Do użytku wewnętrznego
Politechnika Warszawska
Wydział Transportu
LABORATORIUM
„Technika pomiarowa w ruchu drogowym”
Ćwiczenie nr 5
„Badanie zanieczyszczeń powietrza w ruchu drogowym”
Instrukcja przygotowawcza
ver.03a - 22.04.2010 r.
Warszawa 2010
2
W wielu krajach o wysoko rozwiniętym przemyśle i motoryzacji problem ochrony
środowiska przed jego zanieczyszczeniami jest obecnie jednym z najważniejszych zadań jakie
te kraje chciałyby rozwiązać. W ostatnich latach również w Polsce kwestia ta zaczyna być
poważnie traktowana.
W zakresie emisji gazów toksycznych ruch drogowy odgrywa znaczącą rolę. Kierunki
działania na rzecz ograniczenia emisji spalin można podzielić na kilka odrębnych grup:
1. Wprowadzanie nowych konstrukcji silników w pojazdach;
2.
Planowanie urbanistyczne (odpowiednie rozmieszczenie obszarów stanowiących
potencjalne źródła przemieszczeń);
3. Planowanie i projektowanie układów komunikacyjnych (rozdzielanie różnych rodzajów
komunikacji, arterie obwodnicowe, trasy ruchu szybkiego, propagowanie ruchu rowerowego,
korzystne parametry geometryczne tras);
4. Prowadzenie odpowiedniej polityki komunikacyjnej (ograniczenie indywidualnego
ruchu samochodowego, strefy ruchu pieszego, preferowanie komunikacji zbiorowej);
5. Stosowanie odpowiednich środków organizacji ruchu (czytelność geometrii
skrzyżowań, prawidłowe oznakowanie, odpowiednie instalowanie urządzeń sterowania,
segregacja ruchu).
Powyższe zestawienie wskazuje na złożoność problemu ochrony środowiska przed
zagrożeniami pochodzącymi od ruchu drogowego. Coraz doskonalsze urządzenia kontrolno-
pomiarowe pozwalają obecnie na indywidualną ocenę pracy każdego pojazdu pod względem
emisji spalin. Jednakże w problematyce inżynierii ruchu, gdzie rozpatrywany jest całkowity
udział pojazdów w zanieczyszczeniu środowiska, urządzenia te są mało przydatne. Pomiary
takie powinny bowiem uwzględniać całkowity efekt oddziaływania pojazdów na otoczenie.
Możliwość taką, chociaż w ograniczonym zakresie, stwarza zestaw niniejszego ćwiczenia
laboratoryjnego.
2 Wiadomości ogólne o zanieczyszczeniach powietrza
2.1. Identyfikacja zanieczyszczeń powietrza
Podstawowym źródłem zanieczyszczeń w ruchu drogowym jest zastosowanie silnika
spalinowego jako jednostki napędowej pojazdów. Zasadniczy wpływ na skład zanieczyszczeń
i efekt ekologiczny ma proces spalania mieszanki paliwowej. Proces ten będący reakcją
3
utleniania składników palnych połączoną z wydzielaniem znacznych ilości ciepła może
zachodzić w różnych warunkach.
Paliwa będące mieszaniną wielu węglowodorów mogą bowiem tylko z teoretycznego
punktu widzenia ulegać tzw. spalaniu zupełnemu. Podstawowymi czynnikami na jakie ulegają
rozkładowi węglowodory w procesie spalania są węgiel C i wodór H, które w efekcie
końcowym dają dwutlenek węgla i wodę. Spalanie jest zupełne, jeżeli produktami reakcji są
związki, które nie mogą ulec dalszemu utlenianiu. Warunkiem koniecznym do spalania
zupełnego jest dostateczna ilość tlenu. Miarą tego jest współczynnik nadmiaru powietrza K.
K = L
τ
/L
t
= 1
L
τ
- ilość powietrza rzeczywiście spalonego;
L
t
- ilość powietrza potrzebnego do spalania.
Występujące w praktyce spalanie niezupełne paliwa oraz jego dodatki i zanieczyszczenia
powodują złożoność procesu spalania i inny od teoretycznego skład spalin. Skład ten w
dużym stopniu zależy także od takich czynników jak: rodzaj zapłonu, warunki pracy silnika,
rodzaj paliwa, technika jazdy, elementy geometryczne drogi.
Przykładowo, rzeczywisty skład spalin przy spalaniu niezupełnym może być zbliżony do
przedstawionego na Rys. 2.1.
azot = 71%
dwutlenek węgla- 18%
woda - 9%
skł. szkodl.
tlen, gazy szlachetne
Rys 2.1. Przykładowy, rzeczywisty skład spalin samochodowych przy spalaniu niezupełny
Przedstawione składniki spalania niezupełnego można podzielić na szkodliwe i
nieszkodliwe dla człowieka i środowiska. Podział ten przedstawia tabela Tab. 2.A.
4
Tab. 2.A. Produkty spalania paliw samochodowych
PRODUKTY SPALANIA
SZKODLIWE NIESZKODLIWE
Tlenki azotu N
X
O
Y
Azot
N
2
Tlenki węgla CO
Dwutlenek węgla CO
2
Węglowodory C
m
H
n
Para wodna H
2
O
Sadza C
Wodór H
2
Dwutlenek siarki SO
2
Aldehydy R COH
Związki ołowiu Pb
Stopień toksyczności poszczególnych składników spalin w odniesieniu do najmniej
toksycznego produktu spalania – tlenku węgla CO ilustruje Tab.2.B.
Tab. 2.B. Skala toksyczności składników spalin w stosunku do tlenku węgla
SUBSTANCJA TOKSYCZNA
WSKAŹNIK TOKSYCZNOŚCI
CO 1
Pył i sadza C
67
SO
2
71
C
m
H
n
103
NO
2
125
Pb 5000
Spośród w/w związków toksycznych w największej ilości występuje w spalinach
samochodowych tlenek węgla CO (składnik najmniej toksyczny). Ze względu na wielkość
emisji, CO powszechnie uważany jest za główny składnik charakteryzujący spaliny
samochodowe.
2.2. Miary stężeń gazów
Miarą stężenia substancji toksycznych jest procent objętości. Dla małych stężeń substancji
toksycznych stosować można jednostkę
µg/m
3
.
Często stosowaną jest jednostka ppm (parts per milion – części na milion wagowo lub
objętościowo). Większość urządzeń pomiarowych wyskalowana jest także w tych
jednostkach.
1ppm = 1000M/22,4 [
µg/m
3
]
M- masa cząsteczkowa przeliczanego związku
5
Porównanie jednostki ppm z jednostką
µg/m
3
przeprowadza się dla każdego związku
toksycznego oddzielnie. Poniżej przedstawiony został sposób porównania dla związku tlenku
węgla.
Dla tlenku węgla masa cząsteczkowa M wynosi:
M = M
C
+ M
O
= 12,1 + 15,99 = 28,10
M
C
– masa atomowa węgla;
M
O
– masa atomowa tlenu.
1 ppm = 1000M / 22,4 = 28100/22,4 = 1254 [
µg/m
3
] dla CO.
Dla pozostałych związków porównanie takie przedstawione jest w Tab. 2.C.
Tab.2.C. Porównanie jednostek dla różnych związków
Rodzaj związku Masa
cząsteczkowa danego
związku
Wartość 1 ppm
Dla danego związku
Tlenek węgla CO
28,10
1 ppm = 1254
µg/m
3
Dwutlenek węgla CO
2
46,00
1 ppm = 2053
µg/m
3
Dwutlenek siarki SO
2
64,06
1 ppm = 2859
µg/m
3
Tlenek azotu NO
30,00
1 ppm = 1339
µg/m
3
Maksymalne stężenia substancji, które mogą oddziaływać na człowieka można wyrazić
kilkoma sposobami [1]:
1. Progowa wartość graniczna – średnia ważona czasowo: TLV-TWA (Threshold Limit
Value - Time-Weighted Average) (pol.: NDS – Najwyższe Dopuszczalne Stężenie)
– średnia ważona czasowo stężenia dla 8 godzin dziennie i 40 godzin tygodniowo, na
które człowiek może być wielokrotnie narażony.
2. Progowa wartość graniczna – krótkookresowy limit narażenia: TLV-STEL
(Threshold Limit Value - Short-Term Exposure Limit) – (pol.: NDSCh - Najwyższe
Dopuszczalne Stężenie Chwilowe) – definiowany jest jako 15 minutowe narażenie
średnią ważoną czasowo, które nie powinno wystąpić częściej niż 4 razy w ciągu 8
godzin i przy minimalnej przerwie między narażeniami wynoszącej 1 godzinę.
3. Progowa wartość graniczna – szczyt TLV-C (Threshold Limit Value - Ceiling Limit)
– stężenie, które nie powinno być przekroczone podczas narażenia.
6
W USA używa się terminu The Permissible Exposure Limit (PEL lub OSHA PEL),
gdzie OSHA to: “Occupational Safety and Health Administration”, która ustanowiła niniejsze
limity.
Dopuszczalne stężenia określa się często dla różnych okresów pomiarowych np.:
- stężenie dla okresu 30 min.;
- stężenie dla okresu 24 godz.;
- stężenie dla okresu 1 roku.
Wyróżnia się również różne rodzaje obszarów, dla których obowiązują odpowiednie
maksymalne dopuszczalne stężenia:
- Obszary chronione (parki narodowe, rezerwaty przyrody, obszary chronionego
krajobrazu, tereny uzdrowisk);
- Obszary (tereny zieleni wypoczynkowej, długiego pobytu, tereny sanatoryjne i
szpitale, tereny uczelni, szkół, przedszkoli, tereny usługowe, tereny zabudowy
administracyjnej).
Jeżeli w powietrzu znajduje się kilka substancji szkodliwych, występuje sumaryczny efekt
ich działania tzw. synergizm. W celu przybliżonej oceny szkodliwego działania mieszaniny
substancji (których stężenie każdej oddzielnie nie przekracza stężenia dopuszczalnego),
można zastosować następującą zależność:
C
w1
/NDS
1
+ C
w2
/NDS
2
+ ……..+ C
wn
/NDS
n
< 1
C
wn
- wartości stężeń substancji zmierzonych;
NDS
n
– wartości stężeń dopuszczalnych aktem prawnym.
Metody pomiaru zanieczyszczeń
Wyróżnia się trzy główne sposoby pomiaru poziomu gazów, par, mgieł i pyłów w
atmosferze [4]:
7
1. Metody chemiczne
Określenie stężenia gazów toksycznych metodą chemiczną może odbywać się na
zasadzie:
- pobrania próbek, które analizowane są chemicznie w laboratorium;
- wykorzystania procesu chemicznego zachodzącego w kalorymetrycznej rurce
wskaźnikowej (zmiana barwy w obecności gazu toksycznego).
2. Metody mechaniczne
Obejmują one analizę pyłów i cząstek zbieranych na materiałach filtracyjnych.
Zanieczyszczenia wciągane są na materiały filtracyjne przy użyciu próbkujących
pomp o znanych prędkościach przepływu powietrza. Zebrany materiał podlega w
następnej kolejności typowym analizom chemicznym.
3. Metody elektroniczne
Metody te wykorzystują jednocześnie zjawiska elektryczne, fizyczne i chemiczne.
Przykładowo wykorzystywane są zjawiska:
- kalorymetrii chemicznej – elektroniczny pomiar zmiany barwy substancji
próbkującej gaz;
- fotometrii – pomiar ilości energii świetlnej absorbowanej przez próbkę gazu;
- katalityczne – pomiar ciepła wydzielanego przy reakcjach chemicznych na
powierzchni katalizatora;
- półprzewodnikowe – zmiana rezystancji półprzewodnika przy absorpcji gazu przez
jego powierzchnię;
- elektrochemiczne – przepływ prądu na skutek kontaktu próbki gazu z czujnikiem
chemicznym.
Spośród wymienionych metod największą popularność zdobywają ostatnie z
wymienionych. Umożliwiają bowiem stosunkowo szybki pomiar stężenia z możliwością jego
bezpośredniego odczytu.
8
3. Stanowisko pomiarowe
Wyposażenie stanowiska pomiarowego do badań zanieczyszczeń powietrza w ruchu
drogowym stanowi:
1. Miernik pomiaru zanieczyszczeń powietrza GasBadgePro wyposażony w czujnik
tlenku węgla;
2. Złącze DataLink – urządzenie do komunikacji miernika z komputerem; umożliwia
dokonanie ustawień konfiguracyjnych miernika oraz przekazanie zapisanych w
mierniku wyników pomiarów. Urządzenie podłącza się do portu USB komputera,
zaś z miernikiem komunikuje się wykorzystując podczerwień;
3. Zestaw komputerowy z oprogramowaniem DataLink;
3.1. Miernik pomiaru zanieczyszczeń GasBadgePro
Miernik GasBadgePro jest przenośnym urządzeniem umożliwiającym m. in. pomiar
takich zanieczyszczeń występujących w układach komunikacyjnych jak:
- tlenek azotu;
- tlenek węgla;
- dwutlenek azotu;
- dwutlenek siarki.
Rodzaj mierzonego zanieczyszczenia zależy od zamontowanego w mierniku wymiennego
czujnika. Ze względu na zasadę działania czujnika, miernik zaliczany jest do urządzeń typu
elektrochemicznego. Podstawowymi elementami składowymi przyrządu są:
- czujnik elektrochemiczny;
- elektroniczny układ kontrolno-pomiarowy;
- wskaźnik (cyfrowy).
Budowę czujnika przedstawiono na Rys. 3.1.
9
Rys.3.1. Schemat czujnika elektrochemicznego [1]
Czujnik składa się z następujących elementów:
- czułej elektrody;
- przeciwelektrody;
- obudowy zawierającej elektrolit kwasowy;
- membrany teflonowej.
Zasada działania czujnika elektrochemicznego oparta jest na utlenianiu gazu toksycznego
na elektrodzie o kontrolowanym potencjale. Membrana czujnika pozwala na dyfuzję gazów
do miejsca reakcji zawierającego roztwór kwasowy. Cząsteczki gazów wchodzą w kontakt z
roztworem kwasowym przy elektrodzie czułej i przeciwelektrodzie, generując mały prąd.
Prąd ten jest proporcjonalny do stężenia gazu i wskazywany jest w jednostkach ppm.
Budowę miernika GasBadgePro z zaznaczeniem elementów funkcjonalnych jego
wyposażenia przedstawiono na rys.3.2. oraz 3.2.a.
G A Z
T O K S Y C Z N Y
Membrana teflonowa
Elektroda czuła
Przeciwelektroda
Elektroniczny
Układ
Kontrolny
i Pomiarowy
Elektrolit kwasowy
10
Miernik wyposażony jest także w zegar czasu rzeczywistego, kalendarz oraz pamięć.
Oprócz zapamiętywania wyników pomiarów w PPM (lub %) może również obliczać STEL
i TWA
Rys. 3.2. Budowa miernika GasBadgePro
11
Rys. 3.2a. Elementy ekranu miernika GasBadgePro[2]
Podstawowe dane techniczne miernika przedstawione zostały w Tab. 3.A.
12
Tab.3.A. Dane techniczne urządzenia GasBadgePro [2]
W celu przeprowadzenia miernikiem GasBadgePro pomiarów zanieczyszczenia powietrza
tlenkiem węgla (w taki czujnik wyposażony został miernik w stanowisku pomiarowym),
należy wykonać czynności opisane poniżej.
1. Dokonać załączenia miernika do pracy [2]:
a) Nacisnąć przycisk „Tryb pracy” i przytrzymać go przez przynajmniej 3 sekundy.
Przy uruchamianiu następuje kontrolne włączenie na 1 sekundę każdego
sygnalizatora alarmu: lewy LED, prawy LED, głośnik, wibracja i podświetlenie
ekranu. Po wykonaniu testu segmentów wyświetlacza oraz sygnalizatorów
alarmowych przyrząd wyświetla wersję oprogramowania.
13
b) Po upływie czasu wyświetlenia wersji oprogramowania następuje wyświetlenie
ekranu odliczania. Na ekranie ukazuje się liczba symbolizująca odliczanie od 20
sekund do zera.
c) Po zakończeniu odliczania przyrząd GasBadgePro przechodzi do ekranu „Pomiar
gazu” oraz wykonuje, rejestruje i wyświetla na ekranie wyniki pomiarów (aktualną
wartość stężenia tlenku węgla w ppm).
d) W trakcie pracy przyrządu co 5 sekund błyska dioda LED oraz odzywa się krótki
sygnał dźwiękowy.
2. Dokonać wyłączenia miernika w następujący sposób:
a) Nacisnąć przycisk „Tryb pracy” i przytrzymać go do czasu wydania przez przyrząd
pięciu krótkich sygnałów dźwiękowych.
Ze względu na to, że większość nastaw jest wprowadzona do miernika oraz ze względu na
możliwość niekontrolowanego podziału sesji pomiarowych przy dokonywaniu ustawień, nie
podano sposobu ich przeprowadzania. Obejmuje to oryginalna instrukcja obsługi miernika
GasBadgePro [2]. Natomiast odczyt tych dodatkowych wskazań miernika możliwy jest także
po zakończonych sesjach pomiarowych w trakcie analizy zebranych danych.
3.2. Analiza danych
Oprogramowanie miernika służy do tabelarycznej i graficznej analizy danych
zarejestrowanych w czasie poszczególnych sesji pomiarowych [3]. Na zajęciach
przedstawione zostaną najważniejsze zasady przeprowadzenie analizy zebranych wyników.
4. Program badań zanieczyszczeń powietrza w ruchu drogowym – zasada
przeprowadzania pomiarów
Badania zanieczyszczeń środowiska powodowanych przez ruch drogowy mogą dotyczyć
rozpoznania wpływu wielu czynników. Do najważniejszych czynników mogących wywierać
wpływ na emisję zanieczyszczeń można zaliczyć [6]:
- Parametry geometryczne dróg (pochylenia podłużne, kształt drogi w planie,
kształt drogi w przekroju);
14
- Rozwiązania organizacji ruchu na odcinkach międzywęzłowych(oznakowanie
poziome, ograniczenia prędkości, występowanie przejść dla pieszych w
poziomie jezdni, ograniczenia ruchu spowodowane np. robotami drogowymi,
preferencje dla komunikacji zbiorowej);
- Rozwiązania organizacji ruchu na skrzyżowaniach (czytelność oznakowania,
geometria skrzyżowania, sposoby podporządkowania wlotów, lokalizacja
przystanków komunikacji zbiorowej, skrzyżowanie sterowane - niesterowane);
- Elementy sterowania ruchem (rodzaj sterowania – cykliczne, acykliczne;
programy sygnalizacji – program awaryjny, program dostosowany do wymagań
ruchu, program rozbieżny z wymaganiami ruchu; parametry programu
sygnalizacji – długość cyklu, podział cyklu);
- Rozwiązania układów komunikacyjnych (alternatywne trasy objazdowe, strefy
ograniczonego parkowania, koordynacja sterowania na ciągach i w sieciach
ulic).
Część z wymienionego powyżej programu badań wymaga dysponowania złożonym
stanowiskiem, umożliwiającym jednoczesne monitorowanie wielu punktów pomiarowych.
W warunkach wyposażenia ćwiczenia laboratoryjnego możliwe są do przeprowadzenia
jedynie badania wpływu niektórych czynników na zanieczyszczenie środowiska. Do
czynników tych można zaliczyć:
- intensywność strumienia;
- strukturę rodzajową ruchu;
- prędkość strumienia;
- wybrane elementy rozwiązań geometrycznych drogi lub ulicy.
Każde badanie zanieczyszczenia powietrza powinno odpowiadać generalnym założeniom
sformułowanym na podstawie doświadczeń uzyskanych w Instytucie Ochrony Środowiska w
Warszawie. Założenia te są następujące:
- Przeprowadzenie pomiarów zalecane jest w miesiącach maj – czerwiec oraz
wrzesień – październik;
- najlepszymi dniami są dni bezwietrzne, pochmurne ale nie deszczowe;
- pomiar powinien odbywać się w bliskiej odległości od poruszających się
pojazdów (ok. 1[m]);
15
Zasady przeprowadzenia pomiarów i analizy wyników dla określenia wpływu wybranych
czynników na zanieczyszczenie środowiska podane zostały poniżej.
A. Badanie wpływu intensywności strumienia na stężenie tlenku węgla
a.1. Dokonać wyboru przekroju odcinka drogi lub ulicy charakteryzującego się znacznymi
wahaniami intensywności strumienia w różnych porach dnia;
a.2. Dla różnych pór dnia (minimum dwóch) przeprowadzić godzinne monitorowanie stężenia
CO zgodnie z podanymi założeniami generalnymi. Rejestracji danych dokonywać w
przedziałach 120 sekundowych.
a.3. W trakcie każdej sesji pomiarowej przeprowadzać pomiar natężenia ruchu w 120
sekundowych przedziałach pomiarowych.
a.4. Wykorzystując testy zgodności rozkładów przeprowadzić analizę statystyczną, polegającą
na sprawdzeniu tego samego poziomu intensywności dopływu w sesji pomiarowej oraz
ustalić wartość intensywności w poszczególnych sesjach.
a.5. W przypadku, gdy w jednej z sesji pomiarowych występują różne poziomy intensywności
dopływu, dokonać takiego rozdzielenia sesji pomiarowej (tworzy się dodatkową sesję),
aby poziom intensywności dopływu w każdej sesji można było uznać za stały.
Rozdzielić także monitorowane dane o stężeniu CO tak, aby pozostały one w ścisłym
związku z wyróżnionymi sesjami pomiarowymi.
a.6. Korzystając z oprogramowania detektora GasBadgePro dokonać analizy stężenia tlenku
węgla w funkcji czasu. W tym celu wyznaczyć dla sesji pomiarowych:
- charakterystykę wskazań czujnika tlenku węgla;
- charakterystykę zmian wartości średniego ważonego stężenia tlenku węgla –
TWA;
- charakterystykę zmian wartości średniego piętnastominutowego stężenia tlenku
węgla w czasie sesji pomiarowej – STEL.
a.7. Na wykonane charakterystyki nanieść w postaci histogramów wartości natężeń
strumienia z przedziałów pomiarowych oraz zaznaczyć poziomy intensywności
strumienia.
16
a.8. Przeprowadzić analizę wpływu wahań natężenia oraz intensywności strumienia na
stężenie tlenku węgla.
a.9. Korzystając z wydruku podsumowania nanieść na charakterystykę zbiorczą (dotyczącą
danego przekroju pomiarowego) TWA=f(
λ) punkty końcowe TWA.
B. Badanie wpływu struktury rodzajowej ruchu na stężenie tlenku węgla
b.1. Dokonać wyboru drogi lub ulicy charakteryzującego się stałym poziomem intensywności
strumienia i różnorodną strukturę rodzajową (znacznymi wahaniami w udziale
pojazdów ciężkich tzn. ciężarowych i autobusów).
b.2. Dla przewidywanych różnych poziomów udziału pojazdów ciężkich (minimum dwóch)
przeprowadzić godzinne monitorowanie stężenia CO zgodnie z podanymi założeniami
generalnymi. Rejestracji danych dokonywać w przedziałach 120 sekundowych.
b.3. W każdej sesji pomiarowej przeprowadzić pomiar natężenia ruchu i struktury rodzajowej
w 120 sekundowych przedziałach pomiarowych.
b.4 Wykorzystując testy zgodności rozkładów, przeprowadzić analizę statystyczną polegającą
na sprawdzeniu tego samego poziomu intensywności strumienia w sesjach
pomiarowych. W przypadku różnych poziomów intensywności w sesjach pomiarowych,
dokonać wyboru tych przedziałów czasu w sesjach, w których poziom intensywności
można uznać za stały. Ograniczyć do tych przedziałów czasu liczbę danych uzyskanych
z monitorowania stężenia CO.
b.5. Dla jednakowych poziomów intensywności wyznaczyć wartość intensywności oraz
procentowe udziały pojazdów ciężkich w przedziałach pomiarowych i w
poszczególnych sesjach.
b.6. Analogicznie jak w punkcie a.6.
b.7. Na wykonane charakterystyki nanieść w postaci histogramów procentowe udziały
pojazdów ciężkich w poszczególnych przedziałach pomiarowych oraz zaznaczyć średni
poziom tego udziału w każdej sesji pomiarowej.
b.8. Przeprowadzić analizę wpływu udziału pojazdów ciężkich na stężenie tlenku węgla.
b.9. Korzystając z wydruku podsumowania nanieść na charakterystykę zbiorczą (dotyczącą
danego przekroju pomiarowego) TWA = f(
λ,PC) punkty końcowe TWA.
17
C. Badanie wpływu prędkości strumienia pojazdów ciężkich na stężenie tlenku węgla
c.1 Dokonać wyboru odcinka drogi lub ulicy charakteryzującego się jednorodną
intensywnością strumienia, ale różnymi prędkościami dopuszczalnymi. Na odcinku tym
wyznaczyć dwa przekroje pomiarowe, na których różne są prędkości dopuszczalne.
c.2. W przekrojach pomiarowych przeprowadzić godzinne monitorowanie stężenia CO
zgodnie z podanymi założeniami generalnymi. Rejestracji danych dokonywać w
przedziałach 120 sekundowych.
c.3. W każdej sesji pomiarowej przeprowadzać pomiar natężenia i prędkości punktowej
(pomiar za pomocą radaru) oznaczając 120 sekundowe przedziały pomiarowe.
c.4. Analogicznie jak w punkcie b.4.
c.5. Dla jednakowych poziomów intensywności wyznaczyć wartość intensywności oraz
średnie wartości prędkości w przedziałach pomiarowych i w poszczególnych sesjach.
c.6. Analogicznie jak w punkcie a.6.
c.7. Na wykonane charakterystyki nanieść w postaci histogramów średnie wartości prędkości
w poszczególnych przedziałach pomiarowych oraz zaznaczyć poziom średniej prędkości
w każdej sesji pomiarowej.
c.8. Przeprowadzić analizę wpływu prędkości pojazdów na stężenie tlenku węgla.
c.9. Korzystając z wydruku podsumowania nanieść na charakterystykę zbiorczą (dotyczącą
danego odcinka drogi lub ulicy) TWA = f(
λ,V) punkty końcowe TWA.
D. Badanie wpływu elementów organizacji ruchu (przejście dla pieszych, wygrodzenie pasa
ruchu itp.) na stężenie tlenku węgla
d.1. Dokonać wyboru odcinka drogi lub ulicy charakteryzującego się jednorodną
intensywnością strumienia, taką samą prędkością dopuszczalną oraz wprowadzonym
elementem organizacji ruchu. Na odcinku tym wyznaczyć dwa przekroje pomiarowe, z
18
których jeden powinien być umieszczony w bezpośredniej bliskości elementu
organizacji ruchu, drugi zaś w znacznym oddaleniu od tego elementu.
d.2. W przekrojach pomiarowych przeprowadzić godzinne monitorowanie stężenia CO
zgodnie z podanymi założeniami generalnymi. Rejestracji danych dokonywać w
przedziałach 120 sekundowych.
d.3. W każdej sesji pomiarowej przeprowadzić pomiar natężenia ruchu w 120 sekundowych
przedziałach pomiarowych.
d.4. Analogicznie jak w punkcie b.4.
d.5. Wyznaczyć wartość intensywności wspólną dla sesji pomiarowych.
d.6. Analogicznie jak w punkcie a.6.
d.7. Na wykonanych charakterystykach, nanieść w postaci histogramów wartości natężeń
strumienia w przedziałach pomiarowych oraz wyznaczoną w punkcie d.5. wartość
intensywności strumienia.
d.8. Przeprowadzić analizę wpływu wybranego w punkcie d.1. elementu organizacji ruchu na
stężenie tlenku węgla.
d.9. Korzystając z wydruku podsumowania, nanieść na charakterystykę zbiorczą (dotyczącą
danego elemen4tu organizacji ruchu) TWA = f(
λ) punkty końcowe TWA. Rozróżnić
punkt dotyczący przekroju pomiarowego przy elemencie organizacji ruchu i poza nim.
E. Badanie wpływu parametrów geometrycznych drogi (pochylenie podłużne, kształt drogi
w planie, kształt drogi w przekroju) na stężenie tlenku węgla
e.1. Dokonać wyboru odcinka drogi lub ulicy charakteryzującego się jednorodną
intensywnością strumienia, identyczną prędkością dopuszczalną, ale o różnych
parametrach geometrycznych drogi. Na odcinku wyznaczyć dwa przekroje pomiarowe
uwzględniające różne parametry geometryczne drogi.
e.2. Analogicznie jak w punkcie d.2.
e.3. Analogicznie jak w punkcie d.3.
e.4. Analogicznie jak w punkcie d.4.
e.5. Analogicznie jak w punkcie d.5.
19
e.6. Analogicznie jak w punkcie d.6.
e.7. Analogicznie jak w punkcie d.7.
e.8. Przeprowadzić analizę wpływu wybranego w punkcie e.q. parametru geometrycznego
drogi na stężenie tlenku węgla.
e.9. Korzystając z wydruku podsumowania, nanieść na charakterystykę zbiorczą (dotyczącą
danego odcinka drogi) TWA = f(
λ) punkty końcowe TWA z rozróżnieniem parametrów
geometrycznych drogi, których one dotyczą.
5. Literatura
1. Delta Service: „Twój detektor osobisty – monitorowanie atmosfery dla bezpieczeństwa
pracowników”, materiały pomocnicze. Zielonka 1994 rok
2. Delta Service: „GasBadgePro - osobisty miernik jednogazowy”, instrukcja obsługi –
Zielonka 2005 rok
3. Industrial Scientific DataLink: „DataLink – Accessory Software/Hardware”, version 3.0
4. Materiały Seminaryjne Polskiego Towarzystwa Sensorowego. Gdańsk 1992 rok
5. Ceglarski W.: „Stanowisko pomiarowe do badania zanieczyszczenia powietrza i poziomu
hałasu wywołanego ruchem drogowym”. Praca Dyplomowa magisterska. Wydział
Transportu, Politechnika Warszawska. Warszawa 1994 rok
6. Suda J., Buda M.: „Badania poziomu hałasu i zanieczyszczenia powietrza w ruchu
drogowym”. Sprawozdanie z realizacji tematu 503/163/421. Wydział Transportu.
Politechnika Warszawska. Warszawa, 1993 rok. Praca niepublikowana.