Universitatea tehnica Gh. Asachi Iasi,

Facultatea de Mecanica

Proiect Modelarea, sistematizarea si

optimizarea circulatiei rutiere

Profesor indrumator: Student:

Damian Ioan Mihalache Alexandru

S.T.A.2

2015

2

Cuprins:

Capitolul 1 Echivalarea vehiculelor pentru determinarea capacitatii de circulatie 1.1 Echivalarea vehiculelor

1.2 Intensitatea orara de calcul a drumurilor

Capitolul 2 Calculul capacitaii de circulatie a strazilor 2.1 Principii, parametrii si calculul capacitatii de circulatie

Capitolul 3 Calculul capacitatii de circulatie a intersectiilor de strazi 3.1 Prevederi generale

3.2 Principii si parametri de calcul

3.3 Calculul capacitatii de circulatie a intersectiilor echipate cu semafoare

3.3.1 Caracteristici functionale

3.3.2 Parametri si relatii specifice semaforizarii

3.3.3 Prescriptii privind programul de semaforizare

Capitolul 4 Exemplu de calcul Intersectie 1 4.1 Studiu de circulatie zona Pacurari

4.2 Localizare intersectie

4.3 Reprezentarea grafica a intersectiei

4.4 Calcularea intensitatii traficului rutier pe intervale orare

4.5 Diagramele rezultate in urma calcularaii intensitatii traficului rutier pe intervale orare

4.6 Calculul capacitatii intersectiei

4.7 Calculul ciclului de semaforizare

Bibliografie

3

Modul de echivalare a vehiculelor fizice in vehicule etalon, precum si calculul intensitatii

orare a traficului sunt necesare la:

-determinarea intensitatii traficului actual si de perspectiva,precum si examinarea

dinamicii evolutiei in timp a circulatiei rutiere;

-determinarea gradului de motorizare echivalent pentru ansamblul vehiculelor rutiere din

localitati;

-incadrarea drumurilor publice in clase tehnice in functie de intensitatea circulatiei;

-efectuarea calculelor de capacitate de circulatie a drumului, precum si stabilirea

numarului necesar de benzi de circulatie ale partii carosabile;

-proiectarea lucrarilor de drumuri, a intersectiilor, la acelasi nivel si la nivele diferite, a

trecerilor si refugiilor pentru pietoni, a programului de functionare al semafoarelor;

-prevederea spatiilor necesare pentru dotari rutiere cum sunt: parcaje, platforme de

stationare, statii de intretinere auto etc.;

Echivalarea traficului rutier se efectueaza in cadrul studiilor de circulatie pentru

sistematizarea retelei de drumuri, precum si in cadrul proiectelor de investitii pentru drumuri,

inclusive strazi.

Prevederile standardului STAS 7348-86 cu referire la echivalarea vehiculelor pentru

determinarea capacitatii de circulatie, se aplica la toate categoriile si clasele tehnice de drumuri si

strazi, stabilite in comformitate cu reglementarile legale in vigoare.

Prevederile aceluiasi standard nu se aplica la echivalarea vehiculelor pentru

dimensionarea grosimii structurii sistemelor rutiere.

Coeficientul de echivalare reprezinta raportul dintre ocuparea dinamica a suprafetei

carosabile a drumului de catre vehiculul fizic in corelare cu gradul sau de mobilitate comparative

cu vehiculul etalon care este autoturismul notat cu . Intensitatea orara de calcul a drumului reprezinta numarul de vehicule etalon care circula

intr-un sens, respective in ambele sensuri, intr-o ora conventionala de varf si care in decursul

unui an poate fi depasit intr-un numar limitat de ore .

4

1.1 Echivalarea vehiculelor

Coeficientii pentru echivalarea vehiculelor fizice in vehicule etalon , cand drumurile (inclusive strazile) sunt in palier sau au declivitati mai mici sau egale cu 2%, sunt comform

tabelului 1.

Tabelul 1

Nr.

crt. Categoria sau tipul de vehicule fizice

Coeficientul de echivalare in

vehicule etalon (Vt)

Pe drumuri in afara

localitatii

Pe strazi in

localitati

1 Bicicleta, motocicleta, scuter, motoreta, tricicleta 0,5 0,5

2 Autoturism cu sau fara remorca, motocicleta cu atas 1,0 1,0

3 Microbus, autofurgoneta, autocamioneta cu sarcina

utila pana la 15 kN, cu sau fara remorca 1,0 1,2

4 Autocamion cu sarcina utila de 15-50 kN, tractor,

vehicul special (agricol, utilaj de constructii etc.) 2,0 3,0

5 Autocamion cu sarcina utila peste 50 kN , autobuz 2,5 3,5

6 Autotractor cu sa si semiremorca tractor sau

remorcher cu trailer 3,5 4

7 Vehicul agabaritic - 8

8 Remorca la autocamion si la tractor 1,5 1,5

9 Tramvai motor, troleibuz - 4,5

10 Remorca tractata, sau articulata, la vehicule cu

transport in comun - 2

Coeficientii de echivalare pentru autovehicule grele si de transport in comun , in cazul

strazilor cu declivitati mai mari de 2% , sunt comform tabelului 2.

Tabelul 2

Nr.

crt Categoria sau tipul de vehicule fizice

Declivitate %

3 4 5 6 si peste

Coeficientii de echivalare

1 Autocamion cu sarcina utila peste 50

kN, autobuz 4 6 8 10

2 Autotractor cu/sau/si semiremorca

tractor sau remorcher cu trailer 5 7 10 15

3 Vehicul agabaritic 10 12 15 25

4 Remorca la autocamion si la tractor 2 3 4 5

5 Tramvai motor, troleibuz 6 10 15 -

6 Remorca tractata, sau articulata, la

vehicule cu transport in comun 3 4 5 -

5

Calculul de echivalare a vehiculelor fizice in vehicule etalon se face cu relatia:

, in care:

= intensitatea traficului exprimata in vehicule etalon ( ), in unitatea de timp, ora sau zi; = numarul de vehicule fizice de categoria i, in unitatea de timp, ora sau zi; = coeficientul de echivalare pentru categoria i de vehicule fizice.

1.2 Intensitatea orara de calcul a drumurilor

Intensitatea orara de calcul se exprima prin numarul echivalent de vehicule etalon , si constituie parametrul principal pentru dimensionarea lucrarilor de drumuri. Aceasta reprezinta, de regula, traficul prognozat pentru o etapa de 15 ani, sau pentru o prima etapa

intermediara (de exemplu 5 ani) pornind de la intensitatea traficului existent.

Inregistrarile traficului existent se efectueaza comform reglementarilor legale in vigoare,

fie in mod permanent cu aparate automate de inregistrare (contori) fie in perioade semnificative

de timp (de exemplu 6 16 ore/zi) prin recensaminte de circulatie generale sau partiale, folosind mijloace manuale sau automate de inregistrare.

Caracteristicile traficului existent folosite la determinarea intensitatii orare de calcul se

exprima, dupa caz, prin:

- Curba de variatie orara a traficului zilnic echivalent, inregistrat in mod permanent ( in 24 ore) sau numai pentru esantioane semnificative de timp (respective 6-16 ore/zi),

exemplificata ca in Fig.1:

Fig. 1

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 h

Vt/h

Intensitatea maxima orara Intensitatea orara de calcul

Intensitatea medie orara

6

- Diagrama de variatie zilnica, respective saptamanala si lunara a traficului echivalent inregistrat in decursul anului, exemplificata in fig. 2:

Fig. 2

- Curba de variatie orara a traficului anual echivalent N, inregistrat permanent in 8700 ore/an si clasat in ordine descrescatoare a numarului de vehicule etalon , exemplificata in Fig. 3:

Fig. 3

Intensitatea orara de calcul pentru strazi se poate stabili in cadrul studiilor de circulatie

din localitati si prin procedee analitice considerandu-se perioadele (momentele) caracteristice de

varf ale circulatiei, care se repeta (zilnic, saptamanal etc.) asa cum sunt: deplasarile pentru

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000Vt / zi

Intensitatea maxima din ziua cea mai

Intensitatea medie zilnica anuala

7

munca, transporturile tehnologice, deplasarile pentru aprovizionare si pentru relatii social-

culturale sau deplasarile de sfarsit de saptamana si in zilele de odihna si sarbatoare.

Pentru circulatia urbana intensitatea traficului in ora de varf se determina prin:

-insumarea intensitatilor maxime din doua jumatati de ora successive care dau maximul

orar al zilei;

-insumarea intensitatilor maxime din patru sferturi de ora successive care dau maximul

orar al zilei, in cazul intersectiilor.

Capitolul 2 Calculul capacitaii de circulatie a strazilor

In standardul STAS 10144/5-89 este prezentat calculul capacitatii de circulatie a strazilor,

in functie de caracteristicile traficului si de conditiile urbanistice, pentru desfasurarea fluenta si

in siguranta a circulatiei.

Caracterul capacitatii de circulatie a strazilor se efectueaza pentru preluarea fluxurilor de

vehicule a caror intensitate orara de calcul se stabileste comform STAS 7348-86. Capacitatea de

circulatie, respective numarul maxim de vehicule care se pot deplasa intr-o ora, in mod fluent si

in conditii de siguranta a circulatiei, depinde de urmatorii factori :

Caracterul circulatiei:

-flux discontinuu (intermittent sau pulsatoriu) cu opriri la intersectii;

-flux continuu, fara opriri la intersectii cand acestea sunt denivelate sau dirijarea

traficului se face in sistem coordonat (unda verde);

Caracteristicile traficului:

-intensitatea si fregventa sosirilor de vehicule;

-viteza medie de circulatie;

-componenta traficului pe categorii de vehicule, inclusive caracteristicile lor constructive

si dinamice.

Structura retelei principale de strazi:

-elementele geometrice ale strazilor;

-distantele intre intersectii si treceri intermediare pentru pietoni, amenajarea si echiparea

acestora.

Caracteristica suprafetei de rulare:

-planeitatea;

-rugozitatea;

Organizarea circulatiei:

-reglementarea acceselor si a stationarilor;

-sistemele de semnalizare si echipare tehnica.

Caracteristicile psihologice si fiziologice ale conducatorilor de vehicule:

-timpul de perceptie reactie; -timpul limita de asteptare la intersectii.

8

Calculul capacitatii de circulatie in sectiunea curenta a strazii se coreleaza cu calculul capacitatii

de circulatie la intersectii in vederea asigurarii fluentei circulatiei pe reteau de strazi aferenta.

2.1 Principii, parametrii si calculul capacitatii de circulatie

Determinarea intensitatii maxime a traficului viitor probabil se efectueaza in cadrul

studiilor de circulatie tinand seama de prognoza cresterii circulatiei pentru o perioada de minim

15 ani.

Capacitatea de circulatie depinde de:

-viteza de circulatie;

-componenta traficului (vehicule cu viteze de circulatie

9

[numar vehicule/km].

d) Capacitatea maxima de circulatie, pentru o banda carosabila:

-in cazul fluxului continuu, :

[numar vehicule/ora]

-in cazul fluxului discontinuu, in care:

(

)

, in care:

A distanta intre intersectii, inclusive trecerile pentru pietoni, situate la acelasi nivel, in metri;

- viteza de circulatie, in km/h; , acceleratia, respectiv deceleratia, in metri pe secunda la patrat; , durata deplasarii pe distanta A, in cazul circulatiei discontinue, respective continue, in secunde;

durata asteptarii semnalului de intrare in intersectia prevazuta cu semafoare, respective timpul rosu plus galben, in secunde.

In Tabelul 2 sunt prezentate valorile medii ale parametrilor care intervin in calculele curente ale

capacitatii de circulatie:

Tabelul 2

Felul traficului

Valorile medii ale parametrilor de calcul

Viteza de

circulatie, v

[km/h]

Coeficientul de

frecare la

franare, f la

franare

Timp de

perceptie, t [s]

Spatiul de

siguranta, S

[m]

Trafic cu viteza de

circulatie curenta 20...60 0,30...0,45 0,5...1,5 5...7

Trafic lent 5...20 0,28...0,40 1,5...2,5 10...20

Observatie Spatiul de siguranta S, se considera egal cu lungimea vehiculului.

Capitolul 3 Calculul capacitatii de circulatie a intersectiilor de strazi

10

In standardul STAS 10144/6-89 sunt prezentate relatiile si metodele de calcul a

capacitatii de circulatie a intersectiilor de strazi noi si existente in functie de: modul de

amenajare si echipare a intersectiei, caracteristicile traficului si conditiile locale pentru

desfasurarea fluenta si in siguranta a circulatiei.

Prevederile respectivului standard se aplica la:

- stabilirea capacitatii de circulatie a intersectiilor de strazi si a pietelor de circulatie

corespunzatoare solutiei de functionare si timpului de intersectie conform STAS 10144/4-83;

- dimensionarea elementelor componente ale intersectiei cum sunt caile de intrare, de

traversare, de ocolire si de iesire din intersectie, spatiile de stocaj etc., care determina capacitatea

de circulatie a ansamblului;

- fundamentarea tehnica a dotarii si echiparii intersectiilor cu marcaje, indicatoare de

circulatie si semafoare (inclusiv calculul programului de functionare a acestora).

3.1 Prevederi generale

Capacitatea de circulatie a intersectiilor se exprima prin numarul maxim de participanti la

trafic care pot traversa sau schimba directia de mers in conditii siguranta si fluenta a traficului,

depinzand de :

- caracteristicile tipurilor de vehicule, marimea fluxurilor de vehicule si de pietoni,

precum si relatiile intre acestea;

- viteza de circulatie, acceleratia si incetinirea vehiculelor, timpii de asteptare si

traversare a intersectiei;

- amenajarea tehnica a intersectiei si echiparea pentru dirijarea si reglementarea

circulatiei;

-caracteristicile suprafetei de rulare, incadrarea urbanistica si dotarile pentru circulatie

(statii de transport in comun, parcaje, etc.);

- organizarea zonala a circulatiei respectiv pe strazile incidente si la intersectiile vecine;

- factorii fiziologici si psihologici privind comportarea pietonilor si a conducatorilor de

vehicule.

Organizarea circulatiei la intersectie se face, in functie de intensitatea traficului si de

conditiile locale prin:

- acordare de prioritate de dreapta sau de flux ;

- echiparea cu semafoare luminoase ;

- intersectarea la nivele diferite.

3.2 Principii si parametri de calcul

La dimensionarea si la calculul capacitatii de circulatie a intersectiilor se tine seama de

prevederile schitei de sistematizare a localitatii, retelei stradale si planului de distribuire a

traficului, pentru a asigura:

11

- securitatea, fluenta si confortul circulatiei;

- posibilitatea de etapizare a realizarii intersectiei cu rezervarea spatiului necesar in viitor;

- reducerea fregventei si duratei opririlor, preum si anoxelor rezultate din trafic.

Amenajarea si echiparea intersectiei trebuie sa asigure preluarea integrala a fluxurilor

provenite de pe strazile concurente, respectandu-se distantele minime de amplasare a

intersectiilor comform reglementarilor tehnice specifice. Pe baza diagramei traficului din

intersectie (exemplu Fig. 1) se pot determina mai multe variante ale schemei de organizare a

deplasarii fluxurilor din intersectie, adoptandu-se solutia care reduce la minimum timpul total de

traversare si volumele de lucrari.

Fig.1

Delimitarea spatiului intersectiei este realizata de marcajele pentru oprirea vehiculelor la

trecerile de pietoni sau, in lipsa acestora, de pozitia semafoarelor in dreptul carora opresc

vehiculele. In spatiul comun de trecere apar puncte limita de conflict intre vehicule si intre

vehicule si pietoni, care determina lungimile de evacuare a intersectiei de catre vehicule si pietoni (Fig.2), respective timpii necesari evacuarii.

12

Fig.2

Principalii parametri care intervin in calculul capacitatii de circulatie a intersectiilor sunt:

a) Intensitatea fluxurilor in ora de varf pentru vehicule si pietoni, care se stabileste in

cadrul studiului general de circulatie comform STAS 7348-86 si reglementarilor legale in

vigoare. Pentru echivalarea vehiculelor care schimba directia de mers la stanga sau la dreapta,

coeficientii de echivalare din STAS 7348-86 se multiplica cu valorile:

- 1,6 pentru vehicule usoare (cu sarcina utila pana in 15 kN) si 2,6 pentru vehicule grele

(cu sarcina utila peste 15kN), in cazul efectuarii virajelor la stanga;

- 1,3 pentru vehicule usoare si 2,3 pentru vehicule grele, in cazul efectuarii virajelor la

dreapta.

b) Frecventa sosirii vehiculelor in intersectie, care pot fi :

- uniforma si continua, cand intervalele de succesiune sunt aproximativ egale;

-discontinua si pulsatorie, cand vehiculele se deplaseaza ritmatic grupat si in mod

intermitent;

- discontinua aleatorie, cand deplasarea se face nestingherita.

c) Vitezele de proiectare (de baza) si vitezele de circulatie caracteristice intersectiilor si

strazilor concurente, care se stabilesc conform STAS 10144/4-83.

13

d) Acceleratia de demaraj si deceleratia la incetinire sau oprire in intersectie, care se

considera egale cu:

- 2 acceleratia si 4 deceleratia, pentru vehicule usoare; - 0,75 acceleratia si 3 deceleratia, pentru vehicule grele.

e) Latimea benzii de circulatie, care se stabileste comform STAS 10144/3-81.

f) Viteza de de mers a pietonilor in intersectii, care se stabileste comform STAS 10144/

2-79 si se considera:

- 1,21,5 m/s, cand predomina circulatia pietonala intr-un sens; - 0,81,0 m/s, cand circulatia pietonala este intense in ambele sensuri.

g) Latimea trecerii de pietoni, care se stabileste in functie de intensitatea medie a celor

mai solicitate 4 ore din zi. Se considera ca latimea unei benzi de pietoni este de 0,75 m si

capacitatea acesteia este de 800 pietoni/h pentru sens dublu si de 1200 pietoni/h pentru un sens

dominant. Pentru preluarea varfurilor orare ale sensului dominant, capacitate ape o banda de

deplasare se considera ca este de 30004000 pietoni/h.

h) Calculul capacitatii de circulatie incepe cu analiza traficului la intrarea cea mai

solicitata, iar prin iteratii successive se adopta solutia de organizare si amenajare care asigura

capacitatea necesara cu reducerea la strictul necesar a timpului de traversare, a volumelor de

lucrari si a suprafetei ocupate de intersectie.

14

3.3 Calculul capacitatii de circulatie a intersectiilor echipate cu semafoare

3.3.1 Caracteristici functionale

In ultima vreme, datorita numarului tot mai mare de participanti la trafic, pentru o mai

buna dirijare si fluidizare a traficului in intersectiile retelei principale de strazi si nu numai, s-a

apelat la echiparea acestora cu semafoare comform STAS 1848/4-86.

In functie de capacitatea de circulatie necesara a intersectiei se determina succesiunea si

durata diferitelor semnmale emise de semafoare pentru preluarea si evacuarea fluxurilor

incidente de pietoni si vehicule, in conditii de siguranta si timp minim de traversare.

La calculul capacitatii intersectiilor cu semafoare se iau in considerare:

- timpii sau segventele de semaforizare corespunzatori semnalului verde (timpul verde)

, semnalului galben (timpul galben) si semnalului rosu (timp de rosu) ; - faza de semaforizare, in care are loc deplasarea fluxurilor incidente cu prioritate

simultana si cuprinde timpul verde de admisie, stabilit pentru sensul cel mai solicitat si timpul de degajare a intersectiei de participantii intrati, denumit sit imp intermediar sau interverde (intre incetarea timpului de verde pe o faza si inceputul timpului de verde pe faza urmatoare, care

trebuie sa fie cel putin egal cu timpul galben dupa verde ). Pot fi adoptate sisteme cu 2 faze de semaforizare (Fig.3), cu trei faze de semaforizare

(Fig. 4) sau cu patru faze de semaforizare (Fig.5).

Fig. 3

15

Fig. 4

Fig. 5

16

- ciclul de semaforizare, care cuprinde o segventa completa de schimbare a semnalelor

luminoase la toate semafoarele din intersectie, respective a fazelor de semaforizare;

- programul de functionare al semafoarelor, prin care se reprezinta graphic succesiunea si

durata fazelor de semaforizare si a segventelor pentru toate semafoarele.

Capacitatea unei benzi de circulatie se exprima prin numarul de vehicule etalon care pot

traversa intersectia pe emnalul verde pe durata unei ore de timp verde , fie pe durata unei ore fizice Q.

Intre capacitatile Q si este relatia:

(1)

In care :

timpul verde; durata unui ciclu de semaforizare. Variatia solicitarii la o intrare in intersectie de catre vehiculele sosite se exprima prin

factorul de varf instantaneu , stabilit cu relatia : = (numarul vehiculelor sosite in ora de varf)/(4x numarul maxim de vehicule sosite in 15)

Se considera :

=1 pentru debite cu sosire uniforma; = 0,25 pentru debite concentrate in 15 minue. Repartitia traficului pe retea si la intersectii este echilibrata cand ; in caz

contrar, se impune imbunatatirea organizarii circulatiei pe retea.

Gradul de saturatie , a unei intrari prevazuta cu semafoare exprima fluenta in intersectie.

Intrarea in intersectie este saturata cand vehiculele sosite asteapta la stop mai mult de un

ciclu de semaforizare pana sa intre.

Gradul de saturatie se stabileste cu relatia :

=(numarul de faze verzi saturate la ora de varf)/(numarul total de faze verzi la ora de varf)

Pentru intersectii cu fluenta este necorespunzatoare si este necesara reamenajarea intersectiei, introducerea unei noi echipari pentru dirijare sau o noua organizare a

traficului pe retea.

Timpul consumat la traversarea intersectiei constituie un indicator de calitate si eficienta

a solutiei de intersectie.

17

3.3.2 Parametri si relatii specifice semaforizarii

Durata ciclului de semaforizare se incadreaza, de regula, in urmatoarele limite:

- in sistem cu doua faze de semaforizare, durata minima este de 35 s, cea curenta este de

4565 s, iar cea maxima este de 80 s; - in sistem cu 3 sau 4 faze de semaforizare, durata minima este de 40 s, cea curenta este

de 7080 s, iar cea maxima este de 90 s.

Durata maxima a ciclului de semaforizare nu trebuie sa fie mai mare de 120 s; peste

aceasta valoare este mai eficienta intersectia denivelata.

Timpul de verde nu trebuie sa fie mai mic de 10 s.

Timpul galben dupa verde si timpul galben dupa rosu se stabilesc comform STAS 1848/4-86.

Perioada de libera intrare a vehiculelor (timpul verde) se stabileste pentru intrarile si

benzile cele mai solicitate din ora de varf pentru fiecare faza de semaforizare, cu relatia:

( ) (2) In care:

a timpul de perceptie-reactie a conducatorului auto, inclusive timpul de intrare a primului vehicul, in secunde;

n numarul de vehicule care trebuie sa intre in intersectie pe durata semnalului verde; e intervalul de succesiune la demaraj, in secunde.

Pentru vehicule usoare (autoturisme) :

a=6 s si e=2,5 s

Pentru vehicule grele (cu sarcina peste 15 kN), inclusive pentru tramvaie (vagon motor

plus o remorca):

a=6 s si e=4,5 s

In cazul fluxurilor foarte intense, intervalul de succesiune e se poate reduce pana la 2,1 s

pentru vehicule usoare si 4 s pentru vehicule grele.

Perioada de libera intrare pentru pietoni se stabileste pentru sensul cel mai solicitant, cu relatia:

(3)

In care:

P numarul de pietoni adunati la traversare in timpul interzicerii traversarii; b numarul benzilor de pietoni pentru un sens, cu latimea de 0,75 m; k capacitatea de traversare a pietonilor pentru o banda, in numar de pietoni ce trec intr-

o secunda.

Perioada de libera trecere pentru pietoni trebuie corelata cu timpii necesari pentru vehicule si, daca este cazul, se reconsidera numarul de benzi.

18

Perioada de evacuare a vehiculelor (timpul intermediari sau interverde) rezulta din conditia de evitare a coliziunii in punctele de conflict, la schimbarea fazelor de semaforizare. In

calcul se considera ca ultimul vehicul intrat se deplaseaza inainte pana la punctual de conflict cu

viteza de 20 km/h (5,5 m/s), iar primul vehicul oponent din faza urmatoare se deplaseaza spre

acelasi punct cu viteza de 60 km/h (16,7 m/s).

Perioada de evacuare a vehiculelor se determina cu relatia:

(4)

In care si sunt distantele intre punctele 1 si C prezentate in Figura 2, in metri. Perioada de evacuare asigura, de regula, eliberarea intersectiei si de vehiculele care au

asteptat degajarea trecerii de catre curentii de circulatie de sens contrar si apoi au virat la stanga.

Timpul necesar pentru efectuarea acestor manevre se compune din timpul pentru pornirea

vehiculelor stationate in zona centrala a intersectiei si timpul pentru evacuarea la stanga:

(5)

numarul vehiculelor care vireaza la stanga ; intervalul de succesiune la demaraj, in secunde; distanta de evacuare la stanga, in metri; in exemplul din fig 2 , 2/dd v ;

acceleratia la demaraj, in metri pe secunda la patrat.

3.3.3 Prescriptii privind programul de semaforizare

La alcatuirea si calculul programului de semaforizare trebuie sa se tina seama de

caracteristicile circulatiei, ale amenajarii intersectiei si ale instalatiei de semaforizare.

Instalatia de semaforizare este alcatuita din automate de dirijare, semafoare, sonde de

traffic, retea de cabluri si poate functiona:

- cu program fix prestabilit;

- cu program variabil, stabilit in functie de numarul de vehicule inregistrate de sondele de

traffic, sau direct de pietoni.

Calculul initial al programului de semaforizare pentru intersectii necanalizate

repartizeaza durata ciclului , in timpii verzi ai fazelor direct proportional cu intensitatea fluxurilor si invers proportional cu latimea partii carosabile.

Pentru o intersectie dintre doua strazi semaforizata in system cu doua faze, se aplica

relatiile:

( ) (6)

In care:

si timpii verde ai fazelor 1 si 2; si intensitatile fluxurilor incidente in ora de varf, corespunzatoare fazelor 1 si 2; si latimile partii carosabile ale acceselor, corespunzatoare fazelor 1 si 2; si timpii intermediariai fazelor 1 si 2.

Calculul detaliat al duratei ciclului se face cu relatiile:

19

(7)

(8)

In care:

numarul fazelor de semaforizare; timpul verde, in secunde, corespunzator fazei f;

timpul intermediar, in secunde, corespunzator fazei f;

timpul galben dupa verde, in secunde, corespunzator fazei f;

timpul suplimentar, in secunde, corespunzator fazei f, determinat cu relatia:

(9)

intensitatea fluxului de vehicule in ora de varf, pe o banda, in vehicule etalon pe ora, corespunzatoare fazei f.

Durata ciclului de semaforizare astfel determinate se definitiveaza numai dup ace se fac

verificarile pentru toate relatiile de traffic antagoniste si neantagoniste de vehicule si pietoni, in

ordinea desfasurarii curentilor conform fazelor de semaforizare.

In cazul intersectiilor foarte solicitate de pietoni, comparative cu solicitarea vehiculelor,

durata ciclului se stabileste in functie de timpul verde necesar pietonilor.

Incadrarea duratei ciclului in limitele precizate anterior se asigura prin masuri cum sunt:

- majorarea numarului de benzi de circulatie pentru reducerea numarului de vehicule pe

banda si respectiv a timpului de verde (evazarea intersectiei);

- reducerea duratei intervalului de succesiune la intrarea in intersectie in limitele

precizate anterior;

- comasarea in aceeasi durata a timpului intermediar pentru diferitele manevre de

evacuare a intersectiei;

- restrangerea spatiului intersectiei si a distantelor de parcurs;

- fragmentarea trecerilor de pietoni cu lungimi mari si prevederea de refugii centrale.

Succesiunea operatiilor necesare intocmirii programului de semaforizare consta din:

analiza datelor initiale, amplasarea semafoarelor, stabilirea punctelor de conflict, al intensitatilor

fluxurilor pe benzile de circulatie, calculul timpilor verzi si a timpilor intermediari, determinarea

duratei fazelor si a ciclului de semaforizare, calculul timpului total consumat la traversare si

respectiv al rezervei de capacitate.

Programul se materializeaza intr-o diagrama, care cuprinde fazele cu segventele

coloristice si timpii de functionare pentru toate semafoarele. Reducerea duratei ciclului se

asigura prin stricta dimensionare si dispunere a timpilor caracteristici, prin interpunerea riguroasa

a timpilor intermediari intre sfarsitul timpului verde al fazei in curs si inceputul timpului verde al

fazei care urmeaza .

Calculul capacitatii intersectiei individuale cu semafoare curente este fundamentat pe

dinamica deplasarii curentilor de trafic si se aplica si pentru alte echipamente de semaforizare cu

performante superioare (cu trecere de la automatele de dirijare cu program fix la automatele

actionate direct de vehicule cu ajutorul sondelor de trafic, atat pentru intersectii izolate precum si

pentru grupuri de intersectii coordonate in sisteme liniare, ca cele cu unda verde axiala, sau in

sisteme zonale de suprafata cu ajutorul unui dispecerat central echipat cu calculator de proces).

20

Definitivarea programului de semaforizare si a solutiei de amenajare a intersectiei se face

pentru varianta care asigura reducerea maxima a volumelor de lucrari si a timpului pentru

semaforizare.

In traversarea intersectiilor, numarul de benzi directe trebuie sa fie cel putin egal cu

numarul de benzi din calea curenta, prevazandu-se dupa caz, spatii de stocaj si benzi speciale

pentru ocolire.

Spatiile de stocaj se dimensioneaza corespunzator numarului de vehicule oprite pe timpul

aferent semnalului rosu al semaforului. Latimea spatiilor de stocaj se stabileste in functie de

caracteristicile vehiculelor si nu va fi mai redusa de 3,0 m in cazul dispunerii pe o banda in

aliniament.

Capitolul 4 Exemplu de calcul

4.1Studiu de circulatie zona Bulevardul Independentei- Vasile Alecsandri

4.2 Localizare intersectie

21

4.3 Reprezentarea grafica a intersectiei

4.4 Calcularea intensitatii traficului rutier pe intervale orare

Calcularea intensitatii traficului rutier a fost calculata in anul 2014. Aceasta se va raliza

pe cele 2 directii ale drumului principal ( artera nr. 1 si artera nr. 3). In calcule, celalte 2 artere

vor prelua un flux de masini dat de un anumit procent adoptat in calcule.

Cele doua dircetii pe care s-a realizat numaratoarea sunt:

Numarul fluxului de autovehicule din spre artera nr. 1 spre artera nr. 3.

Numarul fluxului de autovehicule din spre artera nr. 3 spre artera 4.

Catre Targu Cucu

Data [LL/ZZ/AN]

Ora

Biciclete, motorete, scutere,

motociclete

Autoturisme Taxi Microbuze

transport calatori

Microbuze si autospeciale cu

MTMA

22

02.12.2014 07:45 08:00 0 272 35 1 5

02.12.2014 08:00 08:15 0 253 39 6 8

02.12.2014 08:15 08:30 1 272 40 4 3

02.12.2014 08:30 08:45 0 214 36 6 4

02.12.2014 08:45 09:00 0 249 44 2 8

02.12.2014 09:00 09:15 0 233 40 6 8

02.12.2014 09:15 09:30 0 186 44 5 6

02.12.2014 09:30 09:45 0 214 40 6 8

02.12.2014 09:45 10:00 0 187 41 5 8

02.12.2014 10:00 10:15

02.12.2014 10:15 10:30

02.12.2014 10:30 10:45

02.12.2014 10:45 11:00

02.12.2014 11:00 11:15

02.12.2014 11:15 11:30

02.12.2014 11:30 11:45

02.12.2014 11:45 12:00

02.12.2014 12:00 12:15

02.12.2014 12:15 12:30

02.12.2014 12:30 12:45

02.12.2014 12:45 13:00

02.12.2014 13:00 13:15

02.12.2014 13:15 13:30

02.12.2014 13:30 13:45

02.12.2014 13:45 14:00

02.12.2014 14:00 14:15

02.12.2014 14:15 14:30

02.12.2014 14:30 14:45

23

02.12.2014 14:45 15:00

02.12.2014 15:00 15:15 0 255 40 5 7

02.12.2014 15:15 15:30 0 253 48 6 10

02.12.2014 15:30 15:45 0 242 61 3 14

02.12.2014 15:45 16:00 0 286 46 6 11

02.12.2014 16:00 16:15 0 317 38 4 9

02.12.2014 16:15 16:30 0 285 51 7 10

02.12.2014 16:30 16:45 0 252 51 6 7

02.12.2014 16:45 17:00 0 331 55 3 5

02.12.2014 17:00 17:15 0 246 51 5 5

02.12.2014 17:15 17:30 0 235 56 3 12

02.12.2014 17:30 17:45 0 232 41 5 6

02.12.2014 17:45 18:00 0 254 48 7 6

02.12.2014 18:00 18:15

02.12.2014 18:15 18:30

02.12.2014 18:30 18:45

02.12.2014 18:45 19:00

Total 1 5736 1047 116 173

Autocamioane si derivate

cu 2,3 sau 4 osii

Autovehicule articulate si

remorchere cu trailer peste 4 osii.

Trenuri rutiere

Autobuze si autocare

Tramvaie Altele Total vehicule

fizice

6 7 8 9 10 11

0 0 6 0 1 135

0 1 7 0 1 234

0 0 4 0 0 249

0 0 7 0 0 320

0 1 7 0 2 316

24

0 0 5 0 1 326

0 0 6 0 0 266

2 0 11 0 0 316

1 0 13 0 2 303

0 0 15 0 0 256

0 0 7 0 0 275

1 0 6 0 1 249

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1 0 8 0 0 316

25

0 0 9 0 0 326

0 0 7 0 0 327

0 0 10 0 0 359

0 0 7 0 0 375

1 0 10 0 0 364

0 0 8 0 0 324

0 0 9 0 0 403

0 0 7 0 0 314

0 0 9 0 1 316

0 0 9 0 1 294

0 0 8 0 0 323

0

0

0

0

6 2 195 0 10 7286

Dinspre Targu Cucu

Data [LL/ZZ/AN]

Ora

Biciclete, motorete, scutere,

motociclete

Autoturisme Taxi Microbuze

transport calatori

Microbuze si autospeciale cu

MTMA

26

02.12.2014 08:30 08:45 0 309 56 6 7

02.12.2014 08:45 09:00 0 325 66 4 7

02.12.2014 09:00 09:15 0 260 50 4 4

02.12.2014 09:15 09:30 0 283 70 6 8

02.12.2014 09:30 09:45 0 216 48 6 7

02.12.2014 09:45 10:00 0 265 72 6 5

02.12.2014 10:00 10:15

02.12.2014 10:15 10:30

02.12.2014 10:30 10:45

02.12.2014 10:45 11:00

02.12.2014 11:00 11:15

02.12.2014 11:15 11:30

02.12.2014 11:30 11:45

02.12.2014 11:45 12:00

02.12.2014 12:00 12:15

02.12.2014 12:15 12:30

02.12.2014 12:30 12:45

02.12.2014 12:45 13:00

02.12.2014 13:00 13:15

02.12.2014 13:15 13:30

02.12.2014 13:30 13:45

02.12.2014 13:45 14:00

02.12.2014 14:00 14:15

02.12.2014 14:15 14:30

02.12.2014 14:30 14:45

02.12.2014 14:45 15:00

02.12.2014 15:00 15:15 0 239 46 4 7

02.12.2014 15:15 15:30 0 299 53 6 4

27

02.12.2014 15:30 15:45 0 351 61 8 9

02.12.2014 15:45 16:00 0 316 69 4 6

02.12.2014 16:00 16:15 0 291 43 5 10

02.12.2014 16:15 16:30 0 314 46 3 3

02.12.2014 16:30 16:45 0 387 69 5 3

02.12.2014 16:45 17:00 0 319 58 4 5

02.12.2014 17:00 17:15 0 222 39 4 5

02.12.2014 17:15 17:30 0 251 44 4 4

02.12.2014 17:30 17:45 0 309 42 4 8

02.12.2014 17:45 18:00 0 303 50 7 3

02.12.2014 18:00 18:15

02.12.2014 18:15 18:30

02.12.2014 18:30 18:45

02.12.2014 18:45 19:00

Total 1 7040 1397 119 130

Autocamioane si derivate

cu 2,3 sau 4 osii

Autovehicule articulate si

remorchere cu trailer peste 4 osii.

Trenuri rutiere

Autobuze si autocare

Tramvaie Altele Total vehicule

fizice

6 7 8 9 10 11

3 0 10 0 0 228

0 0 11 0 3 359

0 0 11 0 0 384

0 0 9 0 1 483

1 1 7 0 3 455

1 0 12 0 0 415

0 0 14 0 2 394

0 0 10 0 6 418

28

1 0 7 0 2 328

2 0 10 0 3 382

0 0 12 0 2 291

0 0 11 0 1 360

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0 0 9 0 4 309

1 0 8 0 0 371

0 0 11 0 5 445

0 0 10 0 2 407

29

0 0 12 0 1 362

0 0 10 0 2 378

0 0 11 0 2 477

0 0 9 0 2 397

1 0 8 0 2 281

0 0 5 0 7 315

0 0 7 0 1 371

0 0 10 0 2 375

0

0

0

0

10 1 234 0 53 8985

30

4.5 Diagrama rezultata in urma calcularaii intensitatii traficului rutier pe intervale orare

Mai jos se va prezenta diagrama rezultata in urma calculelor de mai sus pentru a se

prezenta cel mai aglomerat sfert de ora din perioada in care s-au realizat masuratorile.

Spre Targul Cucului

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

07:00

07:30

08:00

08:30

09:00

09:30

10:00

10:30

11:00

11:30

12:00

12:30

13:00

13:30

14:00

14:30

15:00

15:30

16:00

16:30

17:00

17:30

18:00

18:30

31

Dinspre Targu Cucu

4.6 Calculul capacitatii intersectiei

Fluenta circulatiei F se calculeaza cu relatia :

Artera 13

- pentru viteza v=10 km/h

- pentru viteza v=20 km/h

- pentru viteza v=30 km/h

- pentru viteza v=40 km /h

- pentru viteza v=50 km/h

0

100

200

300

400

500

60007:00

07:30

08:00

08:30

09:00

09:30

10:00

10:30

11:00

11:30

12:00

12:30

13:00

13:30

14:00

14:30

15:00

15:30

16:00

16:30

17:00

17:30

18:00

18:30

32

- pentru viteza v=60 km/h

Artera 24

- pentru viteza v=10 km/h

- pentru viteza v=20 km/h

- pentru viteza v=30 km/h

- pentru viteza v=40 km /h

- pentru viteza v=50 km/h

- pentru viteza v=60 km/h

Interspatiul de succesiune i:

[m]

Artera 13

[m]

[m]

[m]

[m]

[m]

[m]

33

Artera 24

[m]

[m]

[m]

[m]

[m]

[m]

Unde: [s] intervalul de succesiune pentru drum circulat mai intens; [s] intervalul de succesiune pentru drumuri secundare.

Interspatiul minim de succesiune :

Artera 13 si 24

Rezultatele sunt prezentate in tabelul de mai jos:

imin 11.0118107 m

13.8805762 m

18.6618519 m

25.355638 m

33.9619344 m

44.480741 m

Unde:

34

Densitatea traficului D:

Artera 13

[nr. vehicule/km]

[nr. vehicule/km]

[nr. vehicule/km]

[nr. vehicule/km]

[nr. vehicule/km]

[nr. vehicule/km]

Artera 24

[nr. vehiculekm]

[nr. vehicule/km]

[nr. vehicule/km]

[nr. vehicule/km]

[nr. vehicule/km]

[nr. vehicule/km]

Capacitatatea maxima de circulatie pentru o banda carosabila:

In cazul fluxului continuu:

[nr vehicule/ora]

Artera 1 si 24

Rezultatele sunt prezentate in tabelul de mai jos:

Nc 908.115864

1440.86238

1607.5575

1577.55841

1472.23652

1348.89839

35

In cazul fluxului discontinuu:

[nr vehicule/ora]

Rezultatele sunt prezentate in tabelul de mai jos:

Artera 13

Nc 0.4289785

0.26532792

0.1882032

0.14358382

0.11464704

0.09445585

Artera 24

Nc 0.42372881

0.2688172

0.19685039

0.1552795

0.12820513

0.10917031

In care :

(

)

Rezultatele sunt prezentate in tabelul de mai jos:

Artera1-3 389.562181 Artera 2-4 384.794858

382.30102 387.328597

302.547473 316.448327

226.511855 244.962486

168.787553 188.748272

127.411347 147.25965

Unde: A=360 pentru artera 13

A=250 pentru artera 24

pentru artera 13 pentru artera 24

36

Matricea traficului:

Trafic curent Trafic lent

f=0.4 f=0.35

S=5 [m] S=15 [m]

t=1 [s] t=2 [s]

Pentru sensul cel mai solicitat avem: 422 vehicule etalon/sfert de ora (trafic curent) si 318

vehicule etalon/sfert de ora (trafic lent), insemnand 57% trafic lent si 43% trafic curent.

Calculul matricii:

Pentru viteza traficului lent=35 km/h, viteza traficului curent=60 km/h (celula din matrice

de culoare gri).

In matrice, am trecut valoarea calculata, rotunjita superior.

Exemplu de calcul pentru fiecare casuta din matrice:

( )

OBS:Rezultatele sunt afisate in tabelul de mai jos.

Nc1020 904.029418

Nc1520 961.699678

Nc2020 993.122113

Nc1025 920.595831

Nc1525 978.266091

Nc2025 1009.68853

Nc2525 1024.9069

Nc1030 918.705235

Nc1530 976.375495

Nc2030 1007.79793

Nc2530 1023.01631

Nc3030 1028.17621

Nc1035 906.326293

Nc1535 963.996553

Nc2035 995.418988

Nc2535 1010.63736

NC3035 1015.79727

Nc3535 1014.70487

Nc1040 888.256769

Nc1540 945.927029

Nc2040 977.349464

Nc2540 992.567841

Nc3040 997.727745

37

NC3540 996.635351

Nc4040 991.680411

Nc1045 867.369123

Nc 1545 925.039383

Nc 2045 956.461819

2545 971.680195

3045 976.840099

3545 975.747705

4045 970.792765

1050 845.374422

1550 903.044682

2050 934.467117

2550 949.685494

3050 954.845398

3550 953.753003

4050 948.798064

1055 823.282009

1555 880.952269

2055 912.374704

2555 927.59308

3055 932.752985

3555 931.66059

4055 926.70565

1060 801.675349

1560 859.345609

2060 890.768044

2560 905.986421

3060 911.146325

3560 910.053931

4060 905.098991

Din STAS, pentru v=20 km/h , capacitatea de circulatie pentru o banda cand fluxul este

continuu , este de 993 V/h , iar pentru v=30 km/h , este de 1028 V/h.

Intrucat valorile intermediare ale capacitatii se obtin prin interpolare liniara, rezulta ca

pentru v=25 km/h , capacitatea de ciculatie este de 1024V/h.

, deci se observa ca este depasita valoarea de 2.12 ori mai mare decat valoarea capacitatii de circulatie pentru o banda.

38

4.7 Calculul ciclului de semaforizare

Intersectie in "cruce"

Acces 2

Acces 3

Acces 1

Acces 4

Numarul de faze: Intervalul de succesiune la demaraj este datorita fluxurilor foarte intense din

aceasta zona;

Timpii de galben dupa verde :

Timpii de galben dupa rosu :

Se adopta o durata initiala a ciclului conform STAS 10144/6-89 ceea ce

reprezinta un numar de

.

39

Timpii de verde se calculeaza cu relatia : ( ) . Unde:

- si reprezinta timpul de perceptie-reactie a conducatorului auto, inclusiv timpul de intrare a primului vehicul;

- reprezinta numarul de vehicule care trebuie sa intre in intersectie pe durata semnalului verde.

Calculul timpului de verde se efectueaza pentru cel mai solicitat sens de circulatie. Pe

diagrama se observa ca pe accesul 1 si 3, avem cel mai mare numar de vehicule (1045 Vt/h).

Pe un ciclu de semaforizare vor trece pe cel mai solicitat sens de circulatie un numar

.

Capacitatea intersectiei la ora de varf [Vt/h]

Acces Nt [Vt/h] Directia Nt [Vt/h] Nr. Benzi

inainte 483 2

1 1028 dreapta 337 1

stanga 208 1

inainte 455 1

2 993 dreapta 292 1

stanga 246 1

inainte 483 2

3 1028 dreapta 208 1

stanga 337 1

inainte 455 1

4 993 dreapta 246 1

stanga 292 1

Dupa calculul timpilor, pentru fiecare faza se fac concordari intre semafoare pentru ca

acestea sa functioneze intr-un regim concomitent.

Numarul de vehicule care sosesc pe o banda intr-o ora Nm, numarul de vehicule care trebuie sa

intre in intersectie pe durata ciclului, n, timpii de verde si timpii de rosu sunt comform

tabelului de

40

Timpi de semaforizare - 4 Faze Acces Sens Semafor Nt [Vt/h] n [Vt/ciclu] Tv [s] Tr [s]

inainte V1 483 9 11 82

1 dreapta V2 337 6 14 79

stanga V3 208 4 14 79

inainte V4 455 8 18 75

2 dreapta V5 292 5 14 79

stanga V6 246 5 14 79

inainte V7 483 9 11 82

3 dreapta V8 208 4 14 79

stanga V9 337 6 14 79

inainte V10 455 8 18 75

4 dreapta V11 246 5 14 79

stanga V12 292 5 14 79

Timpi necesari eliberarii intersectiei

intre fazele de semaforizare

Intre fazele Tgv [s] Tgr [s]

I - II 9 3

II - III 9 3

III - IV 9 3

IV - I 9 3

Durata totala a ciclului [s] 93

41

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Se

ma

for

Timp [s]

Diagrama de semaforizar in 4 faze pentru vehicule FAZA 1 FAZA 2 FAZA 3 FAZA 4

42

Bibliografie:

1. Circulatie rutiera Boroiu Alexandru, Ed. Univ. Pitesti 2003; 2. Intersectii semaforizate Dan Florian, M. Raul, Ed. Media Endura 2000; 3. Trafic rutier si siguranta circulatiei Ed. Pitesti 2003; 4. Managementul traficului rutier F. Daniela 2000; 5. Semaforizarea intersectiilor stradale G. Cristian 2007; 6. STAS 10144/5-89 Calculul capacitatii de circulatie a strazilor; 7. STAS 10114/6-89 Calculul capacitatii de circulatie a intersectiilor; 8. STAS 7389-86 Echivalarea vehiculelor pentru determinarea capacitatii de circulatie; 9. SR 10144/4-95 Amenajarea intersectiilor de strazi. Clasificare prescriptiilor de

proiectare.