Jelzőlámpás csomópontok tervezése Városi közlekedés, forgalomtechnika 10. előadás dr. habil Gulyás András ny. egyetemi docens

Az előadás tartalma A jelzőlámpás forgalomirányítás alapelvei A jelzőlámpás forgalomirányítás fogalmai Jelzőlámpás csomópontok kialakítása Jelzőlámpás csomópontok forgalmi tervezése Összehangolt jelzőlámpás forgalomirányítás Példák jelzőlámpás forgalomirányításra Alkalmazkodó (adaptív) irányítási rendszer 2/22

Jelzőlámpás csomópontok - alapelvek A jelzőlámpás közúti forgalomirányítás tervezése, telepítése és üzemeltetése az egyik legjobban szabályozott területe a forgalomtechnikának. Az egyes irányokból megengedett továbbhaladási lehetőségeket a hálózati szempontok szerint kell megtervezni. Törekedni kell a fázisszám és a várakozási idők csökkentésére. A jelzőlámpás csomópont elemeit geometriailag mindig méretezni kell. 3/22

Jelzőlámpás csomópontok - fogalmak Fázis: Az egyidejűleg megengedett csomóponti mozgások - az egyidejű szabad (zöld) jelzések - csoportja. Egy négyágú csomópontban 12 forgalmi irány lehet, őket rendezzük fázisokba. Fázisidőterv: A periódusidő felosztása közbenső időkre és az egyes fázisok zöld időire. Jelző-csoportonként - az egy időben azonos jelzést adó lámpákra - egy sora van. Periódusidő (P): A jelzésképek egyszeri ismétlődése közötti idő. Szokásos periódusidők: 60...90...120 s. 4/22

Jelzőlámpás csomópontok - fogalmak Közbenső idő (tk): A keresztező, vagy fonódó mozgásokat tartalmazó fázisok esetén a kihaladó fázis zöld+sárga idejének vége és a behaladó fázis zöldidejének eleje közötti biztonsági idő, másodpercre felfelé kerekítve. Ürítési idő (tü): A helyzetjelző vonalon áthaladó utolsó járműnek a helyzetjelző vonal és a keresztező forgalmi irány útpályájának legtávolabbi széle, továbbá egy járműhossz (6m) távolság megtételéhez szükséges idő. Behaladási idő (tb): A szabadjelzés elején behaladó első járműnek a helyzetjelző vonaltól az előző fázisban keresztező irányban haladó jármű útpályájának legközelebbi széléig terjedő távolság megtételéhez szükséges idő. 5/22

Jelzőlámpás csomópontok - fogalmak Állandó időtervű (fix programos) vezérlés: az egyes napszakokra - pl. reggeli csúcs, normál program, délutáni csúcs - külön programokat (fázisterveket) tartalmaz. A programokat időmérő óra (órajel) váltja. Ez a vezérlési mód elavultnak tekinthető. Forgalomfüggő vezérlés: Összehangolásban a napszakok fix programjait néhány forgalomszámláló stratégiai detektor váltja. Egyedi csomópontban fázisonként 2-2 detektor szükséges: az egyik a helyzetjelző vonaltól 4-5, a másik 40-60 m-re. Ebben az esetben fázisnyújtás és/vagy fáziskihagyás is lehetséges. Forgalom által szabályozott vezérlés: A fázisonként mért adatokból egy mikroszámítógép periódusonként új - akár összehangolt - fázistervet készít. 6/22

Jelzőlámpás csomópontok - fogalmak Védett irányítási mód: konfliktusmentes fázisosztás. Az egymással összeférhetetlen mozgások egyidejűleg nem kaphatnak szabad jelzést (kivéve a jobbra kanyarodó járművek gyalogosok közé engedését). A zöld lámpában nyíl csak ilyen fázisosztásnál lehet. Részlegesen védett irányítási mód: konfliktusos (telezöld) fázisosztás. A szemből érkező, de különböző irányú (egyenes, jobbra, balra kanyarodó) irányok, és a velük párhuzamos gyalogosok egyidejű szabad jelzést kaphatnak. Az áthaladásra a kanyarodási szabályok érvényesek. A zöld lámpában nem lehet nyíl (ezért hívják "tele" zöldnek). 7/22

Jelzőlámpás csomópontok - fogalmak Közbenső idő – jármű és gyalogos mozgások. Minden egymással konfliktusba kerülő irányra kiszámítandó (közbenső idők mátrixa). Alapvetően befolyásolja a forgalombiztonságot. Közbenső idő = átmeneti (sárga) idő + + ürítési idő - behaladási idő A behaladási sebességek nagyobbak, mint a kihaladási sebességek. 8/22

Jelzőlámpás csomópontok - fogalmak Közbenső idő szükségessége 9/22

Jelzőlámpás csomópontok - tervezés A tervezést meghatározó tényezők: a forgalom nagysága, összetétele, időbeli lefolyása, a baleseti helyzet, a helyi adottságok. Fázissorrend és periódusidő: az időveszteségek minimuma (optimális periódusidő) vagy az összehangolási kötöttségek határozzák meg. Periódusidő (P) = közbenső idők + zöldidők (Z) Minimális zöldidők betartandók. Maximális periódusidő 120 s (négy fázis). 10/22

Jelzőlámpás csomópontok - tervezés Tervezési lépések: közelítő geometriai tervezés, forgalmi áramlatok fázisokba rendezése, a fázisszám meghatározása, fázisonként mértékadó forgalom és közelítő kapacitásszámítás, részletesebb geometriai tervezés, jelzőlámpa-elhelyezés, közbenső idők meghatározása. 11/22

Jelzőlámpás csomópontok - tervezés Tervezési lépések (folytatás): fázissorrend meghatározása, periódusidő felvétele, zöldidők meghatározása, részletes kapacitásszámítás, fázisidőterv szerkesztése, felállási hosszak számítása, geometriai elrendezés finomítása, összehangolás kialakítása, ha szükséges. 12/22

Jelzőlámpás csomópontok - tervezés forgalmi áramlatok Forrás: MAÚT 13/22

Jelzőlámpás csomópontok - tervezés 1. fázis 2. fázis 3. fázis 4. fázis fázissorrend 14/22

Jelzőlámpás csomópontok - tervezés fázis-idő-terv P=105s Forrás: MAÚT Pl. 5. sor: C = 2 * (28 / 2) * (3600 / 105) = 960 15/22

Jelzőlámpás irányítás - összehangolás Összehangolt jelzőlámpás forgalomirányítás: biztosítja a főirány folyamatos forgalmát, csökkenti a csomóponti várakozási időket, mérsékli a környezetszennyezést. Az összehangoláshoz az egyes csomópontokban kapacitástartalék (15-25%) szükséges. A 300 m-nél közelebb fekvő csomópontok összehangolása kötelező. Gyalogos átkelőhely bevonandó a rendszerbe. 16/22

Jelzőlámpás irányítás - összehangolás Forrás: Mintafeladat az összehangolt jelzőlámpás forgalomirányítás tervezéséhez.pdf Széchenyi István Egyetem Győr 17/22

Jelzőlámpás csomópontok - példák rövid felálló sáv - torlódás Budapest Stadionok 18/22

Jelzőlámpás csomópontok - példák túl sok ág és fázis - torlódás Budapest Fogarasi út 19/22

Adaptív jelzőlámpás irányítás Lényege a rendszer szintjén a forgalmi terhelés alakulásától függő, valós időben alkalmazkodó vezérlés. A forgalom alakulását érzékelők figyelik. A dinamikus szabályozás célja a várakozó sorhosszak és/vagy a várakozási idők minimálása a rendszer periódusidejének optimálásával és az egyes csomópontokon a zöldidő kiosztás igény szerint periódusonkénti változatásával. Forrás: National Cooperative Highway Research Program Synthesis 403 Adaptive Traffic Control Systems: Domestic and Foreign State of Practice US Transportation Research Board 2010 20/22

Összefoglalás Jelzőlámpás csomópont tervezés meghatározó tényezői: forgalom nagysága, összetétele, időbeli lefolyása; baleseti helyzet; helyi adottságok. A jelzőlámpás csomópont elemeit geometriailag mindig méretezni kell. A közbenső idő minden egymással konfliktusba kerülő irányra kiszámítandó. Az összehangoláshoz az egyes csomópontokban kapacitástartalék szükséges. Az adaptív irányítás a forgalom alakulásától függő, valós időben alkalmazkodó vezérlés. 21/22

e-mail: gulyasandras@hotmail.com Köszönöm figyelmüket! Dr. habil Gulyás András e-mail: gulyasandras@hotmail.com 22/22