En formidabel trafikmaskin!

Föregående sida: Trafiksäkerhet Till svenska huvudsidan Index för engelska termer För kompletterande och mer up-to-date information, se den engelsk-språkiga sidan Nästa sida: Varför öppna gränssnitt mellan delarna?

Tillbaks till gruppsidan Strävan vid dimensioneringen av balktrafiken är att utföra trafikarbetet bättre, samtidigt som resurskostnaderna (för mark, materiel, arbetskraft och energi) är betydligt mindre, och miljökostnaderna (i tätorter främst trängsel, buller, avgaser och olyckor) är avsevärt lägre.

Resurskostnaderna och miljökostnaderna behandlas på en annan web-sida. Här redovisas balktrafikens förmåga att utföra trafikarbetet effektivt. Men vad innebär då ett effektivt trafikarbete?

Trafik i allmänhet syftar ju till att förflytta många människor (eller mycket gods), på kortast möjliga tid, mellan start och mål (t ex mellan bostäder och arbetsplatser). Transportkapaciteten kan t ex anges i, hur många människor, som kan passera genom ett filtvärsnitt, t ex mätt i personer per timme. Restiden beror av den snitthastighet, som fordonen kan ha i ett givet nät av trafikleder. Hög transportkapacitet och kort restid krävs, om balktrafiken ska vara konkurrenskraftig. Balktrafiken visar sig vara en formidabel trafikmaskin, som - med högre säkerhet än väg- och spårtrafik, vid alla väderlekar, - ger större trafikflöden och kortare restider.

Både vägar och spår kan byggas trafikseparerade (t ex i tunnlar under städer eller med motorvägar på betongbroar över städer).

Då finns, på samma sätt som i balktrafiken, inga andra trafikslag (t ex fotgängare eller cyklister), ingen mötande trafik, och ingen korsande trafik, på trafikleden. Men det är - på grund av de tunga fordonen och de utrymmeskrävande trafiklederna - mycket dyrt.

Och fortfarande har man, på grund av långa upptäcktstider, långa reaktionstider, skiftande avstånd mellan vagnarna, varierande bromsförmåga, och dålig kontroll på passagerarnas skydd, svårt att klara plötsliga hinder i banan utan personskador.

Balkfordonen upptäcker hinder inom mikrosekunder, och påbörjar bromsningen inom millisekunder, med en till passagerarnas säkerhet anpassad bromsförmåga. Vad detta innebär för transportkapaciteten och hastigheterna i och kring tätorter, framgår av tabellen längre ned på denna web-sida.

Personflöden och tillåtna hastighetsintervall för balktrafik

Hur mycket trafik kan en balk hantera? Ja, om vi i denna diskussion begränsar oss till transport av passagerare och bortser från godstransporter, så finner vi, efter lite funderande, att balkens kapacitet är en funktion av:
  1. genomsnittlig hastighet och
  2. säkerhetsavståndet mellan vagnarna.
Säkerhetsavståndet, i sin tur, dikteras av hur fort balkfordonen kan bromsa i en nödsituation, utan att passagerarna kommer till skada eller upplever fysiskt obehag. När det gäller hastigheten så kommer den förstås att variera på grund av följande omständigheter:

Ytterområden:
Maxhastigheten är satt till ca 140 km/tim. Det innebär, att balkfordonen drar ifrån bilarna även på 110-vägar, också om bilarna kör ca 20 % över hastighetsgränsen. Detta torde ha stor psykologisk betydelse för bilisternas övergång till balktrafik.
Innerstadsområden:
Minimihastigheten har vi satt till c:a 20 km/tim; dvs. radien på svängar runt gathörn och i små rondeller, längden på korta sidobalkar för stopp, infarter till hållplatser, lutningsvinkel på sluttande balksegment, etc. ska dimensioneras så att vagnarna bör kunna hålla åtminstone denna hastighet. Maxhastigheten har valts till minst ca 60 km/tim. Detta innebär att balkfordonen drar ifrån bilarna, även om bilisterna kör c:a 15 % över hastighetsgränsen. Hastigheten kan sedan väljas till vad som helst mellan dessa max- och min-värden. I detta hastighetsintervall ska man alltid kunna garantera stockningsfri balktrafik.
Balkfordon planeras i Flyway-konceptet ha kapacitet för 1, 2, 3, 4, 6, 10, 16, 24 och 32 personer respektive. Detta styrs av efterfrågan i den aktuella tätorten och aktuell tid på dygnet. I tabellen nedan har resultaten redovisats endast för det minsta fordonet, som kan ta 1 person, och för det största fordonet, som kan ta 32 personer. Med följande beräkningsmetod kan man någorlunda lätt beräkna motsvarande siffror för övriga fordon:

v = speed (meter per seconds)
a = acceleration or retardation (m/s*s)
r = reaction time = 0.15 seconds
(for a computerized system such as this, the time is considerably shorter than for a human motorist)
L = the length of the car in meters
D = distance in meter between the center of two cars (see illustration below)
T = distance in seconds between two cars
j = jerk (m/s*s*s) at retardation, i.e. how the rate of retardation changes over time.
This is a so-called comfort factor,whose calculation has to be experimentally arrived at.

Definition in this context of distance between two vehicles

From this, we can derive the following equations:
1: T = D/v
2: D = v * r + (v * v)/(2 * a) + (v * a)/(2 * j) + L

In the table below we have chosen to ignore the last two terms in equation 2.

Tabellstorheter:

p, st/fordon: Passagerarantal i balkfordonen.
L, m
: Fordonslängd.
g = 9.81 m/s*s jordaccelerationen vid havsytan
Max broms = 0,2g: Sittande passagerare klarar sig med obetydliga skador utan speciella säkerhetsåtgärder.
Max broms = 0,5g: Passagerare med säkerhetsbälten klarar sig med obetydliga skador.
Max broms = 2g: Passagerare med stolsryggen i färdriktningen klarar sig med obetydliga skador.
T
, sek: Tidsavstånd mellan fordonen.
P
, st/h: Personflödena genom filtvärsnitten, personer per timme.
vmax , km/h: Högsta tillåtna fordonshastighet, km/tim.
vmin , km/h: Lägsta tillåtna fordonshastighet, km/tim.

Personflöde som funktion av retardationen.
Tätorternas ytterområden Innerstadområdena
Fordons- breddp, st/fordon L, mMax. bromsT (sek.)P (st/h.) vmax (km/h.)vmin (km/h) T (sek.)P (st/h.)vmax (km/h.) vmin (km/h.)
1 person; 0.7 m1 person; 1.6 m0.2 g10 360143.40.64.383760.61.4
0.5 g4900142.51.51.82 000 61.43.4
2.0 g13 600138.06.0 0.526 92361.413.5
4 personer; 2.8 m32 personer; 10.0 m 0.2 g1011 520140.33.74.824 00060.68.6
0.5 g428 098138.29.42.4 48 00067.119.3
2.0 g1.296 000134.238.6 1.960 632253.1*20.5


* Detta blir aldrig aktuellt att välja i innerstaden.

Slutsatser, ytterområdena

Vridningen av stolsryggen i färdriktningen har stor betydelse för kapaciteten på balken, om man nu inte vill använda säkerhetsbälten.. Med t ex den största balkbussen (den som kan ta 32 personer) ökar personflödet till ca 96.000 personer, omkring dubbla kapaciteten jämfört med den hos tunnelbana. Stolsvridningen behöver bara utnyttjas i nätets mest belastade länkar under högtrafiktid.
Man skulle då kunna tänka sig att stolarna automatiskt vrides så att man får ryggen i färdriktningen, så snart vagnen överskrider en viss hastighet.

Under lågtrafiktid behövs inga särskilda säkerhetsåtgärder, och personflödena går ändå upp till 11.500 personer/h, motsvarande ungefär 4 bilfiler vid sidan av varandra under högtrafiktid (då bilarna rör sig med betydligt lägre hastigheter p g a trängseln).

Slutsatser, innerstadsområdena.

To top of Page En strategi i innerstaden kan vara att under högtrafiktid alltid åka med säkerhetsbälten. Redan med det lilla 1-personsfordonet kommer man då upp i ett flöde på 2.000 personer per timme och riktning, nästan som i en ostörd bilfil. I praktiken bryter bl a rödljus, korsningar och övergångsställen sönder bilflödena, så att de praktiska reshastigheterna och personflödena blir avsevärt mycket mindre för biltrafiken.

Via balkbussar kommer man då ovan jord upp i flöden på 48.000 personer per timma och riktning, ungefär som i tunnelbana. Det räcker i alla städer i världen.


Copyright © 2004, SwedeTrack System.
Last Updated: 2007-01-17
Webmaster
This site is maintained by Johnson Consulting