Vägutformning 94 Del 3

Transkript

1 Publikation 1994:049 Vägutformning 94 Del 3 3. Grundvärden 3.1 Grundvärden för trafikmiljön Friktion Total friktion 3.2 Motorfordon Geometri Acceleration Fordonseffekter och avgaser Strålkastare och bromsljus 3.3 Grundvärden för förare och passagerare Hastighetsbeteende i kurva Retardation Accelerationsbeteenden i normala trafiksitutioner Hastighetsprofil Vertikalacceleration Ryck Rotation Ögonhöjd och synbarhetsvinkel Reaktionstid Händelsetäthet Synbarhet 3.4 Grundvärden för gående och cyklister Utrymmesbehov Totalkraften och trafikanters prestionsförmåga Reaktionstid Ögonhöjd Räckvidd 3.5 Trafiksituationsmodell Utrymmesklasser Analys av utrymmesstandart på Utrymmesanalys i korsning Användning av körspårsmallar Analys av utrymmesstandard på banor

2 3 GRUNDVÄRDEN Det är många faktorer och egenskaper som påverkar och styr utformning av väganläggningar. Hur beter sig trafikanten? Vad har hon/han för förmåga/prestanda? Hur ska vi ta hänsyn till att trafikanterna blir allt äldre? Vad klarar fordonen och hur ser de ut? Och, hur påverkar vägutformning och trafikmiljö, trafikregler samt värderingar och attityder trafikanterna och deras beteende? Olika funktionshinder, framför allt bland gående och cyklister, påverkar också förmågan och beteendet. Många av dessa frågor - faktorer - beskrivs med grundvärden i VU 94. De indelas i grundvärden för trafikmiljön, fordon, förare och passagerare samt för gående och cyklister. FIGUR 3-1 Exempel på grundvärden. Dimensioneringsprinciperna i del 2 Dimensioneringsgrunder utvecklas till standard för geometriska element med hjälp av funktionskrav t ex siktsträcka för bromsning eller omkörning och till val av typlösningar. Funktionskraven beräknas ur grundvärden men kan också vara grundvärden i sig. Vissa grundvärden grundas endast på praktisk erfarenhet. Exempel på funktionskrav: Sikten längs en väg ska medge att en personbil som färdas med vägens referenshastighet kan bromsa med viss säkerhetsmarginal inför ett uppdykande lågt föremål (siktobjekt) på vägbanan. 2

3 3.1 GRUNDVÄRDEN FÖR TRAFIKMILJÖN Trafikmiljöns egenskaper beskrivs i VU 94 med: friktion hos vägytan siktobjekt i gaturummet Friktion Friktion är ett grundvärde i VU 94 för att bestämma: största längs- och snedlutning med hänsyn till bilars bromsning och start i backe största skevning i horisontalkurva med hänsyn till risken att bilar glider i sidled erforderlig sikt för att bilar ska kunna stanna inför hinder på vägbanan i samtidig vertikal- och horisontalkurva lägsta tillåtna friktion på beläggningar och vägmarkeringar Total friktion Friktionskoefficient är kvoten mellan friktionskraft och normalkraft mellan hjul och vägbana. Den totala friktionen kan uppdelas i en tangentiell del, bromsfriktion, och en radiell del, sidofriktion. Dimensionerande friktionskoefficienter för total friktion, bromsfriktion och sidofriktion ges i figur Observera att friktionskoefficienterna endast gäller vid resp. hastighet och ej utgör medelvärden från aktuell hastighet till stopp. 3

4 FIGUR Dimensionerande friktionskoefficienter i VU 94. Kommentar: Dimensionerande friktion F motsvarar ca 2/3 av uppmätta friktionsvärden på relativt nybelagda vägar med bra däck vid vått väglag och låsta hjul. V=hastighet (km/h) Väg 94 kräver för större ytor friktionstal 0,5 mätt enligt VVMB 104 Bestämning av friktion på belagd väg. Mätförfarandet sker vid ca 70 km/h med våt vägbana och låsta hjul. VU 94 dimensionerar således för 80% av minimikravet. Väg 94 kräver för mindre ytor, <2 m 2, friktionstal 0,45 bestämt enligt VVMB82 Termoplastisk vägmarkeringsmassa Bestämning av friktion Sidofriktion och sidoacceleration Sidofriktionen eller sidoaccelerationen är den del av den totala friktionen som förare normalt utnyttjar under körning i kurva. Sidofriktion är ett grundvärde i VU 94 för att: bedöma bilars hastighetsnivå i horisontalkurvor bestämma minimivärden för radier i horisontalkurvor vid samtidig bromsning Dimensionerande friktionskoefficienter för sidofriktion för val av horisontalradier ges i figur ovan. Bedömning av hastigheter vid körning i små radier som i korsningar och ramper görs för två körsätt, mjukt och hårt, se närmare kapitel 3.3. Sidoacceleration är sidofriktionen multiplicerad med 9,82 m/s 2. Kommentar: Dimensionerande sidofriktion SF är: V=hastighet (km/h) Bromsfriktion och retardation Bromsfriktion är den del av den totala friktionen, som utnyttjas vid inbromsning. Bromsfriktionen är ett grundvärde i VU 94 för att beräkna stoppsiktssträckor och bromssträckor på avfarter i trafikplatser m m. Fullt utnyttjad bromsfriktion motsvarar en mycket hård inbromsning. Vid bedömning av bromssträckor vid normal körning, till exempel på avfarts-ramper och vid inbromsning i korsningar, används mjukare inbromsningsförlopp, se vidare kapitel

5 Dimensionerande friktionskoefficienter för bromsfriktion ges i tabell Retardationen är bromsfriktionen multiplicerad med 9,82 m/s 2. Vid överslagsmässiga beräkningar för bromssträckor utnyttjas de i tabell angivna bromsfriktionstalen alternativt medelretardationer. Med bromsfriktionstal avses viktade medelvärden av bromskoefficienten från en hastighet (V 1 ) till en annan hastighet (V 2 ). TABELL Bromsfriktionstal och medelretardation för horisontell väg. Från V 1 (km/h) Bromsfriktionstal, f Från 0 0,54 0,52 0,50 0,48 0,46 0,44 0,42 0,41 0,39 0,37 0,36 0,34 0,33 0 V ,27 0,51 0,49 0,47 0,46 0,44 0,42 0,41 0,39 0,37 0,36 0,34 0,33 10 (km/h) 20 5,07 5,01 0,48 0,47 0,45 0,43 0,42 0,40 0,39 0,37 0,35 0,34 0, ,88 4,93 4,73 0,46 0,44 0,43 0,41 0,39 0,38 0,37 0,35 0,34 0, ,69 4,66 4,58 4,47 0,43 0,42 0,40 0,39 0,37 0,36 0,35 0,33 0, ,51 4,48 4,42 4,32 4,22 0,41 0,39 0,38 0,37 0,35 0,34 0,33 0, ,33 4,31 4,25 4,18 4,08 3,98 0,38 0,37 0,36 0,34 0,33 0,32 0, ,16 4,14 4,09 4,03 3,94 3,85 3,75 0,36 0,35 0,34 0,32 0,31 0, ,99 3,98 3,94 3,88 3,80 3,72 3,63 3,53 0,34 0,33 0,32 0,31 0, ,83 3,82 3,78 3,73 3,66 3,59 3,51 3,42 3,32 0,32 0,31 0,30 0, ,67 3,66 3,63 3,59 3,53 3,46 3,38 3,30 3,22 3,13 0,30 0,29 0, ,52 3,51 3,48 3,44 3,39 3,33 3,26 3,19 3,11 3,03 2,94 0,28 0, ,37 3,36 3,34 3,31 3,26 3,20 3,14 3,07 3,00 2,92 2,85 2,76 0, ,23 3,22 3,20 3,17 3,13 3,08 3,02 2,96 2,89 2,88 2,75 2,67 2, Bromssträckan erhålls enligt formeln: Medelretardation, gf Till V 2 (km/h) Sb = V V g(f i) där S b = bromssträcka (m) V 1 = utgångshastigheten (m/s) V 2 = sluthastighet (m/s) f = bromsfriktionstal i = lutning i längsled g = normalacceleration (9,82 m/s 2 ) 5

6 Bromssträckan erhålls enligt formeln Sb = V V g(f i) där S b = bromssträcka (m) Kommentar: V 1 = utgångshastigheten (m/s) V 2 = sluthastighet (m/s) f = bromsfriktionstal i = lutning i längsled g = normalacceleration (9,82 m/s 2 ) Dimensionerande bromsfriktion BF är: V=hastighet (km/h) Start i uppförsbacke Vid start i motlut ska tillgänglig friktion vid fordonets drivaxel kunna övervinna tyngdkraftens komposant på grund av lutning och rullmotstånd, se figur där f = friktionskoefficient d = andel av fordonets tyngd på drivaxeln g = tyngdacceleration (9,82 m/s 2 ) i = backens lutning C r = rullfriktion (N/kg) FIGUR Princip för beräkning av startlutning. I figur har största startlutning vid olika friktion och andel tyngd på drivaxeln beräknats för dimensionerande rullfriktion 0,11 N/kg. Med figurens hjälp kan framkomligheten beskrivas för olika branta lutningar i dåligt väglag. Friktionskoefficient 0,1 motsvarar våt is, 0,3 sand eller dubbdäck på packad snö. Andel tyngd på drivaxeln varierar mellan ca 0,20 för extremt lastad lastbilskombination och ca 0,50 för personbil. 6

7 Exempel: Beräkna maximal lutning för start i backe för en tvåaxlig lastbil med släpvagn. Fordonsekipaget väger 37 ton med 10 tons belastning på drivaxeln, dvs d= 10/37=0,27 Vägbanan består av packad snö, som är nysandad vilket innebär att friktionen är f=0,3. Den maximala lutningen fås ur diagrammet till ca 7%. FIGUR Beräkning av startlutning. Kraftekvationen har utnyttjats för att bestämma maximala längslutningar för vägar. Dimensionerande andel tyngd på drivaxeln har då valts till en fjärdedel av fordonets totala tyngd (d=0,25) och den lägsta friktionskoefficienten i uppförsbacke till 0, Siktobjekt i vägrummet Siktobjekt är grundvärde i VU 94 för att bestämma sikt i olika trafiksituationer. Trafikanterna måste ha överblick över vägrummet för att kunna observera och identifiera siktobjekt och sikthinder som: andra trafikanter, t ex mötande, korsande eller upphinnande, som man måste se för att kunna samspela med hinder på vägbanan, t ex föremål som man måste se för att kunna bromsa eller väja för trafikanordningar, t ex vägmärken, vägmarkeringar och trafiksignaler hinder utanför vägbanan, t ex i siktområden i vägkorsningar, som man måste kunna se över FIGUR Exempel på siktobjekt i vägrummet. 7

8 VU 94 använder följande siktobjekt för siktberäkningar, se tabell TABELL Siktobjekt för att bestämma siktsträckor. Objekt Höjd i m Exempel på användningsområde Vägbanan 0,00 Stoppsikt för cyklar Vägbanan (hinder på vägbana) 0,20 Bromsljus från framförvarande bil Hinder på vägbanan, t ex barn, hundar mm Annalkande fordon (strålkastare) Stoppsikt och sikt i korsning för bilar 0,35 Stoppsikt för bilar i kö 0,40 Stoppsikt för cyklar och sikt i korsning 0,60 Sikt i korsning och omkörningssikt Häckar, staket etc 0,80 Högsta siktskymmande hinder inom siktområden vid korsning i lokalnätet 3.2 MOTORFORDON Motorfordons prestanda och egenskaper som: utrymmesbehov vid sväng i korsning och körning på sträcka stabilitet accelerations- och bromsförmåga bränsleförbrukning avgasutsläpp har avgörande betydelse för utformning av väganläggningar. VU 94 definierar fordonsparken med 12 typfordon, vilka valts så att de täcker dimensionerande egenskaper hos vanliga personbilar, bussar, lastbilar och lastbilskombinationer, se tabell Typfordon är grundvärden i VU 94 för att dimensionera och utforma väg- och gatusektioner, korsningar, rastanläggningar m m. 8

9 TABELL Sammanställning av typfordon. Moment Typfordon P personbil Ph personbil med husvagn LBm små lastbilar, minibussar mm Los oljebil och sopbil LBn 2- till 4-axliga stora lastbilar och stadsbussar Bf förlängd normalbuss Bb boggiebuss Bl ledbuss Lps lastbil med påhängsvagn eller släpvagn Ls skogsbil Ts traktor med släp S skördetröska Kommentar: Vägverket har sedan 1993 ansvaret för att trafiksystemet anpassas för personer med funktionshinder. Föreskrifter om bussutformning med hänsyn till detta planeras. Svensk Lokaltrafikförening, SLTF, ger i Normbuss 90 tekniska specifikationer för nio typbussar. Utrymmesbehov för dessa beskrivs av typbussarna i VU 94. Normbuss 90 redovisar också dörrplaceringar, instegshöjder och andra detaljer av intresse för utformning av bl a hållplatser. SLTF:s nio typbussar visas i figur med kommentarer om körareor: Normalbuss typ 1=Typfordon LBn Normalbuss typ 2=Typfordon LBf Avstånd bakaxel - front, 8,6 m. Körspårsmall LBn Ledbuss typ 1=Typfordon Bl Ledbuss typ 2 Avstånd bakaxel - front, 9,1 m. Körspårsmall LBn med tillägg ca 0,3 m körvidd i fronten vid korsningskurvor Tvångsstyrda hjul på bakaxeln. Körspårsmall LBn. Obs! Stort bakre svep i vissa lägen Boggiebuss=Typfordon Bb Ej tvångsstyrda hjul på bakaxeln. Körspårsmall saknas, använd den för Bb. Förlängd normalbuss=typfordon Bf 9

10 Lastad buss kräver större körvidd än olastad. Körspårsmall Bb avser lastad buss. Turistbuss Använd körspårsmall Bb. OBS! Stort bakre överhäng ger stor sveparea Midibuss Finns i många utföranden. Använd körspårsmall LBn eller Bb. I vissa modeller sitter föraren lågt. Det ger sämre sikt än normalt, särskilt över backkrön Servicebuss Kortare axelavstånd och mindre bredd än normalbuss. Körspårsmall saknas. Stort axelavstånd ger nästan samma vändradie som för normalbuss. Körspårsmall saknas. FIGUR SLTF:s nio typbussari Normbuss 90. Det finns fordonskombinationer som kräver större utrymme än det största typfordonet, framför allt vid sväng i korsning. Dessa fordon kan oftast ta sig fram i korsningarna med mindre bekvämt körsätt och lägre hastighet än typfordonen. Ibland behövs ändå en särskild utredning som underlag för dimensionering av korsningar som trafikeras med specialfordon. I sådana fall kan körspår tas fram t ex med Vägverkets körspårsprogram. Kommentar: I Sverige saknas regler för motorfordons manövrerbarhet i kurvor med små radier. I princip är ett 24 m långt stelt forodn tillåtet. I många länder tillämpas den s k ECE-cirkeln. Fordonet ska klara att köra i cirkel enligt figur VU 94:s typfordon Bb och Lps klarar inte detta. 10

11 FIGUR ECE-cirkeln. Vid besiktning av koppling mellan dragbil och släp/påhängsvagn använder Svensk Bilprovning det s k "gathörnsprovet" enligt figur Provet innebär att fordonskombinationen ska klara av att svänga runt ett gathörn 8.5 m bredd. FIGUR Gathörnsprovet Geometri Följande typfordons geometrier har valts för att representera grupper av fordon, som finns i många modeller med varierande mått och prestanda. I avsnitt ges grundvärden för accelerationsprestanda och i för fordonseffekter och emissioner. 11

12 Personbil P Typfordon P är personbilar och övriga bilar med motsvarande storlek och prestanda, t ex små lastfordon typ "pickup" m fl, se tabell Mått och prestanda för typfordon P används i VU 94 för att utforma vägsektioner, korsningar och vändplatser, parkeringsplatser, etc. TABELL Mått och prestanda för typfordon P, exempel. Exempel Mini Liten Mellan Stor Längd (m) Bredd (m) Höjd (m) Vändradie (m) 3,45 1,47 1,44 4,60 4,00 1,66 1,40 5,30 4,79 1,75 1,43 5,00 4,96 1,78 1,47 6,40 Typfordon P är ett fordon med mått enligt figur Längd 5,0 m Bredd 1,8 m Axelavstånd 2,8 m Överhäng fram 0,8 m Höjd 1,5 m Vändradie 6,0 m FIGUR Mått för typfordon P Personbil med husvagn Ph Typfordon Ph är en personbil med husvagn eller vanlig släpvagn. Typfordon Ph:s mått och prestanda kan användas i VU 94 för att dimensionera uppställningsytor på rastplatser etc. Typfordon Ph är typfordon P med stor husvagn enligt figur Längd 13,5 m Bredd 2,3 m Höjd 2,7 m FIGUR Mått för typfordon Ph. 12

13 Minibuss LBm Typfordon LBm är minibussar och små lastbilar. Typfordon LBm:s mått och prestanda används i VU 94 för att dimensionera kollektivtrafikanläggningar etc. Typfordon LBm är ett fordon med mått enligt figur Längd 7,0 m Bredd 2,2 m Axelavstånd 3,8 m Överhäng fram 1,4 m Höjd 2,0 m Vändradie 7,5 m FIGUR Mått för typfordon LBm Oljebil, sopbil Los Typfordon Los är oljebil, sopbil och liknande för distribution till och från bostadsområden. Typfordon Los:s mått och prestanda används i VU 94 för att dimensionera enskild körvägs anslutning till allmän väg. Typfordon Los är ett fordon med mått enligt figur Längd 9,4 m Bredd 2,6 m Överhäng fram 1,2 m Höjd 3,4 m 13

14 FIGUR Mått och prestanda för typfordon Los. Kommentar: Typfordonet är omodernt. Olje- och sopbilar är numer oftats 12 m Tunga lastbilar och normalbussar LBn Typfordon LBn är tunga lastbilar och normalbussar.tunga, två- till fyraxliga lastbilar och normalbussar finns i flera modeller. Tunga lastbilar är vanligen kortare än normalbussar och har kortare överhäng fram. Typfordon LBn:s mått och prestanda används i VU 94 bl a för att utforma sektioner och korsningar (kanalbredder, korsningskurvor, refugplacering etc), beräkna siktsträckor för bussar och för att utforma kollektivtrafikanläggningar. Typfordon LBn är ett fordon med mått enligt figur Längd 12,0 m Bredd 2,6 m Axelavstånd 6,0 m Överhäng fram 2,6 m Höjd 4,5 m för lastbil 3,2 m för buss Vändradie 12,0 m med 6,7 m körvidd FIGUR Mått för typfordon LBn Förlängd normalbuss Bf Typfordon Bf är en förlängd normalbuss. Typfordon Bf:s mått och prestanda används i VU 94 för att utforma kollektivtrafikanläggningar. Typfordon Bf är ett fordon med mått enligt figur Längd 13,0 m 14

15 Bredd 2,6 m Axelavstånd 6,5 m Överhäng fram 2,6 m Höjd 3,2 m FIGUR Mått för typfordon Bf Boggiebuss Bb Typfordon Bb är en buss med boggie bak. Typfordon Bb:s mått och prestanda används i VU 94 för att utforma korsningar (kanalbredder, korsningskurvor, refugplacering etc) och kollektivtrafikanläggningar. Typfordon Bb är ett fordon med mått enligt figur Längd 14,5 m Bredd 2,6 m Axelavstånd framaxelboggis teoretiska tyngdpunkt 7,5 m Överhäng fram 2,4 m Höjd 3,2 m FIGUR Mått för typfordon Bb Ledbuss Bl Typfordon Bl är en ledad buss. Vissa modeller har tvångsstyrd bakaxel. Typfordon Bl:s mått och prestanda används i VU 94 för att utforma kollektivtrafikanläggningar. Typfordon Bl är ett fordon med mått och prestanda enligt figur Längd ca 18,0 m Bredd 2,6 m Höjd 3,2 m Vändradie 12,0 m med 6,7 m körvidd FIGUR Mått för typfordon Bl. 15

16 Lastbil med påhängsvagn eller släpvagn Lps Typfordon Lps är dragbilar med påhängs- eller släpvagn. Utrymmesbehov vid körning i kurva beror på ett komplicerat sätt av axelplacering och -antal, ekipagets ledpunkter och körstrategi, se moment En 24 meter lång dragbil med 3-axlig släpvagn har ungefär samma utrymmesbehov vid sväng i korsning som en 16 meter lång dragbil med påhängsvagn. En 24 meter lång kombination med 4-axlig släpvagn kräver vanligen något större utrymme. Det finns fordonskombinationer, som kräver större utrymme än typfordon Lps vid sväng i korsningar. Ett exempel är lastbil med 4-axlig släpvagn för skogstransporter. Ett annat är s k långgodsfordon, som utgörs av dragbil med påhängsvagn med ekipagelängd meter. Vid flak med större längd än 13,5 meter har vanligtvis påhängsvagnen styrbar boggi, vilket minskar ekipagets utrymmesbehov. Typfordon Lps:s mått och prestanda används i VU 94 för bl a detaljutformning av korsningar och breddökning i kurva. Typfordon Lps är ett fordon med mått enligt figur Längd 16,0 m Bredd 2,6 m Höjd 4,5 m Vändradie ca 24,0 m med körvidd ca 11 m FIGUR Mått för typfordon Lps Skogsbil Ls Typfordon Ls är fordon för skogstransporter. Den största typen är en 3-axlig lastbil med 4- axlig släpvagn med en total ekipagelängd på 24 meter. En sådan kombination kräver normalt något större utrymme vid sväng i korsning än typfordon Lps. Typfordon Ls mått och prestanda används för att utforma skogsvägsanslutningar till allmän väg. Typfordon Ls är ett fordon med mått enligt figur Längd 24,0 m Bredd 2,6 m Höjd 4,5 m FIGUR Mått för typfordon Ls. 16

17 Traktor med släp Ts Typfordon Ts är en jordbrukstraktor med släp. Typfordon Ts mått och prestanda används i VU 94 för att dimensionera enskild körvägs anslutning till allmän väg, fri höjd vid vägportar etc. Typfordon Ts är ett fordon med mått enligt figur Längd 9,2 m Bredd 1,8 m Höjd 2,5 m FIGUR Mått för typfordon Ts Skördetröska S Typfordon S är en skördetröska. Typfordon S mått och prestanda används i VU 94 för att dimensionera enskild körvägs anslutning till allmän väg, fri höjd och bredd vid vägportar etc. Skördetröska S är ett fordon med mått enligt figur Längd 10,3 m Bredd 6,0 m Höjd 4,0 m FIGUR Mått för typfordon S Acceleration Fordons accelerationsförmåga bestäms främst av förhållandet mellan fordonets vikt och motorns effektiva dragkraft, massa/effekt-talet, samt i högre hastigheter också av fordonets aerodynamiska utformning. Accelerationen bestäms i de flesta trafiksituationer mer av förares beteende, se avsnitt Accelerationsförmågan är ett grundvärde i VU 94 för att dimensionera accelerationssträckor på påfarter i trafikplatser, bestämma hastighetsprofiler för vägavsnitt m m. 17

18 Accelerationsförmågan för ett fordon vid en viss hastighet och lutning ges av kraftekvationen om fordonets egenskaper definierats: dv/dt = acceleration eller retardation (m/s2) v = fordonets punkthastighet (m/s) t = tiden (s) p = effektiv dragkraft (W/kg) Cl = luftmotståndskoefficient (kg/m3) A = frontarea (m2) m = fordonsvikt (kg) Cr = rullfriktion (N/kg) g = tyngdacceleration (m/s2) i = lutning (grader) Grundvärden för typfordon P, Bl och LPs ges i tabell TABELL Grundvärden vid bestämning av accelerations-förmågan för typfordon P, Bl och Lps. Typfordon Grundvärde P Bl Lps Luftmotståndskoefficient Cl, (kg/m3) 0,275 0,500 0,500 Rullfriktion Cr (N/kg) 0,11 0,11 0,11 Frontarea A (m2) 1,73 7,5 6,5 Dragkraft p (W/kg) * 22,1 8,2 5,2 Vikt (ton) 1,0 13,41) 31,51) * 1 hk = 746 W 1) Tunga fordon med släp har enligt nyare mätningar en medelvikt av 33,3 ton, ton för tvåaxliga dragbilar och ton för treaxliga dragbilar. Accelerationsförmågan illustreras i figurerna till De kan användas för att konstruera hastighetsprofiler för att analysera effekter av vertikal linjeföring, se Hastighetsprofil. 18

19 FIGUR Accelerations- och retardationssträckor för typfordon P. FIGUR Accelerations- och retardationssträckor för typfordon Bl. 19

20 FIGUR Accelerations- och retardationssträckor för typfordon Lps. FIGUR Accelerationssträckor vid horisontell väg. 20

21 3.2.3 FORDONSEFFEKTER OCH AVGASER Fordonseffekter/kostnader och avgaseffekter/kostnader behövs för att jämföra och analysera alternativa utformningar. För planeringsbehov redovisas beräkningsmodeller i KAN/EVA baserade på ÅDT-hastigheter. VU 94 ger en metod att bedöma fordonseffekter/kostnader och avgaseffekter/kostnader för timrelaterade trafikförhållanden för: stopp och hastighetsförändringar för korsningar med given trafikmiljö och trafik i moment länkar med given trafikmiljö och trafik i moment Vid omräkning från effekter till kostnader gäller för närvarande värderingar och priser enligt tabell TABELL Värderingar och priser Tid Gods- Nypris Däck Bränsle Rep Värde- Kap stat kom värde fordon minsk kost (kr/h) (kr/h) (kr/h) (kkr) (kr/st) (kr/l) (kr/h) (kr/km) (kr/h) P 85,5 72, , ,34 0,64 LB , ,46 2,71 Lps , ,37 6,28 AVGAS (kr/kg) Natureffekt Cancereffekt Hälsoeffekt Landsbygd Tätort Medel NOx HC CO2 0,25 0 0,25 0,25 För typfordonen redovisas tre undergrupper A, B och C, beroende på avgasrening. Personbilar P: rapport A Genomsnitt av fordonsparken år 1986 B Fordon av 1990 års modell C Fordon av 1997 års modell enligt SNV miljöklass 1 enligt SNV Bussar, lastbilar utan och med släp, LB och Lps: A Genomsnitt av fordonsparken år 1986 B 1993 års modeller, miljöklass 3 C Fordon av 1997 års modell med LETT-krav (miljöklass 1 enligt A31-bestämmelserna) 21

22 Kommentar: Redovisade avgaseffekter är exklusive kallstarts- och avdunstningseffekter efter stopp. Dessa ges i KAN/EVA som ett länklängds/reslängdsberoende tillägg. Redovisade effekter är exklusive åldring (ingår i KAN/EVA), Effekterna avser plan väg Stopp och hastighetsändring Den totala trafikekonomiska kostnaden TEi för ett stopp eller en hastighetsändring (inbromsning och efterföljande acceleration) består av tidskostnader samt fordons- och avgaskostnader. Den kan för given trafikmiljö och trafik bedömas för ett fordon av typ i enligt: Fi=TKi + Fi +Ai TKi tidskostnad (kr/stopp) FKi fordonskostnad (kr/stopp) AKi avgaskostnad (kr/stopp) Tidskostnaden TKi (kr/stopp) är: Ti=(Tfi+Tgi)*Ti/3600 där Ti är restidsförlust/fördröjning pga stopp (s/stopp) eller hastighetsändring, se figur Restidsförlust (s/stopp) för P, LB och Lps. FIGUR Restidsförlust/fördröjning pga stopp eller hastighetsändring för typ P, LB och Lps. Tfi tidvärde (kr/h) för förare och passagerare, se tabell Tgi tidvärde (kr/h) för gods, se tabell Fordonskostnaden FKi (kr/stopp) består av bränsleförbrukning Bi, däckslitage Di och kapitalkostnad KKi: FKi=Bi*KBi+Bi*KBi/1000+Di*KDi+KKi*Ti/3600 Bi bränslemerförbrukning (ml/stopp) enligt figur för personbil P, figur för lastbil utan släp (buss) LB och figur för lastbil med släp Lps. KBi bränslekostnad (kr/l) enligt tabell

23 Merbränsleförbrukning per stopp (ml bensin/stopp)för Pb. FIGUR Bränslemerförbrukning B (ml/stopp) för personbil P. Kommentar: Fordonsslitage och värdeminskning försummas i nuvarande KAN/EVA modell. Merbränsleförbrukning per stopp (ml diesel/stopp) för lastbil utan släp (buss) LB. FIGUR Merbränsleförbrukning B (ml/stopp) för lastbil utan släp (buss) LB. Merbränsleförbrukning per stopp (ml/diesel/stopp) för lastbil med släp Lps. 23

24 FIGUR Merbränsleförbrukning B (ml/stopp) för lastbil med släp Lps. Di däcksmerslitage (0/00 av värdet av nytt däck/stopp) enligt figur KDi däckspris enligt tabell Däckmerslitage per stopp (0/00 däck/stopp) Personbil P och lastbil utan släp (buss) LB Lastbil med släp Lps FIGUR Däcksmerslitage D (0/00 av värdet av nytt däck/stopp). KKi kapitalkostnad (kr/stopp), se tabell Avgaskostnaden AKi (kr/stopp) består av NOx-effekt, HC-effekt och CO2-effekt: AKi=(NOxi*KNOx + HCi*KHC+CO2i*KCO2) / 1000 NOxi merutsläpp av NOx (g/stopp) enligt figur för personbil P, figur för lastbil utan släp (buss) LB och figur för lastbil med släp Lps. KNOx NOx-kostnad (kr/kg), se tabell Merutsläpp NOx per stopp (g/stopp) för personbil P typ A typ B och C 24

25 FIGUR Merutsläpp NOx (g/stopp) för personbil P. Merutsläpp NOx per stopp (g/stopp) för lastbil utan släp (buss) LB. FIGUR Merutsläpp NOx (g/stopp) för lastbil utan släp (buss) LB. Merutsläpp NOx per stopp (g/stopp) för lastbil med släp Lps. FIGUR Merutsläpp NOx (g/stopp) för lastbil med släp Lps. HCi merutsläpp av HC (g/stopp) enligt figur och 10 för personbil P, figur för lastbil utan släp (buss) LB och figur för lastbil med släp Lps. 25

26 KHC HC-kostnad (kr/kg), se tabell Merutsläpp HC (g/stopp) för personbil P typ A. FIGUR Merutsläpp HC (g/stopp) för personbil P typ A Merutsläpp HC (g/stopp) för personbil P typ B och C. FIGUR Merutsläpp HC (g/stopp) för personbil P typ B och C. Merutsläpp HC (g/stopp) för lastbil utan släp (buss) LB. 26

27 FIGUR Merutsläpp HC (g/stopp) för lastbil utan släp (buss) LB. Merutsläpp HC (g/stopp) för lastbil med släp Lps. FIGUR Merutsläpp HC (g/stopp) för lastbil med släp Lps. CO2i merutsläpp av CO2 (g/stopp) KC02 C02-kostnad (kr/kg), se tabell Kommentar: Med priser och värderingar erhålls: För P CO2=2,36*B För LB och Lps CO2=2,61*B B=bränsleförbrukning enligt till 4. tidskostnader (persontid och godsvärde) enligt figur fordonskostnader för personbil enligt figur

28 fordonskostnader för lastbilar enligt figur avgaskostnader för personbil typ A enligt figur avgaskostnader för personbil typ B och C enligt figur avgaskostnader för lastbil utan släp enligt figur avgaskostnader för lastbil med släp enligt figur trafikekonomisk kostnad per stopp för personbil enligt figur trafikekonomisk kostnad per stopp för lastbil utan släp enligt figur trafikekonomisk kostnad per stopp för lastbil med släp enligt figur Tidskostnader ( ) per stopp för personbil P, lastbil utan släp(buss) LB och lastbil med släp Lps. FIGUR Tidskostnader ( ) för stopp för personbil P, lastbil utan släp (buss) LB och lastbil med släp Lps. Fordonskostnader ( ) för personbil P (kr/stopp). 28

29 FIGUR Fordonskostnader ( ) för stopp för personbil P. Fordonskostnader ( ) för lastbil utan släp (buss) LB och lastbil med släp Lps (kr/stopp). FIGUR Fordonskostnader ( ) för stopp för lastbil utan släp (buss) LB och lastbil med släp Lps. Avgaskostnader ( ) per stopp (kr/stopp) för personbil P typ A. 29

30 FIGUR Avgaskostnader ( ) per stopp för personbil P typ A. Avgaskostnader ( ) per stopp (kr/stopp) för personbil P typ B och C. FIGUR Avgaskostnader ( ) per stopp för för personbil P typ B och C. Avgaskostnader ( ) per stopp (kr/stopp) för lastbil utan släp (buss) LB. 30

31 FIGUR Avgaskostnader ( ) fper stopp för lastbil utan släp (buss) LB. Avgaskostnader ( ) per stopp (kr/stopp) för lastbil med släp Lps. FIGUR Avgaskostnader ( ) per stopp för lastbil med släp Lps. Stoppkostnad (tid, foko, avgas) för personbil (kr/stopp). 31

32 FIGUR Trafikekonomisk stoppkostnad ( ) för personbil. Stoppkostnad (tid, foko, avgas) lastbil utan släp (buss) LB. FIGUR Trafikekonomisk stoppkostnad ( ) för lastbil utan släp (buss) LB. Stoppkostnad (tid, foko, avgas) för lastbil med släp Lps. 32

33 FIGUR Trafikekonomisk stoppkostnad ( ) för lastbil med släp Lps Länk Den totala trafikekonomiska kostnaden TEi för körning på länk (kr/fkm) består av tidskostnader samt fordons- och avgaskostnader. Den kan för given vägmiljö och trafik bedömas för ett fordon av typ i enligt: TEi=TKi + Fi +Ai TKi tidskostnad (kr/fkm) FKi fordonskostnad (kr/fkm) AKi avgaskostnad (kr/fkm) Effekterna redovisas här för fyra vägmiljöer används följande markleringar enligt KAN/EVA: Tidskostnaden TKi (kr/fkm) beräknas som: TKi=(Tfi+Tgi)*Ti där Ti=1/Vi är tidseffekten Vi reshastighet (km/h) för aktuell trafikmilljö och trafik, se figur och följande eller KAN/EVA Tfi tidvärde (kr/h) för förare och passagerare, se tabell Tgi tidvärde (kr/h) för gods, se tabell Fordonskostnaden FKi (kr/fkm) består på sträcka av bränsleförbrukning Bi, fordonslitage - arbete RAi och ersättningsmaterial KFi- däckslitage Di, värdeminskning VMi och kapitalkostnad KKi: 33

34 FKi=Bi*KBi+RAi*KFi+RMi*KFi+Di*KDi/1000+VMi+KKi*Ti Bi bränsleförbrukning (l/fkm) enligt figur för personbil P, figur för lastbil utan släp (buss) LB och figur för lastbil med släp Lps KBi bränslekostnad (kr/l) enligt tabell Kommentar: Värdeminskning beror endast av körsträcka. Personbil P - Bränsleförbrukning B (l/fkm) P typ A P typ B FIGUR Bränsleförbrukning (l/fkm) för personbil P. Typ C kan approximeras med typ B. Lastbil utan släp (buss) LB - Bränsleförbrukning B (l/fkm) LB typ A LB typ B FIGUR Brän sleförbrukning (l/fkm) för lastbil utan släp (buss) LB. Typ C kan approximeras med typ B. Lastbil med släp Lps - Bränsleförbrukning B (l/fkm) Lps typ A Lps typ B 34

35 FIGUR Bränsleförbrukning (l/fkm) för lastbil med släp Lps. Typ C kan approximeras med typ B. RAi fordonsslitage arbetstid (0/00 av värdet av 1 arbetstimme/fkm) RAi=0,57583/1000 för P RAi=1,34694/1000 för LB RAi=1,895/1000 för Lps KRAi reparationsarbetstid (kr/h) enligt tabell RMi fordonsslitage material (0/00 av värdet av nytt fordon/fkm) RMi=0,00076/1000 för P RMi=0,00032/1000 för LB och Lps KFi nypris fordon (kr/fordon) enligt tabell Di däckslitage (antal däck/1000fkm) enligt figur för personbil P, figur lastbil utan släp (buss) LB och figur lastbil med släp Lps KDi däckspris enligt tabell Däckslitage Di (däck/1000 fkm). Personbil P FIGUR Däckslitage Di (däck/1000fkm) för personbil P. Däckslitage Di (däck/1000 fkm) Lastbil utan släp LB 35

36 FIGUR Däckslitage Di (antal däck/1000fkm) för lastbil utan släp (buss) LB. Däckslitage Di (däck/1000 fkm) Lastbil med släp Lps FIGUR Däckslitage Di (antal däck/1000fkm) för lastbil med släp Lps. VMi värdeminskning (kr/fkm), se tabell KKi kapitalkostnad (kr per h/fkm), se tabell Avgaskostnaden AKi (kr/fkm) består av NOx-effekt, HC-effekt och CO2-effekt: AKi=(NOxi*KNOx + HCi*KHC+CO2*KCO2) / 1000 NOxi NOxi utsläpp av NOx (g/fkm) enligt figur för personbil P, för figur lastbil utan släp (buss) LB och figur för lastbil med släp Lps KNOx NOx-kostnad (kr/kg), se tabell NOx-utsläpp (g/fkm) för personbil P. C kan approximeras med typ B. P typ A P typ B FIGUR NOx-utsläpp (g/fkm) för personbil P. Typ C kan approximeras med typ B. 36

37 NOx-utsläpp (g/fkm) för lastbil utan släp (buss) LB. C kan approximeras med typ B. LB typ A LB typ B FIGUR NOx-utsläpp (g/fkm) lastbil utan släp (buss) LB. Typ C kan approximeras med typ B. NOx-utsläpp (g/fkm) för lastbil med släp Lps. C kan approximeras med typ B. Lps typ A Lps typ B FIGUR NOx-utsläpp (g/fkm) för lastbil med släp Lps. Typ C kan approximeras med typ B. HCi utsläpp av HC (g/fkm) enligt figur för personbil P, för figur lastbil u tan släp (buss) LB och figur för lastbil med släp Lps. KHC HC-kostnad (kr/kg), se tabell HC-utsläpp (g/fkm) för personbil P. C kan approximeras med typ B. P typ A P typ B 37

38 FIGUR HC-utsläpp (g/fkm) för personbil P. Typ C kan approximeras med typ B. HC-utsläpp (g/fkm) för lastbil utan släp (buss) LB. C kan approximeras med typ B. LB typ A LB typ B FIGUR HC-utsläpp (g/fkm) lastbil utan släp (buss) LB. Typ C kan approximeras med typ B. HC-utsläpp (g/fkm) för lastbil med släp Lps. C kan approximeras med typ B. Lps typ A Lps typ B FIGUR HC-utsläpp (g/fkm) för lastbil med släp Lps. Typ C kan approximeras med typ B. CO2i utsläpp av CO2 (g/fkm) KCO2 CO2 kostnad, se tabell Kommentar: Med priser och värderingar erhålls För P CO2=2,36*B För LB och Lps CO2=2,61*B B bränsleförbrukning (ml/fkm) fordonskostnader enligt figur för personbil P, figur för lastbil utan släp (buss) LB och figur för lastbil med släp Lps. 38

39 Personbil P. avgaskostnader enligt figur för personbil P, figur för lastbil utan släp (buss) LB och figur för lastbil med släp Lps FIGUR Fordonskostnad 1) (bränsle, däck och underhåll (kr/fkm prisnivå) för personbil P. Lastbil utan släp LB. FIGUR Fordonskostnad 1) (bränsle, däck och underhåll) (kr/fkm prisnivå) för lastbil utan släp (buss) LB. Lastbil med släp Lps. FIGUR Fordonskostnad 1) (b ränsle, däck och underhåll ) (kr/fkm prisnivå) för Lps. 1) Exklusive tidsberoende kapitalkostnad och längdberoende värdeminskning. 39

40 Personbil P typ A. Personbil P typ B. FIGUR Avgaskostnader (kr/fkm, prisnivå ) för personbil P. Typ C kan approximeras med typ B. Lastbil utan släp LB typ A. Lastbil utan släp LB typ B. FIGUR Avgaskostnader (kr/fkm, prisnivå ) för lastbil utan släp (buss) LB. Typ C kan approximeras med typ B. Lastbil med släp Lps typ A. Lastbil med släp Lps typ B. FIGUR Avgaskostnader (kr/fkm, prisnivå ) för lastbil med släp Lps. Typ C kan approximeras med typ B Strålkastare och bromsljus Dimensionerande strålkastarhöjd är 0,6 m och bromsljushöjd är 0,35 m. 40

41 Strålkastar- och bromsljushöjd är grundvärden i VU 94 för att beräkna omkörningssikt och stoppsikt. FIGUR Strålkastarhöjd och bromsljushöjd. För bussar är strålkastarhöjden ca 1,0 m. Ljusspridning vid halvljus är 1, se figur Kommentar: Siktsträckan vid halvljus är cirka 50 till 60 m vid halvljus och vid helljus cirka m beroende på siktobjekt och bakgrund. Minsta tillåtna höjd för underkant halvljus är 0,50 m. FIGUR Ljusspridning Ljusspridning används tillsammans med strålkastarhöjd för att bestämma minimiradier i konkava vertikalkurvor, se figur FIGUR Princip för beräkning av konkav vertikalradie. Kommentar: Regler för strålkastarhöjd, bromsljuhöjd, ljusspridning mm ges i Regler för Fordon. 41

42 3.3 GRUNDVÄRDEN FÖR FÖRARE OCH PASSAGERARE Förares och passagerares attityder, förmåga och beteende beskrivs i VU 94 med: hastighet i kurva retardation och acceleration hastighetsprofil vertikalacceleration, ryck och rotation modell för sidoförflyttning ögonhöjd synbarhetsvinkel reaktionstid händelsetäthet synbarhet Hastighetsbeteende i kurva Bilars hastighet i kurva är ett grundvärde i VU 94 för att bestämma radier i horisontalkurvor och för att beräkna hastighetsprofiler etc Hastighet i stora horisontalkurvor Hastighet för typfordon P och Lps, vid olika vägbredder och referenshastigheter under dagsljus och goda väglagsförhållanden ges i figur till nedan. 42

43 FIGUR Hastighet för typfordon P vid VR70. FIGUR Hastighet för typfordon Lps vid VR70. FIGUR Hastighet för typfordon P och Lps vid VR90. FIGUR Hastighet för typfordon P och Lps vid VR110. Kommentar: Modellerna motsvarar medianfordon i VTIs simuleringsmodells frifordonsdel. 43

44 Hastighet i horisontalkurvor med små radier Hastighet i horisontalkurvor med små radier kan bedömas med figur FIGUR Personbilars val av hastighet i små radier i korsningar och ramper. Kommentar: Figuren redovisar två körsätt och 3 skevningsfall. Körsätten är: mjukt, vilket motsvarar ett sidokraftsuttag enligt avsnitt hårt, vilket motsvarar ett 50% större sidokraftsuttag Skevningsfallen är: Exempel: 0% +5,5% -5,5% Hastigheten i en kurva med radie R 50 m varierar från drygt 30 km/h vid mjukt körsätt och 5,5% bakskevning till cirka 45 km/h vid hård körning och 5,5% skevning åt rätt håll Retardation Bilars retardation är grundvärde i VU 94 för att dimensionera stoppsträckor samt bromssträckor på avfarter i trafikplatser och extra körfält för svängande trafik i korsningar. Retardation för personbils- och lastbilsförares kan bedömas med figur och figur för olika körsätt. 44

45 FIGUR Retardationsbeteende Kommentar: Fyra körsätt beskrivs. Dessa är: bromsning med dimensionerande bromsfriktion, dimensionerar stoppsikt hårt, vilket innebär bromsning med 62,5% av dimensionerande bromsfriktion medel, vilket innebär bromsning med 50% av dimensionerande bromsfriktion mjukt, vilket innebär motorbroms ned till cirka 80 km/h och sedan succesivt ökande retardation. Mjukt körsätt motsvarar genomsnittliga inbromsningar i korsningar. FIGUR Samband mellan in- och uthastighet och bromssträcka vid olika bromsbeteenden. Exempel: En inbromsning från 100 km/h till 60 km/h med mjukt körsätt kräver cirka 280m - 80m=200m Följande retardationsnivåer bedöms ge god, mindre god och låg standard, för biltrafik, se tabell

46 Bromsning med hänsyn till stående busspassagerares säkerhet kräver betydligt lägre retardationsnivåer, se tabell TABELL Standardnivåer för retardation. Standard Retardation m/s 2 Hastighetsintervall Anmärkning God 0-1,5 0-2,0 Normal bromsning, ej möjlig vid isväglag utan dubbdäck Mindre god 1,5-3,0 2,0-3,5 Relativt hård bromsning, ej möjlig vid vinterväglag utan halkbekämpning och/eller goda vinterdäck Låg 3, ,5-4,5 Hård inbromsning, ej möjlig vid vinterväglag TABELL Standardnivåer för retardation med hänsyn till stående busspassagerares säkerhet. Standard Retardation m/s 2 Hastighetsintervall Anmärkning God 0-1,5 0-1,5 Normalt ingen olycksrisk för stående passagerare Mindre god 1,5-2,0 1,5-2,0 Viss olycksrisk för stående passagerare Låg 2,0-3,0 2,0-3,0 Uppenbar olycksrisk för stående passagerare Accelerationsbeteenden i normala trafiksituationer Bilars acceleration är grundvärde i VU 94 för att dimensionera accelerationssträckor på påfarter i trafikplatser och för att bestämma hastighetsprofiler för vägavsnitt. Normala accelerationsbeteenden ges i tabell För tunga fordon minskar accelerationsförmågan med ca 0,1 m/s 2 för varje procents uppförslutning, se närmare avsnitt TABELL Normala accelerationsbeteenden. Hastighetsintervall (km/h) Fordonstyp Personbil Normalbuss Lastbil med släp 2,1 m/s 2 0,9 m/s 2 0,6 m/s 2 1,1 m/s 2 0,3 m/s 2 0,2 m/s 2 46

47 3.3.4 Hastighetsprofil Hastighetsprofiler för fria fordon längs en väg med given linjeföring kan beräknas med avsnitt Acceleration och moment Hastighet i stora horisontalkurvor. Dessa hastighetsprofiler kan användas för att beskriva förväntade hastighetsförlopp för typfordon vid olika linjeföringsalternativ och för att bedöma behovet av åtgärder, som t.ex stigningsfält. Beräkningsmetoden innebär att medianhastigheterna först bestäms med utgångspunkt från referenshastighet och den horisontella linjeföringen (vägbredd och horisontalradie) enligt figurerna till Därefter korrigeras hastigheterna med hänsyn till eventuell inverkan av den vertikala linjeföringen (approximerad med lutningar) enligt figurerna till Kommentar: Modellen utgör en manuell variant av medianfordonsbeteende i VTI:s simuleringsmodells frifordonsmodell. Tekniken visas i följande exempel. För att underlätta uppritning av resulterande hastighetsprofil enligt steg 4 nedan, har figurerna och även bilagts på transparent papper. För att man ska kunna använda figurerna (sticka med nål) måste skalorna överensstämma. Exempel: Beräkna hastighetsprofil för dimensionerande fordon typ P och Lps i vägavsnittet enligt figur Referenshastigheten är 90 km/h och vägbredden är 9 m. 47

48 FIGUR Linjeföring och approximering av profil. Steg 1. Dela in vägavsnittet i homogena delsträckor med avseende på referenshastighet, vägbredd och horisontalkurvor med R< 1200 m. Radier större än 1200 m betraktas som raklinjer. Vid beräkning av hastighet ur figurerna till används Rh=l200 m. I exemplet är hastighet och vägbredd konstanta. Delsträckor i horisontell led fås enligt tabell nedan. TABELL Indelning i delsträckor i horisontell led med avseende på referenshastighet, vägbredd och horisontalradie. Delsträcka V r (km/h) b (m) R h (m) L (m) H RL H H RL Längdmätning H H RL Steg 2 Beräkna hastighetsprofil med avseende på referenshastighet, vägbredd och horisontalradie för respektive typfordon genom att för varje delsträcka bestämma hastigheten ur figurerna till Vid lokal hastighetsbegränsning 50 km/h kan hastigheten antas vara lika med hastighetsgränsen. Hastigheterna i exemplet redovisas i tabell nedan. 48

49 TABELL Delsträckornas medianhastigheter för typfordon P och Lps. Delsträcka V P (km/h) H H H V Lps (km/h) H4 87,5 76,5 H Accelerationer och retardationer i övergångar mellan delsträckor försummas i detta exempel. Om till exempel olika delar av vägavsnittet har olika hastighetsgräns eller om hastighetsprofil skall beräknas för fordon som startar från stillastående, är detta en allt för grov förenkling. Accelerationer och retardationer måste då beräknas. För beräkning av acceleration tillämpas figurerna till i analogi med steg 4 i detta exempel. Sådana beräkningar blir ofta komplicerade vid manuell beräkning. För retardation på plan väg kan värdet 1 m/s 2 användas. Detta ger bromssträckan: där S b = bromssträcka (m) V l = starthastighet (km/h) V 0 = sluthastighet (km/h) 25,92 = 3,6 2 2r (r=1 m/s 2 ) Steg 3. För att beräkna inverkan av vägavsnittets profil approximeras denna med lutningar. Ju noggrannare approximationen görs desto bättre blir hastighetsberäkningen. I detta exempel har lutningarna förlängts till sina skärningspunkter. Detta ger en approximativ profil enligt tabell nedan och redovisad med streckad linje i figur TABELL Approximation av profilen med delsträckor i konstant lutning. Delsträcka Lutning (%) L (m) Längdmätning P P P P4-2 lång Steg 4. Resulterande hastighetsprofil beräknas genom att kontrollera, och vid behov justera, om hastighetsprofilen på grund av referenshastighet, vägbredd eller horisontalkurva påverkas av vägavsnittets approximativa profil. 49

50 Detta görs i exemplet genom att använda accelerations- och retardations-sträckor för typfordon P och Lps enligt figurerna och För typfordon Lps visas metodiken nedan och i figurerna och Kombinera delsträckorna i horisontell och vertikalled så, att nya delsträckor erhålls som är konstanta med avseende på alla ingående variabler. I exemplet erhålls nya delsträckor enligt tabell TABELL Indelning i delsträckor vid kombinerad horisontell och vertikal linjeföring. Delsträcka VR (km/h) b (m) i (%) R h (m) L (m) Längd- V Lps mätning (km/h) S RL S S S RL S RL S RL S ,5 S RL 78 Över delsträcka Sl behåller typfordon Lps sin hastighet bestämd av referenshastighet, vägbredd och horisontalradie (78 km/h). Över delsträcka S2 sjunker hastigheten till 77 km/h på grund av horisontalradiens ändring. Över delsträcka S3 kan fordonet inte hålla sin hastighet då lutningen här ändras från 0% till 6% uppförslutning. Hastighetsprofilen över delsträckan får man genom att gå in vågrätt i figur vid ingångshastigheten 77 km/h till retardationskurvan för +6% lutning, punkt A, och följa denna över delsträckans längd, 265 m, till punkt B. Över delsträcka S4 påverkas fordonet inte av den minskade horisontalradien, då lutningen fortfarande är +6%. Hastighetsprofilen får man alltså genom att fortsätta längs +6%-kurvan över delsträckans längd, 690 m, till punkt C. På delsträcka S5 minskar lutningen till 0%, dvs fordonet börjar accelerera. Hastighetsprofilen får man genom att gå vågrätt från punkt C till accelerationslinjen för 0% lutning, punkt D, och följa denna över delsträckans längd, 280 m, till punkt E. På delsträcka S6 ändras lutningen till -2% (nedförslutning). Hastighetsprofilen får man genom att gå vågrätt från punkt E till accelerationskurvan för -2% lutning, punkt F, och följa kurvan över delsträckans längd, 30 m, till punkt G. På delsträcka S7 når fordonets hastighet ännu inte upp till den hastighet som ges av referenshastighet, vägbredd och horisontalradie utan man får hastighetsprofilen genom att fortsätta längs -2%-kurvan. Efter delsträckans längd, 250 m, har fordonet nått hastigheten ca 75 km/h vid punkt H. 50

51 Först på delsträcka S8 nås den hastighet som ges av referenshastighet, vägbredd och horisontalradie, 78 km/h. Detta inträffar efter 80 m vid punkt J. Därefter påverkar profilen inte längre hastigheten. FIGUR Beräkning av hastighetsprofil för typfordon Lps med hänsyn till vägens längslutning. På motsvarande sätt beräknas den resulterande hastighetsprofilen för typfordon P. Resulterande hastighetsprofiler redovisas i figur FIGUR Resulterande hastighetsprofil för typfordon P och Lps Vertikalacceleration Vertikalaccelerationen är ett fordons acceleration från krökningscentrum vid körning i vertikalkurva, se figur Vertikalacceleration är ett grundvärde i VU 94 för att dimensionera vertikalradier med hänsyn till bilförares och passagerares komfort. 51

52 FIGUR Vertikalacceleration VU 94 använder följande vertikalaccelerationer, se tabell TABELL Grundvärden för vertikalacceleration. Standard Vertikalacceleration Anm. God 0-0,5 m/s 2 Inget obehag Mindre god 0,5-1,0 m/s 2 Litet obehag Gupp av olika typer används som fartdämpande åtgärd. Guppet utformas för att ge så hög vertikalacceleration att den orsakar obehag för den som kör för fort. Kommentar: Gupp ska dimensioneras för hög vertikalacceleration vid vald utformningshastighet Ryck Momentana förändringar av totalkraften på ett fordon samt dess förare och passagerare kallas ryck. Dess storlek varierar med fordonets hastighet, vägens linjeföring och förarens beteende. Kunskapen om förares och passagerares upplevelser av ryck är liten. Ryck i längsled är ett grundvärde i VU 94 för att dimensionera korsningar, busshållplatser m m. Ryck i sidled är ett grundvärde i VU 94 för att dimensionera övergångskurvor, sidoförflyttningar vid körfältsbyte m m. VU 94 använder för mjukt körsätt 0,5 m/s 3 som grundvärde för ryck i längsled och 0,45 m/s 3 för sidoryck. Kommentar: Sidkraftförändringar på 0,45 m/s 3 upplevs som bekväma. Sidkraftförändringar större än 0,8 m/s 3 upplevs som obekväma. Klotoiden används som övergångskurva. Dess parameter A bestäms enligt: A 2 =v 3 /k 52

53 A klotoidparameter v hastighet (m/s) k ryck (m/s 3) Sidoförflyttning Vid bekväm sidoförflyttning av fordon på raklinje, t.ex. vid körfältsbyte, kan fordonets bana beskrivas med fyra identiska klotoider, se figur FIGUR Fordonsbana vid sidoförflyttning. Den erforderliga väglängden för sidoförflyttning längs raklinje med hänsyn till referenshastighet och dimensionerande sidoryck ges i figur Dessa värden kan användas vid beräkningar av utrymme för omkörning av stillastående fordon, passering av hinder, utformning av inledningssträckor till extra körfält i trafikplatser och korsningar m.m. Som framgår av figur är det längs de två klotoiderna i mitten som större delen av sidoförflyttningen äger rum. Det innebär att den av föraren upplevda sidoförflyttningssträckan är betydligt kortare än den visas i figur

54 FIGUR Erforderlig körspårslängd för sidoförflytt-ningar på raklinje med hänsyn till referens-hastighet och dimensionerande sidoryck. Den visade kurvan i figur avser ett teoretisk körspår som bör ges utrymme vid utformningen. I början och slutet på körspåret sker så små sidoförflyttningar att de normalt ryms inom körfälten. Inlednings- och avslutningssträckor kan därför göras med mindre längd än diagrammet ger, se figur FIGUR Exempel på utformning med hänsyn till körspår för sidoförflyttning Rotation I skevningsövergångar utsätts fordon för rotation, se figur Rotation är ett grundvärde i VU 94 för att dimensionera längden på skevningsövergångar. FIGUR Rotation vid skevningsövergång Grundvärde för rotation i VU 94 ges i figur FIGUR Grundvärde för rotation. 54