Hastighet-flödessamband för mötesfria landsvägsutformningar

VTI notat 18-2009 Utgivningsår 2009 www.vti.se/publikationer

Hastighet-flödessamband för mötesfria

landsvägsutformningar

F ¨orord

Denna trafiksimuleringsstudie av reshastigheter p˚a “glesa 2+1-v¨agar” har genomf¨orts p˚a uppdrag av V¨agverket. Kerstin Robertson har genomf¨ort simuleringar med VTI:s simu-leringsmodell f¨or landsv¨agstrafik, RuTSim, samt konstruerat hastighet–fl¨odessamband. Resultatanalysen har genomf¨orts av Andreas Tapani. Arne Carlsson har bidragit med v¨ardefulla synpunkter. Undertecknad ¨ar ocks˚a huvudf¨orfattare till f¨oreliggande rapport. Kontaktperson p˚a V¨agverket var Per Str¨omgren.

Link¨oping augusti 2009

Andreas Tapani Projektledare

Kvalitetsgranskning

Intern peer review har genomf¨orts av Johan Olstam 2009-08-19. Andreas Tapani har ge-nomf¨ort justeringar av slutligt rapportmanus 2009-08-19. Projektledarens n¨armaste chef Maud G¨othe-Lundgren har d¨arefter granskat och godk¨ant publikationen f¨or publicering 2009-08-24.

Quality review

Internal peer review was performed on 2009-08-19 by Johan Olstam.

Andreas Tapani has made alterations to the final manuscript of the report 2009-08-19. The research director of the project manager Maud G¨othe-Lundgren examined and ap-proved the report for publication on 2009-08-24.

Inneh ˚allsf ¨orteckning

Sammanfattning . . . 5

Summary . . . 7

1 Inledning . . . 9

2 Studerade utformningsalternativ och trafikfl ¨oden . . . 10

3 Simulering . . . 12

4 Hastighet-fl ¨odessamband . . . 13

4.1 Tv ˚a-f ¨altig landsv ¨ag . . . 13

4.2 Konventionell 2+1-v ¨ag . . . 14

4.3 “Glesa” 2+1-utformningar . . . 16

5 Slutsatser . . . 20

Hastighet–fl¨odessamband f¨or m¨otesfria landsv¨agsutformningar av Kerstin Robertson och Andreas Tapani

VTI

581 95 Link¨oping

Sammanfattning

V¨agverket unders¨oker m¨ojligheten att installera mittr¨acken p˚a smalare landsv¨agar med v¨agbredd ner till 9 m. De v¨agavsnitt som f˚ar mittr¨acke kommer ocks˚a att kompletteras med omk¨orningsk¨orf¨alt s˚a att den omk¨orbara l¨angden blir minst 15 %. V¨agarna f˚ar allts˚a i huvudsak ett k¨orf¨alt per riktning. Resultatet blir en m¨otesfri “gles” 2+1-v¨ag.

VTI har med anledning av denna satsning, p˚a uppdrag av V¨agverket, tagit fram hastighet– fl¨odessamband f¨or “glesa” 2+1-v¨agar med varierande andel omk¨orbar l¨angd per riktning. Hastighet–fl¨odessambanden ¨ar baserade p˚a simulering med VTI:s simuleringsmodell f¨or landsv¨agstrafik, RuTSim. F¨or att m¨ojligg¨ora j¨amf¨orelser med konventionella v¨agtyper har ¨aven hastighet–fl¨odessamband f¨or tv˚af¨altig landsv¨ag och konventionell 2+1-v¨ag ta-gits fram med samma metod.

Omk¨orningsk¨orf¨altens l¨angd har f¨or de “glesa” utformningarna antagits vara 850 m. P˚a den konventionella 2+1-v¨agen har omk¨orningsk¨orf¨altsl¨angden antagits vara 1 500 m. Samtliga utformningsalternativ har studerats f¨or en linjef¨oring som ej inneb¨ar n˚agra framkomlighetsrestriktioner.

De framtagna hastighet–fl¨odessambanden visar att den traditionella tv˚af¨altiga utform-ningen ger h¨ogst reshastigheter vid l˚aga fl¨oden. Vid h¨ogre fl¨oden begr¨ansas reshas-tigheterna p˚a tv˚af¨altsv¨agen d˚a sv˚arigheter att k¨ora om l˚angsammare fordon uppst˚ar. Omk¨orningsk¨orf¨alten p˚a den konventionella 2+1-utformningen ger dock goda omk¨or-ningsm¨ojligheter ¨aven vid h¨ogre fl¨oden varf¨or denna v¨agutformning ger h¨ogst reshas-tigheter vid antagna maxfl¨oden. De kortare omk¨orningsk¨orf¨alten p˚a de “glesa” 2+1-utformningarna ger ej tillr¨acklig m¨ojlighet till k¨oavveckling under simuleringen. Res-hastigheterna p˚a de “glesa” utformningarna begr¨ansas d¨arf¨or redan vid l˚aga fl¨oden och blir totalt s¨att ocks˚a l¨agre ¨an f¨or b˚ade den tv˚af¨altiga v¨agen och den konventionella 2+1-utformningen. Fortsatt arbete inkluderar analys av effekter av omk¨orningsk¨orf¨altens l¨angd p˚a “glesa” m¨otesfria landsv¨agsutformningar.

Slutligen b¨or det p˚apekas att inom ramen f¨or det nya hastighetsgr¨anssystemet kommer hastighetsgr¨ansen f¨or den absoluta merparten av konventionella 2+1-v¨agar att h¨ojas fr˚an 90 till 100 km/h p˚a grund av de goda trafiks¨akerhetsegenskaperna. Detsamma g¨aller f¨or kommande utformningar av “gles” 2+1-v¨ag med mittr¨acke, som ocks˚a f˚ar hastighets-gr¨ans 100 km/h. Detta inneb¨ar att hastigheten f¨or personbil uppskattningsvis ¨okar med 4 – 5 km/h f¨or alla fl¨oden j¨amf¨ort med de reshastigheter som redovisas i denna rapport. D¨armed kommer en “gles” 2+1-v¨ag med hastighetsgr¨ans 100 km/h genomg˚aende att f˚a en h¨ogre reshastighet f¨or personbil ¨an den normala tv˚a-f¨altiga 9 m-v¨agen med hastig-hetsgr¨ans 90 km/h. F¨or m˚anga tv˚a-f¨altiga v¨agar kommer dessutom hastighastig-hetsgr¨ansen att s¨ankas till 80 km/h.

Speed–flow relationships for rural road designs with oncoming traffic separation by Kerstin Robertson and Andreas Tapani

VTI (Swedish National Road and Transport Research Institute) SE-581 95 Link¨oping, Sweden

Summary

The Swedish Road Administration is planning to install median barriers on narrow two-lane rural roads with paved carriageway widths down to 9 m. Overtaking two-lanes will be added on the road sections where barriers are installed. The added overtaking lanes will make it possible to overtake on at least 15 per cent of the road length. The narrow roads with median barrier will therefore mostly get one lane per direction. The result will be a “sparse” 2+1-road as opposed to the conventional swedish 2+1-design with a continuous overtaking lane that is alternating between the two driving directions.

VTI has, by commission of the Swedish Road Administration, constructed speed–flow relationships for “sparse” 2+1-roads with different percentages of the road lengths inclu-ding an overtaking lane. The speed–flow relationships are based on simulation using the Rural Traffic Simulator (RuTSim). Speed-flow relationships for a normal two-lane road and a conventional 2+1-road have also been constructed using the same method to allow comparison of the “sparse” 2+1-road designs with conventional designs.

The length of the overtaking lanes has been assumed to be 850 m on the “sparse” road designs and 1 500 m on the conventional 2+1-design. Moreover, the road alignment has been assumed not to place any additional restrictions on the quality-of-service.

The resulting speed–flow relationships indicate that the highest speeds are obtained on the two-lane road during low volume conditions. The possibility to overtake slower traf-fic is however limited on the two-lane road in higher traftraf-fic flows. The overtaking la-nes on the conventional 2+1-design does however allow overtaking also in higher traffic flows. The highest speeds in high volume conditions are therefore obtained on the con-ventional 2+1-road. The shorter overtaking lanes on the “sparse” 2+1-designs does not allow sufficient platoon discharge. The speeds on the “sparse” designs are consequently influenced already in low volume conditions and will also be lower than the speeds on the conventional road designs. This is why further research related to this work include analysis of the impact of the overtaking lane length on “sparse” road designs including a median barrier.

It is necessary to relate the presented speed–flow relationships to the ongoing revision of the Swedish speed limit system. In the revision, the speed limit on most of the con-ventional 2+1-roads will be increased from 90 to 100 km/h. This increase will also be implemented for “sparse” 2+1-designs including a median barrier. The increased speed limit will give rise to an increase in passenger car speeds of about 4 to 5 km/h compared to the speeds presented in this work. The speeds on a “sparse” 2+1-road with speed limit 100 km/h will therefore be higher than the speeds on a two-lane road with speed limit 90 km/h. The speed limit on many two-lane highways will also be lowered to 80 km/h.

1

Inledning

Som en del i ett ˚atg¨ardspaket f¨or ¨okad s¨akerhet p˚a landsv¨agar unders¨oker V¨agverket

m¨ojligheten att installera mittr¨acken p˚a smalare landsv¨agar. Den minsta belagda v¨agbredden f¨or installation av mittr¨acke ¨ar 9 m. V¨agarna kommer ¨aven att kompletteras med omk¨or-ningsk¨orf¨alt. Den omk¨orningsbara l¨angden blir som minst 15 % per riktning. Omk¨or-ningsk¨orf¨alten kommer ocks˚a att g¨oras kortare ¨an de tv˚a-f¨altiga st¨ackorna p˚a en kon-ventionell 2+1-v¨ag med ett kontinuerligt v¨axlande omk¨orningsk¨orf¨alt. Resultatet av in-stallation av mittr¨acke och komplettering med omk¨orningsk¨orf¨alt blir en m¨otesfri “gles 2+1-v¨ag”. V¨agen f˚ar i huvudsak ett k¨orf¨alt per riktning. Omk¨orning av l˚angsammare fordon ¨ar som f¨or konventionell 2+1-v¨ag m¨ojlig med hj¨alp av omk¨orningsk¨orf¨alt. VTI har med anledning av denna satsning f˚att uppdraget att studera framkomligheten p˚a “glesa” 2+1-v¨agar. Syftet med denna studie ¨ar att unders¨oka hur andelen omk¨orbar l¨angd p˚averkar de resulterande reshastigheterna. Hastighet–fl¨odessamband ska tas fram f¨or varierande andel omk¨orbar l¨angd och f¨or tv˚a olika trafiksammans¨attningar. F¨or att m¨ojligg¨ora j¨amf¨orelser med befintliga v¨agutformningar ska ¨aven hastighet–fl¨odessamband f¨or 9 m bred tv˚af¨altig landsv¨ag samt konventionell 2+1-utformning tas fram med samma metod. Hastighet–fl¨odessambanden ska baseras p˚a simuleringar med VTI:s simulerings-modell f¨or landsv¨agstrafik, RuTSim (Tapani, 2005b).

2

Studerade utformningsalternativ och trafikfl ¨oden

F¨or att undvika hastighetsp˚averkan fr˚an linjef¨oringen ¨ar v¨agen f¨or samtliga studerade utformningsalternativ rak och utan vertikala lutningar. V¨agl¨andgen, 8 500 m, ¨ar ocks˚a lika f¨or samtliga v¨agutformningsalternativ.

Den studerade 9 m breda tv˚a-f¨altiga v¨agen har inga omk¨orningsrestriktioner. Sikten l¨angs v¨agen har antagits motsvara siktklass 2 (V¨agverket, 2001). Den tv˚a-f¨altiga v¨ag-utformningen visas schematiskt i figur 2.1.

Figur 2.1 Tv˚a-f¨altig v¨ag.

Den konventionella 2+1-utformningen som studerats har ett v¨axlande 1 500 m l˚angt k¨orningsk¨orf¨alt. P˚a den studerade v¨agl¨angden 8 500 m ryms d¨arigenom tv˚a hela om-k¨orningsk¨orf¨alt samt en del av det tredje omom-k¨orningsk¨orf¨altet. V¨agen har dock model-lerats inklusive hela det tredje omk¨orningsk¨orf¨altet, se figur 2.2. F¨or hastighet–fl¨odes-sambanden har reshastigheter ber¨aknats ¨over den kortare 8 500 m l˚anga str¨ackan. Vid simuleringarna kommer de sista 100 metrarna av omk¨orningsk¨orf¨alten att fungera som ¨overg˚angsstr¨acka till de efterf¨oljande en-f¨altiga str¨ackorna. Den omk¨orbara l¨angden f¨or den konventionella 2+1-v¨agen blir s˚aledes ca 45 % av v¨agens totala l¨angd vilket ocks˚a motsvarar maximal omk¨orbar l¨angd f¨or 2+1-v¨ag i praktiken.

Figur 2.2 Konventionell 2+1-v¨ag (en riktning).

Omk¨orningsk¨orf¨alten p˚a de “glesa” 2+1-utformningarna har enlighet V¨agverkets f¨orslag antagits vara 850 m l˚anga. “Glesa” 2+1-v¨agar med 10, 20 respektive 30 % tv˚a-f¨altig v¨ag per riktning har studerats. P˚a samma s¨att som f¨or den konventionella 2+1-v¨agen funge-rar den sista biten av omk¨orningsk¨orf¨alten som ¨overg˚angsstr¨acka till en-f¨altiga avsnitt. Den omk¨orbara l¨angden blir d¨arf¨or 9, 18 och 27 % f¨or “glesa” utformningar med 10, 20 respektive 30 % tv˚a-f¨altig v¨ag per riktning.

F¨or utformningen med 10 % tv˚a-f¨altig v¨ag ger detta ett omk¨orningsf¨alt p˚a den studerade v¨agl¨angden 8 500 m, se figur 2.3. Omk¨orningsk¨orf¨altet har placerats i slutet av den stu-derade str¨ackan f¨or att k¨ouppbyggnaden p˚a det enf¨altiga avsnittet ska motsvara den p˚a en l¨angre v¨ag med 10 % omk¨orbar l¨angd.

Figur 2.3 Gles 2+1-v¨ag, 10 % tv˚a-f¨altig v¨ag (en riktning).

F¨or de “glesa” 2+1-utformningarna med 20 respektive 30 % tv˚a-f¨altig v¨ag rymms tv˚a respektive tre omk¨orningsk¨orf¨alt p˚a den studerade str¨ackan. Dessa omk¨orningsk¨orf¨alt

har f¨ordelats ut j¨amt ¨over str¨ackan enligt figur 2.4 och 2.5.

Figur 2.4 Gles 2+1-v¨ag, 20 % tv˚a-f¨altig v¨ag (en riktning).

Figur 2.5 Gles 2+1-v¨ag, 30 % tv˚a-f¨altig v¨ag (en riktning).

Samtliga v¨agutformningsalternativ har studerats f¨or tv˚a trafiksammans¨attningar med 10 respektive 15 % tunga fordon. F¨or att konstruera hastighet–fl¨odessamband har reshastig-heter f¨or de olika utformningsalternativen vid fl¨odesniv˚aerna 200, 500 och 800 fordon per timme i den h¨ogst belastade riktningen ber¨aknats. De tv˚a senare timfl¨odena ¨ar valda

f¨or att motsvara vardagsmax samt topptrafik vid ˚ADT ca 10 000. Trafiken i en riktning

p˚a de m¨otesfria utformningarna antas ej vara p˚averkad av trafik i den m¨otande riktning-en. F¨or tv˚af¨altsv¨agen har riktningsf¨ordelningen antagits vara 50/50 vid fl¨odet 200 f/h, 55/45 vid 500 f/h och 60/40 vid 800 f/h. Dessa riktningsf¨ordelningar ¨ar valda f¨or att ska-pa representativa trafiksituationer vid h¨ogre fl¨oden p˚a tv˚af¨altsv¨agen.

Fria fordons reshastigheter ¨over str¨ackan har ocks˚a ber¨aknats f¨or att uppskatta nollpunk-ten i hastighet–fl¨odessambanden. Eftersom den valda linjef¨oringen ej inneb¨ar n˚agra be-gr¨ansningar blir frifordonshastigheterna oberoende av utformningsalternativen.

3

Simulering

Reshastigheter f¨or de olika utformningsalternativen vid olika fl¨odesniv˚aer och trafik-sammans¨attningar har ber¨aknats med hj¨alp av simulering med VTI:s simuleringsmodell f¨or landsv¨agstrafik, RuTSim (Tapani, 2005b). De tre “glesa” 2+1-utformningarna, den tv˚af¨altiga v¨agen och den konventionella 2+1-v¨agen tillsammans med tre fl¨odesniv˚aer och tv˚a trafiksammans¨attningar samt ber¨akning av frifordonshastigheter gav ett simule-ringsexperiment med 30+1 kombinationer av v¨agutformning, andel tung trafik och fl¨ode. F¨or att undvika randeffekter i simuleringen adderades 1 000 m v¨ag till b˚ada ¨andar av den 8 500 m l˚anga studerade str¨ackan f¨or samtliga utformningsalternativ. Reshastigheter ber¨aknades dock endast f¨or den 8 500 m l˚anga str¨ackan. Inga data samlades heller in under de f¨orsta 15 simulerade minuterna, detta f¨or att s¨akerst¨alla att samtliga fordon som bidrar till resultaten har “upplevt” r¨att trafikfl¨ode.

I denna studie j¨amf¨ors olika v¨agutformningsalternativ i allm¨anhet. Det ¨ar s˚aledes ingen specifik v¨agstr¨acka som modelleras. Standardv¨arden f¨or alla modellparametrar och has-tighetsanspr˚ak har d¨arf¨or anv¨ants, se Tapani (2005a). F¨or den tv˚af¨altiga v¨agen har ocks˚a en standard-siktbeskrivning motsvarande siktklass 2 anv¨ants.

RuTSim ¨ar en stokastisk simuleringsmodell och resultatet fr˚an en simulering varierar d¨arf¨or med det slumptalsfr¨o som ges som indata till modellen. Genom att g¨ora upprepa-de simuleringar med varieranupprepa-de slumptalsfr¨o kan konfiupprepa-densintervall f¨or resultaten bildas. De reshastigheter och konfidensintervall som redovisas i avsnitt 4 ¨ar samtliga baserade p˚a fem upprepningar med olika slumpfr¨on.

4

Hastighet-fl ¨odessamband

I det h¨ar avsnittet redovisas hastighet–fl¨odessamband f¨or de studerade utformningsal-ternativen baserade p˚a simuleringarna beskrivna i avsnitt 3. De horisontella mark¨orerna i figurerna markerar resulterande 95 %-konfidensintervall fr˚an simuleringarna. F¨or var-je utformningsalternativ redovisas separata hastighet–fl¨odessamband f¨or 10 respektive 15 % tunga fordon. F¨or den tv˚a-f¨altiga v¨agen redovisas ¨aven samband f¨or den mindre belastade riktningen.

4.1 Tv ˚a-f ¨altig landsv ¨ag

Figur 4.1 och 4.2 visar hastighet–fl¨odessamband f¨or den h¨ogre respektive mindre belas-tade riktningen p˚a tv˚af¨altsv¨agen med 10 % tunga fordon. Som synes i figurerna

p˚aver-Figur 4.1 Hastighet–fl¨odessamband f¨or personbil (Pb), lastbil (Lb) och lastbil med sl¨ap (Lbs) f¨or den h¨ogst belastade riktningen p˚a tv˚a-f¨altig v¨ag, 10 % tunga fordon.

kas reshastigheterna i liten utstr¨ackning upp till fl¨odet 200 f/h. De till synes ¨okande has-tigheterna i den mindre belastade riktningen vid fl¨odet 200 f/h beror troligen p˚a ¨okade hastighetsanspr˚ak under omk¨orning tillsammans med goda m¨ojligheter att k¨ora om vid l˚aga fl¨oden. De antagna siktl¨angderna i den l¨agre belastade riktningen var ocks˚a b¨attre ¨an motsvarande siktl¨angder i den h¨ogre belastade riktningen, reshastigheterna i den h¨ogre belastade riktningen ¨okade d¨arf¨or inte vid fl¨odet 200 f/h. F¨or h¨ogre fl¨oden i den h¨ogre belastade riktningen begr¨ansas omk¨orningsm¨ojligheterna f¨or det l¨agre m¨otande fl¨odet d˚a antalet luckor med tillr¨acklig storlek f¨or att m¨ojligg¨ora omk¨orning minskar. Hastighet–fl¨odessambandet f¨or den mindre belastade riktningen i figur 4.2 f˚ar d¨arf¨or brantare lutning ¨an motsvarande hastighet–fl¨odessamband f¨or den h¨ogre belastande rikt-ningen i figur 4.1.

Hastighet–fl¨odessamband f¨or den tv˚af¨altiga v¨agen med 15 % tunga fordon visas i figur 4.3 och 4.4 f¨or den h¨ogre respektive mindre belastade riktningen. P˚a samma s¨att som

Figur 4.3 Hastighet–fl¨odessamband f¨or personbil (Pb), lastbil (Lb) och lastbil med sl¨ap (Lbs) f¨or den h¨ogst belastade riktningen p˚a tv˚a-f¨altig v¨ag, 15 % tunga fordon.

f¨or tv˚af¨altsv¨agen med 10 % tunga fordon p˚averkas reshastigheterna i liten utstr¨ackning upp till fl¨odet 200 f/h. De tillsynes ¨okande hastigheterna i den mindre beslastade rikt-ningen beror som tidigare diskuterats troligen p˚a ¨okade hastighetsanspr˚ak under omk¨or-ning. Reshastigheterna f¨or personbilar vid 15 % tunga fordon ¨ar f¨or samtliga fl¨odes-niv˚aer 0,5 till 1,5 km/h l¨agre ¨an motsvarande reshastigheter vid 10 % tunga fordon. De ovan redovisade hastighet–fl¨odessambanden f¨or tv˚a-f¨altig landsv¨ag st¨ammer v¨al ¨overens med empiriska data och analytiska modeller (se V¨agverket, 2001).

4.2 Konventionell 2+1-v ¨ag

Figur 4.5 och 4.6 inneh˚aller hastighet–fl¨odessamband f¨or konventionell 2+1-v¨ag och trafik med 10 respektive 15 % tunga fordon. F¨or 2+1-v¨agen f˚as en hastighetss¨ankning redan vid fl¨odet 200 f/h. Denna hastighetss¨ankning beror p˚a k¨ouppbyggnad p˚a grund av l˚angsammare fordon p˚a en-f¨altiga avsnitt. F¨or h¨ogre fl¨oden ger dock 2+1-utformningen h¨ogre reshastigheter ¨an tv˚af¨altsv¨agen. Vid h¨ogre fl¨oden minskar m¨ojligheterna till om-k¨orning p˚a den 9 m breda tv˚af¨altsv¨agen vilket resulterar i s¨ankta reshastigheter. P˚a 2+1-v¨agen ger omk¨orningsk¨orf¨alten goda m¨ojligheter till omk¨orning ¨aven i h¨ogre fl¨oden och d¨arigenom blir ocks˚a reshastigheterna h¨ogre ¨an f¨or tv˚af¨altsv¨agen. ¨Okad andel tung trafik

Figur 4.4 Hastighet–fl¨odessamband f¨or personbil (Pb), lastbil (Lb) och lastbil med sl¨ap (Lbs) f¨or den mindre belastade riktningen p˚a tv˚a-f¨altig v¨ag, 15 % tunga fordon.

Figur 4.5 Hastighet–fl¨odessamband f¨or personbil (Pb), lastbil (Lb) och lastbil med sl¨ap (Lbs) f¨or konventionell 2+1-v¨ag, 10 % tunga fordon.

Figur 4.6 Hastighet–fl¨odessamband f¨or personbil (Pb), lastbil (Lb) och lastbil med sl¨ap (Lbs) f¨or konventionell 2+1-v¨ag, 15 % tunga fordon.

ger ocks˚a p˚a samma s¨att som f¨or tv˚af¨altsv¨agen l¨agre reshastigheter.

F¨or den konventionella 2+1-v¨agen ger simuleringen upphov till n˚agot l¨agre reshastighe-ter ¨an vad tidigare empiriska data har visat (se Carlsson, 2003). Det finns s˚aledes vissa effekter p˚a m¨otesfria landsv¨agar som ej f˚angas upp av modellen.

4.3 “Glesa” 2+1-utformningar

Reshastigheter f¨or den “glesa” 2+1-utformningen med 10 % tv˚a-f¨altig v¨ag redovisas ge-nom hastighet–fl¨odessambanden i figur 4.7 och 4.8 f¨or trafik med 10 respektive 15 % tunga fordon. Som synes i figurerna p˚averkas reshastigheten f¨or personbilar kraftigt

re-Figur 4.7 Hastighet–fl¨odessamband f¨or personbil (Pb), lastbil (Lb) och lastbil med sl¨ap (Lbs) f¨or gles 2+1-v¨ag med 10 % tv˚a-f¨altig v¨ag, 10 % tunga fordon.

dan vid fl¨odet 200 f/h. Det 850 m l˚anga omk¨orningsk¨orf¨altet ¨ar s˚aledes inte tillr¨ackligt f¨or att motverka f¨ordr¨ojningen och avveckla k¨oerna fr˚an det l˚anga en-f¨altiga avsnittet. Som f¨or de tidigare beskrivna v¨agutformningarna ger ¨okad andel tung trafik s¨ankta

Figur 4.8 Hastighet–fl¨odessamband f¨or personbil (Pb), lastbil (Lb) och lastbil med sl¨ap (Lbs) f¨or gles 2+1-v¨ag med 10 % tv˚a-f¨altig v¨ag, 15 % tunga fordon.

hastigheter f¨or personbilar.

En ¨okad andel omk¨orbar l¨angd b¨or resultera i ¨okade reshastigheter f¨or personbilar. En s˚adan ¨okning kan ocks˚a observeras i hastighet–fl¨odessambanden f¨or gles 2+1-v¨ag med 20 % tv˚a-f¨altig v¨ag som visas i figur 4.9 och 4.10. Reshastigheterna f¨or personbilar

Figur 4.9 Hastighet–fl¨odessamband f¨or personbil (Pb), lastbil (Lb) och lastbil med sl¨ap (Lbs) f¨or gles 2+1-v¨ag med 20 % tv˚a-f¨altig v¨ag, 10 % tunga fordon.

p˚averkas dock kraftigt vid l˚aga fl¨oden ¨aven f¨or v¨agen med 20 % tv˚a-f¨altig v¨ag per rikt-ning. Det extra omk¨orningsk¨orf¨altet ¨ar inte tillr¨ackligt f¨or att avveckla de k¨oer som upp-st˚ar.

Om den 8 500 m l˚anga “glesa” 2+1-v¨agen kompletteras med ett ytterligare omk¨ornings-k¨orf¨alt blir andelen tv˚a-f¨altig v¨ag 30 %. Antalet omk¨orningsomk¨ornings-k¨orf¨alt, 3 st, ¨ar nu lika som

Figur 4.10 Hastighet–fl¨odessamband f¨or personbil (Pb), lastbil (Lb) och lastbil med sl¨ap (Lbs) f¨or gles 2+1-v¨ag med 20 % tv˚a-f¨altig v¨ag, 15 % tunga fordon.

andelen omk¨orbar l¨angd. I figur 4.11 och 4.12 visas hastighet–fl¨odessamband f¨or den “glesa” 2+1-v¨agen med 30 % tv˚a-f¨altig v¨ag per riktning. J¨amf¨ort med hastigheterna f¨or

Figur 4.11 Hastighet–fl¨odessamband f¨or personbil (Pb), lastbil (Lb) och lastbil med sl¨ap (Lbs) f¨or gles 2+1-v¨ag med 30 % tv˚a-f¨altig v¨ag 10 % tunga fordon.

de “glesa” utformningarna med 10 och 20 % tv˚a-f¨altig v¨ag ¨ar reshastigheterna h¨ogre p˚a den “glesa” utformningen med 30 % tv˚a-f¨altig v¨ag. Reshastigheterna f¨or personbi-lar ¨ar dock betyligt l¨agre ¨an motsvarande hastigheter p˚a den konventionella 2+1-v¨agen. Denna hastighetsskillnad kan som noterats ovan till st¨orsta delen tillskrivas de kortare omk¨orningsk¨orf¨alten och de l¨angre en-f¨altiga str¨ackorna p˚a den “glesa” utformningen. De 850 m korta omk¨orningsk¨orf¨alten ger inte m¨ojlighet till avveckling av l¨angre k¨oer och d¨arigenom ¨okar f¨ordr¨ojningen p˚a de en-f¨altiga avsnitten.

De resulterande reshastigheterna p˚a den konventionella 2+1-v¨agen var n˚agot l¨agre ¨an vad som uppm¨atts i f¨alt. Detta kan ocks˚a antas g¨alla de “glesa” 2+1-utformningarna. F¨orv¨antade reshastigheter p˚a “glesa” m¨otesfria utformningar blir d¨arf¨or n˚agot h¨ogre ¨an

Figur 4.12 Hastighet–fl¨odessamband f¨or personbil (Pb), lastbil (Lb) och lastbil med sl¨ap (Lbs) f¨or gles 2+1-v¨ag med 30 % tv˚a-f¨altig v¨ag, 15 % tunga fordon.

5

Slutsatser

Hastighet–fl¨odessamband f¨or normal tv˚a-f¨altig landsv¨ag, konventionell 2+1-v¨ag samt “gles” 2+1-v¨ag med varierande andel omk¨orbar l¨angd har konstruerats baserat p˚a simu-lering med VTI:s simusimu-leringsmodell f¨or landsv¨agstrafik, RuTSim. Simusimu-leringsmetoden gav ett direkt s¨att att studera sambandet mellan v¨agutformning och reshastighet. F¨or tv˚a-f¨altsv¨agen kunde ¨aven riktningsf¨ordelningens inverkan p˚a hastighet–fl¨odessambandet studeras.

Vid l˚aga fl¨oden ger den normala tv˚af¨altsv¨agen h¨ogst reshastigheter. F¨or de m¨otesfria v¨agutformningarna uppst˚ar en f¨ordr¨ojning p˚a grund av k¨ouppbyggnad p˚a en-f¨altiga av-snitt redan vid relativt l˚aga fl¨oden. Den konventionella 2+1-v¨agen ger dock h¨ogst reshas-tigheter vid h¨ogre fl¨oden d˚a omk¨orningsk¨orf¨alten ger goda m¨ojligheter till omk¨orning i h¨ogre fl¨oden samtidigt som omk¨orningsm¨ojligheterna begr¨ansas kraftigt p˚a tv˚af¨alts-v¨agen vid h¨ogre fl¨oden. Omk¨orningsk¨orf¨alten p˚a de “glesa” 2+1-utformningarna har antagits vara 850 m l˚anga j¨amf¨ort med 1 500 m l˚anga omk¨orningsk¨orf¨alt p˚a den kon-ventionella 2+1-v¨agen. Dessa korta omk¨orningsk¨orf¨alt visade sig inte vara tillr¨ackliga f¨or att avveckla l¨angre k¨oer under simuleringen. Det vill s¨aga, f¨or f˚a fordon hann ge-nomf¨ora omk¨orningar innan omk¨orningsk¨orf¨altens slut. Reshastigheterna p˚a de “glesa” 2+1-utformningarna blev d¨arf¨or l¨agre ¨an reshastigheterna f¨or den h¨ogst belastade rikt-ningen p˚a tv˚af¨altsv¨agen.

Effekter av omk¨orningsk¨orf¨altens l¨angd ¨ar ett mycket intressant ¨amne f¨or fortsatt arbete. J¨amf¨orelse av hastighet–fl¨odessambanden f¨or gles 2+1-v¨ag med 30 % omk¨orbar l¨angd och den konventionella 2+1-v¨agen visar att omk¨orningsk¨orf¨altens l¨angd kan ha stor in-verkan p˚a framkomligheten. Vid en ¨okning av andelen tv˚a-f¨altig v¨ag fr˚an 10 till 30 % f¨or de “glesa” utformningarna ¨okar andelen omk¨orbar l¨angd fr˚an 9 % till 27 %, dvs. en ¨okning med 18 procentenheter. Denna ¨okning ger vid fl¨odet 500 f/h och 15 % tunga fordon en ¨okning av reshastigheten f¨or personbil med ca 2,8 km/h. Andelen omk¨orbar l¨angd f¨or den konventionella 2+1-v¨agen ¨ar 45 %, dvs. 18 procentenheter h¨ogre ¨an f¨or den “glesa” utformningen med 30 % tv˚a-f¨altig v¨ag. Skillnaden i reshastighet f¨or per-sonbilar vid fl¨odet 500 f/h och 15 % tunga fordon blir mellan dessa tv˚a utformningar ca 3,6 km/h. Vid ¨okad andel omk¨orbar l¨angd kan d¨arf¨or de l¨angre omk¨orningsf¨alten p˚a den konventionella 2+1-v¨agen approximativt antas ge 29 % st¨orre ¨okning av res-hastigheterna ¨an de kortare omk¨orningsf¨alten p˚a de “glesa” 2+1-utformningarna. Det finns s˚aledes anledning att studera effekten av varierande omk¨orningsk¨orf¨altsl¨angd p˚a “glesa” 2+1-utformningar. Simulering av “glesa” 2+1-utformningar med varierande omk¨orningsk¨orf¨altsl¨angd blir en viktig del i ett s˚adant arbete. Dessutom b¨or de resulte-rande reshastigheternas k¨anslighet f¨or f¨or¨andringar i omk¨ornings- och v¨avningsmodellen i RuTSim analyseras f¨or att uppskatta effekten av eventuella f¨or¨andringar i f¨orarbeteende p˚a kortare omk¨orningsk¨orf¨alt.

Slutligen b¨or det p˚apekas att inom ramen f¨or det nya hastighetsgr¨anssystemet kommer hastighetsgr¨ansen f¨or den absoluta merparten av konventionella 2+1-v¨agar att h¨ojas fr˚an 90 till 100 km/h p˚a grund av de goda trafiks¨akerhetsegenskaperna. Detsamma g¨aller f¨or kommande utformningar av “gles” 2+1-v¨ag med mittr¨acke, som ocks˚a f˚ar 100 km/h. Detta inneb¨ar att hastigheten f¨or personbil ¨okar med uppskattningsvis 4 till 5 km/h f¨or alla fl¨oden j¨amf¨ort med figur 4.5 – 4.12. D¨armed kommer en “gles” 2+1-v¨ag med 100 km/h genomg˚aende att f˚a en h¨ogre reshastighet f¨or personbil ¨an den normala tv˚a-f¨altiga 9 m-v¨agen med hastighetsgr¨ans 90 km/h. F¨or m˚anga tv˚a-f¨altiga v¨agar kommer dessutom has-tighetsgr¨ansen att s¨ankas till 80 km/h.

Referenser

Carlsson, A. (2003). Uppf¨oljning av m¨otesfria v¨agar. halv˚arsrapport 2002:1. VTI notat 9-2003, VTI, Link¨oping.

Tapani, A. (2005a). A Traffic Simulation Modeling Framework for Rural Highways. Lic. avhandling, Link¨opings universitet, Norrk¨oping.

Tapani, A. (2005b). Versatile model for simulation of rural road traffic. Transportation

Research Record 1934, 169–178.

www.vti.se vti@vti.se

VTI är ett oberoende och internationellt framstående forskningsinstitut som arbetar med forskning och utveckling inom transportsektorn. Vi arbetar med samtliga trafikslag och kärnkompetensen finns inom områdena säkerhet, ekonomi, miljö, trafik- och transportanalys, beteende och samspel mellan människa-fordon-transportsystem samt inom vägkonstruktion, drift och underhåll. VTI är världsledande inom ett flertal områden, till exempel simulatorteknik. VTI har tjänster som sträcker sig från förstudier, oberoende kvalificerade utredningar och expertutlåtanden till projektledning samt forskning och utveckling. Vår tekniska utrustning består bland annat av körsimulatorer för väg- och järnvägstrafik, väglaboratorium, däckprovnings-anläggning, krockbanor och mycket mer. Vi kan även erbjuda ett brett utbud av kurser och seminarier inom transportområdet.

VTI is an independent, internationally outstanding research institute which is engaged on research and development in the transport sector. Our work covers all modes, and our core competence is in the fields of safety, economy, environment, traffic and transport analysis, behaviour and the man-vehicle-transport system interaction, and in road design, operation and maintenance. VTI is a world leader in several areas, for instance in simulator technology. VTI provides services ranging from preliminary studies, highlevel independent investigations and expert statements to project management, research and development. Our technical equipment includes driving simulators for road and rail traffic, a road laboratory, a tyre testing facility, crash tracks and a lot more. We can also offer a broad selection of courses and seminars in the field of transport.

HUVUDKONTOR/HEAD OFFICE

LINKÖPING BORLÄNGE STOCKHOLM GÖTEBORG

POST/MAIL SE-581 95 LINKÖPING POST/MAIL BOX 920 POST/MAIL BOX 55685 POST/MAIL BOX 8077 TEL +46(0)13 20 40 00 SE-781 27 BORLÄNGE SE-102 15 STOCKHOLM SE-402 78 GÖTEBORG