Signalregulering styring og prioritering. Prioritet. Primær og. Sekundærkonflikter. Arvid Aakre. NTNU / SINTEF Veg og samferdsel. arvid.aakre@ntnu.

Transkript

1 EVU kurs Trafikkteknikk Osl høsten 2007 Signalregulering styring g priritering Arvid Aakre NTNU / SINTEF Veg g samferdsel arvid.aakre@ntnu.n NTNU / SINTEF Veg g samferdsel Oktber 2007 / AAa Priritet I ethvert vegkryss vil det ppstå knflikter mellm ulike trafikkstrømmer g trafikantgrupper Disse knfliktene løses gjennm trafikkregler, kryssutfrming, trafikkregulering g ikke minst trafikantenes atferd På en eller annen måte tildeler vi priritet til de ulike trafikkstrømmene Pririteten avgjør frdeling av frsinkelse Dersm nen gis svært høy priritet, går dette på bekstning av andre strømmer NTNU / SINTEF Veg g samferdsel Oktber 2007 / AAa Primær g sekundærknflikter Primærknflikter skal avvikles i ulike faser Sekundærknflikter kan (under visse mstendigheter) avvikles i samme fase Vurderes ut fra sikkerhet g avvikling NTNU / SINTEF Veg g samferdsel Oktber 2007 / AAa 1

2 Mellmtid fr kjørende trafikk Vekslingstid = Tømmingstid Innkjøringstid Mellmtid = Gultid + Vekslingstid NTNU / SINTEF Veg g samferdsel Oktber 2007 / AAa Mellmtid ved ftgjengersignaler NTNU / SINTEF Veg g samferdsel Oktber 2007 / AAa Tømmings- g innkjøringstid Vi må gjøre en detaljert vurdering av alle knflikterende bevegelser (gjelder både kjørende g gående) Tømmingstid (kjøretøy) er tiden et kjøretøy bruker fra det passerer stpplinja til det har passert knfliktpunktet Innkjøringstid (kjøretøy) er tiden et kjøretøy bruker fra det passerer stpplinja til det kmmer fram til knfliktpunktet Tømmingstid (gående) er tiden en gående bruker på å krysse kjørebanen fra kantstein til kantstein Innkjøringstid (gående) settes lik 0 NTNU / SINTEF Veg g samferdsel Oktber 2007 / AAa 2

3 Veksling, tømming g innkjøring Vekslingstid = Tømmingstid Innkjøringstid De dimensjnerende knfliktene har lang tømmingstid krt innkjøringstid Tømmings- g innkjøringstid kan måles eller beregnes ut fra avstander g hastighet Vekslingstid rundes pp til nærmeste sekund. NTNU / SINTEF Veg g samferdsel Oktber 2007 / AAa Effektiv g virkelig grønntid Mulig avviklet trafikk Metningsvlum (s) Tapt tid Effektiv grønntid (g) Tapt tid Tid (t) (sek) Virkelig grønntid (G) Gul tid NTNU / SINTEF Veg g samferdsel Oktber 2007 / AAa Generell beskrivelse av tapt tid fr en trafikkstrøm Tidspunkt fr faseskifte (slutt grønt fr knflikterende strøm) Start lag (tid fra faseskifte til effektiv grønntid starter) Tapt tid ved ppstart (tid fra virkelig til effektiv grønntid starter) End lag (tid fra faseskifte til effektiv grønntid slutter) Start lag = Mellmtid + Tapt tid ved ppstart Tapt tid = Start lag End lag Litt frenklet kan vi fte sette at tapt tid ved ppstart er lik endlag, g da blir i så fall tapt tid lik mellmtida før start grønntid NTNU / SINTEF Veg g samferdsel Oktber 2007 / AAa 3

4 NTNU / SINTEF Veg g samferdsel Oktber 2007 / AAa Begreper g sammenhenger Det er mange begrep g matematiske sammenhenger (frmler) innen signalregulering Jeg skal frsøke å gi en versikt sm bygger på lgikk g frståelse Jeg har i hvedsak basert meg på ntasjn g symblbruk slik vi finner den i Traffic signals: capacity and timing analysis (arrb Research Reprt ARR 123, Rahmi Akcelik, 1998) NTNU / SINTEF Veg g samferdsel Oktber 2007 / AAa Nen sentrale begreper g symblbruk Begrep Trafikkvlum (trafikkintensitet) Metningsvlum Grønntid Omløpstid Belastningsgrad (metningsgrad) Symbl q s g c x Enhet kjt eller pbe pr tidsenhet f.eks kjt/t eller kjt/s kjt eller pbe pr tidsenhet f.eks kjt/t eller kjt/s sekunder sekunder frhldstall (evt prsent) NTNU / SINTEF Veg g samferdsel Oktber 2007 / AAa 4

5 Hvedprinsipp fr signalregulering Omløpstida (c) kan deles pp i effektiv grønntid (g) effektiv rødtid (r) c = g + r Trafikk ankmmer i hele mløpstida g den avvikles i grønntida I løpet av mløpstida ankmmer (q*c) kjøretøy I løpet av grønntida er det mulig å avvikle (s*g) kjøretøy Fr å unngå verbelastning må (q*c) være mindre enn (s*g) Belastningsgraden (x) kan defineres sm q *c x = s*g NTNU / SINTEF Veg g samferdsel Oktber 2007 / AAa Alternative uttrykk (sm gjør det enklere?) Belastningsgraden (x) er altså frhldet mellm aktuell trafikk g mulig avvikling Dette kan gså uttrykkes sm frhldet mellm aktuell trafikk g kapasitet Det vil si at kapasiteten er Vi kan gså definere relativ belastning (y) grønntidsandel (u) Belastningsgraden kan da gså uttrykkes sm frhldet mellm relativ belastning g grønntidsandel NTNU / SINTEF Veg g samferdsel q *c x = s*g q x = k g k = s* c q y = s q y x = = s u g c g u = c Oktber 2007 / AAa Trafikkvariasjn Vi har her antatt en knstant trafikk fra mløp til mløp I praksis vil selvfølgelig trafikken variere g dette kan føre til verbelastning i enkelte mløp Kjøretøyene sm står ver et mløp vil kjøre først i neste grønntid Dette kan mdelleres ved hjelp av en teknikk vi kaller verflw cncept NTNU / SINTEF Veg g samferdsel Oktber 2007 / AAa 5

6 Oppbygging g avvikling av kø NTNU / SINTEF Veg g samferdsel Oktber 2007 / AAa Oppbygging g avvikling av kø (verbelastning) NTNU / SINTEF Veg g samferdsel Oktber 2007 / AAa Frsinkelse i signalanlegg NTNU / SINTEF Veg g samferdsel Oktber 2007 / AAa 6

7 Omløpstid g grønntider Relativ belastning (y) q y = s Y=Σy Omløpstid (C) Cmin L = 1 Y Cpt 1,5*L + 5 = 1 Y Grønntid (g) y g = *(C L) Y q = trafikkvlum, s = metningsvlum, L = tapt tid pr mløp NTNU / SINTEF Veg g samferdsel Oktber 2007 / AAa Styringsfilsfi Manuell styring (lite aktuelt) Tidsstyring (med flere ulike prgram ver døgnet) Trafikkstyring (delvis eller full) Tidsstyrt samkjøring (tradisjnell samkjøring) Trafikkstyrt samkjøring (adaptiv kntrll) Områdekntrll NTNU / SINTEF Veg g samferdsel Oktber 2007 / AAa Trafikkstyring Frittstående anlegg skal nrmalt trafikkstyres Tidsstyrte anlegg kan ha elementer av trafikkstyring g mvendt Trafikkstyrte anlegg er definert sm anlegg med variabel mløpstid Med full trafikkstyring har en trykknapp fr alle ftgjengergrupper g detektering av alle trafikkstrømmer Trafikkstyrte anlegg bør være gruppestyrt Trafikkstyrte anlegg frutsetter en relativt kmplisert infrastruktur med mange detektrer g et relativt mfattende vedlikehld NTNU / SINTEF Veg g samferdsel Oktber 2007 / AAa 7

8 Hvrfr trafikkstyring? Redusere frsinkelse Mer rettferdig g lgisk tildeling av priritet Bedre trafikkavvikling Bedre frståelse fr trafikk Redusere rødgåing / rødlyskjøring Mindre ulykker NTNU / SINTEF Veg g samferdsel Oktber 2007 / AAa Vurderinger knyttet til trafikkstyring Hvilefase Allrød hvilefase Grønt fr hvedveg Grønt fr sist brukte fase Minimumstid Maksimumstid Luketid Valg av detektrtype g detektrplassering Andre frhld knyttet til strategi fr hva sm er akseptabel begrunnelse fr å frlenge grønntida NTNU / SINTEF Veg g samferdsel Oktber 2007 / AAa Vanlige detektrer i signalanlegg Induktive sløyfer Radar Infrarød Vide Trykknapper NTNU / SINTEF Veg g samferdsel Oktber 2007 / AAa 8

9 Eksempel på parametre i et trafikkstyrt anlegg NTNU / SINTEF Veg g samferdsel Oktber 2007 / AAa Dataverktøy fr kapasitets g avviklingsberegninger i signalanlegg Oscady (GB) SIDRA (AUS) Capcal (S) NTNU / SINTEF Veg g samferdsel Oktber 2007 / AAa Samkjøring av signalanlegg NTNU / SINTEF Veg g samferdsel Oktber 2007 / AAa 9

10 Samkjøring av signalanlegg NTNU / SINTEF Veg g samferdsel Oktber 2007 / AAa Nen ulemper med signalregulering Påkjøring bakfra ulykker kan øke Kan ppstå alvrlige ulykker dersm nen gjør feil Unødvendig frsinkelse ved lav trafikk Betydelige kstnader g ressurser til drift g ppfølging NTNU / SINTEF Veg g samferdsel Oktber 2007 / AAa Kllektivtrafikk Tilpasning av samkjøring Tid C 0 BUS S Vei Hldeplass NTNU / SINTEF Veg g samferdsel Oktber 2007 / AAa 10

11 Kllektivtrafikk Frlenge pågående grønt lys BUS S NTNU / SINTEF Veg g samferdsel Oktber 2007 / AAa Kllektivtrafikk Tidlig ppstart av grønt BUS S NTNU / SINTEF Veg g samferdsel Oktber 2007 / AAa Kllektivtrafikk Innkbling av egen fase BUS S NTNU / SINTEF Veg g samferdsel Oktber 2007 / AAa 11