background image

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W KATOWICACH 
WYDZIAŁ TRANSPORTU 
KATEDRA INŻYNIERII RUCHU 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

LABORATORIUM  

PODSTAW INŻYNIERII RUCHU 

 
 
 
 
 
 
 
 

WYZNACZANIE PRZEPUSTOWOŚCI  

SKRZYŻOWAŃ Z SYGNALIZACJĄ ŚWIETLNĄ 

Część 1 

 
 
 
 

 
 
 
 
 

Numer ćwiczenia:  
Przedmiot: Podstawy inżynierii ruchu 
Rok: II 
Semestr: IV 
Liczba godzin: 

 
 

Katowice 2007 

background image

Podstawy Inżynierii Ruchu – laboratorium 

 

 

1.

 

CEL ĆWICZENIA 

 
 

Celem ćwiczenia jest zapoznanie studentów z obowiązującą w Polsce metodą obliczania 

przepustowości  skrzyżowań  z  sygnalizacją  świetlną.  Metoda  ta  została  opracowana  w 
Politechnice  Krakowskiej  na  zlecenie  GDDKiA  i  weszła  w  życie  w  roku  2004.  Umożliwia 
ona wyznaczenie przepustowości pasów ruchu i ocenę warunków ruchu pojazdów na wlotach 
skrzyżowań z sygnalizacją świetlną.  
 
2.

 

WSTĘP TEORETYCZNY 

 

2.1. Założenia metody 

 

Metoda  dotyczy  skrzyżowań  sterowanych  stałoczasową,  jak  również akomodacyjną  i 

acykliczną  sygnalizacją  świetlną.  W  przypadku  sygnalizacji  akomodacyjnych  lub 
acyklicznych  może  być  wykorzystywana  do  sprawdzania  przepustowości  dla  tzw.  programu 
maksymalnego  realizowanego  w  okresach  występowania  ruchu  szczytowego  oraz 
chwilowych przeciążeń skrzyżowania. 
 
Zastosowania metody: 

-

 

analiza funkcjonowania wlotów skrzyżowań z sygnalizacją świetlną: 



 

zwykłych (w tym skrzyżowań o poszerzonych wlotach), 



 

skanalizowanych: 



 

ze skanalizowanymi wlotami jednej lub obydwu krzyżujących się dróg, 



 

z wyspą centralną, 



 

z szerokim pasem dzielącym, 



 

o przesuniętych wlotach, 

-

 

projektowanie i sprawdzenie przepustowości powierzchni akumulacyjnych wewnątrz 
skrzyżowania, 

-

 

ocena sprawności skrzyżowania lub jego poszczególnych wlotów: 



 

przy podejmowaniu decyzji o potrzebie przebudowy istniejącego skrzyżowania, 



 

w procesie projektowania nowego skrzyżowania z sygnalizacją, 



 

przy projektowaniu programu sygnalizacji, 



 

przy analizie celowości zainstalowania sygnalizacji na skrzyżowaniu istniejącym, 

-

 

szacowanie miar sprawności skrzyżowania, które można wykorzystać w obliczeniach 
oddziaływań na środowisko w odniesieniu do: 



 

zużycia paliwa, 



 

emisji zanieczyszczeń powietrza, 



 

poziomu hałasu, 

-

 

analiza warunków ruchu 



 

na wlotach o losowym dopływie pojazdów, 



 

na wlotach, do których dopływają pojazdy w grupach tworzonych na wlotach 

pobliskich skrzyżowań z sygnalizacją, 

 
Elementy  geometryczne  i  organizacji  ruchu  na  skrzyżowaniu  z  sygnalizacją  świetlną 
przedstawiono na rysunku: 
 
 
 
 
 

background image

Podstawy Inżynierii Ruchu – laboratorium 

 

 

 

 
Przy obliczaniu przepustowości przyjęto następujące założenia: 

 



 

obliczenia przepustowości prowadzi się dla ustalonych wcześniej: 

(a)

 

rozwiązania geometrycznego skrzyżowania oraz organizacji ruchu na pasach 
poszczególnych wlotów, 

(b)

 

parametrów programu sygnalizacji świetlnej (długość cyklu i długości sygnałów 
zielonych) oraz struktury programu sygnalizacji, a zwłaszcza rodzaju faz 
sygnalizacyjnych (ze strumieniami o bezkolizyjnym lub kolizyjnym przebiegu), 



 

obliczenia przepustowości są zasadniczo prowadzone oddzielnie dla poszczególnych 

obliczeniowych grup pasów, do których wlicza się także pojedyncze pasy, 



 

przepustowość wlotu może być obliczona przy uwzględnieniu przepustowości 

obliczeniowych grup pasów oraz struktury ruchu na wlocie, wg tzw. krytycznej 
obliczeniowej grupy pasów, czyli grupy, dla której w pierwszej kolejności wyczerpie się 
przepustowość (jest to tzw. przepustowość sprowadzona wlotu), 



 

przepustowość całego skrzyżowania może być obliczona wg tzw. krytycznego wlotu 

(przepustowość sprowadzona skrzyżowania), 



 

w obliczeniach przepustowości obliczeniowych grup pasów uwzględnia się większość 

czynników geometryczno-ruchowych istotnie wpływających na przepustowość, 



 

w obliczeniach przepustowości obliczeniowych grup pasów na poszczególnych wlotach 

nie uwzględnia się: 
o

 

wpływu sąsiednich sygnalizacji, z których ruch dopływa do wlotów (grupowania 

pojazdów), 

background image

Podstawy Inżynierii Ruchu – laboratorium 

 

 

o

 

wpływu potencjalnego zatłoczenia na wylocie skrzyżowania (powodowanego np. 

zatłoczeniem kolejnego skrzyżowania), 

o

 

wpływu zatłoczenia powierzchni akumulacyjnych na skrzyżowaniach z wyspą 

centralną i z szerokim pasem dzielącym oraz powierzchni akumulacyjnych bądź 
odcinka pomiędzy wlotami na skrzyżowaniu o przesuniętych wlotach, 



 

w obliczeniach przepustowości podstawową rolę odgrywa natężenie nasycenia, które 

oblicza się kolejno dla: 
o

 

poszczególnych relacji, niezależnie od organizacji ruchu na pasach, 

o

 

pasów ruchu z uwzględnieniem udziału poszczególnych relacji w ruchu na pasie, 

o

 

obliczeniowych grup pasów. 

 

2.2. Rozkład ruchu w obliczeniowej grupie pasów 

 
Obliczeniowa  grupa  pasów  ruchu  
–  pasy  ruchu,  które  są  analizowane  w  obliczeniach 
przepustowości  wspólnie  i  na  których  pojazdy  jednej,  dwóch  lub  trzech  relacji  tworzą 
wspólne lub zależne od siebie kolejki pojazdów. Mogą to być pasy ruchu: 

-

 

prowadzące relacje na wprost lub relacje na wprost i skrętne, 

-

 

przeznaczone tylko dla relacji w lewo lub w prawo, 

-

 

przeznaczone dla relacji w lewo i w prawo. 

Dwa lub więcej pasów ruchu należy do tej samej obliczeniowej grupy pasów, jeśli pojazdy co 
najmniej jednej z relacji mogą wykonać zamierzony manewr z każdego z tych pasów. 

 

Przykłady grup pasów przedstawiono w tablicy: 
 

 

 

 

Jeżeli grupę tworzy więcej niż jeden pas ruchu, to w przypadku gdy takie dane nie są 

dostępne  z  pomiaru,  należy  dokonać  rozkładu  natężenia  ruchu  relacji  korzystającej  z  więcej 
niż jednego pasa na poszczególne pasy. 

Przy wyborze pasa ruchu dla relacji występującej na więcej niż jednym pasie w grupie 

obliczeniowej kierujący pojazdami biorą pod uwagę obciążenie pasów, wybierając pasy mniej 
obciążone  o  krótszej  kolejce,  oraz  przeznaczenie  pasów,  wybierając  raczej  pasy 
nieprowadzące  kolizyjnej  relacji.  Taki  wybór  powoduje  wyrównanie  warunków  ruchu 
pomiędzy  pasami  tej  samej  grupy  obliczeniowej.  Można  z  pewnym  uproszczeniem 
stwierdzić, że wybór pasa z uwagi na możliwość jak najszybszego zjazdu ze skrzyżowania, z 

możliwie  najmniejszymi  stratami  czasu,  powoduje  wyrównanie  stopni  nasycenia 

S

Q

Y

=

 

pasów w obrębie obliczeniowej grupy pasów. 
 
 
 

background image

Podstawy Inżynierii Ruchu – laboratorium 

 

 

Procedura obliczeniowa
 
Przyjęto następujące oznaczenia: 
Q

r

 

- całkowite natężenie relacji r w obliczeniowej grupie pasów, 

Q

rj

 

- natężenie relacji r na pasie j

S

rj

 

- natężenie nasycenia relacji r na pasie j

Y 

- stopień nasycenia obliczeniowej grupy pasów, 

n

gr

 

- liczba pasów w grupie obliczeniowej, 

m

r

 

- liczba pasów w grupie obliczeniowej wspólnych z relacja r

n

r

 

- liczba wydzielonych pasów w obliczeniowej grupie z relacją r

 
Przykłady określania liczby pasów wydzielonych i wspólnych w grupie pasów: 

 

Do określenia rozkładu natężeń ruchu prowadzą następujące kroki: 

 

Krok 1. Wstępny rozkład natężenia ruchu relacji korzystających z więcej niż jednego pasa: 

 



 

natężenie relacji r na pasie wydzielonym: 

 

r

r

r

rj

m

n

Q

Q

+

=

5

,

0

 

 



 

natężenie relacji r na pasie wspólnym: 

 

r

r

r

rj

m

n

Q

Q

+

=

5

,

0

5

,

0

 

 

Krok 2. Przybliżona wartość stopnia nasycenia pasa ruchu w grupie: 

 



+

+

=

j

j

Pj

Pj

j

Wj

Wj

Lj

Lj

gr

S

Q

S

Q

S

Q

n

Y

1

 

 

Krok 3. Natężenia relacji na poszczególnych pasach ruchu: 

 



 

natężenie relacji r na pasie wydzielonym: 

 

rj

rj

S

Y

Q

=

      

 

  

             

przykład: 

 



 

natężenie relacji r na pasie wspólnym (gdy m

r

 = 1 – jeden pas wspólny w grupie): 

 

=

wy

wy

r

r

wsp

r

Q

Q

Q

,

,

    

 

 

 

przykład: 

 

 

gdzie: 

 

 

wy

wy

r

Q

,

 

- suma natężeń rozważanej relacji r na wydzielonych pasach z tą relacją  

 

background image

Podstawy Inżynierii Ruchu – laboratorium 

 

 



 

natężenie relacji na wprost W na pasie wspólnym (gdy m

W

 = 2 – dwa pasy wspólne dla 

relacji na wprost w grupie): 

 



=

rj

rj

Wj

Wj

S

Q

Y

S

Q

   

 

 

 

przykład: 

 
gdzie: 

 

Q

rj

  - natężenie ruchu relacji skrętnej na pasie j wspólnym z relacją na wprost, 

S

rj

  - natężenie nasycenia relacji skrętnej na pasie j wspólnym z relacją na wprost. 

 
 

Należy  sprawdzić,  czy  suma  obliczonych  natężeń  relacji  na  wprost  na  poszczególnych 
pasach 

j

Wj

Q

 równa jest zadanemu natężeniu relacji na wlocie Q

W

. Jeżeli suma natężeń 

j

Wj

Q

  odbiega  od  zadanego  natężenia  Q

W

,  wówczas  poprawione  natężenie  relacji  na 

wprost na poszczególnych pasach równe jest: 

j

Wj

W

Wj

Q

Q

Q

 

Krok  4.  Powtórne  obliczenie  stopnia  nasycenia  Y  przy  zastosowaniu  natężenia  Q

Wj

 

obliczonego w kroku (3).  

 

Jeśli powtórnie obliczona wartość Y różni się zasadniczo (więcej niż o 0,005) od wartości Y z 
kroku 2, to należy powtórzyć obliczenia wymienione w kroku 3. 

 

 

3. PRZEBIEG ĆWICZENIA 

 

Studenci wykonują ćwiczenia w następującej kolejności: 

 

1.

 

Narysowanie  schematu  skrzyżowania  (numeracja  pasów  i  wlotów)  i  określenie 
obliczeniowych grup pasów. 

2.

 

Rozkład natężenia ruchu na pasy dla tych obliczeniowych grup, gdzie to konieczne. 

 
4. LITERATURA 

 

„Metoda  obliczania  przepustowości  skrzyżowań  z  sygnalizacją  świetlną”  –  instrukcja 
obliczania. GDDKiA, Warszawa 2004.