3. Eksploatacioni Pokazatelji

EKSPLOATACIONI POKAZATELJI Od njih zavisi izbor i dimenzionisnje konstruktivnih elemenata puta. • • • • • •

Saobraćajno opterećenje (postojeće i planirano) Propusna moć Nivo usluge Računska brzina Merodavno vozilo Saobraćajni i slobodni profil

SAOBRAĆAJNO OPTEREĆENJE Broj vozila koji u određenom vremenu prolazi ili se očekuje da će proći kroz određeni presek puta. Stohastička veličina. Vremenski intervali: godina, mesec, nedelja, dan, sat, pet minuta. • Za globalne analize koristi se kao merodavni pokazatelj prosečni godišnji dnevni saobraćaj (PGDS). •

SAOBRAĆAJNO OPTEREĆENJE

FNČ =

FVČ =

ČOmax 12 ⋅ PMOmax

(0,80-0,85)

ČOn ⋅ 100 (12-16% PGDS) PGDS

Qmer = PGDS ⋅

FNČ 100

PROPUSNA MOĆ PUTA • • •

Najveći broj vozila koji može proći kroz određeni presek puta u jedinici vremena. Najviše zavisi od: Elemenata i karakteristika puta (deterministički karakter) Karakteristika i sastava saobraćajnog toka (stohastički karakter)

TEORIJSKA RAZMATRANJA: saobraćajni tok homogen, vožnja u koloni konstantnm brzinom:

N = G · V (voz/h) G – gustina toka izražena brojem vozila po 1km V – brzina toka u km/h G = 1000[m/km]/lv[m/voz] lv – virtuelna dužina vozila N = 1000·V/lv (voz/h) Za V =const, lv = f (V),

lv = aV2 + bV + c

PROPUSNA MOĆ PUTA ZAKLJUČCI EKSPERIMENTALNIH ISTRAŽIVANJA: Brzina toka V: d ⋅ 60 Vsr = n ⋅ [km/h] t ∑ n – broj opažanja d – dužina osmatrane deonice [km]

∑ t – izmereno vreme putovanja [min] Protok Q:

[voz/h]

Gustina saobraćaja G:

G=

1000 lv pros

[voz/km]

NIVO USLUGE • Propusna moć puta predstavlja najveći broj vozila koji može proći određenom deonicom puta u toku 1 časa. Ova količina saobraćaja (Qmax) predstavlja ujedno i kapacitet puta. Vkrit = 48 – 56 km/h;

Gkrit = 50 – 70 voz/km;

Gmax = 150 – 160 voz/km;

Nivo usluge = f (Qi/N; Vsr); Usvojena je podela na 6 nivoa usluge (A, B, C, D, E, F) POJAM OSNOVNE BRZINE I RAČUNSKE BRZINE

Vrač = Vo + 20 [km/h]

RAČUNSKA BRZINA Na brzinu vožnje utiču: • Geometrijski elementi puta i stanje kolovoza • Dinamičke karakteristike motornog vozila • Psihofizičke osobine i obučenost vozača • Karakteristike saobraćajnog toka Računska brzina je merodavna za određivanje graničnih geometrijskih elemenata koji se mogu koristiti u trasiranju i oblikovanju određenog putnog pravca. Ima značenje najveće bezbedne brzine vožnje u najoštrijim uslovima puta. Ona, prema propisima, može imati jednu od sledećih vrednosti: •

PRETHODNE BRZINE

•

OČEKIVANE BRZINE VOŽNJE

Računska brzina ne može biti manja od:

80km/h – za autoputeve 60 (40) km/h – za magistralne puteve

PRETHODNA BRZINA Za puteve 3., 4. i 5. razreda prethodna brzina predstavlja računsku brzinu. Za autoputeve, puteve 1. i 2. razreda, prethodna brzina predstavlja brzinu na osnovu koje se određuju elementi situacionog plana trase u prvoj fazi izrade Idejnog projekta puta.

OČEKIVANA BRZINA Očekivana brzina se utvrđuje na osnovu krivinske karakteristike i širine kolovoza:

 Lki ∑  i =1 Ri 

i=n

∑α K= L

K=

j = n L   ⋅ 63,7 + ∑  j j =1 2 ⋅ R j   ∑L

  ⋅ 63,7   (g / km)

OČEKIVANA BRZINA Principi za izbor merodavne brzine za dimenzionisanje primenjenih elemenata: a)

Ako je Vo - Vp < 0, za računsku brzinu se usvaja vrednost Vp.

b) Ako je Vo - Vp < 20 km/h, za dimenzionisanje poprečnog nagiba kolovoza u krivini q, proračun preglednosti pri kočenju P i tsl., usvaja se vrednost Vo zaokružena na celih deset kilometara. c) Ako je Vo - Vp > 20 km/h, potrebno je proveriti da li se izmenama trase može ostvariti smanjenje troškova građenja koje bi opravdavalo zadržavanje Vp kao računske brzine. U protivnom se računska brzina usvaja veličine Vo. Računska brzina prelazne deonice je jednaka aritmetičkoj sredini brzina susednih deonica, a njena minimalna dužina iznosi: za Vr = 80 - 120 km/h, - 1000 m, za Vr < 80 km/h, - 500 m.

MERODAVNO VOZILO • •

GEOMETRIJSKI PODACI OPTEREĆENJE PO OSOVINI

•

GEOMETRIJSKI PODACI o vozilima su: • Maksimalni gabariti • Prosečne dimenzije • Kritične dimenzije

Gabaritne (A) i prosečne (B) dimenzije vozila

MERODAVNO VOZILO Kritične dimenzije Klirens

Visina oka vozača i geometrija farova.

Prema našim propisima visina oka vozača iznosi 1,20 m.

MERODAVNO VOZILO • OPTEREĆENJE PO OSOVINI Za dimenzionisanje kolovozne konstrukcije merodavna su teretna vozila. Broj prelazaka osovine date težine koji izazivaju isti uticaj na fleksibilnu ko-ko:

Dopušteno osovinsko opterećenje i bruto težina vozila:

VOZAČ – VOZILO - PUT VOZAČ (PSIHOFIZIČKI ČINIOCI): Sa gledišta bezbednosti saobraćaja i udobnosti vožnje izdvajaju se tri psihofizička faktora: 1.) Vidno polje, tj. sposobnost vizuelne percepcije vozača

2.) Reakcija vozača na iznenadnu smetnju 3.) Granične vrednosti fizioloških nadražaja u vožnji 1)

Vidno polje je prostor sagledljiv jednim usmerenim pogledom.

Izoštrena vizura preglednosti: La = ta · V [m] ta = 12 – 14 sec

La = 4 · V

Područje izoštrene vidljivosti

Područje periferne vidljivosti

VOZAČ – VOZILO - PUT 2)

• • • •

Reakcija vozača na iznenadnu smetnju: Proces reagovanja vozača na iznenadno nastale situacije sastoji se iz niza događaja: Percepcija Identifikacija Procena Sprovođenje Vreme percepcije i reakcije (prelazno vreme). Merenja u USA, 95% < 1,6 sec

NORMIRANE VREDNOSTI AASHTO propisi – USA tp = 2,5 sec VSS norme – Švajcarska 2,0 sec RALL preporuke – Nemačka 2,0 sec Srbija (i bivša Jugoslavija) 1,5 sec

VOZAČ – VOZILO - PUT 3)

• • •

• •

Prihvatljivo usporenje i ubrzanje: Vozači mogu da prihvate bočni potisak od 2 – 3 m/sec2. Kod vertikalnih krivina 0,5 – 1,0 m/sec2. Za usporenje u opasnim okolnostima u = g · fmax , na granici bezbednosti. U slučaju kada su na promenu brzine upućena sva vozila: Prilagođavanje elementima trase, ubrzanje 0,5 m/sec2, usporenje 1,0 m/sec2, prosečno 0,8 m/sec2. Kočenja u okviru raskrsnica, petlji, naplate putarine, 1,0 – 2,0 m/sec2. Javni saobraćaj, 1,0 m/sec2. Prihvatljiv podužni i bočni udar: Udar je priraštaj ubrzanja u jedinici vremena. Smatra se da je 0,8 m/sec3 granica do koje vozač ne oseća smetnje. Po našim propisima: Podužni udar 1,0 m/sec3. Bočni udar od 0,23 do 0,78 m/sec3, u zavisnosti od brzine.

• VOZILO

VOZAČ – VOZILO - PUT

Veličine ubrzanja i usporenja zavise od:

-

Karakteristika motora Otpora kretanju Karakteristika točkova Kolovoza

Vučna sila vozila na obimu točka: Ft =

Mo rd

rd = dinamički poluprečnik točka

Efektivna snaga motora: n Pe = M m ⋅ ω = M m m 9,55 Mm = efektivni obrtni moment motora [Nm] ω = ugaona brzina nm = broj obrtaja radilice [o/min]

Obrtni moment na točkovima:

M o = M m ⋅ i m ⋅ io ⋅ η im = prenosni odnos menjača io = prenosni odnos glavnog prenosnika η = stepen korisnog dejstva transmisije

Odnos vučne sile i sile trenja

VOZAČ – VOZILO - PUT Za analizu kretanja značajni su sledeći poluprečnici: 1. Osnovni poluprečnik, ro = a/2+b 2. Statički poluprečnik, (rs) 3. Dinamički poluprečnnik (rd) 4. Fiktivni poluprečnik (rf)

Kretanje točka i vozila: 1. Čisto kotrljanje, ∆L = 2· rd · π 2. Proklizavanje, ∆L < 2· rd · π 3. Čisto klizanje, ∆L = 0 Ft > Gt · f - realno kretanje, slučaj 2. f → 0, V = 0 - čisto klizanje, slučaj 3.

VOZAČ – VOZILO - PUT OTPORI KRETANJU: 1. Otpor kotrljanja, Rk 2. Otpor vazduha, Rv 3. Otpor od uspona, Ru

Otpor kotrljanja: Savladjivanje unutrašnjeg trenja nastalog pri deformisanju pneumatika - Proklizavanja - Neravnog kolovoza - Otpora u ležajevima Zavisi praktično od: - Karakteristika i stanja kolovozne površine - Karakteristika i stanja pneumatika. Iznosi od 0,5 do 3% težine vozila. -

VOZAČ – VOZILO - PUT Otpor vazduha: Rv = 0,077 · Cv · ρ · A · (V±Vv)2 / 2 Cv ρ A V Vv

- aerodinamički koeficijent - zapreminska masa vazduha (kg/m3) - projekcija čeone površine vozila (m2) - brzina vozila (km/h)

- brzina vetra (km/h) Može se računati i prema izrazu:

Rv = 0,05 · Cv · A · (V±Vv)2

Otpor od uspona: α (rad) ≈ sin α ≈ tg α ≈ i

Ru = G · i Za i = 15%, greška iznosi oko 1%

Cv

A

Putnička vozila

0,3-0,6

1,50-2,50

Autobusi

0,6-0,7

6,00-8,00

Teretna vozila

0,8-1,0

4,00-8,00