Zatížení dopravní sítě

Prezentace na téma: "Zatížení dopravní sítě"— Transkript prezentace:

1 Zatížení dopravní sítě
Dopravní a sídelní struktury Přemísťovací vztahy Dopravní proud

2 Vznik dopravy Doprava civilizace přepravní potřeby:
Přeprava osob Přeprava zboží Přeprava v sídlech, mezi sídly

3 Sídelní  dopravní struktury
Oboustranný vztah sídlo  cesta Sídlo  cesty ke zdrojům Sídlo  nutnost napojení na ostatní sídla Cesta  příležitost k založení sídla

4 Typická místa pro vznik sídel
Křižovatka cest Surovinový zdroj  přeprava surovin Zemědělská, průmyslová produkce  přeprava produktů Obchodní místo  přeprava zboží Duchovní místo  poutě Příjemné místo  rekreační doprava

5 Dopravní  urbánní struktura
Komunikace mezi sídly se stávají základem „uliční“ struktury – výstavba podél komunikace S dalším rozvojem – osídlování v širším pásu – odbočující komunikace

6 Paralelní rozvoj dopravní a urbánní struktury
V současné době je výstavba často vázána na vybudování sítí včetně komunikací I samotná výstavba je spojena s dopravou – tedy vznikem cest

7 Vznik dopravy Přemísťovací vztahy – jakýkoliv druh dopravy včetně pěší – [osoby/čas] Přepravní vztahy – dopravními prostředky (ne pěší) – [osoby/čas] Dopravní vztah – přesun dopravních prostředků – [vozidla/čas] Dopravní vztah  návrh komunikace – kategorie, parametry, konstrukce, …

8 Dělba dopravní práce Procentuální podíl jednotlivých duhů dopravy:
Individuální, veřejná Pěší, cyklistická, moto, osobní automobily, busy (+ trolejbusy, tramvaje, …), nákladní Silniční, kolejová, letecká, lodní, … Stejné přemísťovací vztahy lze naplnit různými dopravními vztahy (změna poměrů IAD a MHD, nebo mezi IAD a cyklistickou a pěší)

9 Prognóza Návrh komunikací se dělá na 20 až 30 let dopředu  nutnost prognózy Poznámka – rozvoj dopravní sítě v historii: rozvoj sítě dlouhodobý – po dobu existence civilizace „Tereziánské“ silnice (18. stol.) základem současné sítě silnic I. Třídy Automobily od roku 1900 Uliční síť měst – 19. století

10 Metody prognózy Základem je extrapolace zaznamenaných dopravních vztahů Pro nově vznikající přepravní potřeby (nové zdroje, nové cesty) nutné „modelování“ nových vztahů Pravidelné sčítání dopravy, publikace výsledků, růstové koeficienty

11 Sčítání dopravy Kategorie vozidel: Motocykl Osobní automobil Autobus
Nákladní vozidla N1 (do 3t), N2 (3-5t), N3 (nad 3t)

12 Dopravní proud Pohyb vozidel po komunikaci ve stejném směru (v jednom jízdním pruhu, v jednom jízdním pásu) zjištěný v profilu nebo v úseku komunikace

13 Charakteristiky dopravního proudu
Hustota dopravního proudu  [voz/km] Rychlost dopravního proudu u() [voz/hod] Intenzita dopravního proudu I() [voz/hod]

14 Zjišťování intenzity Měření ve vybraném profilu – spočítat počet vozidel za jednotku času, typicky voz/h v jednom jízdním pruhu, nebo voz/24h pro oba směry, … Nutno vzít do úvahy vývoj a změny v čase – špičky, sedla během dne, změny během týdne, změny sezónní, dlouhodobý vývoj Metody měření Ručně – stopky, papír (možnost rozlišit typy vozidel) Indukční smyčka ve vozovce Optická čidla Využití mýtných bran, rozpoznávání SPZ

15 Zjišťování rychlosti Přímé měření rychlosti
Průměr rychlosti změřených vozidel

16 Zjišťování hustoty Přímé měření nemožné nebo komplikované – nutný snímek dlouhého úseku komunikace Běžně výpočet z naměřené intenzity a rychlosti

17 Vztah rychlost – hustota
Je empiricky ověřena přirozená závislost rychlosti na hustotě: Existuje maximální rychlost při minimální hustotě, Existuje maximální hustota, při které rychlost klesne na nulu

18 Hustota – rychlost obecně
Obr. . Obecná nelineární závislost rychlosti na hustotě.

19 Hustota intenzita – obecně
Obr. . Obecný fundamentální diagram, který zobrazuje vztah mezi hustotou a rychlostí dopravního proudu. Při tzv. kritické hustotě se dosahuje maximální intenzity (kapacity). Směrnice přímky spojující počátek s libovolným bodem na křivce je rychlostí příslušnou pro tuto hustotu a intenzitu. Zde je vykresleno pro maximální intenzitu – kapacitu. Fundamentální diagram je odvozen ze vztahu hustoty a rychlosti z předcházejícího .

20 Obr. . Dalším diagramem používaným pro popis dopravního proudu je závislost intenzity na rychlosti. Diagram je přímo odvozený ze závislosti rychlosti na hustotě uvedené v . Rychlost – intenzita

21 Greenshieldsův model Závislost rychlosti na hustotě je lineární
Obr. . Fundamentální diagram podle Greenshieldse postuluje lineární závislost rychlosti na hustotě. Závislost intenzity dopravního proudu na hustotě je pak určena vztahem (2.5). Maximální intenzita dopravního proudu je v tomto modelu dosahována při relativně nízké rychlosti. Závislost rychlosti na hustotě je lineární

22 Model konstantního časového odstupu
Obr. . Fundamentální diagramy pro model konstantního časového odstupu a pro lineární CFM model. Červeně je vynesený případ uvažující pouze s časovým odstupem, ignorující délku vozidla. Modrý graf navíc uvažuje nenulovou délku vozidla, z čehož vyplývá pokles rychlosti na nulu v konečné hodnotě hustoty. Po uplatnění limitu rychlosti platí černá přerušovaná čára. Průběh fundamentálního diagramu neodpovídá empirickým hodnotám.

23 Model s bezpečnou vzdáleností pro zastavení za překážkou
Obr. . Fundamentální diagramy pro dopravní proud, ve kterém vozidla udržují odstupy zaručující možnost zastavení před náhlou překážkou, která se objeví za předcházejícím vozidlem. Pokud zanedbáme délku vozidla, dojdeme k paradoxním maximálním intenzitám při rychlosti blížící se nule. Pro délku vozidel 7 m (včetně minimálního odstupu) a pro reakční dobu řidiče 0,7 s dostaneme vcelku přijatelný fundamentální diagram (fialový). Dále zavádíme rychlostní omezení – černá čára.

24 Porovnání různých modelů
Obr. . Porovnání fundamentálních diagramů výše uvedených modelů dopravního proudu. Při stejných okrajových podmínkách (maximální rychlost a maximální hustota) jsou průběhy odlišné.

25 Empirický vztah hustoty a rychlosti
Obr. . Závislost hustoty a rychlosti dopravního proudu, empirická data naměřená v jednom jízdním pruhu na německé dálnici při rychlostním limitu 120 km/h. Empirický vztah hustoty a rychlosti

26 Empirický vztah hustoty a intenzity
Obr. . V tomto empirickém fundamentálním diagramu naměřeném na německé dálnici A40 lze zřetelně rozlišit tři zásadně odlišné stavy, ve kterých se může dopravní proud nacházet. Jednotlivé body představují průměrné hodnoty naměřené v minutovém intervalu. Volný dopravní proud leží v zelené oblasti. Hodnoty odpovídající synchronizovanému dopravní proudu jsou označený fialově. Červená oblast odpovídá úplné zácpě, která se rozšířila v okolí měřeného úseku. V obrázku je patrné, že přechod z volného stavu do synchronizovaného znamená snížení dosahovaných intenzit dopravního proudu při nezměněné hustotě. Znamená to, že rychlost poklesla. Při dalším růstu hustoty až do přibližně 45% obsazenosti intenzita významně neklesá. Empirický vztah hustoty a intenzity

27 Empirické charakteristiky dopravního proudu
Viz EmpirCharak.doc zapamatovat: Max. kapacita kolem 2000voz/hod na jeden jízdní pruh Odpovídá přibližně 1voz/s (1800voz/hod)