1
UVOD
Teorija saobraćajnog toka je nauka koja proučava zakonitosti kretanja motornih vozila u
saobraćajnom toku. Kretanja vozila zavise od brojnih faktora zbog čega i opisivanje
zakonitosti predstavlja vrlo složen proces. Najznačajniji faktori koji utiču na način kretanja
vozila u saobraćajnom toku su: veličina saobraćajnog toka, karakteristike toka, vozno-
dinamičke karakteristike vozila, psihofizičke osobine i motivisanost vozača, karakteristike
sistema za upravljanje i kontrolu saobraćaja te uslovi okoline (vidljivost, stanje kolovoza,
klima i dr.). Istovremeno djelovanje više navedenih faktora utiče na složenost opisivanja
zakonitosti kretanja vozila u saobraćajnom toku, a dodatno je potencirano i činjenicom da su
osnovni uticajni faktori promenljivi u prostoru i vremenu.
Zbog navedenih razloga, rješenja za opisivanje kretanja vozila u saobraćajnom toku nađena su
u modeliranju. Pri tom su se tokom vremena, zbog različitog načina opisivanja, razvili modeli
za dvije osnovne podijele vrste toka:
1. Neprekinuti tok
– tok kod kojeg ne postoje spoljašnji uticaji koji mogu prouzrokovati
prekide toka, prekidi toka su isključivo uslovljeni interakcijom vozila (kao npr. na autoputu,
duže deonice dvosmijernih puteva između raskrsnica… )
2. Prekinuti tok
– tok kod kojeg dolazi do povremenih zaustavljanja toka usljed načina
kontrole saobraćaja (semaforski uređaji na semaforizovanim raskrsnicama, stop znak na
nesemaforizovanim raskrsnicama i sl.)
S obzirom na različite uslove odvijanja toka na pojedinim elementima saobraćajne mreže,
danas se teorija saobraćajnog toka bavi opisivanjem odvijanja saobraćaja na otvorenim
dionicama autoputa, zatim na potezima izlivnih-ulivnih rampi na autoputevima, potezima
vangradskih i gradskih dvosmijernih puteva, semaforizovanim i nesemaforizovanim
raskrsnicama ….
2
PREDMETI I ZADACI TEORIJE O SABRAĆAJNOM TOKU
Teorija saobraćajnog toka je naučna disciplina koja se bavi izučavanjem uslova kretanja
motornih vozila u saobraćajnim tokovima na mreži drumskih saobraćajnica
.
U ovladavanju
složenom problematikom kretanja motornih vozila u saobraćajnim tokovima, teorija
saobraćajnog toka bavi se sljedećim značajnim pitanjima:
Istraživanjem i definisanjem osnovnih pokazatelja, mjerodavnih za opisivanje
saobraćajnih tokova, koji se nazivaju parametri saobraćajnog toka.
Istraživanjem postupaka za mjerenje osnovnih parametara saobraćajnog toka u
realnim putnim i saobraćajnim uslovima.
Istraživanjem karakteristika saobraćajnih tokova u idealnim i realnim uslovima.
Istraživanjem zavisnosti između osnovnih parametara saobraćajnog toka u idealnim
putnim i saobraćajnim uslovima.
Istraživanjem odgovarajućih modela za iskazivanje zavisnosti između osnovnih
parametara saobraćajnih tokova u realnim putnim i saobraćajnim uslovima.
Istraživanjem odgovarajućih modela za iskazivanje zavisnosti između osnovnih
parametara saobraćajnih tokova od tehničko-eksploatacinoh karakteristika puta.
Praktična namijena opštih saznanja iz teorije saobraćajnog toka ogleda se u:
Vrijednovanju postojeće mreže ili njenih pojednih dijelova, sa gledišta udovoljenja
zahtijeva dostignutog i očekivanog saobraćaja, u cilju utvrđivanja realnih potreba za
poboljšanje postojeće mreže ili njenih pojedinih dijelova u dinamici vremena. Na
osnovu ovog vrjednovanja vrši se identifikacija uskih grla u prostoru (na mreži) i
vremena, zatim identifikacija uzročnika uskih grla, kao i kvalitetno definisanje
adekvatnih mjera koje treba preduzetu u cilju eliminisanja uskih grla.
Vrijednovanju mogućnosti projektovane mreže ili njenih pojedinih dijlova, tj. ocijena
adekvatnosti projektovanih riješenja sa gledišta funkcionalnih zahtijeva dostignutog i
očekivanog saobraćaja, u cilju optimizacije projektnog riješenja.
Stvaranju odgovarajućeg alata potrebnog za definisanje neophodne analitičke osnove ,
o uslovima odvijanja saobraćaja na posmatranim mrežama (postojećim i
projektovanim), pri dostignutim i očekivanim zahtijevima saobraćaja, koja je potrebna
za: planiranje i raspodijelu saobraćajnih tokova, programiranje transportnih zadataka
na mreži, upravljanje saobraćajnim tokovima, programiranje odravanja mreže,
preduzimanje odgovarajućih mjera radi podizanja nivoa bezbijednosti i dr.
4
empirijskih podataka. Počeci istraživanja na ovom polju datiraju negdje oko 1930. godine i
bili su usmijereni na definisanje odnosa i matematičkih relacija između brzine i gustine te
brzine i saobraćajnog toka na temelju terenskih merenja. Važnost principa očuvanja vozila u
saobraćajnom toku nije bila toliko naglašena do vremena kada su se razvila brza računala koja
su pomogla i omogućila korišćenje simulacija za modeliranje saobraćajnog toka.
Zavisno od toga na kojem se nivou posmatraju karakteristike saobraćajnog toka, modeli
saobraćajnog toka mogu se podijeliti u dvije osnovne kategorije:
makroskopski modeli
mikroskopski modeli
Makroskopski modeli
opisuju ponašanje ukupnog saobraćajnog toka koristeći prosječne
vrednosti brzine, gustine i intenziteta toka posmatrajuci ga kao kontinuiranu cijelinu, dok
mikroskopski
pristup polazi od posmatranja zakonitosti kretanja pojedinih elemenata toka tj.
pojedinih vozila i njihove interakcije te se ovi modeli još nazivaju i modeli sleda vozila. Zbog
drugačijeg nivoa posmatranja kod ove dve kategorije, razlikuju se i osnovni parametri koji se
koriste za opisivanje saobraćajnog toka. Tako su makroskopske karakteristike brzina, gustina i
intenzitet toka , dok mikroskopski modeli kao parametre koriste individualnu brzinu
pojedinog vozila, udaljenost vozila i vreme slijeda.
OSNOVNI PARAMETRI
Brzina
Brzina se uobičajeno definiše kao pređeni put u jedinici vremena. Međutim, za definisanje
prosječne brzine saobraćajnog toka moguća su dva pristupa. U prvom slučaju prosječna brzina
putovanja na nekoj dionici može se dobiti mijerenjem potrebnih vremena putovanja pojedinih
vozila duž dionice te izračunavanjem njihove prosječne vrijednosti. Na ovaj način definiše se
srednja prostorna brzina i izražava kao:
gde je:
v
s
= srednja prostorna brzina (km/h)
S = daljina dionice (km)
t
i
= vrijeme putovanja i-tog vozila (h)
N = broj posmatranih vozila
U drugom slučaju prosječna brzina toka može se dobiti kao srednja vrijednost izmjerenih
brzina svih vozila koja su prošla određenim presjekom saobraćajnice u posmatranom
vremenskom intervalu. Ovako definisana brzina naziva se srednja vremenska brzina i izražava
se sljedećim izrazom:
