Proračun signalnog plana po modelu Webster-a

PRORAČUN SIGNALNOG PLANA PO MODELU WEBSTER-A

Uvod

U funkcionalnom smislu raskrsnica predstavlja najsloženiji elemenat saobraćajne mreže. To je mjesto gdje se presjecaju putanje saobraćajnih tokova različitog usmjerenja, gdje pojedini tokovi mijenjaju pravac, gdje se odvija niz manevara, donose i realizuju odluke vozača da na jedan ili drugi način nastave svoje kretanje, mjesto gjde se najčešće realizuju presjecanja pješačkih i tokova vozila. U tom smislu raskrsnica predstavlja prostor povećane koncentracije konflikata i povećanog rizika od nastajanja nezgoda.
U funkcionalnom smislu, raskrsnica je prostor na čije korišćenje “polažu pravo” različiti saobraćajni tokovi, koji to pravo ne mogu realizovati istovremeno. Upravljački je neophodno regulisati odvijanje saobraćajnog procesa tako da se svi prisutni zahtjevi opsluže prema određenom kriterijumu, a da to ne ugrozi bezbjednost saobraćaja i bude funkcionalno što efikasnije.
Svjetlosni signali vrše vremensku raspodjelu prava korištenja površine raskrsnice na konkurentne (konfliktne) saobraćajne tokove u skladu sa izabranim kriterijumom upravljanja. Svjetlosni signali predstavljaju najviši hijerarhijski nivo regulisanja saobraćaja na raskrsnici. Niži hijerarhijski nivoi su:
• pravilo “desne strane” (u sistemima gdje se vozi desnom stranom kolovoza),
• primjena vertikalne signalizacije (znakova prioriteta) i
• regulisanje pomoću “žive sile” (saobraćajnog policajca u središtu raskrsnice).

Osnovne prednosti svjetlosnih signala u odnosu na ostale nivoe upravljanja su:
• jednoznačnost upravljačke informacije,
• fleksibilnost u radu,
• jednostavna promjena upravljanja,
• mogućnost rada zavisnog od niza odabranih činilaca saobraćaja i okruženja,
• neprekidnost rada i sl.

Kriterijumi upravljanja saobraćajem pomoću svjetlosnih signala mogu biti različiti u zavisnosti od specifičnosti lokacije raskrsnice i karaktera tokova koji se na njoj pojavljuju. Najčešće se primjenjuje kriterijum vremenskih gubitaka vozila koja se na prilazima raskrsnice pojavljuju, a koji su rezultat određenog načina rada signala. Zatim, to mogu biti i broj zaustavljanja vozila, kapacitet raskrsnice, potrošnja goriva, troškovi eksploatacije, ekološki kriterijumi itd. Često se primenjuje višekriterijumsko upravljanje, kada je upravljački kriterijum kombinacija dva ili više navedenih.
Ishod upravljanja pomoću svetlosnih signala je odgovarajuća ponuda, odnosno raspodjela raspoloživih saobraćajnih kapaciteta raskrsnice po prilazima ili grupama tokova, a formuliše se raspodjelom vremena prava prolaska raskrsnicom. Ova raspodjela je u neposrednoj zavisnosti od odnosa saobraćajne potražnje i saobraćajne (kapacitivne) ponude.

Slika 1. Raskrsnica
Proces projektovanja rada svijetlosnih signala na raskrsnici

Potencijalni kapacitet i saobraćajni zahtjev predstavljaju i osnovne ulazne veličine pri proračunu rada signala. Pored njih, od značaja je i geometrija raskrsnice na kojoj se kontrolisani saobraćajni proces odvija (širina prilaza, broj saobraćajnih traka, radijusi skretanja, uzdužni nagibi itd.).
Izlazne veiičine projektovanja načina rada svijetlosnih signala formulisane su u obliku signalnog plana i plana tempiranja signala. Signalni plan predstavlja jednoznačan plan opsluživanja svih tokova, gdje su oni grupisani u okviru faza ili stanja. Faza (signalno stanje) je period tokom koga se opslužuje odgovarajuća kombinacija tokova (najčešće beskonfliktnih ili sa “lakšim” tipom konflikta koji je upravljački prihvatljiv). Konfliktna kretanja se opslužuju u različitim fazama (vremenski razdvojenim intervalima). Redoslijed i trajanje pojedinih intervala “zelenog svijetla” pridruženih fazama predstavljaju izlazne rezultate proračuna rada signala. Konačan vid formulacije upravljanja je plan tempiranja signala u kome je za svaki od signala predstavljen trenutak davanja svake od upravljačkih indikacija (signalnog pojma).
Projektovanje načina rada svijetlosnih signala sadrži dio koji ne zavisi od izabranog metoda proračuna elemenata signalnog plana. On obuhvata definisanje raspoloživih “kapaciteta” raskrsnice (zasićenog saobraćajnog toka), elemenata signalnog plana koji su vezani za ponašanje korisnika (vremenskih gubitaka tokom zelenog signalnog pojma) i elemenata vezanih za geometriju raskrsnice (zaštitnih vremena).
U praksi upravljanja saobraćajem se koriste dva osnovna pristupa proračunu rada svijetlosnih signala na individualnoj signalisanoj raskrsnici: fazni pristup, formulisan u okviru klasičnog Webster-ovog modela i pristup zasnovan na signalnim stanjima, koji je osnova “metode kritičnih tokova”. Prvi pristup je funkcionalno već dobrim dijelom i prevaziđen, ali je još uvijek rasprostranjen.