1.Geopoliticki kriterijum kategorizacije puteva Magistralni-povezuju drustvene,privredne i politicke centre i povezuju se sa medjunarodnim putevima. Regionalnipovezuju centre u okviru privrednih i geopolitickih zajednica, vezuju se za magistralne puteve. Lokalni- medjuopstinski i lokalni saobracaj. Magistralni i regionalni putevi su u nadleznosti drzave,a lokalni su u nadleznosti opstine. Međunaodni putevi(E- putevi; TEM-putevi). 2.Tehnicki kriterijum kategorizacije kolovoza -Kvalitet kolovoznog zastora a) sa savremenim kolovozom (od asfaltnof, cementnobetonskog zastora, sa montaznim elementima) b) sa nesavremenim kolovozom (kaldrma, zemljani putevi) -Topografske karakteristike terena karakter terena se definise kao ravnicarski, brezuljkasti, brdovit ili planinski 3.Kategorizacija puteva prema topografskim odlikama terena Karakter terena se definise kao ravnicarski (relativna visinska razlika reljefa na 1km neznatna, nagib padina do 1:10), brezuljkast (relativna visinska razlika reljefa na 1km do 70m, nagib padina 1:10 do 1:5), brdovit (70-150m, 1:5 do 1:1) ili planinski (>150m, >1:1) .
7.Odredjivanje merodavnog saobracajnog opterecenja Qmer Merodvno saobracajno opterecenje moramo uvesti zbog neravnomernosti sobracajnog toka .Ako bi smo uveli najvece casovno opterecenje u toku godine resenje bi bilo predimenzionisano.Zbog toga uzimamo 30-60 casovno opterecenje- “opterecenje n-tog casa“. Merodavno saobracajno opterecenje Qnmer odredjuje se za svaku saobracajnu deonicu za najmanje dva vremenska preseka 10 godina i 25 godina. Na osnovu Q25mer vrsi se dimenzionisanje putnog profila i utvrdjuje sirina putnog pojasa na osnovu Q10mer projektuje i gradi prva etapa. PA-putnički automobili LTV-laka teretna vozila (do 5t) STVteretna voyila nosivosti 1.5-5t TTV-teška teretna vozila nosivosti preko 5t AV-autovozovi BUS-autobusi Qnmer =PGDS*(FNČ/100)[voz/h] 8.Faktor n-tog casa i faktor vrsnog casa Za neravnomernost saobracajnog opterećenja koja se javlja u toku dana postoji “vrsni sat“ kada kroz putni presek prodje najveci broj vozila u toku 60 minuta. Na nasim putevima Od deset i trideset do dvanaest casova. Samo vrsno casovno opterecenje ima neravnomernost u toku svojih 60 min.
4.Eksploatacioni kriterijumkategorizacije puteva Prema saobrac. rezimu i vrsti saobrac. puteve delimo na: 1.Autoputevi- za motorni saobracaj koji se u svakom smeru odvija po fizicki odvojenom kolovozu sa najmanje dve saobracajne trake.rezim neprekinutih tokova, visok stepen bezbednosti, udobnosti, brzine, savremen kolovoz. 2.Putevi za motorni saobracaj- za motorna vozila, savremen kolovoz sa najmanje dve sobracajne trake, magistrelni putevi i putevi nizeg ranga. 3.Putevi za mesoviti saobracaj- , za sve vrste vozila i pesaka. Uglavnom lokalni i regionalni putevi. Prema velicini motornog saobracaja koji sa izrazava kao PGDS u oba smera klasiraju: I razred – preko 12000; II razred - 7000-12000; III razred – 3000-7000; IVraz.-10003000; Vraz- do 1000. 5.Eksploatacioni pokazatelji Izbor i dimenzionisanje konstruktivnih elemenata puta se vrsi na osnovu eksploatacionih pokazatelja: saobracajno opterecenje, propusna moc (kapacitet), nivo usluge, racunska brzina, merodavno vozilo 6.Saobracajno opterecenje kao eksploatacioni pokazatelj Saobracajno opterecenje predstavlja merodavni broj vozila koji u odredjenom vremenskom intervalu prolazi ili se ocekuje da ce proci kroz odredjeni putni presek. Postoji postojece i planirano saobracajno opterecenje. Saobracajno opterecenje varira u toku dana,sedmice,godine. PGDS je ukupan broj vozila/365 [voz/dan] PDS je ukupan broj vozila/broj dana [voz/dan] za brojanje tokom 7 dana u vreme prosečnih meseci (april, maj, okt.) A,B-gradski i prigradski putevi; C-vangradski; D-putni pravci koji vode ka turističkim centrima
Pokazatelj neravnomernosti u toku vrsnog sata je “Faktor Vrsnog Časa“: FVČ=ČOmax/12*PMOmax gde je ČOmaxmaksimalno časovno opterećenje a PMOmax- maksimalno petominutno opterećenje. Na javnim vangradskim putevima FVČ je priblizno 0.80-0.85 na vangradskim putevima. Opterecenje n-tog casa je 30.-60. casovno opterecenje i uzima se kao merodavno opterecenje. Izborom n-tog casa obezbedjujemo protok u toku 8760 – (n-1) sati godisnje, odnosno preopterecenje (n-1) sati. Faktor n-tog casa predstavlja procentualni odnos saobracajnog opterećenja n-tog casa (ČOn) i PGDS. FVČ=(ČOn/PGDS)*100% Ovaj faktor zavisi od kraktera puta (gradski, prigradski, medjugradski, turisticki). 9.Definicija gustine saobracajnog toka Gustina saobracajnog toka je jednaka broju vozila na jednom kilometru puta u nekom trenutku vremena [voz/km]. 10.Definicija protoka saobracajnog toka Broj vozila koji u odredjenom periodu vremena prodje kroz odredjeni putni presek predstavlja protok (Q) Q= G*V [voz/h]; G- gustina saobracajnog toka [voz/km]; Vbrzina saobracajnog toka [km/h] Ova zakonitost vazi za uslove da je saobracajni tok homogen, odnosno da se ponasa kao fluid. Posto nije tako, moramo definisati sledece parametre Srednje vremensko odstojanje vozila u saobracajnom toku: ∆t=3600/Q [sec] Srednje odstojanje vozila u jednom vremenskom periodu: ∆Ssr=1000/G [m] Odatle sledi da je Q=1000*V/∆Ssr. Ako kazemo da je V=const. onda mozemo reci da je virtuelna duzina vozila lv=aV2+bV+c [m] (a, b, c – faktori vrste vozila, kocenja, uslova puta, vozaca...). Prema tome dobijamo da je protok u funkciji brzine jednak Q=(1000*V)/( aV2+bV+c)
13.Odnos gustine i protoka saobracajnog toka Porastom gustine saobracajnog toka raste i protok sve sve 11.Odnos gustine, brzine i protoka saobracajnog toka Makroskopski - preko analogije sa fluidima. Q= G*V –ako poznajemo zavisnost brzine od gustine V=f(g); Q=f(g); V=f(q)
N-propusna moć Granične teorijske vrednosti pri idealnim uslovima saobraćajnih toka na jednoj saobraćajnoj traci N=Qmax 2400-2800 (PA/h); Vkrit=50-60 (km/h); G krit=4045 (PA/km); ∆Ssr=22-25(m); ∆tsr=1.4-1.5 (sec) Mikroskopski - razmatra se kretanje svakog vozila u saobracajnom toku. Uz posmatranje parametara ponasanja vozaca, uticaja drugih vozila. Un+1=(a*Vmn+1/∆S')* ∆V[m/s2] Un+1- ubrzanje ili usporenje vozila n+1 u vremenskom preseku t+T; a-parametar osetljivosti vozila na promene u kretanju vodećeg vozila; Vn+1-brzina vozila n+1 u vremenskom preseku t+T; ∆S- odstojanje vozila ∆S=Xn-Xn-1 u vremenskom preseku t; ∆V- razlika brzina, ∆V=Vn-Vn-1 u vremenskom preseku t. 12.Odnos brzine i protoka saobracajnog toka ∆Ssr=1000/G[m] srednje odstojanje vozila u jednom vremenskom periodu Q=1000*V/∆Ssr[voz/h] Problem odnosa brzine i protok se svodi na funkciju. Rastojanje vozila zavisi od brzine kretanja vozila, duzine vozila, duzine puta koju drugi vozac predje za vreme reakcije sistema vozac-vozilo, dela duzine puta kocenja i rezervnog bezbednog odstojanja izmedju vozila. Odstojanje se moze matematicki odrediti kao “virtuelna duzina vozila“ (lv). lv=aV2+bV+c[m] a,b,c su faktori koji zavise od vrste vozila, načina kočenja, uslova puta, reakcije vozača... Kada se zameni dobije se: Q=(1000*V)/(aV2+bV+c) [voz/h]
dok se ne postigne Gkrit, dalji porast izaziva pad protoka sve dok se ne dostigne gustina pri zagusenju i prestaje kretanje vozila Gmax. Kako je Q=V*G dobijamo da je brzina tangens ugla koji zaklapa radijus vektor povucen iz koord. pocetka i usmeren ka nekoj tacki na dijagramu G-Q. G→0 Q→0 V→Vmax; Gmax Q→0 V→0; G→Gkrit Q→Qmax V→Vkrit Poslednji uslov je znacajan jer je tu Qmax=N i tu su saobracajni zahtevi jednaki mogucnostima puta. 14.Propusna moc kao ekspolatacioni pokazatelj. Idealni i realni uslovi Propusna moc N [voz/h] je maksimalan broj vozila koji kroz odredjeni putni presek moze proci u jedinici vremena. Idealni uslovi u teoriji ne mogu se uvek prakticno primeniti. Prakticni obrasci za proracun N za autoputeve. N=Qmax=2,000*N*Pc*Tc*Bc(voz/h po smeru). N-propusna moc po smeru; n-broj sobtracajnih traka po smeru; Pckorekcioni faktor koji odrazava zbirni uticaj sirine saobracajne trake i udaljenost bocne smetnje za t≥3,75 i udaljenost bocne smetnje >1,90m Pc=1 t- saobracajna traka; Tc- korektivni faktor koji izrazava uticajucesca teretnih vozila u saobracajnom toku.(za 0% teretnih vozila Tc=1,0); Bc korektivni faktor koji odrazava uticaj ucesca autobusa u saobracajnom toku (za 0% autobusa Bc=1,0) 15.Merodavne brzine u razlicitim fazama projektnih analiza Brzina je polazni parametar u dimenzionisanju elemenata situacionog i nivelacionog plana. Na njoj se temelje svi kriterijumi kojima se ocenjuje bezbednost i udobnost voznje. U zavisnosti od stepena razrade projekta razlikuju se racunska (Vr) i projektna (Vp) brzina. 16.Osnovna brzina Vo U praksi se na jednom potezu puta ne primenjuju isti elementi projektne geometrije. Odredjuje se na osnovu znacaja puta i konfiguracije terena. Pokazatelj nivoa usluga odredjenog putnog pravca pri merodavnom saobracajnom optimumu Qmer predstavlja Vo. Vo je priblizno jednaka srednjoj brzini Vo ≈ Vsr iz uslova V=f(Q) istovremeno se definise i kao dozvoljen saobracajni optimum (Qd). Da bi bila postignuta osnovna brzina potrebno je da je ostvarena parcijalna preglednost. (tabele) 17.Racunska brzina Vr Racunska brzina Vr je usvojena teorijska vrednost koja sluzi za proracun granicnih geometrijskih parametara koji se mogu upotrebiti u procesu trasiranja puta. Ona mora biti u saglasnosti sa osnovnom brzinom Vo. Vr>Vo. Vr je najveca bezbedna brzina usamljenog vozila u najostrijim uslovima puta. Vr=Vo+ 20 km/h. U odnosu na razne uslove puta, prostora, investicija odredjujemo Vri za pojedine deonice, sto predslavlja polazni programski zadatak za idejni projekat
18.Projektna brzina Vp
Vp je teorijska vrednost brzine merodavna za dimenzionisanje odredjenog elementa puta pri uslovima sigurne i udobne voznje u slobodnom saobracajnom toku.To je realna brzina kojom ce se vozila kretati. Merodavni faktor za njeno odredjivanje je sigurnost i udobnost. Odredjuje se prema projektovanoj trasi i mora se nalaziti izmedju Vri≤Vp≤maxVr . Koristi se za projektovanje pop. nagiba, krivina, preglednosti... Indikator je vrednosti projektnih resenja pri ocenjivanju varjanti. 19.Nivo usluge kao eksploatacioni kriterijum Nivo opterecenja Qmax=N ne pruza zadovoljavajuce uslove i nije komforan za voznju. Ako znamo da sa porastom gustine opada brzina, nivo opterecenja racunamo na jedan od ova dva nacina.: 1. Definisemo Qd dozvoljano< Qmax i racunamo ostale potrebne parametre(V). 2. Za Vi i Gi utvrditi granicne protoke (Qi) i sa njima uporedjivati realno opterecenje. Za ovaj postupak neophodno je prethodno odrediti zeljeni stepen saobracajnog komfora. Nivo usluge odredjuje stepen iskoriscenja (Q/N) i srednju brzinu saobracajnog toka (Vi). Nivo usluge u sebi sadrzi sledece pokazatelje: brzinu saob. toka, stepen ometanja saobracaja, slobodu manevrisanja, bezbednost, komfor, troskove eksploatacije. Podeljen je na 6 nivoa usluge koji se oznacavaju abecednim slovima od A, B, C, D, E i F. 20.Brzina kao indikator nivoa usluge Kao kvantitativni pokazatelj za kategorizaciju puteva uvodi se brzina saobracajnog toka i stepen iskoriscenja propusne moci (Qi/N). Posto je protok u funkciji brzine, dolazimo da zakljucka da je brzina osnovni pokazatelj nivoa usluge. U tabeli su prikazane granicne vrednosti pokazatelja brzine i stepena iskoriscenja kapaciteta za najvece dopustene brzine i relativne duzine deonice na kojoj je preglednost veca od 450m za nivoe usluge od A do F. 21.Odredjivnje granicnog protoka Q za zadati nivo usluga Za autoputeve: Qi=2,000*n*Pci*Tci*Bci(Qi/N)*FVC[voz/h/smeru] Za puteve sa dve saobracajne trake: Qi= 2,000*Pci*Tci*Bci*(Qi/N) [voz/h/oba smera] Qi0 protok na nivou usluge (i); n- broj saobracajnih traka po smeru Pci,Tci,Bci- korekcioni faktori za sirinu saobracajne trake i bocne smetnje, ucesce teretnih vozila i ucesce autobusa u funkciji nivoa usluga FVC- faktor vrsnog casa za nivo usluga C i D.
Pokazatelji stanja saobracajnog toka su (V) i (Qi/N)- stepen iskoriscenja propusne moci. Pored njih postoji i vremensko odstojanje vozila Δt koji je bitan pokazatelj i njegova srednja vrednost zavisi od protoka: ∆tsr=3600/Q[sec] Sa porastom protoka opada srednje vremensko odstojanje Δt=5[s]- vremenska granica slobodne voznje- voznja u koloni -Procentualno ucesce slobodnih vozila u saobracajnom toku brzo opada sa rastom protoka; Q=2000 voz/h (vozi se u koloni) U koncept nivoa usluge i brzine uzima se i srednja vrednost brzina pojedinacnih vozila u toku. Kao posledica nehomogenosti saobracajnog toka nastaju odstupanja brzina od srednjih vrednosti jer prostorna i vremenska odstojanja (Δs i Δt) susednih pojava nisu konstantna. Razlika (ΔV) parova susednih vozila opada sa porastom protoka u priblizno idealnim uslovima.
23.Preticanje-potrebe i mogucnosti sa aspekta stanja saobracajnog toka Preticanje zavisi od duzine preglednosti, opterecenja suprotnog smera, karakteristika vozaca,vrste vozila... Potrebe za preticanjem rastu sa povecanjem Q; V=f(Q) Pri nivou usluge A (P→0)(M→ Mmax); E ( P→ Pmax)(M→0) Granicni protok Qkrit, broj realizovanih manevara preticanja je 400 do
1000 voz/h/oba smera Kod autoputeva broj promena saobracajnih traka za Qkrit=1800 do 2200 voz/h/smer je 600-800 po satu za jedan kilometar puta. Stepen ometanja (So) se izrazava kao zbir tezina svih nezavisnih kolona vozila koja predju kroz jedan putni presek tokom jednog casa. So=Σ Pki /h Pki={K2/ VKsr}*{( Δtq- Δtk)/ Δtk} Pki- tezina kolone vozila; K-broj vozila u koloni; VK sr srednja brzina vozila u koloni ( brzina kolone); Δtq-granicno vremensko odstojanjeizmedju nezavisnih kolona (Δtq= 9s); Δtk- vremensko rastojanje pojedinih vozila u koloni; Pki raste sa porastom K, smanjuje se sa padom VKsr ; pri vecoj zbijenosti Pki raste.
24.Merodavno vozilo klao eksploatacioni kriterijum Za statičko dimenzionisanje saobraćajnog prostora (V=0) merodavna vozila su max dimenzija, dok su za vozno 22.Pokazatelji stanja saobracajnog toka
dinamičko dimenzionisanje putnih elemenata (V=Vmax) merodavna najzastupljenija vozila odredjenih kategorija. MERODAVNO PUTNICKO VOZILO: Duzina 3.30 do 4.90 m; sirina 1.38 do 1.80 m; visina 1.38 do 1.55 m. Za merodavno putnicko vozilo usvojen je tip koji svojim dimenzijama obuhvata 85% ucesnika u saobracaju
Merodavno putnicko vozilo ima znacaj pri prijektovalju pratecih objekata namenjenih putnickim vozilima. Na slobodnim putnim deonicama prostorno dimenzionisanje vrsi na osnovu gabaritnih mera teretnih vozila. MERODAVNO TERETNO VOZILO: KAM-teretni automobil-kamion; BUS-autobus; (T+PP)-tegljac sa polu prikolicom; (K+P)- kamion sa prikolicom...vucni vozovi. Saobracajni prostotr javnih puteva se dimenzionise prema gabaritnim merama najveceg teretnog vozila. Duzina: KAM do 12 m; BUS do 12 m; T+PP do 15 m; K+P do 18 m; sirina 2.5 m; visina od 3.80 do 4.0 m [slika2] Moguce kombinacije i raspored osovina teretnih vozila. 25.Saobracaj i slobodni profil puta Svi javni oputevi u svetu i kod nas moraju da obezbede uslove za saobracaj transportnih vozila sa najvecim gabaritima. Sirina=2.5 m a visina 4 m. Potrebno je da se obezbedi putni prostor koji je odredjen granicama saobracajnog i slobodnog profila. Saobracajni profil-je prostor u kome se mogu naci konture vozila koje se krece. Sirina je zbir svih kolovoznih traka,a visina je Hd=4.2 m (∆Hd=0.2 m velicina mogucih dnamickih oscilacija). Slobodni profil-predstavlja saobracajni profil uvecan po sirini i visini zbog mogucih promena gabarita vozila kada se ono ne krece (otvaranje vrata;nanosi snega..). Posebno moramo obratiti paznju na vertikalne krivine i ukrstanje puta sa elektro vodovima.
26.Interakcija vozaca,vozila i okoline V-V-O cine kiberneticki sistem u kojem funkciju upravljanja ima vozac,objekat upravljanja je vozilo,a okolina izvor informacija. Posto na osnovu informacija na putu vozac upravlja vozilom, projektovanje se mora vrsiti na osnovu podataka o ponasanju vozaca i karakteristika vozila.Vozac prima informacije iz spoljasnje sredine i obradjuje ih,zatim dejstvuje na mehanizme vozila i u odredjenom vremenskom periodu dolazi do promene stanja kretanja koje vozac registruje svojim culima,ovo je zatvoreni kiberneticki sistem.Posto se pri projektivanju neki elementi idealizuju nekad je potrebno da se iskljuci uticaj vozaca (racuna se sa idealnim vozacem) i u ovom slucaju ne postoji povratna sprega,ovo se naziva otvoreni kiberneticki sistem.Kod analize koeficijenta trenja idealizujemo uslove okoline na mokar,ravan i cist kolovoz.Pri dimenzionisanju elemenata
puta uzima se za merodavno kretanje usamljenog vozila.Za analizu nivoa usluge i propusne moci uzima se za merodavno vise vozila. 27.Reakcija vozaca Proces reagovanja vozaca na trenutno nastalu situaciju sastoji se iz percepcije -uocavanja spoljnog nadrazaja;identifikacijaizdvajanje kriticnog dela i shvatanje stepena opasnosti;procena-donosenje odluke;sprovodjenje-akcija u kojoj se realizuje resenje.Ovo se sve dogodi za neko realno vreme (∆tr-vreme reakcije vozaca).Ono zavisi od individualnih karakteristika vozaca.Procenjuje se da je reakcija vozaca u stvarnim uslovima 0.7-2.5 sekundi cak i 4 sekunde.Razlikujemo reakciju vozaca kada je nadrazaj poznat (voznja u koloni) tada je brza reakcija,i kad nadrazaj nije poznat. (tr)-se usvaja kao vreme izmereno u 85% slucajeva,za Evropu tr=2 sekunde.[slika5 i 6].U toku (tr) vozilo predje Lrprelani put do momenta delovanja kocnica.Lr =V*tr/3.6 [m] , tr=2 sekunde sledi Lr = 0.556*V [m]. Fizioloska ogranicenja:Ljudski organizam ne reaguje na brzinu kretanja vec samo na promenu brzine.Pri promeni pravca javlja se radijalno ubrzanje na koje je covek mnogo osetljiviji nego na poduzno ubrzanje.Pri usporenju u=4.22 [m/s2] (~0.5g) javljaju se nezeljene posledice.Elementi puta se dimenzionisu za 0.25g do 0.35g.U normalnim uslovima retko se prelazi u=0.3g.Za radijalno ubrzanje gornja granica udobnosti je 0.35g; relativna udobnost je za <0.25g. 28.Vozac kao deo sistema V-V-O Sa gledista bezbednosti saobracaja i udobnosti voznje postoje tri vazna faktora: vidno polje; reakcija vozaca; fizioloska ogranicenja.Vidno polje je prostor koji je saglediv jednim usmerenim pogledom.Njegove granice su odredjene sirinom i dubinom.Podrucja vidljivosti su:periferno γ=120 o -180o;izostreno α=3 o-5 o; relativne ostrine β=10 o-15 o .Izostrena vizura preglednosti se menja sa brzinom.Laizostrena dubina vidnog polja.La=ta*v[m]~La=4V. ta-vremensko rastojanje vozila od tacke na koju je vozac podesio ziznu daljinu oka pri slobodnoj voznji;u proracunima se uzima 12-14 sekundi. v-brzina voznje u slobodnom toku [m/s]. V=100km/h , La oko 400m-ova duzina je dvostruko veca od duzine zaustavnog puta.U vremenu ta postoji rezerva za reakciju(donosenje odluke i njeno izvrsavanje).Kao krajnja granica dubine vidnog polja smatra se 1.5-2km.Sa povecanjem vidnog polja (La) menja se sirina.Sa prostornom brzinom povecava se dubina akomodacije oka i suzava sirina vidnog polja.Merodavna pozicija oka je na visini od 1.2m i udaljenosti od desne ivice vozne trake datog smera voznje 1.5m. Pri kretanju vozila u koloni vozac se fokusira na vozilo ispred sebe,zanemaruje okolinu.U slobodnoj voznji se vozac fokusira na informacije o putu.Ivicne linije imaju najznacajniju ulogu u upravljanju.Desna ivica 33.5%; osovina 42.4%.
29.Znacaj hrapavosti kolovozne povrsine, koef. trenja Otpor klizanju pruza sila trenja (T), ona je jednaka proizvodu normalne sile (N) i koef. trenja (f). T=N*f. Uticaj na f imaju brzina, vlaznost kolovoza, temperatura, vrsta i stanje pneumatika, vrsta i stanje kolovoznog zastora. Pri velikim brzinama pneumatik nema vremena da istisne vodu u kontaktnoj zoni vec lebdi podrzavan hidraulickim potiskom. ''Aqua-planing''. To se desava pri brzini >60km/h i debljini H2O vecoj od 2mm. Na f uticu i ulje, prasina i blato. Standardno stanje kolovoza je: ravan, cist ili vlazan kolovoz normalne hrapavosti. Za te uslove su definisani tangencijalni (ft – u pravcu kretanja vozila) i radijalni (fr). ft se koristi pri analizama puta kocenja, pri proracunu preglednosti i minimalnog radijusa vertikalnih krivina. A fr u analizama horizontalnih krivina (minR, Ipk)
30.Staticki i dinamicki parametri merodavnih vozila Staticke karatkteristike vozila PA (duzina: 4.7m , sirina 1.75m ,visina 1.5m , Rs=6m);.TV (broj osovina 3 , duzina 12.0m , sirina 2.5m , visina 4.0m , Rs=9.60m). BUS (broj osovina 2 , duzina 12.0m , sirina 2.5m , visina 3.4m , Rs=11.50m). TTV+PPR-autovoz (broj osovina 2+3 , duzina 15.5m , sirina 2.5m, visina 4.0m , Rs=6.65m).TTV+PR(vucni voz) (broj osovina 3+2 , duzina 18m , sirina 2.5m , visina 4.0m , Rs=10.5m) Gabaritni i dinamicki parametri merodavnih vozila su osnova za oblikovanje saobracajnog prostora i dimenzionisanje putnih elemenata. Dinamicki parametri merodavnog putnickog vozila-za proucavanje sigurnosti i udobnosti voznje proucavaju se podaci sa grafika. Ubrzanje (usporenje) merodavnog putnickog vozila je a=d=0.8m/s2, a teretnog vozila u=0,75-0,30 m/s2
karakteristike, potrebno je da odredimovucnu silu u funkciji brzine vozila: Za
31.Kretanje vozila na usponu Prilikom kretanja vozila na usponu vozila u zavisnosti od duzine puta i brzine kojom nalete na uspon posle odredjenog perioda dostizu trajnu brzinu cije su teorijske vrednosti date na dijagramima teorijskih vrednosti trajnih brzina odvojeno za putnicka i teretna vozila.
32.Otpori kretanja vozila Otpor pri kotrljanju (Wk) potice od trenja u lezistima tockova, trenje na kontaktu tocka i kolovoza, unutrasnjeg trenja u pneumatiku prilikom deformacije, trenja kod prikljucnog vozila u vucnim uredjajima. Wk=wk*Gbr[N], ako je voz na usponu Wk=ωk*Gbr*cosα[N]. wk-raste sa porastom brzine, za brzinu do 80km/h wk je 0.012 (za ravan kolovoz) a 0.040 (za ishaban kolovoz). Otpor nagiba (Wi)-to je sila koja se na usponu (+) suprotstavlja a na padu (-) pomaze.Negativna vrednost Wi predstavlja dopusku vucnu silu Wi=Gbr*i N [N] Otpor vazduha (Wv) predstavlja ceoni pritisakvazdusnih masa koje se suprotstavljaju kretanju vozila, u manjoj meriotpor usled strujanja vazduha oko vozila i otpor prostrujavanja Wv zavisi od relativne brzine strujanja vazdusnih cestica (Vr), ceone povrsine (F), aerodinamicke karakteristike vozila – koef otpora vazduha (c); od brzine kretanja, oblika vozila, gustine vazduha. Wv=0,05*c*F*Vr2[N] za PA (c=0.3-0.5; F=1.5-2.5m2); za KAM (c=0.6-0.9; F=4-8 m2); za BUS (c=0.7; F=6-8 m2) Otpor inercijalnih sila (Wj) javlja se pri ubrzanom kretanju vozila. Masa vozila dobija translatorno ubrzanje, tocak rotciono ubrzanje Wj=±Gbr/g*dv/dt*ρ [N]. ρ-koef. ucesca obrtnih masa, zavisi od konstrukcije vozila i stepena prenosa. ΣW=Wk±Wi+Wv = Gbr(Wk±iN)+Wv ... Gbr(Wk±i N) – predstavlja ukupnu silu koja zavisi od uslova puta. 33.Vucne karakteristike vozila Kretanje vozila zavisi od uzajamnog dejstva motora, stepena prenosa vucne sile na tockove i uzajamnog dejstva tockova i podloge. Jednacina za vucnu silu motora Z=3.6*Ne*η/V [N] Ne-snaga motora u [W], V-brzina, η-stepen korisnosti transmisije. Vucni bilans vozila: da bi se vozilo potrebno je da postoji vucna sila (Z) koja je u stanju da savlada otpor kretanja (ΣW). Za slucaj kada je V=const dV/dt=0 => Z= Gbr(Wk±iN)+Wv [N]. Da bi definisali vucno-bilansne
regulisanje vucne sile koristi se menjač. Hiperbola vuče važi za Z*V=const. i u tačkama B,C,D,E je broj obrtaja motora maksimalan uz puno iskorištavanje snage. Tačka A predstavlja max brzinu kretanja vozila.Najveća vrednost vučne sile u prvom stepenu prenosa, a najmanja u direktnom (IV) stepenu prenosa. Za brzine manje od 80km/h otpor kotrljanja (Wk) je konstantan. Promenljivo kretanje nastaje kao posledica razlika angažovanje vučne sile i sume otpora kotrljanja, nagiba i vazduha. ±u je zančajan faktor u analizi mogućih manevrisanja. Granična vrednost ubrzanja određuje se na osnovu prosečnih mogućih vozila i puta.
34.Stabilnost vozila u krivini na isklizavanje U krivinama deluje centrifugalna sila čiji je smer dejstva radijalan. C=m*(v2/R); C=(Gbr/g)*(v2/R), R-poluprečnik krivine, Gbr-težina vozila[N], m-masa voz., g=9.81[m/s 2]. Centrifugalnoj sili se suprotstavlja sila trenja T=Gbr*f r; frkoef. radijalnog trenja. Ova sila deluje u ravni kretanja kolovoza sa smerom ka centru krivine. Kada bi kolovozna ploča bila horizontalna(poprečni nagib ip=0) uslov stabilnostibi bio: T≥C tj. Gbr*f r≥m* v2/R a za granično stanje T=C, fr=m* v2/R, R= v2/(g* fr). Međutim kolovozna ploča nikada nije horizontalna zbog odvodnjavanja i savladavanja centrifugalne sile.
Aktivnoj komponenti centrifugalne sile C*cosα se suprotstavljaju sile trenja T=( Gbr* cosα+ C*sinα)*f r i komponenata težine u pravcu poprečnog nagiba Gbr*sinα. Ravnotežni uslov je: C*cosα=( Gbr* cosα+ C*sinα) *fr+Gbr*sinα za cosα ≈1; sinα ≈tgα=i p i fr*ip≈0 kada se izraz uprosti: C/Gbr= fr+ip; odnos C/Gbr=c predstavlja jediničnu centrifugalnu silu. Poprečni nagib se direktno suprotstavlja centrifugalnoj sili dok ostatak (∆c=c- ip) poništava raqdijalna komponenta trenja sa (fr); taj deo centrifugalnoe sile osećaju
vozilo i putnici kao bočni pritisak. Maksimalna vrednost bočnog pritiska je max∆c=max fr, u slučaju ∆c>maxfr dolazi do bočnog klizanja. Iz C=(Gbr/g)*(v2/R) i C/Gbr= fr+ip sledi osnovna jednačina stabilnosti: v2*(g*R)= fr+ip ili R=v2/ [g*( fr+ip)] [m] u ovaj izraz se zamene g=9.81 i v[m/s]=v[km/h]/3.6 dobije se R=v2/[127*( fr+ip)] [m] ovim je uspostavljena zakonitost odnosa geometrijskih ikonstruktivnih parametara (R, fr, ip) prema brzini vožnje. 35.Stabilnost vozila u krivinama na preturanje Preturanje se javlja kaa rezultanta sile (c) i (Gbr) padne izvan oslonacke tacke vozila. c-centtrifugalna sila; Gbr-težina vozila [N].
Vozilo će biti stabilno za uslov Mstab≥Mpret, Gbr*y≥c*z, pa je c/Gbr=y/z, nepoznate veličine su y i z, one zavise od nagiba kolovoza i mogu se izračunati preko poznatih veličina h i b koje su const za svako vozilo. cosα≈1, sinα≈tgα=ip, c/Gbr=V2/127R pa je uslov stabilnosti vozila na preturanje: V2/127R=(h*ip+b)/(hb* ip) Na preturanje opasna su izuzetno uska i visoka vozila kada na njih deluje jaka(c) sila. U datim situacijama obično se dolazi do istupanja otpora na klizanje tako da se opasnost na preturanje ne dovodi u pitanje. U dimenzionisanju se uzima samo stabilnost vozila na bočno isklizavanje a provera stabilnosti vozila na preturanje se vrši za dvospratne autobuse i specijalne vrste teretnih vozila. 36.Vozno dinamički uslovi za određivanje minR kružne krivine minR možemo odrediti iz uslova stabilnosti vozila u krivini.minR će biti onaj pri kojem se koristi ((maxf r) max vrednost koeficijenta radijalnog trenja i(maxi p) max poprečni nagib za datu (Vr) računsku brzinu. minR= Vr2/127(maxfr+ maxip) [m]. maxip=7% Minimalni radijusi se koriste kada je to jedino prihvatljivo rešenje.
KOČENJE Kočenjem se energija kretanja pretvori u toplotnu energiju.Ona nastaje kada se aktivira sistem za kočenje i stvara vestacki otpor koji je veći od otpora pri normalnom kretanju. Veličina sile kočenja (k) zavisi od otpora klizanja (T).Granično stanja se javlja pri maxk=maxT. Kočenje se javlja pri kmaxT točkovi vozila ce biti blokirani i nastupa čisto klizanje. Maksimalna vrednost usporenja vozila je 9[m/s 2], a normalna vrednost je 3.5[m/s 2]. Pri projektnim analizama se razmatra kočenje sa isključenim kvačilom, pa takvom kočenju zaustavni put je duži. Osnovna diferencijalna jednačina kočenja: -dV/dt=u=g(f t+wk+iN) [m/s2]. iN-podužni nagib puta (ako je – onda je pad, a ako je + onda je uspon) 37.Forsirano kočenje vozila Ukoliko se naglim pritiskom kočnice trenutno angazuje max ft i ono koristi do zaustavljanja vozila, kretanje će na celoj dužini puta kočenja biti jednako usporeno. Dužina puta kočenja(Lfk) se izračunava integraljenjem osnovne jednačine kretanja i jednaka je: Lfk=V2/254(ft+wk±iN) [m] Da bi se ostvarilo forsirano kočenje potrebno je da sila kočenja (k) bude trenutno angazovana i da se ostvari max f t trenja. Međutim vreme aktiviranja kočnica je 0.6[s]. I pri angažovanju max ft javlja se max usporenja kod (maxft+wk±iN) koje prelazi granice udobnosti.Usporenje se javlja podužni udar ili trzaj S T=du/dt koji predstavljaju udobnost. Relativna udubnost se javlja za promenu ubrzanja ST=1.0(1.5)[m/s2] .Tako da forsirano kočenje ne moze biti i udobno. Forsirano kocenje se primenjuje kada se na putu javi
iznenada prepreka. Slucaj forsiranog kočenja se uzima kao merodavan za utvrđivanje minimalne preglednosti. 38.Definicija zaustavnog puta i elementi za sračunavanje pri forsiranom kočenju Zaustavni put Lzp je put koji vozilo predje od trenutka kada vozač uoči smetnju do momenta zaustavljanja. On se sastoji od Lr put slobodne vožnje za vreme reakcije vozača i Lik put koji vozilo pređe od aktiviranja kočnice do zaustavljanja: Lzp= Lr+ Lik Lzf=(tr*V/3,6)+(V2/254*(ft+Wk±iN)) [m] Zaustavni put pri forsiranom kočenju se koristi u proračunu vizure preglednosti za slučaj iznenadne pojave nepokretne smetnje. Za koeficijent trenja ft se uzima onaj koji pripada početnoj brzini. Wk specificni otpor kotrljanja je veoma mali pa se zanemaruje. iN poduzni nagib se uvodi pri usponima i padovima>2%.(tr) vreme reakcije u evropskim zemljama se uzima tr=2,0[s] i smatra se da je ovim pokriven i vremenski gubitak ”prihvatanja kočnice”. 39. Slobodno kočenje vozila Kada se vozač nađe u situaciji u kojoj ima dovoljno vremena da sagleda situaciju i počne postepeno da koči javlja se slobodno kočenje vozila koje se sastoji iz tri faze: 1)usporenje je postepeno i raste od nule do određene vrednosti. u~2,0[m/s2], promena usporenja ST=du/dt je ravnomerna u ST≤1.5[m/s2]. 2)usporenje je const. 3)postupno opada do nule. Dužina puta kočenja se može izračunati kao površina V/t dijagrama. 40.Definicija zaustavnog puta i elementi za sračunavanje pri slobodnom kočenju Zaustavni put (Lzp) je put koji vozilo pređe od trenutka kada vozač uoči smetnju do momenta zaustavljanja. On se sastoji od (Lr) put slobodne vožnje za vreme reakcije vozača i (L ik) put koji vozilo pređe od aktiviranja kočnica do zaustavljanja. Lzp= Lr+ Lik. Postoji zaustavni put pri forsiranom i slobodnom kočenju. Zaustavni put pri slobodnom kočenju se koristi u proračunu vizure preglednosti. Glavni faktori su usporenje (u) i podužni udar (ST). Pošto se kočenje obavlja postupno proračun se vrši sa linearnim priraštajem do vrednosti maxST=1.5[m/s2] i 3 max u=2.0[m/s ]
