SW Křižovatky

Posuzování kapacity křižovatek metodou dynamické simulace 

Společnost DYNAMIC FUTURE s.r.o. se více než 15 let zabývá dynamickou simulací procesů, v nichž doprava a bezpečnost hrají významnou roli. Ze zajímavých projektů realizovaných v nedávné době je možné jmenovat urbanistickou studii vzájemného propojení příhraničních měst Český Těšín a Cieszyn (PL) zaměřenou na pohyb vozidel či simulační ověření bezpečného pohybu osob v Českém pavilónu pro světovou výstavu EXPO 2015 v Miláně.

   SkenObr: Náhled simulačního modelu vozidlových proudů pro různé varianty urbanistického řešení propojení příhraničních měst Český Těšín a Cieszyn (PL)

Ke své práci využíváme špičkový simulační nástroj Witness, pomocí něhož ověřujeme nejen současný stav řešeného problému, ale především navržená řešení. Takto je možné nalézt optimální řešení před samotnou realizací (investice). Naše metodika vyžaduje úzkou spolupráci se zadavatelem v rámci společného projektu. Přidanou hodnotou tohoto přístupu je oboustranné perfektní poznání problematiky a nalezení takových řešení, která mají opravdu smysl. Tento projektový způsob přináší první výsledky po 3 – 8 týdnech. Při hledání řešení nejběžnějších lokálních dopravních úloh jsme se ve spolupráci s Institutem Dopravy při Vysoké škole Báňské – TU Ostrava pokusili tuto časovou prodlevu eliminovat a vytvořili jsme webovou aplikaci, která dokáže velice rychle odpovědět na kapacitní posouzení křižovatky.

O projektu křižovatky

Problematika propustnosti dopravních uzlů je komplexní a složitá záležitost, která je legislativně ošetřena množstvím technických podmínek schvalovaných Ministerstvem dopravy. Uvedené TP řeší jak úrovňové křižovatky neřízené (TP 188), úrovňové křižovatky řízené světelnou signalizací (TP 235) a také úrovňové okružní křižovatky (TP 234). Výsledkem našeho projektu je zpřístupnění této problematiky všem uživatelům, zejména laické veřejnosti. Celá problematika je řešena prostřednictvím počítače a připojením k webové aplikaci na internetu. Vytvořená aplikace pomáhá řešit průjezdy vozidel  křižovatkami v městech a obcích.

Práce s aplikací

Aplikace umožňuje ověřovat chování různých přednastavených křižovatek, které si uživatel zvolí. Změnit lze typ křižovatky, počet jízdních pruhů či typy vozidel, které křižovatkou projíždí. Zohledněny jsou všechny běžné typy křižovatek, včetně možností řešení tzv. „lomené přednosti“ (hlavní směr není veden v přímém směru). Nezapomíná se ani na pohyb chodců. Tyto kombinace postihují většinu stavebních řešení úrovňových křižovatek, které se vyskytují v městech a obcích České republiky.

Zásadní výhodou je zadávání dat dle míry znalostí uživatele. Například pro definici intenzit vozidel je možné zadat, že vozidla přijíždějí z daného směru v intervalu 30 sekund, ale uživatel znalý problematiky může využít i pokročilejší rozdělení pravděpodobnosti. Pro správné vyplnění vstupních informací je uživatelům k dispozici podrobná nápověda. Mezi zadávané vstupní informace patří:

  • Intenzity vozidel na vstupech do křižovatky.
  • Základní parametry křižovatky (počet pruhů, rychlost jízdy).
  • Směrové parametry křižovatky (odbočovací pruhy a jejich délka).
  • Signální plán (jen u světelně řízené křižovatky).

Postupuje-li uživatel od neřízené křižovatky, přes řízenou k okružní, stačí vždy jen doplnit dodatečné údaje pro danou stavební variantu. Takto lze velmi rychle prověřit různá řešení dle požadované propustnosti. Následný krok je v rámci vyhodnocení výsledků experimentu uživateli doporučen.

 

Picture1Obr: Úvodní obrazovka pro výběr řešeného typu dopravního uzlu

Výstupy aplikace

Aplikace je zaměřena na posuzování kapacity řešené křižovatky. Základní výstupní informací je dle platné legislativy úroveň kvality dopravy. To je v souladu se závaznými technickými podmínkami Ministerstva dopravy. Dosažená úroveň kvality dopravy je stanovena na základě středních dob zdržení vozidel v jednotlivých řadících pruzích před křižovatkou. Další výstupní informací jsou údaje o délkách front vozidel před hranicí křižovatky. Postup řešení pomocí dynamického simulačního modelu umožňuje komplexně vyhodnotit následující parametry:

  • Počet vozidel, která projela křižovatkou v daném pruhu.
  • Průměrný počet čekajících vozidel ve frontě v daném pruhu.
  • Maximální počet čekajících vozidel ve frontě v daném pruhu.
  • 95% kvantil počtu čekajících vozidel ve frontě v daném pruhu.
  • Průměrné zdržení čekajících vozidel v daném pruhu.
  • Maximální zdržení čekajících vozidel v daném pruhu.

 Na základě těchto údajů je uživateli doporučena buď další simulace s kapacitnějším řešením křižovatky, nebo realizaci stávající varianty díky splnění legislativních požadavků dle dosažené úrovně kvality dopravy.

Picture2Obr: Detail výstupu z pohledu doby zdržení

Výstupem je doporučení konkrétního technického řešení dopravního uzlu včetně počtu pruhů a jejich délky. Stavební řešení a jeho cena zůstává předmětem projekční a inženýrské činnosti v místě samém.

Co je pod pokličkou

Webová aplikace je postavena nad třemi univerzálními simulačními modely v prostředí SW Witness. Modely jsou vytvořeny tak, aby uměly ověřit konkrétní nastavení parametrů prostřednictvím rozbalovacího seznamu. Oddělení simulačních modelů a webového rozhraní umožňuje využívat uživatelům sílu dynamické simulace, bez nutnosti znalosti simulačního prostředí. Celé řešení je realizováno formou cloudu a uživatel tak nemusí nic instalovat na svůj počítač.

Picture3Obr: Náhled simulačního modelu pro okružní křižovatky

Pokud Vás naše řešení zaujalo, neváhejte nás kontaktovat.