Skripta_TIOPT

8/3/2019 Skripta_TIOPT

1/270

SVEUILITE U ZAGREBU FAKULTET PROMETNIH ZNANOSTI

prof. dr. sc. Ivan Dadidr. sc. Goran Kos

TEORIJA I ORGANIZACIJAPROMETNIH TOKOVA

(SKRIPTA)

Zagreb, 2007.


2/270

II

SVEUILITE U ZAGREBU

FAKULTET PROMETNIH ZNANOSTI

TEORIJA I ORGANIZACIJAPROMETNIH TOKOVA

prof. dr. sc. Ivan Dadi, dipl. ing.

dr. sc. Goran Kos, dipl. ing.

Suradnicimr. sc. Predrag Brlek

Marko evrovi, dipl. ing.Marko otari, dipl. ing.

Zagreb, 2007.


3/270

III

P R E D G O V O R

Najvei uspon ovjeka u njegovoj dosadanjoj poznatoj povijesti koji i danastraje biljei se od poetka industrijske revolucije do dananjih dana. Omoguuju ga

sve vee ljudske i drutvene slobode koje oslobaaju velike potencijale ovjekovogstvaralatva na osnovi pojedinanih i zajednikih elja.

Kod nas je pravi zamah industrijske revolucije doao nakon Drugogsvjetskog rata. Tada su se oslobodile ogromna ljudska energija i volja za obnovom iizgradnjom zemlje. Dotadanje tekovine industrijske revolucije - razvoja tehnike itehnologije u rukama osloboenih ljudi pomogle su da ovjek sebi gradi bolju isretniju budunost.

Meutim, brzo idealistike elje za punom slobodom oslobodile su iodgovornosti za uravnoteen zajedniki razvoj. Dijelovi razvojnog sustava odvojili suse po razinama bez meusobne komunikacije i potrebne demokratizacije odnosa.

Izrazit primjer funkcionalne i razvojne dezintegracije zemlje je prometnisustav. Prometne grane - bilo u transportu roba, bilo u putovanju ljudi - nisuuravnoteeno razvijene ni unutar zemlje niu povezanosti sa svijetom. Koe razvojprivrede, koe i privrednu i drutvenu integraciju zemlje, koju treba razvijati ne poosnovi prisile, ve prirodnog interesa za zajednikim razvojem u svjetskim razvojnim procesima. Iako urbani promet kao i izvorite i cilj putovanja putnika i transportaroba nije najbitniji element na kojem se osjea naa nebriga (ili pogreno usmjerenabriga) o razvoju drutva u cjelini, to se uoava i na njemu. Sve to stvorilo je znaajnetrokove odvijanja urbanog prometa, a i velike probleme u sigurnosti odvijanjaprometa. Posljedice prometnih nezgoda su takve da nas moraju zabrinjavati:nadilaze primjereno razumno odstupanje u komparaciji sa zemljama slinogkulturnog i privrednog razvoja.

Ve nakon obnove i poetka izgradnje stvaraju se prvi uvjeti za bolji ivot istandard i javljaju se pomalo i stidljivo prvi poeci znaajnijeg rasta individualnemotorizacije. Tada se nije moglo ni pretpostavljati kakav e trend takav rast imatiubudue. Tako se ve ezdesetih godina kod nas javljaju prve pojave prometnihguvi u veim gradovima, od kada se ve poinje ozbiljnije shvaati taj problem.Mogle su se tada nasluivati i negativnosti koje se mogu odraziti na odvijanje ivota irada u gradovima i na irim prostorima regije i zemlje.

Iako smo mogli koristiti iskustva drugih zemalja i tako uspjenije otklanjatinegativna iskustva razvoja motorizacije, nismo dovoljno smjelo i brzo reagirali.Gradovi su se punili vozilima.

Ulice su postale pretijesne. Danas se u veim hrvatskom gradovima stupanjmotorizacije popeo na manje od 6 stanovnika po jednom osobnom vozilu. Taj je brojmalo tko oekivao, pa ni predviao pred dvadesetak godina.

Asfaltiranjem cesta rastu i brzine vonje, a time dolazi do negativnihposljedica. Nastaju ozbiljni problemi. Broj poginulih i povrijeenih postajezabrinjavajui. Velika je i materijalna teta. U tom vremenu jo se ne pomilja naneke druge negativne posljedice koje donosi automobil, (buka, aerozagaenje,naruavanje ambijenta i dr.) jer je automobil znak drutvene moi, prestia istandarda svakog graanina. Na nau sreu, ekspanzija individualne motorizacijeuz pojavu energetske krize kao da nas je osvijestila. Danas veina ljudi, i pored togato vidi korist i prednost automobila, vidi i njegove negativne pos ljedice. Energetskiresursi (kriza) na to nas pored ostalih stvari opominju.


4/270

IV

Meutim, pored svih svojih negativnosti automobil ima mnogo prednosti:graen je po mjeri ovjeka, prua osjeaj osobne slobode, a omoguujesavladavanje irih prostora. Zahvaljujui automobilu, a i drugim sredstvima prijevozakoji se meusobno ne iskljuuju, ve naprotiv nadopunjuju tvorei jedan jedinstvenisistem, ovjek osvaja prostor i vrijeme na nain kako mu to najbolje odgovara, takoa zamjene za automobil po njegovim sutinskim karakteristikama (sloboda kretanjau prostoru) ne moe biti. Svakako, automobil treba usavravati, traiti drugaekonomina goriva, ostvarivati po mogunosti i automate koji bi u odreenim prilikama zamijenili ovjeka. To e vjerojatno na ovaj ili onaj nain s vremenomovjek postii, no automobila se nee odrei.

Meutim, tenja ljudi mora biti usmjerena na to da negativne osobine samogpostojanja i koritenja automobila svede na to manju mjeru.

Brzi rast gradova uvjetovan je u nedavnoj prolosti upravo pojavomsredstava masovnog prijevoza (inskog i cestovnog), da bi masovna pojavaindividualnih vozila stvorila dodatne povoljne uvjete za intenzivnije irenje urbanihaglomeracija, to dovodi do stvaranja velikih centrinih ili policentrinih gradskih

struktura ija unutranja veza lei prvenstveno na cestovnim komunikacijama.Imajui u vidu prirodu cestovnog prometa i mogunosti njegovog rasta sve dogranice zasienja prometnog toka (nakon ega dolazi do znatnog smanjenja brzinepa i duih zastoja odnosno nestabilnog prometnog toka), problem se u gradovimasve vie zaotrava. Nestaica tekuih goriva, zagaivanje okolia i smanjenje brzine putovanja ine cestovni promet sve manje efikasnim, a posebno sve manjedrutveno rentabilnim. Koncentracija najveeg broja raznolikih ljudskih aktivnostinalazi se upravo u gradovima, a posebno u sreditima gradova, to ima zaposljedicu da u tim prostorima svakodnevno dolazi do zastoja u odvijanju cestovnogprometa.

Znamo da sredita gradova nisu graena ni planirana za odvijanje

suvremenog intenzivnog prometa, pa problem gradskih sredita postaje uslijedznatnog rasta stupnjamotorizacije izuzetno sloen.

I kad bi se moglo skupim rekonstrukcijama gradskih sredita osiguratiprilagodbu suvremenim potrebama prometa ito se pokazalo drutveno rentabilnim iopravdanim, za rekonstrukciju je potrebno mnogo vremena. Osim toga cestovnipromet zahtijeva velike povrine za kretanje i mirovanje, kojih izuzev u podzemlju -ima vrlo malo na raspolaganju.

Povrine za potrebe prometa u kretanju i mirovanju esto mogu biti i znatnovee od ukupno raspoloivog prostora u centru grada, iz ega se moe zakljuiti dase ovaj problem samo rekonstrukcijom ne moe i ne smije rjeavati.

Rjeenje oigledno treba traiti prvenstveno u ogranienju upotrebeindividualnih vozila u centrima gradova, uvoenju uinkovitijeg javnog gradskogmasovnog prijevoza, kao i razumnog pristupa rekonstrukciji gradskih sredita usvrhu postizanja potrebne podloge za kvalitetno organiziranje prometnih tokova.

Ovo j rekonstrukciji treba prethoditi izrada i prihvaanje kvalitetnih studija iprojekata za odvijanje prometnih tokova odnosno organizaciju kretanja vozila uulinoj mrei centra grada, kao i odvijanju i organizaciji javnog gradskog prijevoza.Naime, kvalitetnom organizacijom prometnih tokova u postojeoj mrei ulica, moese esto uz neznatne rekonstruktivne zahvate osjetno pospjeiti odvijanje prometa.

Osnovna pravila organizacije prometnih tokova moraju biti uvijek prisutnakod prijedloga rekonstrukcije odnosno prijedloga prostornih planova sredinjihdijelova grada kako bi se prometne potrebe mogle zadovoljiti u odnosu na drugeesto prioritetnije potrebe, kao to su ureenje pjeakih zona, smanjenje buke,


5/270

V

aerozagaenja - devastacija ambijenta. Iako ponekad ima suprotnih miljenja odevastaciji izgleda starih prostornih ambijenata parkiranim automobilima, miljenjasmo da su ti prostori najee graeni po mjeri ovjeka i najprivlaniji ako suukraeni ivotom ljudi odnosno ako omoguuju da i danas ljudi unjima ostvare svojesocijalne i druge potrebe.

Mislimo da bi u osnovi trebalo uvijek prije bilo kakve, a posebno ozbiljnije primjene regulativne nadogradnje pomou raznih tehnikih sistema (ili kao njihovprethodni i sastavni dio) za automatsko upravljanje prometom analizirati mogunostiusmjerenja prometnih tokova.

Jedino se cjelokupnim sagledavanjem ukupne problematike organizacije iregulacija prometnih tokova uz suvremena sredstva za automatsko upravljanjeprometom mogu postii optimalna rjeenja. Praksa je kod nas u tom pogledu dostastihijna. Radimo uglavnom tako da semaforske ureaje postavljamo na ulinumreu, koje nakon toga povezujemo u sisteme koordiniranog rada sve do primjenesuvremenih sistema automatske regulacije prometa ne vodei dovoljno rauna oorganizaciji prometnih tokova u mrei prometnica. esto puta zbog naknadnih

povremenih intervencija (zatvaranje pojedinih ulica za promet radi pjeakih zona)inimo greke jer naruavamo osnovnu prethodnu logiku organizacije prometnihtokova, koja bez tih elemenata mree esto moe zahtijevati i drukiju organizaciju.

Slini problemi javljaju se i kod izrade prostornih planova centra gradova, posebno onih detaljnijih, u okviru kojih se nedovoljno radi na sanaciji postojeihprometnih problema.

Osnova svake organizacije prometnih tokova u mrei ulica treba se u pravilu svesti na to da se uz to ravnomjernije optereenje uline mree savoritima u razini povea propusna mo vorova.

Propusna mo vorova moe se znatno poveati izmeu ostalog

organizacijom prometnih tokova izbjegavanjem ili smanjenjem samopresijecanja ilibespotrebnog presijecanja prometnih tokova.

Bespotrebno presijecanje moemo najlake uoiti ako zamislimo da se jedno ili grupa vozila A iz zone i kree prema zoni j, a istovremeno iz zone j prema zoni i takoer kree jedno ili grupa vozila B, te ako se stjecajem raznihokolnosti putanje tih vozila presijecaju. Mogue su prometne situacije kada se putanje prometnih tokova izmeu dva para zona takoer bez potrebe presijecaju.Takvim bespotrebnim presijecanjemstvorili smo jedno ili vie suvinih vorita, nakojima bi u sluaju da su promatrani prometni tokovi zasieni dolo do paralize ili potrebe za znatnim intervencijama na krianju radi poveanja propusne moi ilibespotrebne izgradnje neniveliranog vora. Ovako promatrano, problem je

jednostavan i logino se ne bi smio pojaviti u praksi. Meutim, analizom organizacijeprometnih tokova u mrei ulica moemo uoiti da su ovi sluajevi vrlo esti. Svakakoda problem nije u tome ako se samopresijecanje odnosno bespotrebno presijecanjeprometnih tokova manjeg intenziteta dozvoli, a nekada se i mora dozvoliti u ciljuizbjegavanja bespotrebnog presijecanja intenzivnijih prometnih tokova ili ukoliko seto zbog nekih drugih interesa ili okolnosti deava na slabo optereenim vorovima,to onda ima neznatne posljedice kako za sigurnost tako i za produenje ekanjavozila na krianjima. Bespotrebno presijecanje prometnih tokova javlja se i u vidubespotrebnog preplitanja (ili simultanog ulijevanja i izlijevanja), kao i bespotrebnogulijevanja i odlijevanja tokova koje u sistemu jednosmjernih ulica ili krianja skrunim tokom odvijanja prometa nuno postoji.

Autor


6/270

VI

SADRAJ

DIO Istr.

1 UVOD................................................................................................................................ 1

1.1 PREDMET, ZADACI I POVIJEST TEORIJE PROMETNOGTOKA............................................................................................................................. 1

1.2 POVIJESNI RAZVITAK PROMETNIH TOKOVA U SVIJETU......... 31.3 POVIJESNI RAZVITAK PROMETNIH TOKOVA U HRVATSKOJ 9

2 KRETANJE POJEDINANOG VOZILA............................................ 24

2.1 OSNOVNI PARAMETRI ZA OPISIVANJE KRETANJAPOJEDINANOG VOZILA.............................................................................. 24

2.1.1 Kretanje vozila u funkcija vremena.................................................... 242.1.2 Kretanje kao funkcija puta...................................................................... 282.1.3 Kretanje kao funkcija brzine.................................................................. 31

2.2 GRAFIKO OPISIVANJE MEUOVISNOSTI OSNOVNIHPARAMETARA........................................................................................................... 33

2.3 STATISTIKA ANALIZA OSNOVNIH PARAMETARAMJERODAVNIH ZA OPISIVANJE KRETANJA POJEDINANOGVOZILA........................................................................................................................... 34

3 OSNOVNI PARAMETRI PROMETNOG TOKA........................... 36

3.1 PROTOK VOZILA................................................................................................ 363.2. GUSTOA PROMETNOG TOKA................................................................ 383.3 BRZINA PROMETNOG TOKA...................................................................... 39

3.3.1 Srednja prostorna brzina prometnog toka...................................... 403.3.2 Srednja vremenska brzina prometnog toka................................... 413.3.3 Brzine prometnog toka s obzirom na vrste prometnih

tokova................................................................................................................ 413.4 INTERVAL SLIJEENJA VOZILA............................................................... 433.5 RAZMAK U SLIJEENJU VOZILA............................................................. 44

4 ZNAAJKE PROMETNOG TOKA.......................................................... 454.1 SLOENOST PROMETNOG TOKA.......................................................... 454.2 VRSTE I STRUKTURA PROMETNOG TOKA..................................... 464.3 VREMENSKA NERAVNOMJERNOST PROTOKA VOZILA......... 49

4.3.1 Satna neravnomjernost u periodu jednog dana (24 sata) .... 50


7/270

VII

4.3.2 Satna neravnomjernost protoka vozila u periodu cijelegodine (8760 sati).. 51

4.3.3 Dnevna neravnomjernost protoka vozila u periodu sedamdana................................................................................................................... 56

4.3.4 Dnevna neravnomjernost protoka vozila u periodu jednoga

mjeseca........................................................................................................... 574.3.5 Dnevna neravnomjernost protoka vozila u periodu cijele

godine............................................................................................................... 584.3.6 Mjesena neravnomjernost protoka vozila u periodu

godine............................................................................................................... 594.3.7 Neravnomjernost protoka po manjim vremenskim

jedinicama od jednog sata u vrnom satu...................................... 60

5TEORIJSKE RELACIJE IZMEU OSNOVNIHPARAMETARA PROMETNOG TOKA................................................ 63

5.1 EMPIRIJSKI MODELI OVISNOSTI SREDNJE PROSTORNEBRZINE TOKA O GUSTOI TOKA............................................................ 64

5.1.1 Linearni model brzina-gustoa.......................................................... 645.1.2 Logaritamski model brzina-gustoa............................................... 655.1.3 Eksponencijalni model brzina-gustoa......................................... 665.1.4 Ostali modeli brzina-gustoa.............................................................. 675.1.5 Fenomen histereze u prometnom toku. 68

5.2 EMPIRIJSKI MODELI OVISNOSTI PROTOKA O

GUSTOI.............................................................................................................. 695.2.1 Parabolini model tok-gustoa.......................................................... 705.2.2 Model tok-gustoa temeljen na logaritamskoj i

eksponencijalnoj ovisnosti brzine i gustoe................................... 715.2.3 Model tok-gustoa na putu na kojemu postoji usko grlo..... 725.2.4 Ostali modeli tok-gustoa.................................................................... 74

5.3 EMPIRIJSKI MODELI OVISNOSTI SREDNJE PROSTORNEBRZINE OD PROTOKA..

74

5.3.1 Parabolini model brzina-tok.............................................................. 745.3.2 Relacije brzina-tok koje se koriste u inenjerskoj praksi.... 755.3.3 Ostali modeli brzina-tok ....................................................................... 77

5.4 DETERMINISTIKI MATEMATIKI MODELI....................................... 785.4.1 Mikroskopski matematiki modeli za opisivanje kolonskog

prometa pomou modela razmaka.................................................... 795.4.2 Makroskopski promatranja u opisivanje prometnog toka....... 805.4.3 Pojmovi vala i ok vala...................................................................... 81

5.5 STOHASTIKI MATEMATIKI MODELI................................................ 835.5.1 Opisivanje osnovnih parametara prometnog toka pomou

raspodjele vjerojatnosti sluajnih varijabli....................................... 83

5.5.2 Opisivanje prometnog toka pomou Poisonove raspodjele 845.5.3 Opisivanje prometnog toka pomou binomne raspodjele... 85


8/270

VIII

5.6 PJEAKI TOKOVI............................................................................................ 865.7 BICIKLISTIKI PROMETNI TOKOVI........................................................ 89

6 KAPACITET PROMETNICA......................................................................... 936.1 KAPACITET DIONICE AUTOCESTE....................................................... 936.2 KAPACITET DVOTRANIH CESTA ZA DVOSMJERNI

PROMET................................................................................................................... 1066.3 PRAKTINA PROPUSNA MO DIONICA VIETRANIH

CESTA ZA DVOSMJERNI PROMET......................................................... 1106.4 RAZINA USLUGE................................................................................................ 1126.5 KAPACITET KRUNIH RASKRIJA U RAZINI................................... 113

DIO II7 TEORIJA USMJERIVANJA I ORGANIZIRANOSTI

PROMETNIH TOKOVA.................................................................................... 1217.1 UVOD U PROBLEMATIKU ODNOSA MEU PROMETNIM

TOKOVIMA............................................................................................................. 1217.2 PARAMETRI KOJI UTJEU NA ORGANIZIRANOST

PROMETNIH TOKOVA................................................................................... 1337.3 MODEL ORGANIZIRANOSTI PROMETNIH TOKOVA................... 1447.4 MODEL IDEALNE KOLIINE PRESIJECANJA PROMETNIH

TOKOVA.................................................................................................................. 1477.5 PRESIJECANJE TOKOVA NA IZOLIRANOJ DIONICI.................... 1517.6 KRITINA TOKA PRESIJECANJA PROMETNIH TOKOVA..... 1607.7 VRSTE I KOLIINE PRESIJECANJA PROMETNIH TOKOVA

NA IZRAVNO KANALIZIRANIM, KRUNIM I DENIVELIRANIMRASKRIJIMA....................................................................................................... 167

8 ANALIZA PRESIJECANJA PROMETNIH TOKOVA NA

POSTOJEIM PROMETNIM MREAMA........................................ 1738.1 PRESIJECANJA PROMETNIH TOKOVA NA CESTAMA IVOROVIMA......................................................................................................... 173

8.2 PRIMJERI SUVINOG PRESIJECANJA PROMETNIHTOKOVA NA ODABRANIM VOROVIMA U REPUBLICIHRVATSKOJ.......................................................................................................... 180

8.3 PRIMJERI SUVINOG PRESIJECANJA PROMETNIHTOKOVA NA ODABRANIM VOROVIMA IZVAN REPUBLIKEHRVATSKE............................................................................................................. 184

8.3.1 Primjeri odvijanja prometnih tokova na znaajnijim

europskim voritima........................................................................... 184


9/270

IX

8.3.2 Primjeri odvijanja prometnih tokova na znaajnijimizvaneuropskim voritima............................................................... 186

8.4 PRAKTINI ASPEKTI PRESIJECANJA PROMETNIHTOKOVA PRI IZRAVNO KANALIZIRANIM, KRUNIM IDENIVELIRANIMRASKRIJIMA................................................................. 188

9 METODE SMANJENJA PRESIJECANJA PROMETNIHTOKOVA........................................................................................................................

189

9.1 UVOENJE JEDNOSMJERNIH ULICA S CILJEMPOVEANJA PROPUSNE MOI RASKRIJA................................... 189

9.2 OBAVIJESNA SIGNALIZACIJA ZA VOENJE PROMETNIHTOKOVA.................................................................................................................. 191

9.2.1 Uvoenje stalne uspravne i tlocrtne obavijesne

signalizacije za voenje prometnih tokova.................................... 1919.2.2 Uvoenje promjenljive prometne signalizacije za voenjeprometnih tokova........................................................................................ 193

9.3 OBAVJEIVANJE I EDUKACIJA SUDIONIKA U PROMETUS CILJEM POVEANJA PROPUSNE MOI RASKRIJA............ 195

9.3.1 Obavjeivanje sudionika u prometu putem medija i nazahtjev korisnika.......................................................................................... 195

9.3.2 Edukacija sudionika u prometu........................................................... 1979.5 UVOENJE GPS NAVIGACIJE S CILJEM POVEANJA

PROPUSNE MOI RASKRIJA.................................................................. 198

10 MOGUNOSTI UVOENJA JEDNOSMJERNOGPROMETA I REGULACIJA PROMETNIH TOKOVA......... 200

10.1 PRIMJENA JEDNOSMJERNIH ULICA.................................................... 20010.2 PRIMJENA OBAVIJESNE PROMETNE SIGNALIZACIJE............. 205

10.2.1 Primjena stalne uspravne i promjenljive prometnesignalizacije na autocestama i brzim cestama............................ 205

10.2.2 Primjena stalne uspravne i promjenljive prometne

signalizacije na ostalim cestama........................................................ 20910.2.3 Primjena obavijesne prometne signalizacije za voenjeprometnih tokova u gradovima............................................................ 213

10.2.4 Primjena obavijesne prometne signalizacije priizvanrednim uvjetima na cestama privremenasignalizacija.... 213

10.2.5 Voenje turistikih prometnih tokova................................................ 218


10/270

X

11 PROMETNOURBANISTIKA RJEENJAPROMETNE MREE I VOROVA S CILJEMPOVEANJA PROPUSNE MOI........................................................ 220

11.1 PROMETNOURBANISTIKA RJEENJA GRADSKIH

SREDITA............................................................................................................... 22011.2 PROMETNOURBANISTIKA RJEENJAIZVANGRADSKIH ZONA................................................................................ 232

11.3 PROMETNOURBANISTIKA RJEENJA POSLOVNO-TRGOVAKIH ZONA........................................................................................ 234

11.4 PROMETNOURBANISTIKA RJEENJA PROMETNIHTERMINALA........................................................................................................... 236

12 OBLIKOVANJE VOROVA S CILJEM SMANJENJA

PRESIJECANJA PROMETNIH TOKOVA....................................... 23912.1 OBLIKOVANJE IZRAVNO KANALIZIRANIH RASKRIJA............. 23912.2 OBLIKOVANJE KRUNIH RASKRIJA.................................................. 24312.3 OBLIKOVANJE RASKRIJA IZVAN RAZINE....................................... 24512.4 UTJECAJ SMANJENJA PRESIJECANJA PROMETNIH

TOKOVA NA POVEANJE SIGURNOSTI U ODVIJANJUPROMETNIH TOKOVA.................................................................................... 252

13 LITERATURA........................................................................................................... 253


11/270

POGLAVLJE 1.

1

1 UVOD

1.1 PREDMET, ZADACI I POVIJEST RAZVITKA

TEORIJE PROMETNOG TOKA

Teorija prometnog toka je znanstvena disciplina koja se baviprouavanjem uvjeta kretanja motornih vozila u prometnim tokovima namrei cestovnih prometnica. U savladavanju sloene problematike uvjetakretanja motornih vozila u prometnim tokovima, teorija prometnog toka bavise istraivanjem i definiranjem osnovnih pokazatelja, mjerodavnih zaopisivanje prometnih tokova, istraivanjem karakteristika prometnih tokovau idealnim i realnim uvjetima i istraivanjem ovisnosti izmeu osnovnihparametara prometnog toka u idealnim putnim i prometnim uvjetima.

Praktina primjena opih saznanja iz teorije prometnog toka ogledase u vrednovanju postojee mree ili njenih pojedinih dijelova, sa stajalitaudovoljavanja zahtjeva postignutog i oekivanog prometa, u cilju utvrivanjarealnih potreba za poboljanjem postojee mree ili njenih pojedinih dijelovau dinamici vremena.

Na osnovu ovog vrednovanja vri se identifikacija uskih grla uprostoru (na mrei) i vremenu, zatim identifikacija uzronika uskih grla, kao iplaniranje i raspodjelu prometnih tokova, programiranje transportnihzadataka na mrei, upravljanje prometnim tokovima, programiranje

odravanja mrei, poduzimanje odgovarajuih mjera u svrhu poveanjarazine sigurnosti i dr.

Teorija prometnog toka mlada je znanstvena disciplina. Poetakrazvoja teorije prometnog toka navodi se 1930 godina, a vezano je uzprimjenu teorije vjerojatnosti u opisivanju odreenih karakteristikaprometnog toka i za usavravanje prvih matematikih modela za opisivanjerelacija tok-brzina. Meu prve znaajnije radove ubraja se publikacijaGreenshields-a pod nazivom A Study Of Highway Capacity, iz 1934.godine.


12/270

POGLAVLJE 1.

2

Nakon 1950. godine zamijeen je snaan impuls u razvoju oveznanstvene discipline, kada su razvijene metode opisivanja zakonitosti uprometnom toku osnovane na temeljima matematikog modeliranja.

Znaajno je spomenuti i injenicu da su 1950. godine u SAD prvi putobjavljeni podaci o neprekidnom brojanju prometa za svih 8.760 sati ugodini na putnoj mrei na odreenim prometnim dionicama, koji su dobivenipomou automatskih brojaa prometa.

Neprekidno i povremeno brojanje prometa obavlja se i kod nas, naautocestama i brzim cestama, te dravnim i odabranim upanijskimcestama. Brojanje prometa obavljaju Hrvatske ceste d.o.o.


13/270

POGLAVLJE 1.

3

1.2 POVIJESNI PREGLED RAZVITKA PROMETNIH

TOKOVA U SVIJETU

Razvitak prometa u uskoj je vezi s razvitkom ovjeka i njegovimpotrebama za kretanjem odnosno promjenom mjesta. Tako su upretpovijesno doba ljudi svojim odlascima u lov i ivotinje odlascima narijeku stvorili staze. Na taj nain su nastali prvi stalni pravci kretanja,odnosno putovi. Tek kasnije, kada je ovjek poeo svjesno poboljavati teputove (poravnavanjem terena, pravljenjem prijelaza preko manjih potoka isl.) poinje zapravo i povijesni razvoj cesta, a time i odvijanja prometnihtokova.

Ozbiljniji prijevoz vezan je uz izum i primjenu kotaa te razvitkomvodnog prometa. U Sjevernoj, Srednjoj i Junoj Americi postojale su velike inapredne civilizacije poput Indijanaca Azteka, Maja, Tolteka i Inka ali bezkotaa. Naime kota u zapadnoj hemisferi nije bio nikad izumljen, jer uAmerici nije bilo ivotinja koje bi vukle kola sve dok panjolci nisu dopremilikonje. Takoer postojitumaenje da je veina terena u zapadnoj hemisferitako krevita da je transport rijekama i prijenos tereta na leima davao veiuinak.

Nadalje, svaki transport na kotaima moe se u prvom redu, odvijatiuz odreene drutvene prilike u koje se moe uklopiti kao doprinos vepostojeoj tehnologiji.

Takoer, vane su i prirodne okolnosti terena na kojem ne postojeneke druge mogunosti za transport tereta, kao na primjer, tegljenjerijekama, a potrebna je i razvijena ekonomija u kojoj su se vozila moglarentabilno koristiti. Tim osnovnim zahtjevima moraju se dodati prikladniizvori drveta i dobar alat za obradu drveta. Osim toga, potrebne su iizdrljive domaeivotinje, sposobne za vuu (npr. konji).

Najraniji pitomi konji bili su mali, ali brzi. Vjerojatno je da su ih ljudinajprije uprezali u bojna kola, u sjevernoj Siriji, na poetku drugog tisuljeaprije nae ere.

Budui da su se u Egiptu koristili rijekom Nilom kao vodenim putem,nisu se u toj dravi sve do XVII stoljea prije nae ere razvila kola na dvakotaa. Ta su kola zapravo pridola izvan egipatskih zemalja, a istodobno snjima stigao je u egipat i konj.


14/270

POGLAVLJE 1.

4

U Kini se prvi podaci o transportu na kotaima javljaju dvije ili tristotine godina kasnije, za vrijeme dinastije ang. I to ponovo u obliku kolana dva kotaa s konjem.

Vozila s kotaima za prijevoz robe i putnika tisue su godina starijeod cesta. Grci, radi praznovjerja nisu dirali zemljite, a to se pri gradnjicesta ne bi moglo izbjei. Nekoliko utvrenihcesta to su ih izgradili, viesu bile avenije koje su vodile do hramova no to su to bili putovi zatransport. Pri prijevozu tereta na velike udaljenosti teretna su vozila moralasvojim kotaima usjei vlastite koloteine kroz krajolik.

Najstarije poznate ceste, koje su izvedene od kamena, bile suizgraene u Egiptu i Babilonu oko 3000. godine p.n.e. Osim njih, poznatesu takoer karavanske ceste staroga vijeka, kao to su "solna" odHadramauta preko Arabije do Male Azije, "jantarska" od Baltika doMediterana, te "svilena" od Kine do Crnoga mora.

Perzijanci su u toku 500 godina p.n.e. prvi izgradili tvrde ceste to suvodile iz Male Azije u Indiju. Uz njih je bio sagraen velik broj svratita irelejnih stanica. Prema opisu Herodota (484. g. pr. n. e.) na perzijskimcestama bila je uvedena potanska sluba, a ceste u Egiptu bile su umjetnouvrene. Te ceste nisu bile prvobitno izgraene da olakaju putovanja imeupokrajinsku izmjenu robe ve su to bili vojniki i administrativniputovi, strateka potreba za prebacivanje trupa i opreme te za brzoprenoenje zapovijedi i informacija izmeu sjedita vlade i graninih stanicacarstva.

Kinezi su takoer izgradili ceste u istu svrhu, ali malo je poznato onjihovoj tehnici cestogradnje. Postoje spisi Sun Tzu u knjizi Umijeeratovanja o znaenju transporta i kopnenim putovima (oko 1.500 godinap.n.e.).

Izgradnja cesta u Europi zapoela je kasnije nego u Aziji . Jedna odnajstarijih cesta sagraena je 2000. godine p.n.e., a spajala je Elbu sJadranskim morem preko Brenerskog klanca. Oko 1500. godine p.n.e.izgraena je na Kreti cesta iji je kolnik bio obloen kamenom.

Ceste starih naroda bile su graene u ratne svrhe, a tek su udrugom redu sluile trgovini i opim potrebama prometa. Veliki napredak uuvrenju postojeih cesta, i izgradnji nastao je za vrijeme Rimskogcarstva, i neke su se od tih cesta, uz izvjesne rekonstrukcije, odrale dodanas. Njihov sustav tvrdih cesta bio je tako izvrstan da jo i danas postojeneki dijelovi tih cesta pa su arheoloki ispitane. Rimljani su prekrili itavosvoje carstvo, od Hadrijanova bedema do Perzijskog zaljeva i od gorja Atlasdo Kavkaza te povezali cestama.


15/270

POGLAVLJE 1.

5

To su sve izveli kad su se nalazili na vrhuncu svoje moi. Nimalo senisu obazirali na grko praznovjerje pa su svoje ceste projektirali to god suravnije mogli, preko stepa i planina, isuujui movare i gradei mostove na

onom stupnju tehnike to su ga razvili njihovi inenjeri.

Slika 1.1. Ceste u doba Rimskoga carstva

Rimske su ceste bile sagraene da izdre u svim klimama i da usvako doba godine omogue sigurnu komunikaciju legionarima u maru ibrzim glasnicima na konju, taljigama i kolima.

Za gradnju cesta sluili su se materijalom koji se dao nai u blizini.Rimski su inenjeri u pravilu nainili podlogu ceste od velikih grumenjakamena i pokrili je slojem sitnog izlomljenog kamenja i pijeska. Povrinacesta bila je izgraena ili od blokova bazalta, a ako ga se ne bi moglo naiu blizini, od ljunka ubaenog u vapnenu buku. Gdje nije bilo pri ruciprikladnog kamena, pogotovo u movarnim krajevima, Rimljani bi gradilidrvene ceste na balvanima. Veina cesta imala je rubno kamenje, a ugradovima bi izgradili malo uzdignute nogostupe sa svake strane ceste.


16/270

POGLAVLJE 1.

6

Ondje gdje su esto padale jake kie, ceste su bile dobro izvedeneda bi voda mogla otjecati. Kad je Rimsko Carstvo propalo, mnoge su senjihove ceste poele uruavati, jer se nitko nije njima sluio i nisu bile

odravane.Rimljani su izgradili osnovnu cestovnu mreu koja je imala oko

150.000 km, pokrivala je gotovo cijelu srednju Europu i s oko 28 cestapovezivala je Rim sa sjevernom Afrikom i Azijom (slika 1.1.), a na vrhuncusu imali oko 320.000 km cesta.

Ceste su u doba Rimskog carstva bile izgraene od nekoliko slojevakamenog materijala te im je debljina kolnika iznosila i preko jednog metra.Osim cesta, bili su izgraeni cestovni objekti kao to su: mostovi, propusti,

vijadukti, tuneli, potporni i obloni zidovi itd.Tako je, na primjer, izgraen tunel Posillipo duljine 770 m, irine 6

m, koji je imao nekoliko otvora za osvjetljavanje. Jedna od najpoznatijihrimskih cesta je Via Appia (nazvana "Kraljica cesta"), koju je 312. godinep.n.e. izgradio cenzor Apije Klaudije Slijepi, a povezivala je Rim sBrindizijem na duljini od 540 km. Ostaci rimskih cesta nalaze se i danas uEngleskoj, Njemakoj, Francuskoj, Italiji, Hrvatskoj i drugim zemljamaEurope.

Propau Rimskog carstva 476. godine prestaje u Europi gotovosvaka djelatnost na gradnji novih cesta sve do XII. stoljea. Tek stvaranjemveih naselja i razvitkom trgovine poinje opet izgradnja cesta. Kod toga sebre razvijaju gradske ceste nego ostale zemaljske ceste. Brojni rimskiputovi su naputeni, a samo preko nekih se odrava promet. Za potrebetrgovine i u vojne svrhe grade se ceste za karavane.

Odvijanje prometnih tokova robe izmeu starih naroda zapravo subili najintenzivniji na vodi, odnosno u pomorskom prometu. Na slici 1.2.prikazani su prometni tokovi robe starih krana i feniana. Vidi se kako su

najintenzivniji prometni tokovi na potezu istok-zapad Sredozemnog mora,odnosno uz obalu.

U toku itave prve polovine srednjeg vijeka gotovo i da se nisugradile ceste na europskom kontinentu.

U Engleskoj su se pojavili prvi moderni graditelji moderne graditeljicesta. Prvi meu njima bio je slijepi graditelj John Metcalf (1717 1810).


17/270

POGLAVLJE 1.

7

Unato tom svom nedostatku, Metcalf je za trideset godina sagradiooko 300 kilometara izvrsnih cesta, veinom u Lancashireu i u Cheshireu.Slino kao to su radili Rimljani, Metcalf je svojim cestama dao vrst temelj

od kamenih blokova batom zabijenih u podlogu od kamenih krhotina ipokrivenih zdrobljenim kamenom. Meutim, nije smatrao potrebnim da sena cestama izgradi neki posebni povrinski sloj.

Slika 1.2.Kranski i feniki trgovaki putevi

Krajem XVIII. i poetkom XIX. stoljea uveli su u FrancuskojTresaguet (1775. g.), a u Engleskoj Thomas Telford iz Dumfriesshireakoristili su novu tehnologiju gradnje cesta sa dvostrukim slojem sitnog

kamena kao podlogom ispunjenom sitnijim izlomljenim bazaltom. Na vrh tihslojeva je doao 20 centimetara debeo sloj drobljenog kamenja, a na njegasloj ljunka.

Telfordov suvremenik i zemljak John Macadam (1756 - 1836)proslavio se pokrivajui povrinu cesta granitnim kockama ili kakvim drugimtrajnim kamenjem, dovoljno sitno izmrvljenim da bi se od njega moglaoblikovati glatka povrina.


18/270

POGLAVLJE 1.

8

Slika 1.3.Izgled poprenog presjeka cesta tijekom stoljeaTa je vrsta cesta dobila po Macadamu i ime, a metoda je postala

vrlo uspjena kad se otprilike 30 godina nakon Macadamove smrti poeoupotrebljavati parni valjak. Izumio ga je bivi farmer iz Kenta, ThomasAveling.

Pojava automobila poetkom naeg stoljea zatraila je novepovrine cesta. Najvaniji meu njima bili su "katranski makadam" i asfalt(bitumen pomijean s pijeskom i smolom). Moderne auto-ceste zahtijevaju,meutim, temelj od betona, redovito pojaan elinom mreom uloenom u

beton, koji se polae preko velikih komada papira nepropusnih za vodu dabi se sprijeilo prokapljivanje vode. Nakon to se beton na povrini ukruti,moe se na njega nanijeti sloj asfalta ili makadama, ali se to esto izvoditek nekoliko godina nakon to se cesta upotrebljavala i troila.

Pojavom eljeznice ceste su izgubile na svom znaenju, jer se parnestrojeve nije moglo efikasno koristiti na cestovnim vozilima, te su sluile zaprijevoz na krae udaljenosti.


19/270

POGLAVLJE 1.

9

1.3 POVIJESNI PREGLED RAZVITKA PROMETNIH

TOKOVA NA PROSTORU REPUBLIKE HRVATSKE

Povijesni razvoj cesta na naim prostorima uvjetovan jezemljopisnim poloajem i historijskim dogaanjima od antikih vremena dodanas. Od jantarskih putova, preko mree rimskih cesta, do provaleBarbara koji su u ubrzo unitili rimsku organizaciju prostora.

Pomorske veze za vrijeme Bizanta i poslije Venecije uzrokovale su

pojavu prometnih veza sa zaleem, te se obnavljaju karavanski putovi, kojidolaskom Turaka ostaju i dalje jedini put trgovake razmjene.

Velika svjetska otkria i nove prekooceanske veze s Amerikomodraavaju se na valorizaciju prostora Hrvatske. U 18. i 19. stoljeu gradese ceste prema francuskom receptu iz 17. stoljea (tehnika chausse).To su Karolinska, Lujzijanska i Jozefinska cesta, koje su povezaleKvarner s unutranjou i pomorski promet s rijenim plovnim putovima.Vana je i cesta preko Alana u izravnim vezama sredinje Hrvatske prekoVelebita sa Zadrom i Dalmacijom. Za francuske okupacije i Ilirskihprovincija na elu s maralom Marmontom probijeno je oko 500 km cestaza samo osam godina, od ega oko 250 km prve obalne jadranske cesteizmeu Zadra i Dubrovnika.

Austrijski i maarski interesi zaustavili su izgradnju cesta ipreusmjerili se na eljeznicu. Tako sve do 1914. godine nije bilo znatnijihzahvata na gradnji cesta.

Stara Jugoslavija naslijedila je 1918. godine nepovezan prometnisustav, a u Drugom svjetskom ratu uniteni su mnogi vitalni objekti nacestama, koje je trebalo obnoviti. Od 1918. do 1941., uz vrlo nizak stupanj

motorizacije, gradnja suvremenih cesta bila je ograniena samo na iragradska podruja. Dok je stara Jugoslavija, putem sustava banovinskeuprave, gradila krae dionice uz vee gradove, Italija je na okupiranimpodrujima (Istre i dijelovima Slovenije) gradila ubrzano mreu suvremenihcesta.

Na podruju bive Banovine Hrvatske sagraeno je 154 kmsuvremenih cesta, a samo u Istri, na podruju Hrvatske pod Italijom,sagraeno je 218 km asfaltnih cesta.


20/270

POGLAVLJE 1.

10

Nakon pada stare Jugoslavije od 1941. do 1945., njemake italijanske okupacijske snage, radi stratekih interesa, nastavljaju gradnjusuvremenih cesta. Izgraeno je 89 km novih dionica (slika 1.4.).

Slika 1.4.Cestovna mrea u Hrvatskoj 1945.

Do 1965. godine izgraeni su najvaniji cestovni pravci. To je u

prvom redu suvremena Posavska magistrala nastavno od Zagreba doLjubljane, te pravci od Zagreba prema Rijeci, Varadinu, urmancu iKumrovcu, Sisku i Plitvicama, Velikoj Gorici i Bjelovaru. Prvim zajmomMeunarodne banke za obnovu i razvoj iz Washingtona dovrena jeJadranska magistrala od Rijeke do Dubrovnika. Zapoeta je gradnjaPodravske magistrale, izgraena je i veina poprenih spojeva nasuvremenu cestu Zagreb - Beograd u smjerovima prema Banja Luci iOsijeku, a graene su i druge dionice. U sklopu gradnje Jadranskemagistrale izgraen je velik broj mostova preko morskih zaljeva i rijeka

jadranskog porjeja.


21/270

POGLAVLJE 1.

11

Od 1965. do 1975. priprema se i poinje izgradnja suvremenihautocesta i brzih cesta te kapitalnih tunela i mostova.

Od 1975. do 1985., (slika 1.5.) to razdoblje obiljeuje izgradnja i

nastavak modernizacije postojeih cesta, jai zamah izgradnje autocesta,poluautocesta i brzih cesta te obilaznica veih gradova.

Slika 1.5. Cestovna mrea u Hrvatskoj 1985. Godine

U razdoblju od 1970. do 1990. izgraeno je 250 km autocesta (odega najveim dijelom na posavskom smjeru od Zagreba do SlavonskogBroda), te oko 100 km poluautocesta i brzih cesta, meu koje se ukljuuju iproboj tunela Uka i izgradnja Krkog mosta - oboje s naplatom, teizgradnja obilaznica Rijeke i Osijeka, dijelom i Splita. Izgraena je nastavnopoluautocesta od Kikovice (Grobniko polje) do Otrovice, te dionica


22/270

POGLAVLJE 1.

12

Lupoglav - Cerovlje u Istri, a i poetna dionica prema Varadinu od IvanjeReke do Popovca. Dovrena je autocestovna obilaznica Zagreba te prvidijelovi Zagorske autoceste. Izgraen je i prvi dio obilaznice Nacionalnogparka Plitvice.

U tih dvadesetak godina izgraeno je ukupno oko 350 km cestavisoke razine usluge. Uz zastoje tijekom sredine 70-ih i poetka 80-ihgodina (tzv. benzinske krize), to znai prosjenu izgradnju od oko 12,5 kmautocesta u godini, odnosno oko 17,5 km svih cesta visoke razine usluge ugodini (slika 1.5.).

I tijekom Domovinskog rata od 1991. do 1995. godine, cestovnauprava, uz potporu najviih dravnih tijela, uz osnovne zadae odravanjaglavnih i priuvnih stratekih koridora, modernizira dijelove mree, ojaavakolnik na glavnim smjerovima, gradi vane dionice autocesta na rijekom i zagorskom cestovnom smjeru te na podruju splitskoga cestovnogaprometnog vora. Gradi se Masleniki most i zapoinje proboj Velebitatunelom Sv. Rok.

U razdoblju od 1990. do 1997. nastavljena je gradnja cesta visokerazine usluge, te je u tih 6-7 godina puteno u promet 76 km etverotranihautocesta punog profila i 53 km poluautocesta i brzih cesta, odnosnoizgraeno je 129 km cesta visoke razine usluge. Pred samu agresijudovrena je dionica mosta preko Limske drage u Istri, te dionica Zagorskeautoceste od Zapreia do Zaboka.


23/270

POGLAVLJE 1.

13

Slika 1.6.a. Mrea dravnih cesta u Hrvatskoj 2006. godine

(izvor: Hrvatske ceste d.o.o.))


24/270

POGLAVLJE 1.

14

Slika 1.6.b. Mrea autocesta u Hrvatskoj2006. godine (izgraena iplanirana)

Cestovna mrea u Hrvatskoj u 2006. godini dosegla je duljinu od1.000 km autocesta, poluautocesta i brzih cesta (slika 1.6).


25/270

POGLAVLJE 1.

15

Slika 1.7. PGDP na cestovnoj mrei Hrvatske 2005. godine

(izvor: Hrvatske ceste d.o.o.)


26/270

POGLAVLJE 1.

16

Hrvatska jadranska obala izuzetno je razvedena, a ispred nje senalazi 50 naseljenih otoka i otoia. Za vrijeme dok je Hrvatska bila usklopu Austro-Ugarske, za povezivanje mnogobrojnih otoka s kopnom bilo

je izgraeno preko 210 luka i luica od ega ih je vie od 120 bilo nanaseljenim otocima. Zbog nerazvijenoga cestovnog prometa, dio luka iluica bio je u funkciji duobalne plovidbe.

U Kraljevini Jugoslaviji praktino se nita nije ulagalo u izgradnju iodravanje luka i luica. U bivoj dravi, sve do sredine sedamdesetihgodina, takoer se vrlo malo panje polagalo izgradnji i odravanju luka iluica.

Slika 1.8. Pomorski jadranski putovii najznaajnije hrvatske luke (Pula,Rijeka, Zadar, ibenik, Split, Ploe, Metkovii Dubrovnik)


27/270

POGLAVLJE 1.

17

Razvitak pomorskog prometa Hrvatske do 1991. godine odvijao se udva smjera: pomorsko brodarstvo i morske luke. Obje te grane razvijale suse u promatranom razdoblju na nain da su dijelom meusobno djelovale

jedna na drugu, a dijelom su se razvijale nezavisno.

Postupnom zamjenom brodskih linija trajektnima te izmjenomkoncepcije povezivanja otoka s kopnom (brodske linije su ticale sve luke nanekom otoku, a trajekti pristaju u jednu do dvije otone luke), bilo jepotrebno rekonstruirati postojee luke i luice za prihvat trajekata.

Osim velikih trajektnih luka (Rijeka, Zadar, Split i Dubrovnik) nakraju 1990. godine postojalo je jo 10 kopnenih trajektnih luka odnosnopristanita, te 26 otonih trajektnih luka (pristanita). Za brodske linije nakopnu je bilo na raspolaganju 6 luka za klasine brodove, a na otocima 42.Dakle, ukupno 40 trajektnih luka i 48 luka za klasine brodove, tj. 88 toveih ili manjih luka. Sve nabrojene trajektne i klasine luke bile supovezane redovitim trajektnim ili brodskim linijama.

S druge pak strane, pri izgradnji nekih novih trajektnih lukanapravljen je itav niz promaaja. Kod projektiranja nekih trajektnih luka(npr. Starigrad, Supetar) nije se vodilo rauna o buduem razvitkutrajektnog prometa i ukljuivanju veih trajekata u promet. Tako su te novetrajektne luke ubrzo nakon izgradnje zbog maloga gaza i kratkih operativnihobala postale nepogodne za prijam veih trajekata. Neke su pak vrlonesolidno izgraene (npr. Supetar), tako da su se ubrzo nakon putanja upromet morale obavljati sanacije.

U hrvatskom panonskom prostoru nalaze se, pored Dunava, jedneod najvanijih rijeka za budunost razvitka rijenog prometa, i rijeke Sava iDrava. Osim tih rijeka, vaniju ulogu u odvijanju rijenog, odnosnopomorsko-rijenog prometa ima i kratki dio rijeke Neretve.

Bez obzira na povoljne prirodne preduvjete za razvitak rijenogprometa, on je bio stalno u stagnaciji. Naime, zbog minimalnog odravanja,zbog nesigurnosti plovidbe te razvitka eljeznikog i cestovnog prometa,rijeni promet stagnira ili opada u posljednjim desetljeima. Sustavurijenog prometa, osobito infrastrukturi, nije posveivana duna pozornost,npr. kanaliziranjem rijeka Save i Drave te gradnjom kanala Dunav-Sava odVukovara do amca.


28/270

POGLAVLJE 1.

18

Slika 1.9.Rijeni plovni putovi i rijene luke u hrvatskojs najznaajnijimlukama Vukovar, Sisak, Jasenovac, Slavonski Brod, Slavonski amac,

upanja, Donji Miholjac, Belie i Osijek

Europski kontinent u okruju Republike Hrvatske obiljeavaju dvavana prometna koridora, koji inkorporiraju i plovne hrvatske rijeke :

prometni koridor(i) koji istono od alpskog masiva spaja Sjevernu iSredinju Europu s Panonskom nizinom. Taj prometni koridor inecestovni, eljezniki i rijeno-kanalski (RMD - Rajna-Majna-Dunav)putovi koji od sjevernomorskih luka (Rotterdam, Hamburg i dr.) vezuju

sredinje europske prostore prema Panonskoj nizini te Balkanskompoluotoku i Bliskom istoku. Nekoliko bonih krakova toga prometnogakoridora spaja panonsku Hrvatsku s Jadranskim morem. Najvaniji jesvakako onaj koji povezuje prostor izmeu Zagreba, Karlovca i Siska sRijekom odnosno Kvarnerskim zaljevom. Uz njega je uvelike vana ibona veza transeuropskoga koridora koja povezuje istonu Hrvatsku(Slavonija, Baranja, Srijem) preko Tuzle, Zenice i Sarajeva s junomHrvatskom;


29/270

POGLAVLJE 1.

19

prometni koridor(i) koji juno od Alpa povezuje sredinje i istonedijelove europskoga kontinenta preko Panonske nizine te Transkog iKvarnerskog zaljeva s Padskom nizinom, odnosno enovskimzaljevom i francuskom sredozemnom obalom te panjolskom iPortugalom. Taj koridor ine eljeznike i cestovne prometnice terijeke Sava, Drava i Dunav.

Ta dva vana europska prometna koridora se sijeku, ali i isprepliuna prostoru panonske Hrvatske. Njihova dva bona kraka ujedno suiznimno vana i za unutarnju prometnu povezanost Hrvatske.

Kanal Dunav-Sava od Vukovara do amca jedan je od onihdijelova tih dvaju vanih prometnih koridora koji mu trajno nedostaju.Naime, u Europi se gotovo ne moe nai primjer, meu izgraenim

unutarnjim plovnim putovima, koji je bilo lake izgraditi (prirodno-zemljopisniuvjeti) u odnosu na prometnu korist koju moe imati zbog racionalnostieksploatacije.

Kanal skrauje plovni put izmeu Dunava i Save (uzvodno odamca i uzvodno od Vukovara) za 417 km, izmeu amca i Beograda za85 km, a poboljava brzinu i kvalitetu plovidbe.

Izgradn ju vienamjenskoga kanala "Dunav-Sava" od Vukovara doamca potie i kanal Rajna-Majna-Dunav, koji e dio robnih supstrata izaustrijskih i drugih dunavskih luka privui u njemake i nizozemske luke, a

nae neukljuivanje ve rezultira vrlo negativnim reperkusijama i gubitkomvanih robnih supstrata koji prirodno gravitiraju na Jadransko more.

Kanaliziranje i osposobljivane za plovidbu rijeke Save od amca doSiska uz izgradnju kanala "Dunav-Sava", a u kombinaciji s izgradnjomsavskog pristanita, te izgradnja nizinske pruge od Karlovca (Zagreba)do Rijeke - potaknuli bi vane implikacije na meunarodne tranzitneprometne tokove od Podunavlja prema Jadranu i obrnuto.

To bi bio, uz plovnu magistralu Europe (RMD), najpovoljnijikombinirani put od Jadrana do zemalja srednje Europe, ali i veza Hrvatske

Dunavom prema Maarskoj, Austriji, Njemakoj i crnomorskim lukama.


30/270

POGLAVLJE 1.

20

Veina pruga u Hrvatskoj izgraena je prije vie od stotinu godina.Pruge su u to vrijeme graene za parnu vuu s elementima koji suzadovoljavali takve uvjete odvijanja prometa (brzine prijevoza 30-60 km/h).U brdovitim predjelima pruge su trasirane tako da to vie prate obriseterena, kako bi se izbjegla gradnja dugakih tunela i ostalih objekata.Posljedica toga bili su nepovoljni elementi trasa pruga (nagibi 25-30,polumjeri zavoja 250-350 metara).

Na alost, i pruge koje su graene nakon 1945. godine takoer su snepovoljnim elementima trase. U niz navrata obavljana je modernizacijapruga. Uz kapitalni remont (koji je na eljeznikim prugama permanentan),obavljana je elektrifikacija pruga i modernizacija signalnih itelekomunikacijskih ureaja. Najvie se ulagalo na magistralnim pravcimadravna granica-Zaprei-Zagreb-Vinkovci-dravna granica i dravnagranica-Botovo-Zagreb-Rijeka.

Slika 1.10.Prijevoz putnika i tereta na hrvatskim eljeznicama (prognoza za2020. godinu)

Nakon 1945. do ezdesetih godina eljezniki promet bio jedominantan oblik kopnenog prijevoza. Od ezdesetih godina poinjesnaan razvoj cestovnogprometa, i eljeznica polako gubi vodeu ulogu u


31/270

POGLAVLJE 1.

21

kopnenom prijevozu. Gospodarstvena mo eljeznice je sve vie slabila izbog prometne politike bive drave, koja je administrativno odreivalatarife prijevoza.

Ope stanje eljeznice u Hrvatskoj do Domovinskog rata nije bilopovoljno. Mreu je karakterizirala relativno niska tehnika razina stanjapruga i opreme na prugama. Preteit dio mree inile su jednokolosijenepruge. Jedino na pruzi Savski Marof-Zagreb-Vinkovci-Tovarnik mogla sepruiti kvaliteta usluge na europskoj razini gdje je veim dijelom trasedvokolosijena pruga, uz postizanje najvee brzine vlakova 160 km/h. Veakvaliteta prijevoza postigla se i uvoenjem u promet vlakova EC i IC (EuroCity i Inter City) klase prema Mnchenu, Beu i Veneciji.

Obujam prometa na prugama H-a od 1986. do 1990. bio je urasponu 40-49 milijuna prevezenih putnika i 35-42 milijuna tona prevezenihstvari (robe), s tendencijom laganog opadanja.

Ukupna graevinska duljina pruga H-a je 2.726 km. Od toga je 91posto jednokolosijenih, a devet posto dvokolosijenih pruga. Pritom jemagistralnih glavnih pruga 848 km, magistralnih pomonih 695 km, pruga1. reda 578 km i 606 km pruga 2. reda. Elektrificirano je 984 km, a 1.742km je neelektrificiranih.

Slika 1.11. Paneuropski prometni koridori


32/270

POGLAVLJE 1.

22

Na slici 1.11 prikazani su sveeuropski koridori definirani naministarskoj konferenciji u helsinkiju 1997. s osvrtom na RepublikuHrvatsku.

Zagreb je, 1947., ukljuen u meunarodne zrane linije. Poslije suukljuene i neke druge zrane luke, ponajprije u domaem prometu(Dubrovnik, Split, Suak). Uvoenjem u promet novih, veih i teihzrakoplova potkraj 50-ih i poetkom 60-ih tadanje zatravnjene zrane lukenisu zadovoljavale, prije svega nosivou. Promet se stoga s aerodromaLuko seli 1959. na Pleso (do tada samo vojni aerodrom s betonskimmanevarskim povrinama).

U poetku 60-ih godina biva drava se otvara za turizam. Veomaloa cestovna a i eljeznika infrastruktura nisu zadovoljavale poveanuprometnu potranju, pa se poinju graditi zrane luke ili se vojni aerodromiotvaraju za civilni promet: Dubrovnik - 1962., Split - 1965., Pula - 1967.,Zadar - 1969., Rijeka/Krk - 1970., Osijek/Klisa -1980. i Loinj - 1985.

Obujam prometa u zranim lukama bio je neznatan do otvaranjadravnih granica, zapravo do gradnje ili otvaranja zranih luka, u drugojpolovici 60-ih godina.

Slika 1.12.Linije zranih prijevoznika u Hrvatskoj


33/270

POGLAVLJE 1.

23

Razdoblje 1991.-1996. obiljeuju okupacija i ratna razaranja zranihluka i aerodroma na poetku, oslobaanje i osposobljavanje za promet tenjihov popravak, odnosno dovoenje u stanje kao prije Domovinskog rata.

U Hrvatskoj, u 1996. godini devet je zranih luka otvorenih zameunarodni promet te Osijek Klisa u hrvatskom Podunavlju, koja nije uuporabi. Pokrivenost Hrvatske zranim lukama vrlo je dobra, osobito uobalnom dijelu, te na sjevernojadranskoj skupini otoka (Krk, Cres-Loinj).

Promet koji je zbog rata smanjen na oko jednu treinu predratnoga,na razini je neturistikog prometa prije rata. Tada se raunalo da su oko60-65 posto svih putnika turisti, a ta kategorija se jo ne pojavljuje kaoznaajna u zranom prometu Hrvatske.

Relativno slaba iskoritenost hrvatskih zranih luka u smislu obujma

prometa (u razdoblju do 1990.) sada postaje jo naglaenija. Hrvatska imaoko 1 posto zranih luka otvorenih u svijetu za meunarodni promet, ukojima se realizira oko 1 od ukupnog prometa putnika u svijetu. To znaida su hrvatske zrane luke u prosjeku iskoritene u veliini oko jednedesetine svjetskog prosjeka.

Osnovni flotni kapaciteti su u razdoblju 1991.-1996. poveani odsedam na deset zrakoplova, ili od 364 putnikih mjesta na 681 putnikomjesto. Croatia Airlines je u est godina uspostavila veze Hrvatske sgotovo trideset europskih destinacija u redovitom meunarodnom prometute s vie od pedeset destinacija u meunarodnom izvanrednom prometu.


34/270

POGLAVLJE 2.

24

2 KRETANJE POJEDINANOGVOZILA

2.1 OSNOVNI PARAMETRI ZA OPISIVANJE KRETANJA

POJEDINANOG VOZILA

Pod pojmom kretanja pojedinanog vozila, podrazumijeva sekretanje vozila na putu najveom sigurnom brzinom koja nije ni u kakvojovisnosti od drugih vozila na putu, ve iskljuivo ovisi o karakteristikamaceste (bez interakcije ostalih vozila).

U osnovne parametre za opisivanje kretanja pojedinanog vozila,spadaju:

(1) - vrijeme (t)(2) - put (s)

(3) - brzina (v)

(4) - ubrzanje (a)

(5) - impuls (k, a')

Opisivanje zakonitosti kretanja pojedinanog vozila ostvaruje sedefiniranjem odgovarajuih analitikih veza izmeu osnovnih parametara,najee polazei od vremena, puta ili brzine kao varijabli.

2.1.1 Kretanje vozila u funkciji vremena

U opisivanju kretanja pojedinanog vozila u funkciji vremena, polazise od vremena kao varijable, odnosno kretanje pojedinanog vozila najboljese moe razumjeti na dijagramu put-vrijeme.


35/270

POGLAVLJE 2.

25

Slika 2.1.Grafiki prikazodnosa puta i vremena

Krivulja prikazana na dijagramu predstavlja krivulju funkcionalneovisnosti puta od vremena, odnosno budui da put ovisi o vremenu, moese napisati:

dss s t

dt

(1)

Ostale funkcionalne ovisnosti izmeu osnovnih parametara kojiopisuju kretanje pojedinanog vozila, vidjet e se da je brzina prvi, ubrzanjedrugi, a impuls trea derivacija puta po vremenu. Znai, pored vremena tkao neovisne varijable i puta s, kao ovisne varijable od vremena s = s(t) ured osnovnih parametara neophodnih za opisivanje kretanja pojedinanogvozila spadajujo:

dsv v t

dt (2)

2

2

dV d sa a tdt dt

(3)

3

3( )

da d sk k t

dt dt (4)

Ako je u nekom trenutku t0, vozilo imalo brzinu V0, ubrzanje a0 i akoje prelo put s0u odnosu na koordinatni poetak, tada preeni put, brzina iubrzanje u nekom trenutku t1, iznose:


36/270

POGLAVLJE 2.

26

1

0

1 0

t

t

s t s v t dt (5)

1

0

1 0

t

t

V t V a t dt (6)

1

0

1 0

t

t

a t a k t dt (7)

Za zadane poetne uvjete:

0a t (8)

V t const (9)

1

0

0 0 0

t

t

S t S V t dt S V t t (10)

Slika 2.2.Grafiki prikazosnovnih parametara u funkciji vremena


37/270

POGLAVLJE 2.

27

Ukoliko su poetni uvjeti drugaiji, dobivamo izraze:

a t const (11)

0

0 0 0

t

t

ds tV t V a t dt V a t t

dt (12)

2

0 0 0 02

as t s V t t t t (13)

Kada je umjesto ubrzanja rije o usporenju onda izraz ostaje istogoblika, ali dobiva negativan predznak -a(t).

Slika 2.3.Grafiki prikaz osnovnih parametara u funkciji vremena


38/270

POGLAVLJE 2.

28

1.1.2 Kretanje kao funkcija puta

U veini istraivanja u teoriji prometnog toka vrijeme predstavljaneovisnu, a put, brzina i ubrzanje ovisnu varijablu. Meutim, u odreenimsluajevima, osnovni parametri za opisivanje kretanja pojedinanog vozilamogu se izraavati i u funkciji puta ili brzine. Tako npr. ako promatramokretanje u funkciji puta, onda su vrijeme, brzina i ubrzanje ovisne, a putneovisna promjenljiva, tj. tada je:

t t s (14)

v v s (15)

a a s (16)

Dakle, ukoliko se za neovisno promjenljivu uzme put, tada u jednadbama koje definiraju osnovne parametre kretanja pojedinanogvozila, u kojima je neovisna varijabla bilo vrijeme, nastaje:

i iv t tg (17)

1

1i iV s ctg

tg (18)

Polazei od stava da je t = t(s) dolazi se do ovisnosti vremena ufunkciji puta. Tako je:

0

0

s

s

dst s t

V s (19)

Slino se i ubrzanje moe iskazati u funkciji puta kao neovisnapromjenljiva veliina.

d V s d V s d V sds dsa s

dt dt ds ds dt (20)

21

2d V s

d V sa s V s

ds ds

(21)

21

2a s ds d V s (22)


39/270

POGLAVLJE 2.

29

22a s ds dv s (23)

0

2 2

02

s

s

v s v a s ds (24)

0

2

02

s

s

v s v a s ds (25)

Za poetne uvjete:

v s const (26)

0a s (27)

00 s st s t

v (28)



40/270

POGLAVLJE 2.

30

odnosno za:

a t a s const (29)

2

0 02v s v a s s (30)

20

0 0 0

12

vt s t v a s s

a a (31)



41/270

POGLAVLJE 2.

31

1.1.3 Kretanje kao funkcija brzine

Ovdje se brzina promatra kao neovisna promjenljiva, a put, vrijeme iubrzanje kao funkcija brzine, odnosno t = t(V); s = s(V) i a = a(V). Tako,promatrajui ovisnosti ubrzanja o brzini, koja glasi:

dva a v

dt (32)

0 0

t

t

;

V

V

dv dvdt dt

a v a v (33)

0

0

V

V

dVt t V t

a V (34)

21

2d v

dv dv ds dva a v v

dt ds dt ds ds

(35)

2

2

1

1 2; ds=

2

d v

a v ds d v

a v

(36)

0 0

s V

s V

vds dv

a v (37)

0

0dv

V

V

vs s v s

a v (38)

Karakteristini sluajevi ovisnosti ubrzanja o brzini

(1) Ako je ubrzanje a (V) = const, dobiva se:

0

0

v vt v t

a (39)

0 0v t v a t t (40)

0

2 2

0

0 0

1v dv =s

2

V

V

v vs v s

a a (41)


42/270

POGLAVLJE 2.

32

Kao obrnuta funkcija slijedi i izraz:

2

0 02v s v a s s (42)

Slika 2.6.Grafiki prikazfunkcije ubrzanja o brzini a=f(v)

Relaciji za boni udar, koja je ovisna o vremenu glasi:

2 3

2 3

d=

da t v t d s t k t

dt dt dt (43)


43/270

POGLAVLJE 2.

33

2.1 GRAFIKO OPISIVANJE MEUOVISNOSTI

OSNOVNIH PARAMETARA

Grafikim putem mogu se prikazati ovisnosti brzine i ubrzanja o putuukoliko su poznate ovisnosti brzine i ubrzanja o vremenu (sl. 2.7).

Slika 2.7.Grafiki prikaz meusobnih odnosa puta, brzine i ubrzanja

Pomou simetrale prvog kvadranta lako se provodi prebacivanjeodgovarajuih veliina iz jednog koordinatnog sustava u drugi.


44/270

POGLAVLJE 2.

34

2.3 STATISTIKA ANALIZA OSNOVNIH PARAMETARAMJERODAVNIH ZA OPISIVANJE KRETANJA

POJEDINANOG VOZILA

Kretanjem po putu vozilo u razliitim momentima vremena ostvarujerazliite brzine, odnosno vozila se kreu razliitim brzinama pri istimuvjetima puta i ambijenta, to je uvjetovano razliitim karakteristikamapojedinih vozila i vozaa.

Brzine pojedinih vozila pri prolazu kroz odreeni presjek puta, ilipreko odreenog odsjeka puta u uvjetima slobodnog kretanja mogu vie ili

manje odstupiti od neke prosjene brzine. Pored toga je neophodnopromatrati veliki broj vozila i mjeriti njihove brzine kako bi se ustanovileodreene zakonitosti koje vrijede za uoeni presjek puta ili odreeni odsjekputa.

Stoga je po prikupljanju veeg broja podataka izvriti statistikuanalizu koja omoguuje donoenje odreenih zakljuaka.

Ovdje emo se zadrati detaljnije na statistikoj analizi brzinakretanja pojedinanih vozila, izmjerenih na odreenim mjernim tokamatijekom puta, ili izraunatim analitikim postupkom na osnovi poznatih

drugih parametara. Najvanije karakteristike empirijske raspodjele brzinapojedinanih vozila su aritmetika sredina V i standardno odstupanje Sv.

Ove veliine se izraunavaju na uobiajeni nain definiran u matematikojstatistici, tj:

0

1

N

i i

i

dv f t v

N (44)

0ii

v vt

d (45)

Standardno odstupanje brzina pojedinanih vozila je:

222

1 1

1N N

v i i i i

i i

dS f t f t

N N (46)


45/270

POGLAVLJE 2.

35

N broj pojedinanih vozila ije su brzine na odreenom presjeku putaizmjerene

fi frekvencije ponavljanja pojedinih klasa brzina

d irina (raspon) u klasi brzina

v0 tzv. radna nula


46/270

POGLAVLJE 3.

36

3 OSNOVNI PARAMETRIPROMETNOG TOKA

Prometni tok je istovremeno kretanje vie vozila na putu uodreenom poretku. Za opisivanje prometnih tokova i zakonitosti kretanjamotornih vozila u prometnim tokovima na cestovnim prometnicamaneophodno je definirati pokazatelje. Ti se pokazatelji, u teoriji prometnogtoka, nazivaju osnovni parametri prometnog toka ili osnovne veliineprometnog toka. Osnovna razlika u uvjetima kretanja vozila u prometnimtokovima u odnosu na uvjete kretanja pojedinanog vozila je to u prometnom toku na kretanje vozila djeluje i meusobna interakcija vozila. Glavni pokazatelji za opisivanje prometnih tokova su:

(1) protok vozila, q

(2) gustoa prometnog toka, g

(3) brzina prometnog toka, v

(4) vrijeme putovanja vozila u toku t

(5)jedinino vrijeme putovanja vozila u toku

(6) vremenski interval slijeenja vozila u toku

(7) razmak slijeenja vozila u toku s

3.1 PROTOK VOZILA

Pod pojmom protok vozila podrazumijeva se broj vozila koja proukroz promatrani presjek prometnice u jedinici vremena u jednom smjeru za

jednosmjerne prometnice ili u oba smjera za dvosmjerne prometnice. Sagledita realnih tokova, ovisno o nainu promatranja u odnosu na prostorrazlikuje se:


47/270

POGLAVLJE 3.

37

a) protok vozila na presjeku (dijela ili dionice) ceste predstavlja protok kojise ostvaruje na promatranom presjeku (dijela ili dionice) ceste u jedinicivremena.

voz

hq gV (47)

Slika 3.1. Protok vozila na presjeku

b) protok vozila na dijelu ili dionici ceste predstavlja aritmetiku sredinuprotoka na n- presjeka na dijelu ili prometnoj dionici, gdje n

Slika 3.2. Protok vozila na dionici

Relacije se odnose na protok na dijelu u jednom pravcu u jednomnizu i u jednom smjeru. Osnovna jedinica za iskazivanje protoka vozila jebroj vozila u jednom satu (voz/h). U praksi se koriste i vee vremenske

jedinice od jednog sata, kao toje dan (voz/24h).

Osnovni simbol za oznaavanje protoka je q (voz/h). Takoer, sekoriste i simboli PGDP (prosjeni godinji dnevni promet, voz/dan) zatimPDP (voz/24h) kao i DP (voz/24h).

Za iskazivanje protoka u vremenskim jedinicama manjim od 1 sata,tj. reda minute, esto se koriste simboli: N, X i dr.


48/270

POGLAVLJE 3.

38

Za iskazivanje protoka u vremenskim jedinicama manjim od jedne

minute tj. reda sekundi esto se koriste simboli: (voz/s); x (voz/10, 15, 20,30 s) i dr. U literaturi iz engleskog govornog podruja koriste se simboliAADT=PGDP, ADT=PDP i DT=DP.

3.2 GUSTOA PROMETNOG TOKA

Pod pojmom gustoa prometnog toka podrazumijeva se broj vozilana jedinicu duljine prometnice, po prometnoj traci, po smjerovima za

jednosmjerne prometnice, odnosno u oba smjera za dvosmjerne

prometnice. Pojam gustoe vezan je prostorno za odsjek ili prometnudionicu, a vremenski za trenutno stanje.

Slika 3.3.Gustoa prometnog toka

U praksi, obzirom na vremenski period u kome se promatra, gustoaprometnog toka moe predstavljati:

Broj vozila po jedinici duine promatranog odsjeka (dionice) utrenutku promatranja g (voz/km).

voz

km

Ng

s

(48)

N - broj vozila u prometnom toku na promatranom dijelu puta u odreenomtrenutku,

s - duljina dijela u kilometrima.

b) Broj vozila po jedinici duljine promatranog dijela (dionice) kao aritmetikasredina vie trenutnih promatranja u nekom vremenskom periodu


49/270

POGLAVLJE 3.

39

3.3 BRZINA PROMETNOG TOKA

Pod pojmom brzine toka eksplicitno misli na odreenu srednjuvrijednost brzina svih vozila koja sudjeluju u promatranom prometnom toku.

Ovisno o nainu promatranja protoka u odnosu na prostor i vrijeme,a obzirom i na znaenja pojmova protoka vozila i gustoe toka, u teorijiprometnog toka su uspostavljena dva pojma za definiranje brzineprometnog toka kao odgovarajue srednje vrijednosti brzina svih vozila kojaine promatrani prometni tok. Ti pojmovi su:

a) srednja prostorna brzina toka, koja je analogno gustoi prostorno

vezana za odsjek puta (S), a vremenski za trenutak.b) srednja vremenska brzina toka, koja je analogno protoku vozila

prostorno vezana za presjek puta, a vremenski za periodpromatranja (T).

Slika 3.4. Brzina prometnog toka u prostoru i vremenu


50/270

POGLAVLJE 3.

40

U cilju ilustracije razlika u nainu promatranja brzine prometnog tokasa gledita prostora i vremena prikazane su sljedee putanje kretanja vozilana odsjeku S u periodu vremena T, ako i dva aspekta promatranja brzina:tzv. trenutno promatranje na odsjeku i tzv. lokalno promatranje na presjeku

(sl. 3.4).

Trenutno promatranje na odsjeku S koje dovodi do srednjeprostorne brzine:

1

1n

s i

i

v tgn

(49)

Lokalno promatranje u vremenu T koje dovodi do srednjevremenske brzine:

1

1m

t i

j

v tgm

(50)

3.3.1 Srednja prostorna brzina prometnog toka

Srednja prostorna brzina prometnog toka predstavlja aritmetikusredinu trenutnih brzina svih vozila u prometnom toku na promatranomodsjeku puta. Ova brzina se u strunoj literaturi naziva i srednja trenutnabrzina.

Znai, srednja prostorna brzina toka, sa gledita prostornogpromatranja predstavlja brzinu na dionici ceste, a sa gledita vremenskogpromatranja predstavlja trenutnu brzinu toka.

U strunoj literaturi se mjerenje srednje prostorne brzine estonaziva trenutno promatranje (mjerenje) na odsjeku puta.

Slika 3.5. Srednja prostorna brzina


51/270

POGLAVLJE 3.

41

1

n

i

i

s

v

v

n

(51)

3.3.2 Srednja vremenska brzina prometnog toka

Srednja vremenska brzina prometnog toka predstavlja aritmetikusredinu brzina svih vozila u prometnom toku koja prolaze kroz promatranipresjek puta, u odreenom periodu vremena.

1

1 Nt i

i

v vN

(52)

Slika 3.6. Srednja vremenska brzina

Mjerenje brzina vozila na promatranom presjeku puta, kao i na tojosnovi utvrivanje srednje vremenske brzine prometnog toka, u strunojliteraturi se naziva lokalno mjerenje ili promatranje.

3.3.3 Brzina prometnog toka s obzirom na vrste prometnihtokova

U ovisnosti o uvjetima kretanja vozila u prometnom toku obzirom nastupanj interakcijskog utjecaja pri priblino idealnim prometnim i putnimuvjetima (vidi sl. 16.) srednja prostorna i srednja vremenska brzinaprometnog toka dobivaju slijedee, za praksu znaajne, specifine nazive:

(1) brzina slobodnog toka; vezana je za slobodan tok i podrazumijeva dase sva vozila u prometnom toku na promatranom odsjeku kreu u


52/270

POGLAVLJE 3.

42

identinim ili bliskim uvjetima kretanja koja odgovaraju kretanjupojedinanih vozila na dotinom odsjeku vs i vt.

(2) brzina normalnog toka (stabilan, polustabilan i nestabilan); pojam

brzine normalnog toka vezan je za stabilan, polustabilan i nestabilanprometni tok u kome na uvjete kretanja vozila djeluje i interakcijaizmeu vozila u toku vs i vt .

(3) brzina zasienog toka, tzv. brzina pri kapacitetu; vezana je uz zasienprometni tok u kome se sva vozila kreu uz potpuno ili priblinopotpuno djelovanje interakcije izmeu vozila u toku. U uvjetimazasienog toka sva vozila se kreu priblino istom brzinom (vZT), toznai da ne postoji gotovo nikakva kvantitativna razlika izmeu srednjeprostorne i srednje vremenske brzine prometnog toka. Znai, pri

zasienom toku vrijedi uvjet da je:

ZT s t v v v

(4) brzina forsiranog (prisilnog) toka, pojam brzine forsiranog toka vezan jeza forsiran-prisilni prometni tok. U uvjetima forsiranog (prisilnog) tokavozila se kreu priblino istom brzinom koja, promatrana u prostoru ivremenu, oscilira izmeu vrijednosti vZT i 0. Znai, pri zasienom toku

vai uvjet da je vf vZT.

Slika 3.7.Prikaz srednje prostorne i vremenske brzine u razliitim uvjetimaodvijanja prometnih tokova


53/270

POGLAVLJE 3.

43

3.4 INTERVAL SLIJEENJA VOZILA

Interval slijeenja vozila u prometnom toku predstavlja vrijemeizmeu prolaska dva uzastopna vozila kroz zamiljeni presjek promatranogodsjeka puta (eoni prolazak vozila).

Sa stajalita realnih prometnih tokova, ovisno o nainu promatranjatoka u odnosu na prostor i vrijeme razlikuje se:

a) interval praenja pojedinano za N vozila koja u periodu vremena Tprou promatrani presjek (odsjeka ili dionica) puta,

b) srednju vrijednost intervala praenja na promatranom presjeku putaza N vozila u vremenu T,

c) interval slijeenja na dionici puta, kao aritmetiki prosjek srednjihvrijednosti intervala praenja na m promatranih presjeka puta uvremenu T.

Interval praenja vozila na presjeku puta predstavlja vrijemeprolaska prednjeg kraja uzastopnih vozila preko promatranog presjekaputa.

Interval praenja na odsjeku ili dionici puta predstavlja aritmetikusredinu intervala praenja na n - presjeka odsjeka ili dionice za promatraniprometni tok.

Osnovna jedinica za iskazivanje intervala praenja vozila jesekunda.

Najei simbol za oznaavanje intervala praenja vozila je t h.

Interval praenja vozila ima veliki znaaj za opisivanje uvjetaodvijanja prometa na cestama, ne samo kao osnovni pokazatelj za teorijskauopavanja meuovisnosti u prometnom toku, ve i u inenjerskoj praksi

kao osnovni indikator kvaliteta prometnog toka.


54/270

POGLAVLJE 3.

44

3.5 RAZMAK U SLIJEENJU VOZILA

Razmak slijeenja vozila predstavlja prostorni razmak izmeu dvauzastopna vozila u prometnom toku i najee se oznaava sa Sh, aizraava u metrima.

Sa stajalita realnih prometnih tokova na odsjeku puta razmak upraenju predstavlja srednju vrijednost svih razmaka praenja izmeuuzastopnih vozila u odreenom toku na promatranom odsjeku ili dioniciputa. Razlikuju se:

a) udaljenosti izmeu pojedinih vozila u prometom toku koja su se

nala u odreenom trenutku na promatranom odsjeku ili dionici puta;Shi, gdje je i = 1,2,....n.

Slika 3.8.Razmaci u slijeenju vozila

b) srednja vrijednost trenutnih razmaka izmeu svih vozila uprometnom toku koja su se nala u odreenom trenutku na

promatranom odsjeku ili dionici puta S h .

c) aritmetiki prosjek m-srednjih trenutnih razmaka utvrenih napromatranom odsjeku u periodu vremena T.


55/270

POGLAVLJE 4.

45

4. ZNAAJKE PROMETNOG TOKA

Za to potpunije opisivanje prometnih tokova, i prouavanjezakonitosti kretanja motornih vozila u prometnim tokovima na cestovnimprometnicama, definirati i znaajnije osobitosti prometnog toka, kao ikarakteristine vrijednosti osnovnih parametara prometnog toka.Karakteristine vrijednosti osnovnih parametara prometnog toka od znaajasu za adekvatno opisivanje relacija izmeu osnovnih parametaraprometnog toka i za rjeavanje konkretnih prometnih problema.

U red vanijih osobitosti prometnog toka, znaajnih za opisivanjezakonitosti kretanja vozila u prometnim tokovima na cestovnimprometnicama i za sadrajnije opisivanje osnovnih parametara prometnog

toka, prije svega protoka vozila, ukljueno je sloenost prometnog toka,opi uvjete odvijanja prometa, sastav ili strukturu prometnog toka ivremenska neravnomjernost prometnog toka.

4.1 SLOENOST PROMETNOG TOKA

U opisivanju prometnih tokova i zakonitosti kretanja motornih vozilau prometnim tokovima na mrei cestovnih prometnica, pri koritenjuosnovnih parametara prometnog toka, a prije svega protoka vozila, odznaaja je znati i kakav je prometni tok sa stajalita broja nizova i smjerova.Sa tog stajalita prometni tok moe biti: jednostavan i sloen tok.

Jednostavan prometni tok se sastoji od jednog niza vozila koja sekreu u jednom pravcu i u jednom smjeru. Najmanji broj vozila koja, sobzirom na interakcijsku meuovisnost u kretanju, mogu initi jednostavanprometni tok, iznosi dva vozila.


56/270

POGLAVLJE 4.

46

Jednostavan prometni tok predstavlja osnovu, tj. ima znaenjebaznog (mjerodavnog) toka, za definiranje fundamentalnih - teorijskihrelacija izmeu osnovnih parametara prometnog toka.

Sloen prometni tok se sastoji od dvaju ili vie jednostavnihprometnih tokova koji, s obzirom na meusobne odnose nizova i smjerova,moe biti:

sloen tok od dvaju ili vie jednostavnih tokova meusobnoparalelnih u istom ili suprotnom smjeru

sloen tok od dvaju ili vie jednostavnih tokova koji se meusobnoisprepliu

sloen tok od dvaju ili vie jednostavnih tokova koji se meusobnosijeku, ulijevaju ili odlijevaju.

Realni prometni tokovi najee pripadaju grupi sloenih prometnihtokova. Zbog toga kada je rije o realnom prometnom toku, pojam protokavozila kao i pojmovi ostalih osnovnih parametara moraju biti obogaeniobjanjenjem o kakvom se prometnom toku radi, obzirom na prednjuklasifikaciju, kao i obzirom na raspodjelu protoka po smjerovima, nizovima ipravcima.

4.2 VRSTE I STRUKTURA PROMETNOG TOKA

S obzirom na uvjete odvijanja prometa prometni tokovi mogu biti:neprekinuti, neprekinuti ali djelomino ometani i povremeno prekinuti tokovi.

Neprekinuti tokovisu tokovi kod kojih na uvijete kretanja vozila jedinodjeluje njihova meusobna interakcija, koja je u prvom redu ovisna ogustoi toka. Uvijete za neprekinute tokove pruaju prometne dionice, prijesvega dionice autocesta.

Neprekinuti prometni tok predstavlja osnovu, tj. ima znaenje baznog(mjerodavnog) toka za definiranje, fundamentalnih - teorijskih, relacijaizmeu osnovnih parametara prometnog toka.

Neprekinuti ali djelomino ometani tokovisu tokovi kod kojih na uvjetekretanja vozila, pored njihove meusobne interakcije, utjeu i promjeneprometne trake u kretanju vozila zbog ulijevanja ili izlijevanja.

Uvjete za neprekinute ali djelomino ometane tokove pruaju dionicena kojima se prepliu, ulijevaju ili izlijevaju tokovi u zonama prometnihvorita gdje su krianja pravaca koji se sijeku denivelirani.


57/270

POGLAVLJE 4.

47

Povremeno prekinuti tokovi su tokovi kod kojih na uvjete kretanjavozila, pored njihove meusobne interakcije, utjeu i potrebe zavremenskom podjelom prava koritenja istih prometnih povrina, od stranevozila iz raznih pravaca kretanja, koji se meusobno sijeku.

Povremeno prekinute tokove pruaju prometna vorita gdje sukrianja pravaca rijeeni u istoj razini.

Obzirom na sastav ili strukturu, prometni tok moe biti: homogeni inehomogeni (mjeoviti) tok. Uz navedenu klasifikaciju, za potreberjeavanja praktinih zadataka koristi se i pojam uvjetno homogen tok.

Homogen tok je sastavljen od jedne vrste motornih vozila, kao npr.tok putnikih automobila, tok autobusa, tok teretnih vozila itd.

Naime, sa stajalita uvjeta kretanja vozila u prometnom toku

karakteristika sastava toka ima vrlo kompleksnu ulogu, jer izraava utjecajevelikih razlika koje postoje u domeni vrste i stanja vozila i domenipsihofizikih osobina, osposobljenosti i motiviranosti vozaa. Ukoliko jehomogen tok sastavljen od putnikih automobila potpuno istih tehniko-eksploatacijskih karakteristika ko jima upravljaju vozai potpuno istihpsihofizikih osobina i potpuno iste motiviranosti za vonju, to je tzv. idealan- homogen tok. Idealan - homogen prometni tok praktino ne postoji.Znaajno je istaknuti da idealan - homogen prometni tok ima znaenjebaznog (mjerodavnog) toka za definiranje fundamentalnih relacija izmeuosnovnih parametara prometnog toka.

Tok sastavljen 100 posto od putnikih automobila esto se nazivapriblino idealan tok, ili homogen tok i kao takav ima znaenje baznog(mjerodavnog) toka u domeni praktinog tretmana utjecaja sastava toka nauvjete kretanja vozila u prometnom toku.

Realan tok je u principu nehomogen ili mjeovit tok, odnosno to jetok sastavljen od dva ili vie razliitih vrsta motornih vozila naziva senehomogen ili mjeoviti tok.

Stupanj nehomogenosti prometnog toka izraava se postotnimudjelom ostalih vozila (autobusa, kamiona i auto-vlakova) u prometnom

toku. Postotni udio ostalih vozilaP

kv u prometnom toku iznosi:

100 %v

pA

k

q qP

q (53)

Stupanj homogenosti prometnog toka izraava se postotnimudjelom putnikih automobila u prometnom toku. Postotni udio putnikih

automobila PpA u prometnom toku iznosi:


58/270

POGLAVLJE 4.

48

100 %kvpA

q qP

q (54)

Stupanj nehomogenosti prometnog toka esto se iskazuje ikarakteristikama vozaa u toku (oni koji redovno voze i tzv. vikend vozai).Sastav prometnog toka, tj. pitanje u kojoj je mjeri tok homogen ilinehomogen, predstavlja znaajnu karakteristiku toka o kojoj snano oviseuvjeti koji vladaju u prometu na mrei. Sa porastom stupnja nehomogenostitoka pogoravaju se uvjeti u prometnom toku u odnosu na uvjete uhomogenom toku. Razlog pogoranju uvjeta u prometnom toku kodnehomogenog toka u odnosu na homogeni tok je prije svega to ostala(autobusi, kamioni i auto-vlakovi) tzv. komercijalna vozila imaju veedimenzije (duinu, irinu, visinu), a loije vozno-dinamike karakteristike

(nepovoljniji odnos: snaga / teina) radi ega su sporija od putnikihautomobila, to naroito dolazi do izraaja pri vonji na usponu i u zonivorita. U praktinim situacijama esto se na putu i putniki automobilimoraju prilagoavati brzinama kretanja sporih i tekih komercijalnih vozila.Naravno, i u okviru iste vrste motornih vozila, npr. putnikih, mogu postojatibitne razlike u dimenzijama i vozno-dinamikim osobinama, to obvezuje dasu neophodna i dalja istraivanja utjecaja strukture toka na uvjete kretanjavozila u prometnom toku.

Obzirom na permanentne promjene koje se dogaaju u razvojumotorizacije i putnog prometa, kao i obzirom na do sada dostignuti nivo

saznanja o utjecaju karakteristike sastava toka na uvjete odvijanja prometa,s pravom se moe rei da je utjecaj ove karakteristike toka na uvjeteodvijanja prometa na mrei nedovoljno istraen i da ovo predstavlja vanopodruje buduih istraivanja. Za ilustraciju prethodno navedenog stavadovoljno je spomenuti da je izmeu svih karakteristika realnog toka uodnosu na idealni tok, na temelju kojeg su utvrene ishodine teorijskezakonitosti, na jvea razlika izmeu realnog i idealnog toka upravo ukarakteristici homogenosti toka.

Uvjetno homogen tok praktino ne postoji, tu je rije o teorijskojaproksimaciji. Naime, obzirom na injenicu da su sva teorijska uopavanja

u teoriji prometnog toka bazirana na nepostojeem tzv. idealnomhomogenom toku, a praktina uopavanja na toku putnikih automobila, tj.na priblino idealnom toku, to su u cilju primjene spomenutih uopavanja nastvarne tokove, rjeenja traena u pretvaranju nehomogenog toka u tzv.uvjetno homogeni tok. Uvjetno homogeni tok se izraava u tzv. jedinicamaputnikih automobila - JOA. Osnovni cilj ove transformacije je da senehomogen tok pretvori u tok u kojemu su uvjeti prometa slini priblinoidealnom toku.

Pretvaranje nehomogenog toka u uvjetno homogen tok radi sepreko odreenih ekvivalenata (Ei) kojima se mnoe pojedine vrste vozila iz


59/270

POGLAVLJE 4.

49

sastava toka. Veliina ekvivalenata je u funkciji vrste vozila, duine vozila,vozno-dinamikih karakteristika vozila, karakteristika puta i praktinogzadatka koji se rjeava. Relativne vrijednosti ekvivalenata pomou kojih sepojedine vrste vozila transformiraju u ekvivalentne jedinice putnikih

automobila su:

za motocikle (E 1)

za putnike automobile (E = 1)

za sva ostala vozila (E 1).

4.3 VREMENSKA NERAVNOMJERNOST PROTOKA

VOZILA

Promatrano kronoloki po jednakim vremenskim jedinicama napresjeku (lokalno promatranje) ili odsjeku puta (na n presjeka duodsjeka) u stvarnim uvjetima, protok vozila je promjenljiva veliinauvjetovana brojnim faktorima, koji su takoer po svom karakterupromjenljivi.

Karakteristika vremenske neravnomjernosti prometnih tokova

predstavlja u znatnoj mjeri i posljedicu prirode nastajanja potreba zaprostornim premjetanjem ljudi i dobara u procesu drutvenih i privrednihaktivnosti na utjecajnom podruju promatrane mree.

Neravnomjernost protoka vozila na nekom dijelu mree moe bitiizazvana i nekim poremeajima na mrei kao to su, na primjer, uska grla,vremenske i klimatske neprilike i sl., to znai da pojedini faktori koji utjeuna neravnomjernost protoka imaju karakter sluajnih varijabli.

Karakteristika vremenske neravnomjernosti prometnog toka imaizuzetan znaaj pri definiranju projektnih elemenata i donoenju odluka o

opravdanosti izgradnje prometnica. Znaaj ove karakteristike prometnogtoka je naglaen i za mjere koje se poduzimaju u reguliranju i upravljanjuprometom na promatranoj mrei.

Zbog velikog znaaja neravnomjernosti protoka vozila, za praktineodluke u procesu planiranja cestovnih prometnica, jo od ranih faza razvojamotorizacije, napori strunjaka bili su usmjereni ka to boljem upoznavanjusa zakonitostima vremenske neravnomjernosti protoka vozila.

Na dananjem nivou razvijenosti teorije prometnog toka definiranesu ope zakonitosti vremenske neravnomjernosti protoka vozila.


60/270

POGLAVLJE 4.

50

Saznanja tih zakonitosti su iskoritena u definiranju odgovarajuihkriterija koji se praktino koriste u planiranju i projektiranju mree, kao i u

eksploataciji mree.Za potrebe prakse od posebnog su znaaja karakteristike

vremenske neravnomjernosti protoka vozila, koje su u odreenoj mjeripovezane sa ciklinostima u nastojanju zahtjeva za prijevozom ljudi idobara. Zakonitosti vremenske neravnomjernosti protoka vozila sa ovogstajalita iskazuju se kroz:

1. satnu neravnomjernost u tijeku jednog dana (24 sata),2. satnu neravnomjernost u tijeku cijele godine (8760 sati),3. dnevnu neravnomjernost u tijeku tjedna (7 dana),4. dnevnu neravnomjernost u tijeku mjeseca,

5. dnevnu neravnomjernost u tijeku cijele godine,6. mjesenu neravnomjernost u tijeku cijele godine i7. neravnomjernost protoka po manjim vremenskim jedinicama od

jednog sata u okviru vrnog sata.

4.3.1 Satna neravnomjernost u periodu jednog dana

Satna neravnomjernost protoka vozila u periodu jednog danapredstavlja variranje protoka po pojedinim satovima u periodu cijelog dana,tj. u periodu 24 sata. Ova neravnomjernost se iskazuje odnosom izmeuprotoka u pojedinim satima i srednjeg satnog protoka u periodu cijelogdana.

c sl

1=

2v v (57)

24

1ai 24

1

24, tada je f24

i

i i

i

i

q

qq

q

(58)

Tipina slika raspodjele satnih protoka vozila u periodu danaprikazana je u sljedeom prilogu.


61/270

POGLAVLJE 4.

51

Slika 4.1. Raspodjele satnih protoka vozila u periodu dana

Za praktine odluke znaajne su maksimalne i minimalne vrijednosti

faktora neravnomjernosti (fai) i brojna zastupljenost sati sa ovimvrijednostima faktora. Zato se po ovoj karakteristici u principu razlikujutokovi obzirom na vrijeme promatranja (radni dan, dan vikenda, zimski dan,ljetni dan i sl.) i obzirom na prostor, tj. obzirom na funkciju puta komepripada promatrana dionica (izvangradski put, prigradski put, gradskaprometnica i sl.).

4.3.2 Satna neravnomjernost protoka vozila u periodu cijelegodine

Satna neravnomjernost protoka u periodu cijele godine predstavljavariranje protoka vozila po pojedinim satovima u tijeku cijele godine, tj. utijeku 8.760 sati.

Uoavanjem zakonitosti variranje satnih protoka u periodu cijelegodine predstavljalo je osnovu kod uspostavljanja prvih kriterija pridefiniranju mjerodavno satnog protoka vozila za dimenzioniranje poprenihprofila prometnica.


62/270

POGLAVLJE 4.

52

Poetna saznanja o zakonitostima variranja satnog protoka u tijekusvih 8760 sati u godini, na osnovu kojih je iniciran kriterij 30-og sata kaomjerodavni protok ostvarene su u SAD u razdoblju izmeu 1941. i 1945.godine.

Potpunija saznanja o zakonitosti variranja satnih protoka u periodusvih 8760 sati u godini praktino su ostvarena 1950. godine u SAD. Ovasaznanja su nastala nakon uvoenja automatskih brojaa prometa naputnoj mrei pomou kojih je izvreno i neprekidno brojanje prometa u svih8760 sati na putnoj mrei.

Slika 4.2.Satni protoci na odreenoj dionici u periodu godine pokronolokim redoslijedu

Karakteristika vremenske neravnomjernosti satnih protoka vozila utijeku 8760 sati u godini iskazuje se dijagramom svrstanih po veliini satnihprotoka vozila u svih 8760 sati na dionici prometnice. Praktini rezultati

prvih brojanja prometa u svim satima u periodu godine pokazali su dadijagrami satnih protoka vozila svrstanih po veliini na svim prometnicamaimaju u osnovi isti oblik.


63/270

POGLAVLJE 4.

53

Slika 4.3. Satni protoka vozila u godini dana svrstanih po veliini(kumulativno)

K koljeno dijagramaq k relativni satni protok izraen u % od PGDS u kome se javlja

koljeno dijagramaN k ukupan broj satova godinje u kojima je protok vei ili jednak sa

protokom (q k) koji odgovara koljenumax q relativna vrijednost najvee

Documents

Skripta_TIOPT