lokacije i položaja predviđene raskrsnice u globalnoj putnoj mreži nekog naselja u odnosu na njegovu funkciju i značaj. Radi se o provjeri lokacije i tipa predviđene raskrsnice sa aspekta njegove funkcije (namjena/značaj).

Kriterijum propusnosti - pod kriterijumom propusnosti smatra se utvrđivanje nivoa saobraćajne propusnosti predviđene raskrsnice na kraju planskog perioda i tome primjerena kontrola i izbor elemenata raskrsnice (broj saobraćajnih traka, provera potrebe za manipulativnim trakama, izbor načina vođenja saobraćajnih tokova).Sastavni dio provere kriterijuma saobraćajne propusnosti raskrsnice u urbanoj sredini je i provjera udaljenosti od prethodne odnosno sljedeće raskrsnice, provera kriterijuma lociranja raskrsnice između dve postojeće (ili predviđene) uzastopne raskrsnice. Zbog činjenice da su raskrsnice ometajući faktor koji utiče na odvijanje saobraćaja između raskrsnica, treba barem na putevima viših kategorija da bude što veće njihovo međusobno odstojanje. Preporučeno međusobno odstojanje površinskih raskrsnica, predstavljeno u nastavku, proizlazi iz opšte funkcije raskrsnice, njene namene i značaja u globalnoj mreži puteva, iz osobenosti načina vođenja saobraćaja i zahteva saobraćajne signalizacije (usmeravajuća-"putokazna" signalizacija). Izvan urbanih područja treba da budu međusobna odstojanja raskrsnica – ukoliko ih je moguće sasvim slobodno birati – određena tako, da je između raskrsnica moguće zadovoljiti zahteve koji proizlaze iz minimalne preticajne dužine odn. željene preticajne dužine. Ako navedeni zahtev nije moguće ispuniti, potrebno je proveriti mogućnost udruživanja pojedinačnih parova raskrsnica (tj. "par raskrsnica"), a odsjeke između pojedinačnih raskrsnica ili parova raskrsnica oblikovati tako da je na njima moguće preticanje. Najmanja udaljenost između dve raskrsnice koje čine "par raskrsnica" dobijamo na osnovu elemenata raskrsnice (npr. dužine traka za skretanje ulevo). U takvom slučaju potrebno je za obe raskrsnice upotrebiti jedinstvenu usmeravajuću signalizaciju

Prostorni kriterijum - vrsta i način raspodjele saobraćaja na površinskim raskrsnicama i priključcima, broj saobraćajnih traka, izvođenje usmerenih traka... utiču na izbor projektno-tehničkih elemenata raskrsnice, a time i na potrošnju prostora koji je potreban za izvođenje

3

raskrsnice. Radi se, dakle, o proveri da li je prostor zadovoljavajući za izvođenje predviđene raskrsnice sa elementima koji odgovaraju kriterijumu propusnosti.

Saobraćajno - bezbednosni kriterijum - pod saobraćajno - bezbjednosnim kriterijumom smatra se provera nivoa saobraćajne bezbjednosti predviđene raskrsnice, koju će pružiti predviđena vrsta i način rasporeda saobraćaja, upotrebljeni projektno-tehnički elementi raskrsnice i raspoloživ prostor. Radi se, dakle, o provjeri upotrebljenih elemenata za zadovoljenje kriterijuma funkcionalnosti, propusnosti i prostornog kriterijuma iz aspekta saobraćajne bezbjednosti. Ranije navedene globalne kriterijume potrebno je proveriti bez obzira na to da li se radi o rekonstrukciji ili novogradnji. Važnost i redoslijed nabrojanih globalnih kriterijuma zavisi od realnih okolnosti i razlikuje se od slučaja do slučaja.

2.Izbor tipa raskrsnice primjenom multikriterijske analize

U toku planiranja i projektovanja saobraćajnica često se postavlja pitanje koji tip raskrsnice se treba primijeniti: rotor iii klasicna raskrsnica. Da bi se donijela pravilna odluka potrebno je u studiji opravdanosti izgradnje rasksnice provjeriti osnovne kriterije za izbor tipa raskrsnice. Proces planiranja počinje izborom tipa raskrsnice na određenoj projektnoj lokaciji. Potencijalna rješenja neophodno je primjenom muItikriterijske analize, bazirane na osnovnim kriterijima za izbor tipa raskrsnice, uporediti i procjeniti njihovu primjenjivost. Osnovni kriteriji koji se uzimaju u obzir pri izboru tipa raskrsnice su:1. Kriterij saobraćajne sigurnosti2. Kriterij protoka saobraćaja, 3. Kriterij prostornog uklapanja i 4. Kriterij ekonomičnostiIzbor tipa raskrsnice a time i primjenjenih projektnih elemenata u zavisnosti je od kategorije saobraćajnice i njene funkcije u mreži te odnosa prognoziranih intenziteta i propusne moći. Uslovi odvijanja saobraćaja na raskrsnici moraju biti tako regulisani da obezbjeđuju maksimalnu sigurnost svih učesnika u saobraćaju i potreban protok saobraćaja. Pri izboru tipa raskrsnice treba težiti unifornim rješenjima čime se kod vozača doprinosi stvaranju "slike očekivane situacije" i prepoznatljivosti kategorije saobraćajnice sto pozitivno utiče na ponašanje vozača a time i na nivo sigurnosti. Pored toga na izbor tipa raskrsnice utiču uslovi lokacije raskrsnice, uklapanje u raspoloživi prostor (građevinsko i estetski) i uticaj na okolinu. Tip raskrsnice i primjenjene mjere uslovljavaju j troškove građenja i održavanja te i to treba uzeti u obzir pri izboru tipa raskrsnice.

Raskrsnica/raskrižje je površina na kojoj se ukrštaju/križaju ili spajaju dva puta/ceste ili više puteva/cesta, kao i šira saobraćajna/prometna površina koja nastaje ukrštanjem/križanjem, odnosno spajanjem puteva/cesta.

2.1.Generalna podjela raskrsnica

4

Raskrsnice se generalno mogu podijeti na:

1. raskrsnice u nivou ili površinske raskrsnice 2. raskrsnice u više nivoa ili denivelisane raskrsnice.

Raskrsnice u nivou predstavljaju najbrojniju grupu raskrsnica u putnoj mreži. S obzirom na oblik i način regulisanja saobraćaja, površinske raskrsnice se mogu podijeliti na:

1. klasične raskrsnice i 2. kružne raskrsnice3. turbo rotori

Klasične raskrsnice

Pod klasčnim raskrsnicama se, u ovom radu, podrazumjevaju priključci (T oblika) i ukrštaji (+ oblika) koji s ozirom na način regulisanja saobraćaja mogu biti nesignalisane i signalisane raskrsnice.

Nesignalisane raskrsnice su raskrsnice na kojima se regulisanje saobraćaja vrši davanjem prava prvenstva prolaza jed nom putnom pravcu primjenom horizontalne i vertikalne saobraćajne signalizacije.

Slika 1. Nesignalisana raskrsnica

5

Signalisane raskrsnice su raskrsnice na kojima se vrši regulisanje saobraćaja i kontrola prava prvenstva prolaza primjenom svjetlosnih signala.

Slika 2. Signalisana raskrsnica

Kružne raskrsnice

Kružna raskrsnica je kanalizirana raskrsnica kružnog oblika sa neprohodnim ili djelomično prohodnim središnjim ostrvom i kružnim voznim tokom na koji se vežu tri ili više priključnih cesta u nivou, a u kojem se saobraćaj odvija u suprotnom smijeru od kazaljke na satu.Prednosti kružnih raskrnica:

1. U pogledu sigurnosti - Imaju manji broj konfliktnih tačaka u poređenju sa klasičnim raskrsnicama - Manje brzine uslovljene geometrijom raskrsnica smanjuju broj incidenata

2. U pogledu kapaciteta - "Trougao" umesto znaka "Stop" uzrokuje manje razmake između vozila - Kada se posmatra samo jedna raskrsnica, savremene raskrsnice sa kružnim okom daju

veći kapacitet od signalisanih raskrsnica

3. U pogledu vremena čekanja

- Generalno, čekanje kod raskrsnica sa kružnim tokom je manje nego kodekvivalentnih signalisanih raskrsnica

6

- Za vreme crvenog i žutog svetla kod signalisanih raskrsnica, javlja se nepotrebno vreme čekanja bez obzira na slobodni prostor za prolazak kroz raskrsnicu

4. U pogledu koštanja - Generalno se zahtevaju manje širine saobraćajnica - Troškovi održavanja signalisanih raskrsnica su veći nego raskrsnica sa kružnim tokom - Troškovi usled saobraćajnih nezgoda su manji zbog manjeg broja i težine nezgoda.

5. U pogledu kretanja pešaka i biciklista - Razdelna ostrva povećavaju bezbednost pešaka - Manje brzine na savremenim raskrsnicama sa kružnim tokom trebalo bi da povećaju

bezbednost biciklista

6. U pogledu zaštite čovekove sredine

- Raskrsnice sa kružnim tokom smanjuju potrošnju goriva u odnosu na signalisane raskrsnice, usled smanjenja naglog ubrzavanja i kočenja

- Raskrsnice sa kružnim tokom takođe smanjuju i nivo buke u odnosu na signalisane raskrsnice

7. U estetskom pogledu - Raskrsnice sa kružnim tokom su u estetskom pogledu daleko prihvatljivije u odnosu

na klasične signalisane raskrsnice i daju mnogo veće mogućnosti za estetsko oblikovanje

Nedostaci savremenih raskrsnica sa kružnim tokom

1. U pogledu sigurnosti - Nenaviknutost vozača na raskrsnice sa kružnim tokom, može u po četku uzrokovati

povećanje broja nezgoda

2. U pogledu kapaciteta - Primena koordinisane svetlosne signalizacijena nizu raskrsnica može generalno

povećati kapacitet mreže - Signalisana raskrsnica može biti bolje rešenje kada raskrsnica povremeno ima veći

saobraćaj od projektovanog

3. U pogledu vremena čekanja - Vozačima može smetati izgubljeno vreme uzrokovano skretanjem sa pravca tokom

prolaska kroz raskrsnicu

4. U pogledu koštanja - Troškovi građenja mogu biti veći kod raskrsnica sa kružnim tokom

7

- Na nekim lokacijama raskrsnice sa kružnim tokom mogu zahtevati povećano osvetljenje, što povećava cenu koštanja i eksploatacije

5. U pogledu kretanja pešaka i biciklista - Male dimenzije raskrsnica sa kružnim tokom mogu uzrokovati osećaj neprijatnosti

kod biciklista - Raskrsnice sa kružnim tokom zahtevaju duže putanje kretanja pešaka i biciklista - Raskrsnice sa kružnim tokom mogu povećati vreme čekanja pešaka tražeći pogodan

razmak za prelazak

Slika 3. Kružna raskrsnica

Turbo Rotori Turbo rotori su nastali kao rezultat težnje da se poveća kapacitet dvotračnih kružnih tokova,zadržavajući sigurnost jednotračnoh kružnih tokova. Turbo rotore karakteriše :

1. nema promjene saobraćajnih traka u kružnom toku2. nema potrebe zaustavljanja3. mala brzina prolaska kroz kružni tok

Prednosti turbo rotora: visok protok saobraćaja često može dovesti do zagušenja soabraćaja na jednotračnim kružnim tokovima, sa povećanjem traka povećava se kapacitet ali smanjuje sigurnost. Turbo rotori istovremeno rješavaju ova dva navedena problema. Turbo rotori traže od vozača da na ulazu u samu odabere traku u skladu sa svojim izlazom iz turbo rotora tako da nije moguća promjena traka u području kružnog toka. Istraživanja i eksperimenti su pokazali da se broj saobraćajnih nesreća smanjuje za 72% u odnosu na višetračne kružne tokove.

8

Niska brzina u turbo rotorima ne znači i nizak kapacitet. Obezbjeđenjem male brzine ali ujedno stabilnog i održivog saobraćajnog toka omogućuje se ista efikasnot kao kod všetračnih kružnih tokova. U turbo rotorima, zbog geometrije i nemogućnosti promjene traka je smanjen broj konfliktnih tačaka, svega 10 konfliktnih tačaka na ulaza.

Prednosti turbo rotora prema riječima vozača su naredni :1. vozača se kreće „vlastitom“ trakom2. nema prestrojavanja3. uvijek se tačno zna ko ima prednost4. manja brzina vožnje5. saobraćajna signalizacije je lako shvatljiva

Potencijalna rješenja neophodno je primjenom multikriterijske analize, bazirane na osnovnim kriterijima za izbor tipa raskrsnice, uporediti i procjeniti njihovu primjenljivost.

Slika 4. Razdvajanje traka u turbo-rotoru

9

Slika 5. Projekat turbo-rotora Maribor

Denivelisane raskrnice

Denivelisani priključci i raskrsnice moraju biti izvedeni tako da zadovolje sledeća osnovna načela:Prilagođavanje saobraćajnog spoja kategoriji puteva u mreži radi ostvarivanja jedinstvenih uslova vožnje i svih saobraćajnih operacija na dužim deonicama.Obezbeđivanje saobraćajne bezbednosti svih operacija ispred, unutar i posle spoja puteva.Saobraćajni protok pojedinačnih elemenata priključka ili raskrsnice i ukupan protok kompletnog denivelisanog priključka odnosno raskrsnice moraju odgovarati protoku puteva koji se ukrštaju.Pri obezbeđivanju potrebne bezbednosti i protočnosti raskrsnice, mora se postići ekonomska opravdanost priključka ili raskrsnice.

10

Slika 6. Denivelisana raskrsnica

Saobraćajna bezbednost

Denivelisani priključak ili raskrsnica su saobraćajno bezbedni tada, kada se njihovi suštinski elementi mogu pravovremeno razaznati i razumeti, te na taj način postanu prohodni bez teškoća ili dilema o ispravnosti i bezbednosti vožnje. Zbog visokog nivoa usluge koju nude autoputevi i zbog velikih brzina, kao i sve veće gustine saobraćaja, gorenavedeni uslovi su izuzetno važni.U načelu, ti uslovi se zadovoljavaju na sledeće načine: raspoznavanje priključka ili raskrsnice ostvarujemo tako, da ih više puta označimo izrazitom i pravovremeno postavljanom vertikalnom signalizacijom. Tačke u kojima se saobraćajni tokovi razdvajaju ili spajaju moraju biti izrazito i jasno označene prvenstveno samim vođenjem pojedinačnih elemenata. Osim toga, moramo ih dodatno obeležiti tablama za smjer i horizontalnom signalizacijom.

Preglednost priključka ili raskrsnice je obezbeđena ako su na pojedinačnim saobraćajno važnim elementima obezbeđene dovoljne dužine preglednosti i polje preglednosti (pregled nad događanjem na drugim delovima koji se približavaju elementu koji je predviđen za saobraćajnu operaciju). Razumljivost priključka ili raskrsnice ostvaruje se standardizovanim izvođenjem pojedinačnih elemenata raskrsnice, gde se razdvaja, spaja ili prepliće više saobraćajnih tokova. Izbor sistema denivelisanog priključka ili raskrsnice je od sekundarnog značaja. Denivelisane priključke i raskrsnice je potrebno projektovati na takav način, da se uravnoteže saobraćajni i saobraćajno-bezbednosni efekti sa troškovima izgradnje.

Saobraćajna propusnost

Saobraćajna propusnost denivelisanih priključaka i raskrsnica još uvek nije u potpunosti istražena, zato je za pojedinačne elemente moguće dati samo približne kritične vrednosti koje takođe zavise od svih saobraćajnih dešavanja, saobraćajnih navika i saobraćajnih očekivanja na širem području (u našem slučaju na području cele države).Zbog

11

toga je ovde i u svim narednim poglavljima u kojima su dati grafikoni za saobraćajno dimenzionisanje pojedinačnih elemenata potrebno preuzimati niže vrednosti, odnosno potrebno je, ako je moguće, u odnosu na date vrednosti za jedan stepen predimenzionisati pojedinačne elemente. Saobraćajna propusnost (za nivo usluge D) za jednu saobraćajnu traku iznosi 1800 vozila/čas. Ako se ta količina ostvari ili čak premaši, na izlazima, ulazima i na mestima preplitanja nastajaće konfliktne situacije ili potpuni zastoji.Pri svakom planiranju denivelisanog priključka odnosno raskrsnice, pre dalje detaljnije obrade potrebno je izraditi saobraćajnu analizu na bazi strukovno priznate metodologije.

Saobraćajna ekonomičnost

Zbog ograničenja u prostoru, udaljenosti između denivelisanih priključaka i ekonomičnosti, nije moguće za rampe denivelisanog priključka zahtevati iste elemente kao na otvorenoj trasi. Upotrebom manjih elemenata saobraćajna propusnost se, po pravilu, ne pogoršava, a saobraćajna bezbednost se čak poboljšava.

Uslovi za primjenu denivelisanih raskrnica:

- ukupna opterećenja prelaze12.000voz/dan(autoputevi i brzi putevi koji inače zahtijevaju denivelisane raskrsnice, dok se za ostale mora naći ekonomsko opravdanje)

- sporedni pravac treba da ima više od 3.000 voz/dan put najmanje III razreda ; za manja opterećenja nije ekonomski opravdano-rješenje povezivanja takvog pravca ostvariti indirektno kroz putnu mrežu

- ritam raskrsnica : kod brzih dvotračnih puteva optimalno rastojanje na 10 – 15 km, kod autoputeva sa više od 20.000voz/dan,12-18 km, kod autoputeva sa naplatom rastojanja između raskrsnica se povećavaju za 20-25

2.2.Osnovni kriterij za izbor tipa raskrsnice

Raskrsnice su mjesta u saobraćajnom sistemu gdje su problemi saobraćajne sigurnosti i protoka saobraćaja naglašeni. Vozači moraju na raskrsnici da obrate pažnju na više faktora nego na slobodnim dlonicama. Istovremeno preduzimaju radnje prestrojavanja, smanjenja brzine, kocenja pri skretanju, kocenja zbog propustanja ukrstajuceg saobracaja i sl. Stoga izboru tipa raskrsnica treba prethoditi detaljna analiza i poredenje mogucih alternativa.

U toku planiranja i projektovanja saobraćajnica često se postavlja pitanje koji tip raskrsnice se treba primijeniti: rotor iii klasicna raskrsnica. Da bi se donijela pravilna odluka potrebno je u studiji opravdanosti izgradnje rasksnice provjeriti osnovne kriterije za izbor tipa raskrsnice.

Osnovni kriteriji i podkriteriji koji se vrednuju pri izboru tipa raskrsnice su:

1. Kriterij saobraćajne sigurnosti, sa podkriterijima:

12

- uslovi lokacije i - konfliktne tačke 2. Kriterij protoka saobraćaja, sa podkriterijima: - kvalitet protoka i - geometrijske karakteristike 3. Kriterij prostornog uklapanja, sa podkriterijima: - površinsko uklapanje i - estetsko uklapanje 4. Kriterij ekonomičnosti, sa podkriterijima: - troškovi građenja i - troškovi održavanja

Na izbor tipa raskrsnice utiču i osnovni funkcionalni uslovi koje svaka raskrsnica mora da ispuni:

1. prepoznatljivost, 2. uočljivost 3. preglednost, 4. razumljivost za korisnika, 5. provoznost, 6. kompletnost, 7. uravnoteženost.

2.2.1 Kriterij saobraćajne sigurnosti

Saobraćajna sigurnost je jedan od osnovnih kriterija po kom se određuje kvalitet saobraćajnog sistema. Nivo saobraćajne sigurnosti raskrsnice zavisi prije svega od tipa raskrsnica, brzina vožnje i broja potencijalnih konfliktnih tačaka. Izbor tipa raskrsnice treba uskladiti sa funkcionalnom kategorizacijom saobraćajnica. Pod ovim se podrazumijeva prikladnost tipa raskrsnice sa obzirom na funkciju i značaj puteva koji se povezuju u raskrsnici.

Polazeci od funkcije u mreži moguće je puteve prema hijerarhiji u mrezi generalno podijeliti na:

- daljinske, - vezne, - sabirne i - pristupne

Primjena klasične raskrsnice moguća je na svim raskrsnicama veznih, sabirnih i pristupnih (magistralnih, regionalnih i lokalnih) puteva. U slučaju da se izabere klasična raskrsnica morao bi jedan od priključnih puteva da se kategoriše kao glavni a drugi kao sporedni pravac te da se uvedu mjere regulisanja saobraćaja. Geometrijska forma raskrsnice omogućava

13

nepoštovanje prava prvenstva prolaza zbog čega je moguće povećanje koncentracije konflikata rizika nastajanja saobraćajnih nesreća.

Primjena kružnih tokova/turbo rotora moguća je također na svim raskrsnicama veznih, sabirnih i pristupnih ( magistralnih, regionalnih i lokalnih) puteva. Posebne mjere regulisanja (proglašavanje glavnog i sporednog pravca) nisu potrebne, a putevi koji se povezuju u rotoru zadržavaju svoju kategoriju. U rotoru je jasno i nedvosmisleno ustanovljeno pravo prvenstva prolaza. Vozac u kružnom toku ima prednost nad vozilom koje mu dolazi sa desne strane.Primjena rotora je poželjna u situacijama kada je veliki procenat lijevih skretanja te u situacijama kad glavni saobraćajni tok skreće.

Velika brzina vožnje je najčešci uzrok nastanka saobraćajnih nesreća. Saobraćajne nesreće su bitan pokazatelj saobraćajne (ne)sigumosti. Brzina voznje od 10m/s (36km/h) je prema nekim istrazivanjima (Wouters, 1987) granična brzina između nastanka lakših i težih fizičkih povreda pješaka i biciklista.

Dostizanje visokog nivoa saobraćajne sigurnosti je jedino moguće pri malim brzinama i homogenoj saobraćajnoj situaciji koja se očituje u maloj razlici u brzinama vožnje i smjeru kretanja. Tamo gdje su razlike u brzinama kretanja velike neophodno je učesnike u saobraćaju razdvojiti sto se postiže pravilnim izborom tipa i oblika raskrsnice.

Klasične raskrsnice, nasuprot rotorima, omogućavaju zbog zadržavanja smjera kretanja znatno veće prolazne brzine od gore navedene kritične brzine.

U periodima dana kada je saobraćajno opterećenje manje (van perioda vršnog sata) i noću često se na klasičnim raskrsnicama vozi prebrzo i ne poštuje pravo prvenstva prolaza (na semaforiziranim raskrsnicama prolaz kroz crveno svjetlo), sto dovodi do sudara vozila, često sa tragičnim posljedicama.Geometrijske forme rotora, koje se preporučuju u ovom priručniku, uslovljavaju brzine vožnje kroz rotor (uključujući brzinu pri ulasku i izlasku) između 35 i 40km/h. Kod rotora se nesreće sa tragičnim posljedicama zbog nepoštovanja prava prvenStva prolaza gotovo i ne događaju, a ako se i događaju onda zbog uslovljene male brzine za posljedicu imaju samo materijalne štete.

Podkriterij uslovi lokacije

Podkriterijem uslovi lokacije sagledava se primjenjljivost određenog tipa raskrsnice prema kriteriju saobraćajne sigurnosti uz zadovoljene funkcionalnih uslova lokacije koje svaka raskrsnica treba da zadovolji s aspekta saobraćajne sigurnosti, a to su:

- prepoznatljivost, - uočljivost, - preglednost, - razumljivost za korisnika

14

Za svaki predloženi tip raskrsnice obavezno je u studiji opravdanosti uvođenja raskrsnice kontrolisati preglednost prema uputama iz smjernica i provoznu brzinu raskrsnice. Provozna brzina je brzina ravnog prolaza kroz raskrsnicu i kod klasicne raskrsnice je teoretski ograničena samo mogućnostima vozila.

Kontrola provozne brzine kod rotora svodi se na određivanje radijusa vozne Iinije i pripadajuće provozne brzine. Vozna linija predstavlja putanju kretanja osovine standardnog putničkog auta. U ovoj metodi se polazi se od toga da se vozna linija nalazi na odstojanju od 1m od potencijanlnih kritičnih tačaka konkretnog projektovanog rotora.Prema istraživanjima u Holandiji evidentno je da je prolazna brzina veća sto je unutrašnji radijus manji jer je vozna linija ispruženija. Prema istim istraživanjima se provozna brzina kod jednotračnih rotora kreće od 38 do 41km/h a kod dvotračnih rotora od 47 do 85km/h pri unutrašnjim radijusima od 30 d0 10.5m. Na osnovu rezultata pomenutih istraživanja se moze zaključiti da dvotračni rotori nikad ne zadovoljavaju postavljeni uslov da je maksimalna brzina ravnog prolaza kroz rotor izmedu 35 i 40km/h. Ovo je jedan od osnovnih razloga sto su dvotračni rotori zabranjeni najnovijim holandskim smjernicama (maj 2008) za rotore.

Unutrašnji radijus(m)

Provozna brzina u rotoru (km/h)

Jednotračni Dvotračni Turbo10,5 38-41 65-85 37-4112 37-39 57-70 37-3915 37-38 50-56 38-3920 38 47-50 4025 40 48 4230 41 47 44

Tabela 1. Provozne brzine kod rotora

Način vožnje pri ravnom prolazu kroz turbo rotor je adekvatan načinu vožnje kroz jednotračni rotor te su i provozne brzine u turbo rotoru uporedive sa onima kod jednotračnih rotora. Za standardne početne-unutrašnje radijuse turbo rotora 12.5, 15 i 20m su prolazne brzine imedu 38 i 40km/h zadovoljavaju postavljeni uslov (35 i 40km/h).

Konfliktne tačke

Raskrsnice su saobraćajne površine na kojima se saobraćajni tokovi ukrštaju, prepliću, spajaju i razdvajaju i na taj način stvaraju konfliktne tačke i konfliktna područja.Broj konfliktnih tačaka i veličina konfliktnog područja raskrsnice zavisi od tipa raskrsnice te broja priključnih saobraćajnih tokova. Što raskrsnica ima veći broj konfliktnih tačaka i što je veće konfliktno područje to je nivo saobraćajne sigurnosti raskrsnice niži.

15

Nivo saobraćajne sigurnosti na raskrsnicama moguće je povećati smanjenjem broja konfliktnih tačaka kao i smanjenjem veličine konfliktnog područja, što se postiže izborom načina vođenja saobraćajnih tokova odnosno oblikovanjem i uređenjem raskrsnice i izborom tipa raskrsnice.Jedno četvorokrako raskrižje dvosmjernih cesta sadriži 32 potencijalne konfliktne tačke (16 ukrštanja, 8 razdvajanja i 8 spajanja), trokrako raskrižje 9 (3 ukrštanja, 3 razdvajanja i 3 spajanja).Zbog kružne geometrijske forme je u rotoru smanjen broj konfliktnih tačaka u odnosu na klasične raskrsnice. Rotori sa cetiri priključna kraka imaju uvijek 4 tačke razdvajanja.

Kod jednotračnih i turbo rotora izbjegnute su konfliktne tačke ukrštanja. Jednotračni rotor ima same 4 potencijalne konfliktne tačke spajanja i nema konflikata ukrštanja. Turbo rotor ima same 10 konfliktnih tačaka spajanja.

Slika 7. Konfliktne tačke klasične raskrsnice

16

Slika 8. Konfliktne tačke dvotračne kružne raskrsnice(lijevo) i turbo rotora(desno)

Dvotračni rotor je nesigurniji od jednotračnih i turbo rotora jer ima 16 konfliktnih tačaka od čega 12 spajanja i 4 konfliktne tačke zbog preplitanja, a u slučaju dvostrukih izlaza pojavljuju se i ukrštanja.

2.2.2 Kriterij protoka saobraćaja

Saobraćajno opterećenje je osnova za projektovanje dijelova saobraćajnog sistema. Za definisani projekat raskrsnice i poznatu raspodjelu saobraćaja po smjerovima kretanja neophodno je provjeriti kvalitet protoka saobraćaja. Kvalitet protoka saobraćaja određen je:

- kapacitetom raskrsnice, - stepenom zasićenosti (l/C) i - vremenom čekanja

Kapacitet raskrsnice

Kapacitet raskrsnice predstavlja najveći broj vozila koji može da prođe kroz raskrsnicu u toku mjerodavnog perioda pod određenim uslovima. Kapacitet raskrsnice je uslovljen nekolicinom faktora, prije svega strukturom saobraćajnih tokova, raspodjelom intenziteta po smjerovima kretanja, geometrijskom formom i načinom regulisanja raskrsnice te vremenskim uslovima i načinom korištenja raskrsnice odnosno ponašanjem učesnika u saobraćaju.

Kod planera i projektanata postoji potreba da u ranoj fazi planskog perioda na osnovu očekivanih intenziteta provjere mogućnosti primjene različitih tipova raskrsnica. Za te potrebe mogu se koristiti empirijske metode provjere kapaciteta bazirane na rezultatima višestrukih istraživanja. Jedan od mogućih pokazatelja je maksimalni dnevni intenzitet izražen u

17

ukupnom broju vozila na dan. Raskrsnicu određenog tipa je moguće primijeniti ako je ukupni odnosno maksimalni dnevni intenzitet prilaznog saobraćaja manji od granične vrijednosti.

Ukoliko se na raskrsnici očekuje maksimalni dnevni intenzitet manji od 25.000 voz/dan preporučuje se primjena jednotračnih rotora. U slučaju većih intenziteta preporučuje se primjena turbo rotora iii eventualno dvotračnih rotora.

Ukoliko je očekivani intenzitet znatno veći od 25.000 voz/dan i/ili je raspodjela intenziteta takva da se na prilazima očekuje više od 3 trake, preporučuje se primjena semaforisanih raskrsnica. U tabeli 2. su date indikativne vrijednosti kapaciteta za različite tipove raskrsnica i za pretpostavljenu raspodjelu intenziteta po smjerovima na prilazu sa odnosom 1:3:1.

Tip raskrsniceMax. dnevni intenzitet (voz/dan)

Konfliktni intenzitet (PA/h)

Jednotračni rotor 20.000 – 27.000 1.500Dvotračni rotor sa jednotračnim ulazima i izlazima

22-000 – 36.000 1.500 – 1.800

Dvotračni rotor sa dvotračnim ulazima i jednotračnim izlazima

30.000 – 36.000 1.800 – 2.000

Dvotračni rotor sa dvotračnim ulazima i izlazima

35.000 – 40.000 2.100 – 2.400

Standardni turbo-rotor ca. 37.000 ca. 2.000Spiralni turbo-rotor ca. 42.000 ca. 2.200Turbina rotor ca. 50.000 ca. 2.500Nesignalisana raskrsnica

15.000 – 18.000 1.100

Semaforisana raskrnica (3X1 traka na prilazu)

35.000 – 40.000 3.800

Semaforisana raskrnica (3X2 traka na prilazu)

75.000 – 80.000 3.800

Tabela 2. Empirijske metode za globalnu provjeru kapaciteta raskrsnice

Gornje granične vrijednosti date u tabeli važe za situacije gdje biciklisti i pješaci nisu prisutni. Kada su biciklisti i pješaci prisutni u rotoru kapacitet se redukuje te se primjenjuju niže vrijednosti iz tabele.

Stepen zasićenosti

18

Stepen zasićenosti je drugi bitan pokazatelj kvaliteta protoka saobraćaja. To je odnos između intenziteta i kapaciteta saobraćajnice (I/C). Ukoliko je stepen zasićenosti veći od 1 znači da je došlo do potpunog zastoja i stvaranja kolona. Kao krajnje prihvatljiv stepen zasićenosti uzima se vrijednost 0.8.

Vrijeme čekanja Vrijeme čekanja motornog saobraćaja se koristi kao kvalitativni pokazatelj nivoa usluge. Vrijeme čekanja se određuje po metodi Harders koja je uvrstena u američki "HCM" i njemački "Capaciteithandbuch“.Granica od 50sec se uspostavlja kao gornja granica vremena čekanja na svim nesemaforisanim raskrsnicama, a 80sec na semaforisanim raskrsnicama, što predstavlja granicu između nivoa usluge E i F. Pri manjim intenzitetima saobraćaja mjerodavno je vrijeme čekanja, a pri velikim intenzitetima stepen zasićenosti za izbor tipa raskrsnice.Granični intenzitet pri kom se bira jedan od ova dva kriterija je intenzitet na ulaznom karaku u raskrsnicu od 360 PA/h. Ispod ovog ulaznog intenziteta mjerodavan je kriterij vremena čekanja sa krajnje prihvatljivom vrijednošću od 50sec/PA. Pri većim intenzitetima je mjerodavan stepen zasićenosti sa krajnje prihvatljivom vrijednošću od 0.8.

Kod semaforiziranih raskrsnica se vrijeme čekanja na ulazak u raskrsnicu neprestano obnavlja. Vozila se redaju jedno za drugim i čekaju sljedeću zelenu fazu. U slučaju preopterećenosti jednog pravca se ova situacije ponavlja i vrijeme čekanja produžava. Uz to se vrijeme čekanja povećava jer se mora računati i sa vremenom između tih faza. U normalnoj situaciji se vrijeme čekanja određuje na osnovu dužine ciklusa, raspodjele zelenih faza i karakteristika prilaznog saobraćaja.

Ulazak u rotor je doziran samom geometrijskom konstrukcijom rotora. Kod rotora se praznine u protoku, nastale zbog· saobraćaja koji napušta rotor, popunjavaju naizmjenično sa prilaznih krakova. Vrijeme čekanja na ulazak u rotor je zavisno od priliva saobraćaja po krakovima i vremenskih praznina u protoku unutar rotora ispred datog ulaza. To znači da je vrijeme čekanja na ulazak u rotor u prosjeku manje nego kod jednako opterećenje semaforizirane raskrsnice.

Pri jednolikom prilivu vozila, vrijeme čekanja u rotoru se smanjuje u odnosu na semaforizirane raskrsnice. U periodima. normalnog opterećenja rotora, vrijeme čekanja gotovo da i ne postoji.

Podkriterij kvalitet protoka Podkriterijem kvalitet protoka sagledava se primjenjljivost određenog tipa raskrsnice prema kriteriju protoka saobraćaja. Za proračun kapaciteta i vrednovanje kvaliteta protoka u raskrsnicama preporučuju se. Podaci iz tabele III. (empirijske metode provjere kapaciteta) i kompjuterski program CAPACITO, koji je kao prilog Prirucniku za planiranje i projektovanje kružnih raskrsnica -rotora (vidi: www.trenso.nl ).

19

Program CAPACITO sadrži sljedeće module odnosno metode za vrednovanje kvaliteta protoka saobraćaja u raskrsnicama:

- Metoda Slop, za određivanje opravdanosti uvođenja semafora na osnovu intenziteta na prilazima

- Metoda Harders, za provjeru kvaliteta protoka (I/C, vrijeme čekanja)- Metoda Brilon/Stuwe, za proračun kapaciteta rotora- Metoda Akcelik, za proračun vremena čekanja- Metoda za proračun prelaza i vremena čekanja pješaka

Slika 9. Program CAPICITO

Podkriterij geometrijske karakteristike

Podkriterijem geometrijske karakteristike sagledava se primjenjljivost određenog tipa raskrsnice uz zadovoljene funkcionalnih uslova koje svaka raskrsnica treba da zadovolji prema kriteriju protoka saobraćaja. Geometrijske karakteristike koje su značaja za kvalitet protoka saobraćaja su:

1. provoznost,2. kompletnost,3. uravnoteženost.

Geometrijske karakteristike koje su od značaja za kvalitet protoka saobraćaja obrađeni su u Priručniku za planiranje i projektovanje kružnih raskrsnica -rotora, poglavlje 5.1- Funkcionalni uslovi koje mora da zadovolji svaka raskrsnica.

2.2.3 Kriteriji prostornog uklapanja

U zavisnosti od mogućih projektnih rješenja koja treba uporediti mogu površine koje obuhvataju predložena rješenja biti bitno različite. Za određivanje neophodne površine i

20

uklapanja u raspoloživi prostor mjerodavan je kod klasičnih raskrsnica broj i dužine traka za sortiranje, a kod rotora veličina vanjskog radijusa. Raspoloživi građevinski prostor za realizaciju raskrsnice, pogotovo u naseljenom području, može biti limitirajući kriterij pri izboru tipa raskrsnice.

Pri razmatranju kriterija prostornog uklapanja se uz uklapanje u raspoloživi građevinski prostor, treba voditi racuna o estetskom izgledu uklapanju raskrsnice u okolinu.

Podkriterij površinsko uklapanje

Podkriterijem površinsko uklapanje sagledava se primjenjljivost određenog tipa raskrsnice s obzirom na potreban i raspoloživ građevinski prostor.

Podkriterij estetsko uklapanje Podkriterijem estetsko uklapanje sagledava se primjenjljivost određenog tipa raskrsnice s obzirom na estetsko uklapanje u okolinu.

2.2.4 Kriterij ekonomičnosti

Kriterij ekonomičnosti uopšteno gledano, obuhvata vrednovanje troškova i koristi. Pod troškovima (cost) se podrazumijevaju troškovi građenja, eksploatacije i održavanja. U dobiti (benefit) se računaju podizanje nivoa sigurnosti i kvaliteta protoka saobraćaja i pozitivni uticaji na okolinu. Ekonomske dobiti obuhvataju smanjenje društvenih troškova izazvanih saobraćajnim nesrećama i smanjenjem vremena putovanja te vrednovanje pozitivnog efekta smanjenja buke i zagađenja okoline. Ukoliko postoji dovoljno informacija poželjno je cost-benefit metodom odrediti ekonomičnosti nekog rješenja. Ukoliko ne postoje pouzdani statistički podaci i metodologija za njihovu primjenu da bi se procjenilo smanjenje navedenih društvenih troškova, onda se vrednovanje po kriteriju ekonomičnosti može pojednostaviti i svesti na vrednovanje troškova građenja i održavanja.

Podkriterij troškovi građenja Podkriterijem troškovi građenja sagledava se primjenjljivost određenog tipa raskrsnice s obzirom na ukupne troškove građenja.

Podkriterij troškovi održavanja Podkriterijem troškovi održavanja sagledava se primjenjljivost određenog tipa raskrsnice s obzirom na procjenjene troškove održavanja.

21

3.Multikriterijska analiza

U digitalnoj formi napravljena matrica za multikriterijsku analizu, kojom se na jednostavan, brz a prije svega strukturan način utvrđuje opravdanost primjene određenog tipa raskrsnice. Metoda koja je primjenjena u multikriterijskoj analizi bazira se na osnovnim kriterijima koji se uzimaju U obzir pri izboru tipa raskrsnice i funkcionalnim uslovima koje svaka raskrsnica mora da ispuni. Na osnovu navedenih kriterija i funkcionalnih uslova formira se matrica sa glavnim kriterijima i podkriterijima kojima se dodjeljuje određena težina prema značaju koji imaju u izboru tipa raskrsnice. Za svaki predloženi tip raskrsnice, a na osnovu uvida u raspoloživu projektnu dokumentaciju i izvršene kontrola, odgovorno stručno lice daje ocjenu za svaki podkriterij. Vrednovanje je numeričko, a ocjene su od 1=loše do 5=odlično rješenje.

Matricom se proračunava ukupno vrednovanje svakog predloženog tipa raskrsnice. Primjer rezultata analize prikazan je u tabeli 3.

Glavni kriterij Podkriterij

VrednovanjeOcjena 5=odlično 1=lošeDvotračni rotor

Turbo rotor Semaf. raskrnica

Saobraćajna sigurnost

Uslovi lokacije 2 5 3Konfliktne tačke 2 5 3

Protok saobraćaja

Kvalitet protoka 2 4 3Geomet. karakt. 3 4 5

Prostorno uklapanje

Površinsko uklapanje

2 3 4

Estetsko uklapanje 2 5 4

EkonomičnostTroškovi građenja 4 4 3Troškovi održavanja

4 3 2

Tabela 3. Matrica vrednovanja

3.1 Vrednovanje podkriterija

Uslovi lokacije - zadatak odgovornog stručnog lica je da na objektivan način procjeni da Ii je raskrsnica uočljiva i razumljiva za korisnika. Zatim kakav efekat ima na ponašanje vozača odnosno drugim riječima stvara Ii kod vozača sliku očekivane situacije ili iznenađenja. Za svaki predloženi tip raskrsnice potrebno je kontrolisati preglednost i provoznu brzinu raskrsnice.

Konfliktne tačke - broj konfliktnih tačaka i veličina konfliktnog područja raskrsnice zavisi od tipa raskrsnice te broja priključnih saobraćajnih tokova. Sto raskrsnica ima veći broj konfliktnih tačaka i sto je veće konfliktno područje to je nivo saobraćajne sigurnosti

22

raskrsnice niži. Na osnovu uvida u raspoloživu projektnu dokumentaciju i izvršenih kontrola, odgovorno stručno lice može se za svaki predloženi tip raskrsnice ocijeniti koliko konfliktnih tačaka ima ta raskrsnica i kakav efekat na saobraćajnu sigurnost ima taj broj konfliktnih tačaka.

Kvalitet protoka - na osnovu uvida u raspoloživu projektnu dokumentaciju i kontrole kapaciteta na osnovu empirijske metode provjere kapaciteta (tabela III.) ili izvršenih proračuna programom CAPACITO, odgovorno stručno lice moze se za svaki predloženi tip raskrsnice vrednovati kvalitet protoka saobraćaja.

Geometrijske karakteristike - za svaki predloženi tip raskrsnice potrebno je kontrolisati preglednost i provoznu brzinu raskrsnice. Raskrsnica mora u svim smjerovima biti provozna, sto znaci podobna za prolaz mjerodavnih vozila u svim smjerovima kroz raskrsnicu, a svi priključni krakovi moraju biti dostupni (kompletnost raskrsnice). Raskrsnica treba da je uravnotežena što znači da nivo usluge na svim djelovima raskrsnice treba da je na približno istom nivou.

Površinsko uklapanje - zadatak odgovornog stručnog lica je da na objektivan način odredi koliku površinu zauzima svaki predloženi tip raskrsnice i na koji način se prostorno uklapa u okolinu.

Estetsko uklapanje - na osnovu uvida u raspoloživu projektnu dokumentaciju, odgovorno stručno lice objektivno procjenjuje na koji način se raskrsnica estetski uklapa u okolinu.

Troškovi građenja - na osnovu uvida u raspoloživu projektnu dokumentaciju i predmjer i predračun radova, odgovorno stručno lice objektivno procjenjuje troškove građenja svakog predloženog tipa raskrsnice

Troškovi održavanja - na osnovu uvida u raspoloživu projektnu dokumentaciju i predmjer i predračun troškova održavanja svakog predloženog tipa raskrsnice, odgovorno stručno lice procjenjuje troškove održavanja.

4.Kriteriji za izbor tipa kontrole i geometrije raskrsnica

Raskrsnice u razini predstavljaju najkritičnija mjesta cestovnog sistema, a naročito u mreži gradskih i prigradskih cesta i ulica gdje uvjetuju kapacitet dionica te često predstavljaju “usko grlo” čitavog sistema. Pravilan izbor tipa kontrole uz optimalno građevinsko - prometno oblikovanje raskrsnica predstavlja preduvjet da cjelokupni cestovni sistem funkcionira na odgovarajućoj kvalitativnoj razini.

23

Slika 10: Izgled rakrsnice u razini

Tri osnovna tipa kontrole raskrsnica: 1. Raskrsnica kontrolirana stop znakom 2. Raskrsnica kontrolirana znakom sporedne ceste 3. Raskrsnica kontrolirana semaforskim uređajima

Raskrsnice kontrolirane stop znakom

Vozilo koje se kreće glavno cestom mora biti vidljivo te na takvoj udaljenosti da vozilo na sporednom putu može sigurno proći kroz raskrsnicu bez ometanja toka na glavnom pravcu.

Slika 11: Prikaz raskrsnice sa kontroliranim znakom Stop na sporednom prilazu

24

Raskrsnice sa znakom sporedne ceste

Siguran prolaz vozila iz sporednog smjera omogućen je kada je vozilo iz glavnog smjera dovoljno udaljeno, a da ga sporedno vozilo može pravovremeno uočiti.

Slika 12:Prikaz raskrsnice sa znakom sporedne ceste

4.1 Općenito o primjeni semafora i postojećim kriterijima

Semafori sa zelenim, crvenim i žutim svjetlom prvi put su se pojavili tridesetih godina 20. stoljeća. Od tada su doživjeli brojne modifikacije i poboljšanja. Danas se na mreži cesta i ulica u velikim gradovima koriste sofisticirani semaforski uređaji koji se kontroliraju i upravljaju iz jedinstvenog centra na temelju informacija o prometnim tokovima dostupnih u realnom vremenu. Na izoliranim raskrižjima su najčešće u upotrebi uređaji s detektorima u kolniku cesta koje se križaju. Semafori predstavljaju jedan od najrestriktivnijih oblika kontrole prometa na raskrižju. U nastojanju da se osigura primjena semafora samo u za to poželjnim okolnostima razvijen je niz kriterija koji definiraju minimalne prometne uvjete koji moraju postojati na analiziranoj lokaciji prije nego se uopće krene u razmatranje potrebe za uvođenjem semafora. Općenito je prihvaćeno načelo kako uopće ne treba razmatrati postavljanje semafora ako nije zadovoljen niti jedan kriterij.

4.1.1.Prednosti i mane semafora

Prednosti

1. Omogućuju pravilno hijerarhijsko kretanje saobraćajnih tokova. 2. Povećavaju kapacitet raskrsnica u slučajevima kada su postavljeni na pravim

lokacijama s odgovarajućim geometrijama raskrsnica. 3. Smanjuju učestalost i ozbiljnost posljedica određenih vrsta sudara (bočni sudar). 4. Mogu biti koordinirani što omogućuje gotovo kontinuiran tok u prioritetnom smjeru u

uvjetima visokog komfora.

25

5. Mogu prekinuti intenzivne saobraćajne tokove omogućavajući sporednim tokovima vozila i pješaka da pređu cestu.

Mane

1. Mogu povećati prosječno zakašnjenje vozila, naročito u glavnom toku. 2. Mogu dovesti do povećanja učestalosti pojedinih vrsta sudara (nalet). 3. Mogu ograničiti slobodu korisnika da sami kontroliraju svoje napredovanje. 4. Mogu dovesti do nepoštivanje signala.5. Mogu dovesti do povećane upotrebe manje adekvatnih dionica cestovne iii ulične

mreže.

4.2.Alternative postavljanja semafora

Uvođenje semafora može imati negativan utjecaj na odvijanje saobraćaja na raskrsnici/raskrižju. Prije uvođenja semafora treba razmotriti manje restriktivne načine kontrole raskrsnice/raskrižja.

Alternative uvođenju semafora su sljedeće:

1. Nema kontrole (postoji hijerarhija saobraćajnice).2. Kontrola znakom sporedne ceste ili stop znakom. 3. Kontrola policajcem.

Dodatne radnje koje se mogu poduzeti u svrhu podizanja kvalitete odvijanja saobraćaja su:

1. Postavljanje dodatne signalizacije upozorenja uzduž prioritetne ceste upozoravajući korisnike da se približavaju raskrsnici/raskrižju.

2. Postavljanje dinamičke svjetlosne signalizacije s znakovima upozorenja na glavnim i sporednim raskrsnicama/raskrižja.

3. Sređivanje saobraćajne signalizacije i okoliša raskrsnica u svrhu bolje preglednosti raskrsnice/raskrižja.

4. Postavljanje mjera za smirivanje saobraćaja na raskrsnice/raskrižja. 5. Dodavanje dodatnih traka na sporednim smjerovima čime se smanjuje broj vozila po

traku. 6. Izmjena geometrije raskrsnice/raskrižja u smislu pravilnijeg kanaliziranja tokova u

cilju skraćivanja potrebnog vremena za prolaz vozila zonom raskrsnice/raskrižja, što ujedno pomaže i pješačkim tokovima.

7. Postavljanje bolje rasvjete na raskrsnicama/raskrižja za slučaj kada postoji velik broj nesreća noću.

8. Zabrana pojedinih manevara kretanja iz sporednog smjera u jednom dijelu dana u slučaju kada postoje alternativni putevi.

26

9. Pretvaranje raskrsnice/raskrižja u kružni tok.10. Primjena drugih mjera u zavisnosti o specifičnosti lokacije i prevladavajućih uvjeta.

Svrha analize kapaciteta i razine usluge raskrsnice/raskrižja je određivanje adekvatne konfiguracije i broja trakova raskrsnice/raskrižja za postojeće ili planirano prometno opterećenje. Ako je konfiguracija i broj trakova optimalan, a odvijanje prometnih tokova na raskrsnice/raskrižju i dalje nije zadovoljavajuće, ove analize mogu poslužiti kao osnova za utvrđivanje potrebe uvođenja svjetlosne signalizacije. Određivanje optimalnog načina kontrole raskrsnice/raskrižja se temelji na integriranim saznanjima iz više različitih izvora. Tako npr. rezultati metodologije analize razine usluge, podaci o nesrećama, te javno mijenje čine osnovu za odluku da li neka raskrsnica/raskrižje treba semaforizirati. I u razvijenim zemljama, gdje se vrše brojna istraživanja odvijanja prometa, ne postoje standardi koje je obvezno poštovati, već postoji više dokumentiranih izvora koji inženjerima mogu pomoći u odluci o načinu kontrole raskrižja.

Tako npr. u USA postoje tri dokumentacije koji predlažu kriterije za izbor tipa kontrole raskrsnice/raskrižje:

1. MUTCD - [M6], 2. HCM - [H10] 3. ITE Traffic Engineering Handbook - [T6].

Manual of Uniform Traffic control devices (MUTCD) npr. predlaže sljedeće kriterije za određivanje dovoljnih uvjeta za semaforizaciju raskrižja:

Kriteriji za izbor tipa kontrole raskrsnica

27

Tabela 4:Kriteriji za izbor tipa kontrole raskrsnica

Ponešto drugačije uvjete preporučuje ITE - TEH. Iako ovi izvori daju opće smjernice za određivanje tipa kontrole raskrsnice/raskrižja, oni ne daju kriterije temeljene na saobraćajnoj funkcionalnosti raskrsnice/raskrižja. Prosječno zakašnjenje po vozilu je jedna od glavnih mjera kojim se opisuje funkcionalnost raskrsnice/raskrižja. Na zakašnjenje utiče više faktora, kao što su:

raspodjela saobraćajnih opterećenja parametri prihvaćanja vremenskih praznina kompozicija manevara kretanja.

Nijedan od ovih kriterija nije direktno uključen u MUTCD. Stoga će se ovdje prikazati pristup, koji polazi od prosječnog zakašnjenja po vozilu i razine usluge za različite tipove kontrole raskrsnice/raskrižja sa sličnim geometrijskim i saobraćajnim uvjetima. Današnji modeli proračuna zakašnjenja i razine usluge za različite tipove kontrole omogućuju njihovu usporedbu s operativnog stanovišta. Slika 13 prikazuje optimalan tip kontrole dobijene na temelju minimalnog prosječnog zakašnjenja po vozilu. Krivulja predstavlja MUTCD uvjetnu krivulju za uvođenje semafora na temelju zakašnjenja u vršnom satu. Ulazni parametri za semaforizirano raskrsnice/raskrižje po MUTCD su slijedeći:

faktor vršnog sata =1, min. zeleno na sporednoj cesti =5 sek, min. zeleno na glavnoj cesti =10 sek, ukupno izgubljeno vrijeme= 9 sekundi.

Rezultati proizašli iz preporučenih modela kapaciteta i zakašnjenja, uzimajući pri tome u obzir i faktore impedancije, prikazani su simbolima.

28

Redni broj i naziv kriterija i podkriterija Osnova za utvrđivanje1 1A Minimalno saobraćajno opterećenje 8 satno saobraćajno pterećenje (vozila)2 1B Prekidi kontinuiranog toka 8 satno saobraćajno opterećenje (vozila)3 2. Četverostatno saobraćajno opterećenje Četverosatno saobraćajno opterećenje4 3.1. Saobraćajno opterećenje u vršnom

satuOpterećenje i zakašnjenje sporednog smjera

5 3.2.Prosječno zakašnjenje u vršnom satu Saobraćajno opterećenje u 1 satu6 4.Promet pješak Broj pješaka i odgovarajućih vremenskih

praznina7 5.Pješački prijelaz u blizini škole Koordiniranost faza semafora8 6.Koordinirani rad semafora - Progresija

kretanjaBroj nesreća i kriterija 1,2 i 3

9 7. Saobraćajne nesreće Saobraćajno opterećenje i klasifikacija ceste10 8.Sistemski kriteriji - Cestovna i ulična

mrežaSaobraćajno opterećenje i klasifikacija ceste

11 9.Kombinacija uvjeta Opterećenje vozila i pješaka

Slika 13: Optimalni tip kontrole raskrsnice/raskrižja na temelju prosječnog zakašnjenja po vozilu (Krivulja predstavljaju uvjete po MUTCD, a simboli su rezultat modela kapaciteta i zakašnjenja)

Na slici 13 se može uočiti kako se prilično podudaraju uvjeti MUTCD i rezultati metodologije proračuna kapaciteta i zakašnjenja. Ipak, uobičajeno je uvođenje semafora samo u slučajevima kada se postižu znatnija smanjenja prosječnog zakašnjenja po vozilu (5 sekundi). Slika predstavlja prikaz rezultata dobijenih tako modificiranim kriterijima.

Slika 14: Optimalni tip kontrole na temelju 5 sekundne razlike prosječnih zakašnjenja

29

Ovako izabrani kriteriji se još više podudaraju s onima iz MUTCD-a. Jedan od kriterija za određivanje odgovarajućeg načina kontrole raskrsnice/raskrižja može biti i razina usluge. Tako je npr. na slici prikazan optimalni tip kontrole raskrsnice/raskrižja na temelju odgovarajuće razine usluge. Za slučaj jednake razine usluge preferira se nesemaforizirano raskrižje.

Slika 15: Optimalni tip kontrole raskrsnice/raskrižja na temelju razine usluge raskrsnice/raskrižja

Metodologija HCM također daje prijedlog za izbor tipa kontrole raskrsnice/raskrižja u ovisnosti o vršnom saobraćajnom opterećenju na temelju osmosatnog kriterija po MUTCD. Za opterećenje vršnog sata je pretpostavljena vrijednost od 10% ukupnog dnevnog opterećenja, a ukupno opterećenje u oba smjera iznosi 150% od vrijednosti opterećenijeg smjera. Rezultat proračuna po metodologiji HCM, uz navedene pretpostavke prikazanje na slici 16.

Slika 16: Ukupno saobraćajno opterećenje na glavnoj cesti sa pretpostavljenom vrijednosti od 10% ukupnog dnevnog opterećenja

30

5.Razine usluge

Razina usluge predstavlja kvalitativnu mjeru odvijanja saobraćaja u prevladavajućim uvjetima saobraćaja i saobraćajnica, a obuhvataju sljedeće faktore:

1. brzinu i vrijeme prolaza, 2. prekide prometa, 3. slobodu kretanja, 4. sigurnost vožnje, 5. udobnost vožnje, 6. cijenu koštanja.

Kao kriterij za određivanje razine usluge, često se koristila rezerva kapaciteta jer je ona povezana s prosječnim zakašnjenjem po vozilu. Danas mnogi autori, kao najznačajniji i najuočljiviji kriterij za određivanje razine usluge, preporučuju prosječnu dužinu repa. Prosječna dužina repa je povezana s prosječnim zakašnjenjem sljedećim izrazom iz teorije repova:

E(n) = qE (v) = E (t)

gdje je;

E(n)=očekivani broj vozila u repu (prosječna dužina repa)

E(v)=očekivano vrijeme prosječnog zakašnjenja (sati po vozilu)

E(t)=očekivano ukupno zakašnjenje svih vozila (vozila-sati po satu)

Većina postojećih metodologija kao kriterij za određivanje razine usluge uzima prosječno zakašnjenje po vozilu. Tako npr. HCM 1994. definira razinu usluge nesemaforiziranog raskrižja na temelju manevra kretanja koji ima najveće prosječno zakašnjenje po vozilu, za razliku od semaforiziranog čija se razina usluge temelji na prosječenom zakašnjenju za sve manevre kretanja na raskrsnici/raskrižju. Na većini nesemaforiziranih raskrsnicama/raskrižja kritični manevar predstavljaju lijeva skretanja sa sporedne ceste, koja tako uvjetuju razinu usluge cijelog raskrsnice/raskrižja. Za granicu razine usluge F, po HCM 1994., je usvojena vrijednost prosječnog zakašnjenja po vozilu od 45 sekundi. Postoje mnoge situacije, naročito na gradskim raskrsnicama/raskrižjima, za koje će model zakašnjenja predvidjeti zakašnjenje veće od 45 sekundi i u situacijama kada je saobraćajno opterećenje na sporednoj cesti malo (npr. manje od 30 voz/sat).

Odabrani model zakašnjenja je model:

31

Kao što se može vidjeti iz predhodne formule zakašnjenje je funkcija stepena saturiranosti, pa kapacitet predstavlja ključni parametar modela za proračun zakašnjenja. Razina usluga F za vrijednost zakašnjenja od 45 sekundi po vozilu se postiže za kapacitet manevra od cca 85 voz/sat, ili manje. Za veća saobraćajna opterećenja u glavnom toku, model zakašnjenja će predvidjeti veće zakašnjenje od 45 sekundi za skoro sve raskrsnice/raskrižja na kojima je dopušteno lijevo skretanje, bez obzira na prometno opterećenje sporednog pravca. Stoga će mnogi koji koriste metodologiju HCM 1994. za određivanje razine usluge, kao kriterija za određivanje saobraćajnog rješenja raskrsnice/raskrižja, eliminirati manevar skretanja lijevo, premda sa stajališta funkcioniranja raskrsnice/raskrižja on ne predstavlja nikakav operativni problem kao što je npr. stvaranje dugih repova.

Slika 17: Odnos dužine repa i prosječnog zakašnjenja

Slika 17 prikazuje odnos prosječnih zakašnjenja i prosječne dužine repa za pojedine manevre kretanja s različitim odnosom opterećenje i kapaciteta V/C. Visine po V/C linijama predstavljaju opterećenja prioritetnog toka od 10 do 700 vozila na sat. Kao što se može vidjeti, granična vrijednost razine usluge F od 45 sekundi zakašnjenja po vozilu može se dostići za mnoge kombinacije malog prometnog opterećenja, niskog odnosa V/C i male prosječne dužine repa. Na području 2 (V/C je manji od 1, a prosječno zakašnjenje veće od 45 sekundi) se vidi kako vozila mogu imati relativno dugo zakašnjenje, a pri tom je prosječna dužina repa manja od 1. Također se može pojaviti takva kombinacija saobraćajnih uvjeta za koju je prosječno zakašnjenje po vozilu manje od 45 sekundi, a vozači se suočavaju s velikom prosječnom dužinom repa (desni dio područja 1). Iz navedenog se može zaključit kako korištenje zakašnjenja lijevih skretača, kao jedinog kriterija za određivanje razine usluge, može dovesti do krive procjene kvalitete funkcioniranja, te potrebnog tipa kontrole raskrižja.

32

Stoga je preporučljivo da se u opisivanju funkcionalnosti raskrsnice/raskrižja, pored prosječnog zakašnjenja, uoče i druge mjere efikasnosti kao što su npr. odnos V/C za pojedinačne manevre, prosječna dužina repa i druge. Kod metodologije HCM za semaforizirana raskrsnice/raskrižja, za kritičnu vrijednost zakašnjenja se uzima samo izgubljeno vrijeme zbog zaustavljanja vozila na semaforu, a kod nesemaforiziranog se uzima ukupno zakašnjenje u repu i čekanje na stop crti. Uobičajena vrijednost usporedbe odnosa ukupnog zakašnjenja na nesemaforiziranom raskrsnice/raskrižju i zakašnjenja zbog semafora je 1.3. Za semaforizirana raskrižja granična vrijednost prosječnog zakašnjenja za razinu usluge F iznosi 60 sekundi. Kako bi se omogućilo konzinstentno uspoređivanje razina usluge semaforiziranih i nesemaforiziranih raskrsnica/raskrižja potrebno je graničnu vrijednost prosječnog zakašnjenja po vozilu za semaforizirana raskrsnice/raskrižja pomnožiti s 1.3. Time se dobiju nove granične vrijednosti prosječnog zakašnjenja za određivanje razine 136 usluge nesemaforiziranih raskrsnice/raskrižja. Ove vrijednosti, temeljene na zakašnjenju kritičnog manevra, će tako biti uporedive.

RAZINA USLUGE SEMAFORIZIRANIH RASKRIŽJA

PROSJEČNO ZAKAŠNJENJE(sekunde)

RAZINA USLUGEPRIVOZA NESEMAFORIZIRANIH RASKRIŽJA

PROSJEČNO ZAKAŠNJENJE

A <=10 A 0 -10B >10-20 B >10-15C >20-35 C >15-25D >35-55 D >25-35E >55-80 E >35-50F >80 F >50

Tabela 5:Razine usluge

33

UKUPNO ZAKAŠNJENJE = GEOMETRIJSKO ZAKAŠNJENJE + ČEKANJE U REPU + ČEKANJE NA STOP CRTI

Slika 18: Prikaz komponenti zakašnjenja na prilazu raskrižja

6.Nesemaforizirana raskrsnica

Osnovni koncept modela kapaciteta zasnovanih na teoriji prihvaćanja vremenskih praznina se ukratko može opisati na slijedeći način: vozilo iz sporedne ceste će se uključiti u glavnu cestu ako je vremenska praznina t između prolaska dva vozila iz prioritetnog toka presjekom raskrsnice/raskrižja veća od određene kritične vrijednosti tc - kritična vremenska praznina. Veličina kritične vremenske praznine može se promatrati kao kompromis između težnje za sigurnim ulaskom u raskrsnice/raskrižje i što manjim čekanjem na privozu raskrsnice/raskrižja. Stoga se može reći kako teorija prihvaćanja vremenskih praznina (gap accceptance theory) počiva na individualnom ponašanju vozača. Osnovni koncept je prikazan na slici 19.

Slika 19: Osnovni koncept modela prihvacanja vremenskih praznina

34

Kritična vremenska praznina tc zajedno s vremenom slijeda vozila tf predstavlja dva najvažnija parametra modela prihvaćanja vremenskih praznina.

Kritična vremenska praznina tc se definira kao minimalni vremenski interval koji omogućuje ulazak jednom vozilu iz sporednog prometnog toka u raskrsnice/raskrižje.

Vrijeme slijeda tf je prosječni vremenski interval između odlaska dva uzastopna vozila iz sporednog privoza u konfliktni presjek prioritetnog toka u uvjetima kontinuirane kolone u sporednom privozu, odnosno vrijeme slijeda je prosječni vremenski interval između vozila u koloni koja ulaze u raskrsnice/raskrižje tijekom dužih vremenskih praznina u prioritetnom toku. Stoga se može reći kako vrijeme slijeda definira saturirani tok, tj. kapacitet sporednog toka u slučaju kada nema konfliktnih prometnih tokova koji imaju prioritet prolaska raskrsnicom/raskrižjem. Još se jedan parametar često koristi kod mjerenja vremena slijeda i procjene stvarnog kapaciteta određene raskrsnice/raskrižja, a to je vrijeme napredovanja tmvup. Vrijeme napredovanja se definira kao vremenski interval između odlaska jednog vozila iz sporednog privoza i dolaska sljedećeg vozila na stop crtu, odnosno prvo mjesto privoza u uvjetima kontinuirane kolone.

Vrijeme napredovanja tmvup stoga predstavlja samo dio vremena slijeda tf .

Kritična vremenska praznina tc vremenski interval koji omogućuje ulazak jednom vozilu iz sporednog prometnog toka u raskrižje.

Vrijeme slijeda tf je prosječni vremenski interval između vozila u koloni koja ulaze u raskrižje tijekom dužih vremenskih praznina u prioritetnom toku.

M/M/1

Na nesemaforiziranoj raskrsnici/raskrižju ne postoji nikakva indikacija vozaču na sporednoj cesti kada će se uključiti u prioritetni tok. Svaki vozač mora sam izabrati trenutak kad se sigurno može uključiti, odnosno vozač na privozu sporedne ceste čeka na dovoljno dugu vremensku prazninu za vrijeme koje se može sigurno uključiti u glavni tok. Ovakve probleme proučava teorija prihvaćanja vremenskih praznina koja proces odlaska vozača sa stop crte sporednog pravca opisuje kritičnom prazninom i vremenom slijeda. Pri tome moraju biti definirana svojstva razdioba vremenskih praznina u prioritetnom i sporednom toku. Dakle, teorija koja se koristi za potrebe modeliranja kapaciteta raskrsnice/raskrižja proučava dva osnovna događaja:

1. Način na koji vozač nalazi, odnosno bira odgovarajuće vremenske praznine potrebne za uključenje u prioritetni tok, te

35

2. Učešće odgovarajućih vremenskih praznina koje se pojavljuju vozaču na sporednom pravcu, odnosno razdiobu vremena između prolazaka vozila iz glavnog prometnog toka kroz promatrani presjek raskrižja.

Kod modela koji opisuju funkcioniranje nesemaforizirane raskrsnice/raskrižja postoji i treći bitni element o kojem se mora voditi računa, a to je interakcija između vozila iz različitih pravaca, odnosno hijerarhija prioriteta prometnih tokova. Neki tokovi imaju apsolutni prioritet, a ostali moraju poštovati prednost prolaska vozila iz više rangiranih tokova. Na većini nesemaforiziranih raskrsnica/raskrižja postoje više od dva prometna toka. Kružni tok i neke ulivne rampe (npr. klizni ulijev) su jedini primjeri nesemaforiziranih raskrižja sa samo dva toka, jednim prioritetnim i jednim sporednim.

Slika 20: Prikaz hijerarhije prometnih tokova

Na uobičajenim tipovima nesemaforiziranih raskrsnica/raskrižja tokovi se dijele na 4 ranga prioriteta, kako je prikazano na slici 20. Pri tome tok ranga 1 ima apsolutni prioritet, a ostali moraju poštovat prednost svih više rangiranih tokova. Ipak, razumijevanje funkcioniranja raskrsnice/raskrižja sa samo dva saobraćajna toka (prioritetni ili glavni, te sporedni tok), kako je prikazano na slici 20, predstavlja temelj za izradu osnovnih modela kapaciteta iz kojih se mogu izvesti različiti složeniji modeli sa više konfliktnih saobraćajnih tokova različitih prioriteta. Tako se gotovo sve metode analize odvijanja saobraćajnih tokova na raskrsnice/raskrižju izvode iz osnovnog modela, u kojem se razmatra odnos prioritetnog prometnog toka prometnog opterećenja qp (voz/sat) i sporednog toka qn (voz/sat).

36

Slika 21: Prikaz osnovnog modela

Vozila iz glavnog toka mogu proći konfliktnim područjem bez ikakvog čekanja, odnosno zakašnjenja.

Vozila iz sporednog toka mogu ući u konfliktno područje jedino u slučaju ako sljedeće nadolazeće vozilo iz glavnog prometnog toka neće proći područjem još najmanje tc sekundi (tc je kritična vremenska praznina), u svakom drugom slučaju vozila iz sporednog toka moraju čekati na stop crti. Uz navedeno, pretpostavka modela je da u dovoljno velikim vremenskim prazninama u glavnom prometnom toku vozila iz sporednog smjera mogu ući u raskrsnice/raskrižje tf (vrijeme slijeda) sekundi nakon odlaska prethodnog vozila.

Iz navedenog je jasno da je ključni element svakog teoretskog modela kapaciteta, uz procjenu kritične praznine i vremena slijeda, postizanje što realnijeg opisa pojave vremenskih praznina u glavnom toku. Pojave vremenskih praznina u glavnom toku za analizirano razdoblje se opisuju funkcijama razdiobe vjerojatnosti.

7. Semaforizirana raskrsnica

Na semaforiziranim raskrižjima određeni dio saobraćajnog toka se zaustavlja za vrijeme crvenog svjetla i dolazi do akumuliranja vozila na stop crti. Stoga je osnovna karakteristika koju je potrebno opisati kod modeliranja saobraćajnog toka način odlaska vozila sa stop crte u trenutku pojave zelenog svjetla na semaforskom uređaju. Da bi se definirao način odlaska vozila tj. način pražnjenja stvorenog repa, razmotrit će se primjer s N vozila u koloni koji čekaju zelenu fazu na jednom prilazu raskrsnice/raskrižja kao što je prikazano na slici 22.

37

Slika 22: Stvaranje kolone na prilazu semaforizirane raskrsnice/raskrižja

Nakon aktiviranja zelene faze vozila se počinju kretati jedan za drugim i odlaze s prilaza. Uobičajeno je da se odlazak vozila smatra kada zadnja osovina pređe stop crtu. Ako se mjere vremenski intervali između odlazaka pojedinih vozila s prilaza tada se na temelju tako izmjerenih podataka može nacrtati dijagram kao na slici 23. u kojem je apscisa referentno vozilo u repu, a ordinata vrijednost vremena proteklog između odlaska uzastopnih vozila. Vremenski interval između odlaska dva uzastopna vozila tj. međuvrijeme prelaska zadnje osovine preko stop crte, definira se kao vrijeme slijeda (engl. headway). Na slici 24. prikazan je opći oblik krivulje vremena slijeda u odnosu na položaj vozila u koloni.

Slika 23: Primjer izmjerenih vremena slijeda

Slika 24: Opći oblik krivulje vremena slijeda

38

Na obje prethodne slike može se uočiti da je prvo vrijeme slijeda (koje se mjeri od trenutka aktiviranja zelene faze) najduže jer uključuje vrijeme reakcije prvog vozača na stop crti kao i vrijeme potrebno za pokretanje i ubrzanje vozila. Sljedeće vrijeme slijeda je nešto kraće jer drugi vozač svoje vrijeme reakcije i vrijeme ubrzanja može preklopiti s vremenom prvog vozača. Svako sljedeće vrijeme slijeda nastavlja se smanjivati dok se vrijednost ne stabilizira oko jedne određene vrijednosti h. Prema provedenim istraživanjima utvrđeno je da ovo izravnanje vremena slijeda počinje s četvrtim ili petim vozilom u repu te se vrijednost h definira kao zasićeno vrijeme slijeda. Ono predstavlja vrijeme između uzastopnih odlazaka vozila kada postoji kontinuirana stabilizirana kolona u kretanju kroz raskrižje. Na temelju navedenih podataka, pri modeliranju prometnog toka na semaforiziranim raskrsnicama prikladno je pretpostaviti da je svakom vozilu potrebno h sekunda zelenog vremena za ulazak u raskrsnicu. Iz ovakve pretpostavke može se izvesti i pojam zasićenog toka gdje je zasićeni tok s broj vozila u jednom satu koja bi mogla ući u raskrižje da je na signalnom uređaju cijelo vrijeme zeleno svjetlo. Iz navedenog slijedi:

s = 3600 / h

gdje je : s = zasićeni tok (voz/h zel)

h = zasićeno vrijeme slijeda (sek)

3600 = sekunda / sat

Jedinica za definiranje zasićenog toka je "vozila na sat zelenog vremena po traku", a množeći ga s brojem trakova dobije se "vozila na sat zelenog vremena" za određeni prilaz raskrsnice/raskrižja.

Kada bi svjetlo na signalnom uređaju doista bilo stalno zeleno, zasićeni tok predstavljao bi kapacitet promatranog traka ili prilaza tj. maksimalni broj vozila koja mogu proći tim trakom u uvjetima (geometrijskim i saobraćajnim) koji vladaju na promatranoj lokaciji. Međutim, s obzirom da se zeleno i crveno svjetlo ciklički izmjenjuju tokom vremena, za definiranje i modeliranje kapaciteta prilaza i/ili raskrižja i procjenu mjera efikasnosti potrebno je uzeti u obzir zaustavljanje i ponovno pokretanje vozila za vrijeme svakog pojedinog ciklusa.

Ako bi se promatrala prosječna vrijednost vremena slijeda⎯h (kao što je slučaj kod modeliranja neprekinutog toka) tada bi ona bila veća od h sekunda zbog većih vremena slijeda prvih 3-4 vozila na stop crti. Stoga se, radi jednostavnijeg modeliranja načina pražnjenja repa, umjesto prosječnog vremena slijeda koje ovisi o broju vozila u repu upotrebljava konstantna vrijednost zasićenog vremena slijeda od h sek/voz, a dodatno potrebno vrijeme koje koristi prvih nekoliko vozila promatra se kao zasebna vrijednost kroz pojam početnog izgubljenog vremena. Ako se razlika između zasićenog vremena slijeda h i pojedinog vremena slijeda prva tri do četiri vozila na stop crti označi sa (i) kako je prikazano na slici 24. tada se pojam početnogizgubljenog vremena definira kao:

39

l = ∑ e (i )

gdje je: l1 = početno izgubljeno vrijeme u sekundama

e(i) = razlika vremena slijeda za vozilo i i zasićenog vremena slijeda h

i = 1 do n gdje je n posljednje vozilo s vremenom slijeda većim od h

Računanjem početnog izgubljenog vremena l1 kao zasebne vrijednosti, koja predstavlja vrijeme potrebno za reakciju vozača i ubrzanje prvih vozila, pojednostavljuje se način opisivanja kretanja vozila na raskrižju i s tim u vezi definiranje ostalih potrebnih parametara. Tako se, s ovim pojednostavljenjem, trajanje zelene faze potrebne za uslugu N vozila u jednom ciklusu može jednostavno odrediti na slijedeći način:

Z = l1 + h N

gdje je:

Z = vrijeme potrebno za prolaz N vozila po traku (sek)

l1 = početno izgubljeno vrijeme (sek)

h = zasićeno vrijeme slijeda (sek)

uz uvjet da su poznati podaci o početnom izgubljenom vremenu i zasićenom vremenu slijeda. Sofisticiraniji pristup u definiranju zelene faze, a time i određivanju kapaciteta traka ili privoza je proračun tzv. efektivnog zelenog vremena gi. Efektivno zeleno vrijeme predstavlja vrijeme koje se stvarno može koristiti za prolaz vozila kroz raskrižje i definira se izrazom:

gi = Gi + Yi - tL

gdje je: gi = efektivno zeleno vrijeme za smjer i

Gi = aktualno zeleno vrijeme za smjer i (vrijeme zelenog svjetla na semaforu)

Yi = suma žutog za smjer i i vremena kad je svima crveno (Yi najčešće iznosi 3–5 sek)

tL = ukupno izgubljeno vrijeme po fazi, (tL = l1 + l2)

Ovdje je uveden pojam ukupnog izgubljenog vremena tL = l1 + l2 kojeg sačinjavaju početno izgubljeno vrijeme l1 i vrijeme pražnjenja raskrižja (clearance time) l2 kada nijedno vozilo ne ulazi u raskrižje. Vrijeme pražnjenja l2 je vrijeme proteklo od ulaska zadnjeg vozila u raskrižje s privoza kojem je dozvoljeno kretanje do početka slijedeće zelene faze u kojoj je dozvoljeno kretanje vozilima nekog drugog privoza. Odnos efektivnog zelenog svjetla i dužine ciklusa (gi/C) naziva se odnos zelenog svjetla za smjer i predstavlja učešće stvarno raspoloživog vremena za ovaj manevar kretanja u jednom ciklusu.

40

Određivanje zasićenog vremena slijeda, zasićenog toka, izgubljenog vremena i efektivnog zelenog vremena presudno je kod modeliranja i proračuna kapaciteta koji predstavlja osnovni ulazni podatak za daljnju analizu i vrednovanje funkcioniranja semaforiziranih raskrsnica i određivanje mjera efikasnosti. Iz izraza vidljivo je da se osnovni problem definiranja kapaciteta svodi na određivanje vrijednosti zasićenog toka. Za to postoje dvije mogućnosti: direktno određivanje zasićenog toka na promatranoj lokaciji što iziskuje angažman određenog broja ljudi i potrebnog vremena za prikupljanje i analizu terenskih podataka ili procjena stvarnog zasićenog toka pomoću nekog od razvijenih modela. U svim analitičkim modelima za analizu funkcioniranja semaforiziranih raskrižja procjena stvarnog zasićenog toka temelji se na idealnom zasićenom toku pod kojim se podrazumijeva neprekinuti tok samo putničkih vozila koja idu pravo u jednom smjeru.U idealnim uvjetima zakonitosti kretanja vozila ovise samo o njihovoj međusobnoj interakciji. Međutim, poznato je da u realnom toku postoji niz specifičnih čimbenika koji utječu na odvijanje prometnog toka, a obuhvaćeni su kroz pojam prevladavajućih uvjeta Prevladavajući uvjeti generalno se mogu podijeliti na uvjete prometa, uvjete prometnice i uvjete rada svjetlosne signalizacije. Uvjeti prometa uključuju intenzitet prometnog opterećenja, raspodjelu manevara kretanja vozila (lijevo, pravo, desno), strukturu toka unutar svake grupe manevara, pješačke i biciklističke tokove, manevre parkiranja, i sl. Uvjeti prometnice uključuju osnovnu geometriju raskrižja odnosno broj i širinu trakova, uzdužne nagibe privoza, način korištenja trakova uključujući i trakove za parkiranje u zoni raskrižja i sl. Uvjeti signalizacije uključuju potpuno definiranje ukupne duljine ciklusa, broja i trajanja pojedinih faza, tipa kontrole te načina izmjene faza signala. Utjecaj svih ovih faktora na određenoj lokaciji uvode se u proračun procjene veličine zasićenog toka na način da se idealni zasićeni tok, definiran za idealne uvjete, množi korekcijskim faktorima koji odražavaju prevladavajuće uvjete tj.:

s = s0 × N × fi , i = 1,...,n

gdje je:

s = procjena stvarnog zasićenog toka

s0 = idealni zasićeni tok

N = broj trakova u grupi

fi = korekcijski faktori koji idealne uvjete prevode u prevladavajuće uvjete.

Svaki od postojećih analitičkih modela za proračun kapaciteta kao što su npr. američki Highway Capacity Manual (HCM), kanadski Canadian Capacity Guide (CCG), njemački RAS, australska SIDRA i drugi, precizno definira idealan tok te prevladavajuće uvjete i način proračuna korekcijskih faktora.

41

Slika 24: Korekcijski faktori po metodologiji HCM

42

8. ZAKLJUČAK

U momentu kada postojeća raskrsnica, usljed preopterećenja ili velikog broja registrovanih nesreća, više ne funkcioniše kako je planirano, postavlja se pitanje da li postoji neko bolje rješenje, neki drugi tip raskrsnice koji bolje funkcioniše. Pri uvođenju nove raskrsnice u saobraćajnu mrežu postoji često dilema koji tip raskrsnice primjeniti. Put do rješenja za pomenute probleme nije jednostavan. Na izbor najpovoljnijeg rješenja pri izboru tipa raskrsnice utiču aspekti kao sto su saobraćajna sigurnost i kvalitet protoka saobraćaja određen kapacitetom, vremenom čekanja i stepenom zasićenosti. Ostali aspekti koji mogu uticati na izbor su uklapanje rješenja u okolinu (površinsko i estetsko) i naravno troškovi kako građenja tako i održavanja raskrsnice.

43

Literatura:

1. Izbor tipa raskrsnice primjenom multikriterijske analize, Zoran Kenjić, Ministarstvo za saobraćaj i vode Holandije

2. Turbo Roundabouts: Design Principles and Safety Performance, Lambertus G.H. Fortuijn, MSc., Faculty of Civil Engineering and Geosciences, Delft University of Technology

3. SLOVENIAN EXPERIENCES WITH “TURBO – ROUNDABOUTS”, Tomaž Tollazzi, Sašo Turnšek, Marko Renčelj, Faculty of Civil Engineering University of Maribor, Slovenija, Maribor, 2012.

4. Modeliranje kapaciteta i razine usluge nesemaforiziranih raskrižja, Dražen Cvitanić, Sveučilište u Splitu

5. Teorija prometnog toka, Doc.dr.sc. Dražen Cvitanić, Sveučilište u Splitu

44