Gps Ul Leica Sr20

Rezumat

Datorită creșteri numărului de autovehicule străzile au devenit din ce în ce mai neîncăpătoare astfel încât în traficul urban apar ambuteiaje. Pentru rezolvarea acestei probleme se caută noi soluții de fluidizare a traficului și optimizarea intersecțiilor .În acest scop a fost abordată și lucrarea de față care dorește optimizarea unei intersecții de tip T cu ajutorul GPS-ului cu 2 receptoare.

Lucrarea are la baza noțiuni generale despre GPS (Global Positioning System → sistemul global de poziționare) care sunt necesare pentru a putea folosi dispozitivul LEICA SR 20. În cele ce vor urmă vor fi prezentate componentele sistemului GPS, structura semnalului, determinarea poziției, metode de măsurare etc.

Optimizarea intersecției a început printr-o analiză a locației aleasă, pentru efectuarea acestui pas a fost necesară și o analiză a sosirii autovehiculelor într-un punct pentru a deduce cât de circulat este intersecția, tipul de vehicule care circulă în intersecție și importanta ei.

După care va urma o etapă premergătoare măsurătorilor care implică o fază de documentare, proiectare a rețelei de sprijin, recunoașterea terenului și a punctelor ce urmează a fi staționate cu receptoare GPS

În urmă acestei analize să constatat o serie de neregularități cum ar fi nerespectarea dimensiunilor geometrice ale intersecției, amenajarea unor locuri de parcare de scurtă durată în dreptul intersecției, lipsa de marcaje rutiere, aceste probleme ducând la blocarea intersecției în orele de vârf.

În vederea rezolvări acestei probleme a fost necesară măsurarea intersecției cu ajutorul sistemului LEICA SR 20 pentru obținerea dimensiunilor inițiale ale intersecției. Punctele colectate cu ajutorul celor 2 receptoare mobile au fost prelucrate cu ajutorul softului leica geo ofiice și autocad. Din aceste măsurători sa dedus că intersecția nu respectă standardele de proiectare. Pentru a putea redimensionă intersecția a fost nevoie de un calcul al lărgiri în curbă

În urmă studiului efectuat să ajuns la concluzia că pentru optimizarea intersecției este nevoie de lărgirea intersecției, modificarea locurilor de parcare și efectuarea marcajelor astfel obinanduse o intersecție bine dimensionată respectanda standardele de proiectare.

Summary

Due to the increasing number of vehicles, the streets are becoming more crowded in such a way that traffic jams appear every day in the urban traffic. For solving this issue, new solutions for making the traffic more beareable and optimising the intersections. In light of this issues, the purpose of this paper is to optimise a T type intersection with the help of the 2 receptors GPS.

This thesis has a base of general knowledge regardind the GPS Global Positioning System) which are necessary for using the Leica SR 20 device. In the following chapters there will be presented the components of the GPS system, the structure of the signal. Determining the position and measuring methods.

Optimising the intersection began with an analysis of the chosen location and for this step it was also necessary an analysis of the arrival of vehicles in a point to calculate how used this intersection is , the types of vehicles which use it and its importance, after which a step that requires documentation and designing a helping network, recon of the field and of the points that will be used by the GPS will follow.

After this analysis there are stated a series of flaws such as inapropiate dimensions of the intersection, fitting parking spaces for a short period , lack of markings, all these problems leading to traffic jams at rush hour.

In an effort to solve this issue it was necessary to measure the intersection with the help of the LEICA SR 20 for obtaining the initial dimensions of the intersection. The points collected with the 2 mobile receptors were then processed with the leica geo soft and autocad. It was deduced that the intersection did not respect the standards and a calculus for widening the curve was necessary.

To conclude this study , it was determined that for optimising the intersection and alligning it to standards it was necessary to reestablish its dimensions , more precisely widening it, modifying the praking spaces and appropiately marking the intersection.

Cuprins

REZUMAT

SUMMARY

1 GLOBAL POSITIONING SYSTEM(GPS)

1.1 SCURT ISTORIC

1.2 COMPONENTELE SISTEMULUI

1.2.1 Segmentul spațial

1.2.2 Segmentul de control

1.2.3 Segmentul utilizator

1.3 STRUCTURA SEMNALULUI GPS

1.4 SISTEME DE COORDONATE UTILIZATE ÎN TEHNOLOGIA GPS

1.5 POZIȚIONAREA CU AJUTORUL GPS

1.5.1 Tehnici de poziționare gps

1.5.1.1 Poziționarea absolută sau autonomă

1.5.1.2 Poziționarea relativă

1.5.1.3 Poziționarea diferențială – DGPS

1.5.2 Metode de măsurare cu ajutorul sistemelor GPS

1.5.2.1 Metoda statică

1.5.2.2 Metoda rapid – statică

1.5.2.3 . Metoda cinematică

1.6 RECEPTOARE GPS

1.6.1 Structura receptorului GPS

1.6.2 Clasificarea receptoarelor GPS

1.7 ERORI APĂRUTE ÎN CADRUL MĂSURĂTORILOR EFECTUATE CU TEHNOLOGIA GPS

1.7.1 Erorile satelitare

1.7.2 Erorile de semnal

1.7.3 Erorile datorate receptoarelor

2 ANALIZA, LOCALIZAREA ȘI DETERMINAREA PROBLEMELOR INTERSECȚIEI DE TIP T

2.1 TIPURI DE INTERSECTI

2.2 PREZENTAREA SI LOCALIZAREA INTERSECȚIEI ANALIZATE

2.3 ANALIZA SOSIRII AUTOVEHICULELOR ÎNTR-UN PUNCT

2.3.1 Alegerea unei locații de interes pentru analiza de trafic

2.3.2 Metode de prelucrare primara a datelor

2.3.3 Prelucrarea datelor empirice

2.3.4 Prelucrarea datelor teoretice

2.3.5 Analiza și interpretarea rezultatelor

2.4 PREZENTAREA GEOMETRICA A INTERSECȚIEI ANALIZATE

2.5 ANALIZA PUNCTELOR DE CONFLICT DIN INTERSECȚIE

2.6 PREZENTAREA PROBLEMELOR IDENTIFICATE ÎN INTERSECȚIA ANALIZATĂ

3 COLECTAREA DATELOR CU AJUTORUL GPS-ULUI LEICA SR20

3.1 DESCRIEREA ECHIPAMENTULUI

3.2 SETAREA ECHIPAMENTULUI

3.2.1 Introducerea in meniu

3.2.2 Inceperea unui nou proiect . ( New Survey )

3.2.3 Colectarea datelor

3.2.4 Configurarea setărilor

3.3 COLECTAREA DATELOR DIN INTERSECȚIE

4 PRELUCRAREA DATELOR, INTERPRETAREA ACESTORA ȘI OPTIMIZAREA INTERSECȚIEI

4.1 PRELUCRAREA DATELOR CU AJUTORUL SOFTWARE-ULUI LEICA GEO OFFICE

4.2 OPTIMIZAREA INTERSECȚIEI

4.2.1 Optimizarea prin supralărgirea caii în curbă

4.2.2 Optimizarea locurilor de parcare din dreptul intersecției

4.2.3 Marcaje rutiere

4.2.3.1 Clasificarea marcajelor

4.2.3.2 proiectarea si realizarea marcajelor in intersectia analizata

5 CONCLUZII

Global positioning system(GPS)

Scurt istoric

Global positioning system(GPS) reprezintă posibilitatea de a putea determina cu precizie poziția unui obiect mobil sau fix în orice punct de pe suprafață pământului, în orice moment indiferent de starea vremi.

Denumirea de GPS provine defapt de la NAVigation Satellite Timing And Ranging Global Positioning System (Sistem de Navigare cu Sistem de Poziționare Globală pe baza de Timp și Distanță). Acest sistem este utilizat încă din ani 1970 fiind proiectat de Joint Program Office din cadrul U.S. Air Force Command’s, Los Angeles Force Base având că principale scopuri utilizarea militară dar devenind accesibil și sectorului civil la scurt timp.

La baza sistemelor de navigație stă defapt descoperirea efectului Doppler. Ce se putea observă în semnalul transmis de un satelit, putea fi utilizat pentru determinarea exactă a timpului când satelitul se află cel mai aproape de suprafață terestră. Această descoperire corelată cu calcularea efemeridelor satelitului conform legilor lui Kepler a dus la determinarea instantanee a poziției oriunde în lume.

Efectul Doppler constă în variația unei emise de o sursă de oscilații, dacă această se află în mișcare față de receptor. Efectul Doppler poate fi constatat atât în cazul undelor electromagnetice (inclusiv), cât și în cazul undelor elastice (inclusiv). Frecvența măsurată crește atunci când sursă se apropie de receptor și scade când sursă se depărtează de receptor.

Efectul Doppler a fost propus pentru prima dată în anul 1842 de Christian Doppler, în tratatul sau (la lumina de culoare de și alte stele ale cerului ) Ipoteza a fost testată pentru undele sonore de către Buys Ballot în 1845. Acesta a confirmat că înălțimea sunetului era mai mare decât frecvența emisă, atunci când sursă sunetului de apropie de receptor, și mai joasă decât frecvența emisă când sursă se îndepărtează de el. (a descoperit în anul în mod independent, același fenomen în cazul De aceea în efectul este numit Doppler-Fizeau, dar acest nume nu a fost adoptat în restul lumii, deoarece descoperirea lui Fizeau s-a produs la șase ani după cea a lui Doppler. În John Scott Russell a făcut un studiu experimental al efectului Doppler.

Pornind de la această descoperire americani au proiectat în anul 1958 sistemul de navigație Navy Navigation Satellite System cunoscut și sub denumirea TRANSIT acesta devenind funcțional în anul 1964. De asemenea și ruși leau urmat pași și au conceput sistemul TSIKADA realizat în URSS, dar nici europeni nu sau lăsat mai prejos și au proiectat sistemul Galileo care este în continuă dezvoltare și în zilele noastre.

Sistemul TRANSIT a fost precedesorul sistemului modern de poziționare globală. Acesta a fost alcătuit din 6 sateliți ce erau plasați pe orbite aproape circumpolar la o altitudine de aproximativ 1100 km.

Sistemul TRANSIT I a avut 2 probleme importante:

precizie de poziționare pentru navigație destul de mică datorită instabilități destul de mare a orbitelor din cauza factorilor perturbatori ce acționează asupra satelitiilor de joasă altitudine.

problema în acoperirea cu 4 sateliți a zonelor terestre, “goluri” care în apropierea ecuatorului puteau ajunge la 6 ore astfel neasigurându-se o poziționare continuă.

Urmând că în anul 1973 “U.S Departament of /defence” (dod), din cadrul ministerului apărări statelor unite, a elaborat concepția unui sistem de poziționare bazat pe sateliți, care să permită navigația unui obiect oarecare aflat în mișcare sau în repaus precum și asigurarea unor informații de timp foarte precise acesta numinduse GPS care a și inlocuint sistemul TRANSIT deoarce a fost mai bine dezvoltat și mai precis.

Sistemul GPS a trecut prin trei faze în dezvoltarea sa:

Faza 1 programul de validare al conceptului 1974-1978

Faza 2 dezvoltarea completă și testarea sistemului 1978-1992

Faza 3 capacitatea operațional deplină după 1992

Faza 1 a reprezentat lansarea blocului 1 de sateliți experimentali care au fost înlocuiți progresiv cu sateliții operationali ai blocului II în faza a două de dezvoltare a constelației.

La începutul anului 1992 sistemul era compus din 18 sateliți în șase plane orbitale la aproximativ 20.200km altitudine, asigurând vizibilitatea la cel puțin 4 sateliți simultan, în orice moment al zilei,în orice punct global. Tehnologia avansând destul de repede astfel la sfârșitul aceluiași an sistemul avea 21 de sateliți în 24 de poziții cu 4 sateli pe orbite înclinate cu 55 de grade între ele la o altitudine de 20.200km.

COMPONENTELE SISTEMULUI

Structura sistemului GPS

Sistemul GPS este alcătuit din 3 segmente principale:

Segmentul spațial

Segmentul de control

Segmentul utilizatorilor

Fig. . Segmente GPS

Segmentul spațial

Segmentul spațial este alcătuit din constelația de sateliții NAVASTAR-GPS care transmit semnale de timp sincronizate pe două frecvente purtătoare, parametrii de poziție ai sateliților și informații adiționale cum ar fi starea sateliților.

Acest segment spațial a fost proiectat astfel încât să asigure vizibilitatea simultană spre cel puțin 4 sateliți din orice punct de pe pămân.

Fig. . Constelația de sateliți

Sateliții

Sateliți GPS zboară în mediul orbitei pământului (MEO) la o altitudine de 20.200 km (12.550 mile). Fiecare satelit înconjoară Pământul de două ori pe zi.

Sateliții sunt compuși din:

Platforme purtătoare de emițătoare radio

Ceasuri atomice

Computere

Echipamente auxiliare necesare pentru operarea întregului sistem

Acești sateliți po “U.S Departament of /defence” (dod), din cadrul ministerului apărări statelor unite, a elaborat concepția unui sistem de poziționare bazat pe sateliți, care să permită navigația unui obiect oarecare aflat în mișcare sau în repaus precum și asigurarea unor informații de timp foarte precise acesta numinduse GPS care a și inlocuint sistemul TRANSIT deoarce a fost mai bine dezvoltat și mai precis.

Sistemul GPS a trecut prin trei faze în dezvoltarea sa:

Faza 1 programul de validare al conceptului 1974-1978

Faza 2 dezvoltarea completă și testarea sistemului 1978-1992

Faza 3 capacitatea operațional deplină după 1992

Faza 1 a reprezentat lansarea blocului 1 de sateliți experimentali care au fost înlocuiți progresiv cu sateliții operationali ai blocului II în faza a două de dezvoltare a constelației.

La începutul anului 1992 sistemul era compus din 18 sateliți în șase plane orbitale la aproximativ 20.200km altitudine, asigurând vizibilitatea la cel puțin 4 sateliți simultan, în orice moment al zilei,în orice punct global. Tehnologia avansând destul de repede astfel la sfârșitul aceluiași an sistemul avea 21 de sateliți în 24 de poziții cu 4 sateli pe orbite înclinate cu 55 de grade între ele la o altitudine de 20.200km.

COMPONENTELE SISTEMULUI

Structura sistemului GPS

Sistemul GPS este alcătuit din 3 segmente principale:

Segmentul spațial

Segmentul de control

Segmentul utilizatorilor

Fig. . Segmente GPS

Segmentul spațial

Segmentul spațial este alcătuit din constelația de sateliții NAVASTAR-GPS care transmit semnale de timp sincronizate pe două frecvente purtătoare, parametrii de poziție ai sateliților și informații adiționale cum ar fi starea sateliților.

Acest segment spațial a fost proiectat astfel încât să asigure vizibilitatea simultană spre cel puțin 4 sateliți din orice punct de pe pămân.

Fig. . Constelația de sateliți

Sateliții

Sateliți GPS zboară în mediul orbitei pământului (MEO) la o altitudine de 20.200 km (12.550 mile). Fiecare satelit înconjoară Pământul de două ori pe zi.

Sateliții sunt compuși din:

Platforme purtătoare de emițătoare radio

Ceasuri atomice

Computere

Echipamente auxiliare necesare pentru operarea întregului sistem

Acești sateliți pot fi identificați prin diverse modalități după cum ar fi:

După dată când au fost lansați

Numărul de catalog NASA

Numărul poziției orbitale sau numărul PRN (pseudorandom noise)

În următorul tabel sunt prezentate caracteristicile generațiilor actuale și viitoare de sateliți GPS astfel avem : sateliții block-IIA (A are semnificația „ Advanced”-avansat); sateliții block-IIR (R are semnificația Replenishment – înlocuire); sateliții block-IIM (M are semnificația „Modernized” – modernizat); sateliții block-IIF (F are semnificația Follow On – continuă); sateliții block-III.

Tabel .

Segmentul de control

Segmentul de control constă într-o rețea globală de facilități la sol care urmărește sateliții GPS, monitorizează transmisiile lor, efectuarea de analize, transmit comenzi și date pentru constelație.

Segmentul de control operațional include un post de control principal, un post de control principal alternativ, 12 de antene de comandă și control, precum și 16 site-uri de monitorizare. Locațiile acestor instalații sunt prezentate în fig X (hata)

Elementele segmentului de contol :

stația de contol principala (Master Control Station) amplasată în Colorado Springs în statele unite , această are rolul de a centraliza datele recepționate , prelucrarea acestora și apoi transmiterea acestora la stațiile de contol ale sistemului urmând că aceste stați să încarce datele la segmentul spațial sub o formă care constituie mesajul de navigație recepționat de utilizatori.

statiille monitor au rolul de a recepționa în permanentă semnalele de la sateliții vizibili și de a înregistra datele meteorologice, și parametrii ionosferici pe care le transmit pentru prelucrare la stația principala, în întreagă lume există 16 stații de monitorizare .

staiile de contol la sol care se mai numesc și antene terestre, sunt folosite pentru a comunica cu stațiile sistemului în scopuri de comandă și contol și de a transmite efemeridele,corecțiile orbitelelor și ale ceasurilor atomice precum și a altor date necesare bunei funcționarii a sistemului.

Fig. . Amplasarea stațiilor de monitorizare și control

Modul de transmitere a datelor de la o stație la altă este astfel: Stațiile de monitorizare va transmite informațiile pe care le colectează de la fiecare dintre sateliți înapoi la stația de control de master, care calculează orbitele extrem de precise prin satelit. Informația este apoi formată în mesaje de navigație actualizate pentru fiecare satelit. Informațiile actualizate sunt transmise la fiecare satelit, prin intermediul antenelor de la sol, care transmit, de asemenea, și primesc semnale de control prin satelit și de monitorizare.

Segmentul utilizator

Segmentul utilizatorilor este compus din totalitatea utilizatorii civili și militari deținători de receptoare GPS dotate cu antene și anexele necesare.

Segmentul utilizatorilor poate să cuprindă următoarele aplicați: pentru identificarea automobilelor și a turiștilor, topografie, uz militar, uz în agricultură, aviație, maritime etc. toate acestea reprezentând doar o mică monstră de aplicați ale sistemului existente.

Noi utilizări ale GPS sunt inventate în fiecare zi și sunt limitate doar de imaginația umană .

Structura semnalului gps

Sistemul GPS este un sistem de măsurare a distanțelor într-un singur sens. Sateliții GPS emit semnale care se propagă prin spațiu până la receptoarele aflate pe suprafață Pământului sau în apropierea ei. Din semnalul interceptat, receptorul măsoară distanță între centrul de faza al antenei receptorului și centrul de faza al antenei de emisie a satelitului.

Acuratețea sistemului de poziționare GPS este asiguratã de faptul cã toate componentele semnalului satelitar sunt controlate de ceasuri atomice.

Sateliții GPS din Block ÎI prin ceasurile atomice de la bord, 2 cu cesiu și douã cu rubidiu, asigurã o stabilitate pe perioadã îndelungatã de 10-12…10-14 secunde.

Sateliții din Block IIR, dotați cu ceasuri atomice MASER, cu hidrogen, asigurã pe perioadã îndelungatã o stabilitate echivalentã cu 10-14…10–15 secunde.

Aceste ceasuri atomice, de foarte mare precizie, asigurã realizarea unei frecvente fundamentale f0= 10.23 Mhz, în bandă L.

Sisteme de coordonate utilizate în tehnologia GPS

În această tehnologie se utilizează mai multe sisteme de coordonate după cum ar fi :

Sistemul de coordonate cartezian geocentric

Sistemul de coordonate astronomic

Sistemul de coordonate Astronomic local

Sistemul de coordonate Global elipsoidal

Sistemul de coordonate Elipsoidal local

Sistemul de coordonate WGS84

Deoarece în această lucrare vom face referință doar la sistemul de coordonate WGS84, în cele ce urmaeza voi prezența în câteva cuvinte acest sistem.

Sistemul de coordonate WGS84

Sistemul de referință utilizat de tehnică GPS este sistemul WGS 84 (World Geodetic System), căruia îi este asociat un elipsoid geocentric echipotențial de revoluție.

Sistemul de referință în care este încadrată o rețea GPS poate fi considerat un sistem convențional, local, care are originea translatată cu o cantitate necunoscută față de sistemul WGS.

Sistemul WGS 84 a fost dezvoliat de D.M.A. (Defense Mapping Agency) din SUA și este în principiu identic cu Sistemul Geodezic de Referință l980. Sistemul WGS 84 a necesitat realizarea:

unui sistem de coordonate geocentric ;

unui elipsoid mediu (al Pământului) ;

parametrilor de transformare în alte datumuri geodezice .

Sistemul WGS 84 este un sistem geocentric fix cu originea în centrul de masă al Pământului și prezintă următoarele particularități:

axa Z este paralelă cu direcția Polului Terestru Convențional (CTP) și a meridianului zero

axa X reprezintă intersecția meridianului WGS de referință cu un plan paralel cu Ecuatorul

Polului Terestru Convențional ce include centrul de masă al Pământului definit de WGS 84.

Sunt prezentați în continuare parametri elipsoidului atașat sistemului WGS 84 :

Tabel .

Rază ecuatorială (a) este determinată cu o eroare de 1-2 m, iar valoarea turtirii (f) este cunoscută cu precizia de aproximativ 3 ppm.

Parametrii sistemului WGS 84 sunt practic identici cu cei ai Sistemului Geodezic de Referință (GRS 80), singură diferența constând în faptul că valoarea coeficientului zonal gravitațional C20 este luată din modelul gravitațional WGS 84 și de aceea diferă puțin de GRS 80.

Această neconcordanță se manifestă de fapt printr-o diferența nesemnificativă a valorii semiaxei mici a celor 2 elipsoizi corespondenți.

Recurgând la metode adecvate de transformare și folosind un anumit număr de puncte notate în cele două sisteme, este posibilă trecerea, fără probleme particulare, ale coordonatelor X și Y ale GPS la coordonate corespunzătoare în sistemele geodezice naționale. Problema este de fapt în ceea ce privește cotele. Cum este știut, cotele punctelor suprafeței fizice a Pământului sunt raportate la nivelul mediu al marii, adică la geoid, pe când cotele GPS sunt raportate la suprafață elipsoidului WGS’84. Cu alte cuvinte, cotele GPS și cotele topometrice (cote ortometrice) nu sunt raportate la aceeași suprafață zero.

Poziționarea cu ajutorul GPS

Tipurile de mărimi măsurabile utilizate în tehnologia GPS se clasifică astfel:

faza codurilor;

numărul integrat Doppler;

faza undei purtătoare.

Măsurarea fazei codurilor sau a pseudodistanțelor

Măsurarea fazei codurilor reprezintă în fapt o înregistrare a diferenței de timp (ΔT) între momentul de emisie a semnalului din satelit și al recepției în antena. Deoarece timpul este măsurat în receptor cu ajutorul unui ceas intern, a cărui funcționare un coincide cu ceasul satelitului, rezultă o decalare provocată de această diferența, care se răsfrânge asupra calculului distanței. Practic, produsul ΔT*v nu determina corect distanță de la satelit la receptor, fapt pentru care produsul amintit se mai numește pseudodistanta.

Mãsurarea pseudodistantelor poate fi realizatã numai prin utilizarea codurilor, deoarece numai acestea pot da indicații asupra momentului când marca de timp este emisã de satelit și poate fi detectatã de receptor.

Această diferența de timp se va obține în receptor printr-o corelare încrucișată a semnalului recepționat de la satelit cu un semnal identic generat în receptor. Reconstruirea semnalului în receptor este dependență de cunoașterea unei secvențe PRN, după care s-a codificat semnalul satelitar.

Astfel, satelitul emite o undă purtătoare codificată f și este recepționată sub formă fr, dar în cadrul receptorului, un oscilator este responsabil de generarea unei frecvente fi = fr. Această corespondență a frecventelor se menține pe toată perioada măsurătorilor.

În acest moment, semnalul fi este codificat printr-o modulație de faza cu o secvență PRN identică cu cea utilizată de satelit pentru codificarea semnalului.

Măsurători Doppler

Măsurătorile Doppler urmăresc efectul mișcării relative a satelitului, care are o viteză de deplasare de cca 14.000 km/h, în raport cu receptorul de la sol. Datorită acestei mișcări, frecvența recepționată fr nu este constanța.

Măsurarea fazei purtătoare sau a purtătoarei mixate

Măsurarea fazei purtătoare sau a purtătoarei mixate are la baza principiul fazic, care se bazează pe măsurarea diferenței de faza între modulațiile transmise și cele recepționate. Mărimea care se urmărește în această situație este diferența de faza Δλ a semnalului recepționat de la satelit și cea a semnalului generat în receptor, denumită și faza purtătoarei, ținând cont și de efectul Doppler.

Tehnici de poziționare gps

Pozițiile diferitelor puncte de pe suprafață terestră pot fi determinate utilizând tehnici și tehnologii multiple de măsurare.

Determinările pot fi făcute relativ la un sistem de coordonate bine definit, de regulă tridimensional, la care originea o constituie chiar centru de masă al Pământului, fie în raport cu un alt punct ce reprezintă originea unui sistem de coordonate locale, diferit de centrul de masă al Pământului și stabilit conform scopului și destinației urmărite. Noțiunea de poziționare poate fi atribuită atât elementelor aflate în mișcare (mobile) cât și celor fixe (statice).

Astfel, în cadrul determinărilor în spațiu se disting 3 tehnici de poziționare:

poziționarea absolută;

poziționarea relativă.

poziționarea diferențială – DGPS

Poziționarea absolută sau autonomă

Prin poziționare absolută se înțelege determinarea pozițiilor obiectelor mobile sau statice în raport cu un sistem tridimensional de coordonate, originea constituind-o chiar centrul Pământului.

În altă ordine de idei, poziționarea absolută reprezintă o determinare independența a unui punct, unde din măsurători de cod găsim coordonatele în sistemul WGS84 din determinarea pseudodistantei în același timp cu măsurătorile. Această metodă necesită un singur receptor. Că măsurători, intră în atenție doar măsurarea pseudodistantelor cu ajutorul codurilor, deci este suficient să dispunem de un receptor cu caracteristici tipice pentru navigație. Precizia potențială în poziționarea absolută, poate fi influențată și dirijată din segmentul de control al sistemului prin tehnică S-A (select availability).

Fig. .. Metoda poziționării absolute

Se poate spune că precizia acestei metode pentru o determinare în plan este de cca. 100 m, iar în poziționarea altimetrică de 140 m dacă S-A este activat. Această precizie poate fi îmbunătățită numai prin măsurători îndelungate (SPP – single point positioning -că faza de teren, SPS – single point solution–că faza de cabinet ), sau prin alte tehnici. Poziționarea unui punct izolat poate avea loc cu receptorul fix- măsurare statică , sau cu receptorul mobil – măsurare cinematică. Rezultatul poziționării unui singur punct mai este cunoscut și sub denumirea de soluție de navigație, indiferent dacă receptorul este în mișcare sau fix. Pentru a obține o soluție în timp real, trebuie să se dispună de minimum 4 pseudodistante măsurate concomitent spre patru sateliți, necesare la determinarea celor 4 necunoscute (3 coordonate carteziene X, Y, Z, și eroarea de timp Δt).

Poziționarea relativă

Prin poziționare relativă se înțelege determinarea pozițiilor obiectelor mobile sau statice în raport cu un alt punct ce reprezintă originea unui sistem de coordonate locale, diferit de centrul de masă al Pământului și stabilit în funcție de scopul urmărit.

În altă ordine de idei, poziționarea relativă înseamnă măsurarea simultană a pseudodistantei sau a fazei purtătoare din două sau mai multe puncte către aceiași sateliți. Metodă necesită cel puțin două receptoare. Prin măsurători simultane în două puncte staționate cu echipamente GPS spre aceiași sateliți, se poate determina vectorul bazei între cele două stații, acesta fiind definit prin coordonatele relative ΔX, ΔY și ΔZ în sistemul WGS 84.

Practic, poziționarea relativă are drept scop determinarea poziției unui punct necunoscut în raport de un punct de coordonate cunoscute. În urmă efectuării unor astfel de observații se determina vectorul dintre cele două puncte denumit și vectorul bazei sau pe scurt, baza (b).

Fig. . Metoda poziționării relative

Fie A un punct geodezic cu coordonate geodezice spațiale cunoscute și un punct geodezic B, considerat punct nou. Coordonatele punctului B, se vor putea determina cu relațiile:

Metodă de prelucrare se bazează pe calculul diferențelor formate în cadrul măsurătorilor, iar în cursul acestei prelucrări unele erori dispar sau efectul lor scade simțitor.

Precizia metodei relative de poziționare este mult mai ridicată față de poziționarea unui punct singular. La determinarea relativă a poziției punctelor, componentele vectorului baza sunt determinate după finalizarea măsurătorilor, în cadrul procesării la birou a datelor. Pentru o poziționare relativă în timp real, este nevoie de un sistem de transmisie a datelor spre una dintre stații, unde are loc procesarea datelor concomitent cu desfășurarea măsurătorilor.

Preciziile care sunt cerute în aplicațiile geodezice, sunt atinse astăzi numai prin metodele relative de poziționare, efectuându-se măsurători de faza asupra undelor purtătoare. Raționamentele prezentate pentru două receptoare, pot fi extrapolate fără restricție la folosirea mai multori receptoare, cu mențiunea, că una dintre stații va prelua funcția de stație de referință, față de care se determina apoi pozițiile relative ale celorlalte stații.

Poziționarea diferențială – DGPS

Poziționarea diferențială cu GNSS, abreviată DGPS, este o tehnică de poziționare în timp real, în care sunt folosite două sau mai multe receptoare. Unul dintre receptoare este instalat într-o stație de coordonate cunoscute, unde pe baza măsurătorilor efectuate cu o anumită rată de înregistrare sunt calculate corecții pentru măsurătorile de pseuodistante și corecții pentru rată măsurătorilor, care sunt apoi transmise spre unul sau mai multe receptoare mobile. Receptorul mobil aplică corecțiile transmise și își calculează pozițiile cu pseudodistante corectate.

Mare parte a erorilor ce afectează măsurătorile efectuate de sateliți pot fi eliminate complet sau cel puțin semnificativ reduse utilizând tehnicile de măsurare diferențiată.

Fig. . Metoda poziționării diferențiale – DGPS

Rolul receptorului de referință în cadrul tehnologiei DGPS

Antena receptorului de referință este montată într-un punct măsurat anterior și ale cărui coordonate sunt cunoscute. Receptorul care este plasat în acest punct este cunoscut sub numele de receptor de referință sau stație de baza.

Receptorul se pornește și începe să depisteze sateliții. Poate calcula o poziție autonomă folosind poziționarea absolută. Din cauza că este într-un punct cunoscut receptorul de referință poate să estimeze foarte precis care ar trebui să fie distanțele față de sateliți. Astfel, receptorul de referință poate să rezolve problema diferenței dintre valorile calculate și măsurate ale distanțelor față de sateliți, aceste diferențe fiind denumite corecții. Receptorul de referință este de obicei atașat unui șir de legături radio care sunt folosite pentru a răspândi aceste corecții.

Rolul receptorului Rover în cadrul tehnologiei DGPS

Acest receptor se află la celălat capăt al corecțiilor. El conține o legătură de date radio care-I permite să perceapă corecturile difuzate de către receptorul de referință.

Receptorul Rover mai calculează și distanțele la sateliți, apoi aplică corectură pe care o primește de la receptorul de referință. Acesta îi permite să calculeze o poziție cu mult mai exactă decât cea determinată din măsurătorile care nu au fost corectate.

Folosind această tehnică, toate sursele de erori sunt minimalizate, obținând astfel cea mai exactă poziție. Se știe că mai mulți receptori Rover pot primi corecturi de la un singur receptor de referință.

În prezent s-au realizat sisteme de poziționare de tip D-GNSS, care au o acoperire globală, corecțiile diferențiale determinându-se pe baza unor rețele de stații GNSS permanente dispuse pe suprafață întregului Glob. Corecțiile sunt difuzate utilizând sisteme complementare alcătuite din sateliți de comunicație geostaționari. Cele mai cunoscute sisteme D-GPS actuale sunt WAAS, EGNOS (3 sateliți operationali din aprilie 2004) și MSAS.. Există în unele țări și sisteme D-GNSS realizate la nivel național (SUA, Germania, Austria, Franța, Japonia s.a.) sau local.

GPS diferențial în timp real

Metodă RTDGPS (Real Time Differential GPS) sau cinematică în timp real, RTK (Real Time Kinematic) elimina inconvenientele metodelor prezentate anterior, unul dintre cele mai importante fiind poziționarea doar prin postprocesare. Astfel, RTK permite determinarea și cunoașterea rapidă a coordonatelor antenei receptorului, inclusiv verificarea calității măsurătorilor, corelarea și corectarea erorilor de distanță cu transmiterea datelor prin unde radio.

Metode de măsurare cu ajutorul sistemelor GPS

Pentru cei mai mulți utilizatori, precizia maximă dată de tehnologia GPS nu este cerință imperativă. În funcția de problema care urmează să fie rezolvată – trebuie să se aleagă o metodă de măsurare de măsurare care să asigure un rezultat de precizie mare.

Datorită preciziei ridicate care se cere în geodezie, nu intră în atenție decât metodele relative de poziționare, cu ajutorul măsurătorilor de faza asupra undelor purtătoare. O trecere în revista a metodelor de măsurare în poziționarea relativă este dată în tabelul de mai jos.

În practică este de multe ori avantajos, că metodele de măsurare să fie combinate. De exemplu metodă statică poate fi utilizată pentru a determina unele puncte de referință în zona de lucru, care apoi să constituie puncte de plecare pentru măsurătorile cinematice și/sau pseudocinematice.

Tabel .

Metoda statică

În cadrul metodei statice, observațiile se execută cu receptoare GPS instalate într-o stație fixă, cunoscută și într-una nouă sau mai multe puncte necunoscute, toate rămânând fixe într-o sesiune și primind semnale de la aceeași minimum patru sateliți. Timpul de observare variază de la 30 min până la două ore, în cazul receptoarelor cu dublă frecvența asupra unor baze de 15-20km, iar durata poate crește dacă se utilizează receptoare de simplă frecvența, apoi în funcție de lungimea vectorului baza, configurația sateliților, condiții atmosferice, s.a.m.d. Precizia de determinare este ridicată (5mm+1ppm), specifică rețelelor geodezice de ordin superior.

Fig. . Metoda de măsurare static

Metoda rapid – statică

Această metodă reduce mult timpul de staționare până la 5-10 minute dacă se utilizează receptoare pe dublă frecvența și dacă beneficiază de valori optime pentru GDOP. În cazul receptoarelor cu simplă frecvența durata de staționare crește, dar nu foarte mult. Acest procedeu este recomandat în cazul bazelor de 5 – 10km și asigura o precizie de 5-10 mm+1ppm, aplicându-se cu succes la determinarea rețelelor de încadrare, poligonometrie, reperaj fotogrammetric.

. Metoda cinematică

Procedeul cinematic de măsurare este o metodă de determinarea pozițiilor punctelor cu timp foarte scurt de observație în fiecare punct. La începutul măsurătorilor este necesară determinarea ambiguităților pentru măsurătorile de faza cu undele purtătoare după care se procedează la interschimbarea antenelor pe baze scurte.

Astfel, receptorul 1 este instalat în punctul A, iar receptorul 2 în punctul B. Procedeul constă în interschimbarea antenelor, după ce s-au făcut înregistrări câteva minute asupra fazei undei purtătoare. Fără întreruperea înregistrărilor receptorul din A este mutat în B și invers. În continuare un receptor rămâne fix, iar celelalte devin rovere și se deplasează succesiv într-un lanț cinematic al punctelor noi. Staționarea pe un punct de detaliu, eventual de drumuire nu depășește 5 secunde.

Pierderea contactului cu un satelit din configurația inițial sau întreruperea unui semnal presupune o reinitializare pe baza creată inițial sau readucerea receptorului în ultimul punct determinat, operație ce durează aproximativ 5 minute.

Metodă prezintă mai multe procedee de aplicare, toate respectând condițiile prevăzute anterior. Câteva exemple privind aceste procedee pot fi: procedeul pseudocinematic, procedeul cu deplasare continuă și procedeul stop&go.

Procedeul pseudo-cinematic

Se măsoară punctele noi în ordine, iar după cca 1 ora se reia măsurătoarea în ordine inversă. Astfel devine posibilă eliminarea interpretării multiple, crește precizia. Cauza este modificarea constelației sateliților în perioada de așteptare. Timpul de măsurare într-un punct nou este de 5-10 minute. La această metodă de determinare receptoarele pot fi oprite în timpul deplasării din punct în punct. Această metodă mai este cunoscută și sub denumirea de metode de reocupatie (Reoccupation Method).

Fig. . Procedeul pseudo-cinematic

Procedeul cu deplasare continuă

În cazul acestui procedeu se folosește un receptor configurat ca stație fixă și unul ca rover, ultimul instalându-se succesiv în puncte noi:1,2,3,…, n la intervale de timp prestabilite în funcție de distanță. Dacă se modifică configurația satelitară, se va reinițializa o altă bază pe parcurs, printr-o staționare scurtă, de aproximativ 5 minute. Precizia determinărilor este de ±(10mm+2ppm).

Fig. . Procedeul cu deplasare continuă

Procedeul stop & go (stai și pleacă)

Pentru acest tip de procedeu se folosește o baza de initializare formată din două puncte cunoscute, aflate la o distanță până în 10km, puncte în care se instalează două receptoare fixe. Unul dintre receptoare devine mobil și se deplasează pe teren stationand succesiv puncte de detaliu. Condiția de baza o reprezintă numărul sateliților vizibili, respectiv cel puțin 5 sateliți disponibili pentru a asigura o valoare a GDOP –ului bună, maxim 8. Observațiile durează între 30-50 secunde, maxim 2 minute, asigurând o precizie de ±(10-20mm+2ppm).

Fig. . Procedeul stop & go

Receptoare GPS

Receptorul GPS reprezintă principala componentă a segmentului utilizatorilor, cu care operatorul interacționează în mod direct. Că aparat specific, receptorul GPS are rolul de a capta semnale cu informații transmise de sateliți și de a le prelucra în vederea obținerii unor date privitoare la viteză de deplasare a undelor, distanță parcursă, precum și poziția dată într-un sistem geocentric internațional de referință.

Structura receptorului GPS

În structura unui receptor GPS sunt incluse următoarele componente: antena, unitatea de radio frecvența, microprocesorul, unitatea sau blocul de control, unitatea de stocare a datelor și blocul de alimentare sau sursă de energie.

Fig. . Structura receptorului GPS

Elementele componente ale receptorului GPS sunt:

Antena

Unitatea de radio frecvența

Microprocesorul MPU

Unitatea de control

Unitatea de stocare a datelor

Blocul de alimentare

Clasificarea receptoarelor GPS

Clasificarea receptoarelor GPS se poate face după marmile cu care operează și după precizia de poziționare pe care o asigura.

Receptoarele GPS după mărimile observabile cu care operează pot fi:

Receptoare care opereazã cu codul C/A.

Receptoare care opereazã cu codul C/A și mãsurãtori de fazã pe undă purtãtoare L1

Receptoare care opereazã cu codul C/A și mãsurãtori de fazã pe L1 și L2.

Receptoare care opereazã cu codul C/A, codul P (Y) și mãsurãtori de fazã pe undă purtãtoare L1

Receptoare care opereazã cu codul C/A, codul P (Y) și mãsurãtori de fazã pe L1 și L2

Receptoarele GPS în funcție de precizia asigurată pot fi:

Navigatoare

Receptoare profesionale topografice – L1 cod și fazã

Geodezice – L1, L2 cod și fazã

Receptoarele GPS se pot clasifică în funcție de destinație astfel:

Stații permanente GPS

Controlul utilajelor

Sisteme mixte

Erori apărute în cadrul măsurătorilor efectuate cu tehnologia GPS

Poziția determinată cu ajutorul tehnologiei GPS depinde de o serie de factori. Principalele surse de erori sunt următoarele:

erorile satelitare;

erorile de semnal;

erorile datorate receptoarelor.

Erorile satelitare

Erori ale orbitei

Datorită forțelor perturbatoare presiunea razelor Solare, câmpul gravitațional perturbant al planetelor – orbită sateliților diferă cu mărim de ordin kilometric de orbită descrisă de Kepler.

Aceste erori sunt datorate interpolării greșite a efemeridelor sau efectului de disponibilitate selectivă (S.A) introdus de către proprietarul sistemului , sau pot fi datorate manevrelor sateliților.

Mărimea erorilor este de aproximativ:

10-20 m pentru efemeridele difuzate ;

l00 m pentru efemeridele difuzate și efectul de disponibilitate selectivă activat (SĂ).

Erori ale ceasului atomic

Despre funcționarea ceasurilor atomice de la bordul sateliților GPS (raportate la timpul sistemului GPS) se găsesc informații în mesajul de navigație. Aceste valori se calculează din măsurătorile stațiilor de control terestre. Erorile de ceas în măsurătorile de cod apar că erori de distanță, care în cursul prelucrării se pot elimina prin urmărirea simultană a aceleiași constelații de minim patru sateliți, cu cel puțin două receptoare.

Erori ale orbitei

Datorită forțelor perturbatoare – presiunea razelor Solare, câmpul gravitațional perturbant al planetelor – orbita sateliților diferă cu mărim de ordin kilometric de orbita descrisă de Kepler.

Aceste erori sunt datorate interpolării greșite a efemeridelor sau efectului de disponibilitate selectivă (S.A) introdus de către proprietarul sistemului , sau pot fi datorate manevrelor sateliților.

Mărimea erorilor este de aproximativ:

10-20 m pentru efemeridele difuzate ;

l00 m pentru efemeridele difuzate și efectul de disponibilitate selectivă activat (SA).

Erori ale ceasului atomic

Despre funcționarea ceasurilor atomice de la bordul sateliților GPS (raportate la timpul sistemului GPS) se găsesc informații în mesajul de navigație. Aceste valori se calculează din măsurătorile stațiilor de control terestre. Erorile de ceas în măsurătorile de cod apar ca erori de distanță, care în cursul prelucrării se pot elimina prin urmărirea simultană a aceleiași constelații de minim patru sateliți, cu cel puțin două receptoare.

Erorile de semnal

Influența ionosferei

Undele radio transmise de GPS se izbesc de electronii liberi din ionosferă. Din această cauză viteza de propagare a codurilor (viteză de grup) se reduce. Valoarea întârzierii depinde de mai mulți factori:

de numărul electronilor liberi (este funcție de soare);

de unghiul sub care se vede satelitul;

de frecvența undei radio.

Dacă folosim două frecvențe purtătoare, dependența frecvenței ne dă posibilitatea de a aprecia întârzierea fazei din cauza ionosferei. Influența ionosferei este mare în timpul zilei, noaptea are valori neglijabile.

Influența ionosferei pe distanța receptor-satelit este de ordinul 0-20 m. Măsurătorile de fază sunt afectate de aceeași erori ca și măsurătorile de cod, numai cu semnul schimbat. Viteza poziției de fază (viteza de fază) este mai mare decât viteza de grup.

Influența troposferei

Propagarea undelor radio în troposferă suportă aceeași întârziere în cazul măsurătorilor de fază și de cod. Întârzierea, pe direcția propagării semnalului este funcție de presiune, temperatură și umiditatea aerului.Aceste valori putem măsura numai în apropierea receptoarelor. Din aceste valori cel mai bine putem modela presiunea aerului, cunoscând variația lui funcție de înălțime. Umiditatea se determină foarte greu, semnalul poate trece prin nori sau lângă suprafețe mari de apă. Întârzierea datorită troposferei nu depinde de frecvență, din această cauză măsurătorile cu dublă frecvență nu măresc precizia.

Reflexia multiplă sau fenomenul multipath

Acest efect este cauzat de reflexia semnalului la contactul cu solul sau alte obiecte (ziduri,copaci, sol etc), înainte de a atinge antena.

Mărimea erorii este de aproximativ :

10 m pentru cod și variază lent ;

0.01 m pentru faza purtătoare și variază rapid .

Pentru a reduce această eroare se poate alege atent amplasarea antenei sau se prelungește perioada observațiilor.

Antenele moderne de tip „Choke Ring Antenna” dispun de dispozitive de protecție împotriva acestor perturbații.

Fig. . Efectul multipath

Erorile datorate receptoarelor

Erori de ceas ale receptorului

În mod similar cu erorile de "ceas" ale satelitului, și erorile de ceas ale receptorului apar că erori de distanță. Ceasurile receptoarelor GPS sunt în general ceasuri simple de cuarț, de aceea devierea poate să fie semnificativă. La începerea măsurătorilor, receptoarele reglează ceasul după timpul de sistem transmis din satelit, astfel efectul poate fi diminuat. Erorile "ceas" ale receptorului se pot elimina prin tehnică diferențială, asemănător erorilor de ceas ale satelitului.

Erori datorate antenei

Centrul de faza este cel mai important element al antenei receptorului GPS, la care se referă măsurătorile; locul lui real fiind determinat de legile de propagare ale microundelor. Locul centrului de faza depinde de constelația sateliților urmăriți, din acest motiv se schimbă continuu. La aceleași tipuri de receptoare, efectul este identic, deci nu se ia în considerare. Dacă la cele două capete ale unei baze sunt receptoare diferite, mai mult, antene diferite, eroarea cauzată poate fi chiar de ordinul centimetrilor. De asemenea, în apropierea antenei, un conductor electric generează împreună cu ea o nouă caracteristică de recepție (antenna imaging), respectiv o eroare ce se reduce dacă toate antenele folosite sunt de același tip și dacă în timpul unei sesiuni de lucru acestea se orientează pe aceeași direcție, de regulă spre nord.

Erori privind punerea în stație a receptorului

Instalarea receptorului și antenei în stație pot provoca erori datorită centrării greșite sau citirii eronate a valorii înălțimii antenei, erori ce pot deveni semnificative pentru poziționare, mai ales în cazul utilizării antenelor montate pe bastoane.

Erori privind geometria sateliților

Indicatorul ce caracterizează configurația satelitara este „slăbirea” preciziei, respectiv DOP (Dilution Of Precision), valorile mici indicând o precizie ridicată și invers.

Receptoarele GPS în timpul lucrului calculează continuu valorile DOP, în acest fel se poate controla gradul de încredere a măsurătorii: PDOP=2 – înseamnă o geometrie foarte bună PDOP=7 – geometrie necorespunzătoare, rezultatele măsurătorilor vor fi slabe. Urmărirea continuă a 5 sateliți GPS în general da valori DOP și determinări de valori bune.

Că o concluzie, pentru a îmbunătăți rezultatele măsurătorilor GPS este importantă cunoașterea geometriei sateliților și a tipului de compensare prin metodă celor mai mici pătrate (ambiguități fixate sau libere). În prezent, au fost dezvoltate tehnici de simulare care ajută utilizatorii GPS pentru o înțelegere mai bună a propagării efectelor erorilor sistematice și aleatoare în coordonatele geodezice.

Analiza, localizarea și determinarea problemelor intersecției de tip T

Această etapă premergătoare măsurătorilor implică o faza de documentare, proiectare a rețelei de sprijin, recunoașterea terenului și a punctelor ce urmează a fi staționate cu receptoare GPS și planificarea GPS.

Tipuri de intersecti

Interesectiile de drumuri constituie o problema importantă în rezolvarea circulației pe căile carosabile atunci când numărul de vehicule devine tot mai mare.

Intersecțiile reprezintă un punct de conflict între diferiți curenți de circulație, care se întâlnesc, deranjându-se unul pe altul.

Fig. . Puncte de conflict in intersectie

Intersecțiile sunt puncte în care se întâlnesc două sau mai multe drumuri de aceeași categorie sau de categorii diferite, indiferent de unghiul sau unghiurile dintre axele lor și în care parte din trafic își schimbă direcția de mers după dorința, efectuând viraje la stânga sau la dreapta. Schimbarea direcției de mers intervine că necesitate pe toate accesele sau numai pe unele din ele. În funcție de această, fluxurile de trafic pot intră în conflict. În aceste situații se reduce foarte mult capacitatea de circulație iar pentru preîntâmpinarea acestui lucru trebuie luate măsuri de organizare a circulației în intersecții.

La amenajarea intersecțiilor se urmărește soluționarea următoarelor probleme:

asigurarea trecerii succesive a curenților de circulație de pe drumurile care pătrund în intersecție cu anumite viteze, în condiții maxime de siguranță și confort;

asigurarea benzilor de circulație pentru debitele și direcțiile necesare de deplasare;

reducerea la minimum a manevrelor de conducere a autovehiculelor și a timpului de traversare în intersecție;

adoptarea unei soluții simple de intersecție care să fie posibilă de a fi completată și dezvoltată odată cu creșterea traficului.

O bună intersecție trebuie sa îndeplinească următoarele condiții:

să asigure o cât mai bună vizibilitate conducătorilor vehiculelor;

să asigure trecerea nestânjenită a curenților de circulație;

să prezinte un aspect estetic reușit;

să fie economică.

Pentru proiectarea elementelor geometrice ale intersecției se vor lua în considerare următoarele aspecte:

analiza curenților de circulație, a vitezelor de circulație;

fixarea amplasamentului și a formei insulei de dirijare a circulației; – fixarea lungimii benzilor de circulație pe care se face trierea și stocarea vehiculelor care necesită schimbarea direcției;

stabilirea numărului și a lățimii benzilor corespunzător capacității necesare de circulație.

Tipuri de intersecții.

Intersecțiile pot fi:

directe sau la același nivel: vehiculele au posibilitatea de trecere directă prin intersecție

indirecte sau denivelate: vehiculele sunt obligate să efectueze manevre suplimentare pentru trecerea prin intersecție

Intersecțiile directe se amenajează conform condițiilor locale și pot fi sub formă de T, Y, X, H, K, cu mai multe accese, giratorie. Majoritatea intersecțiilor de drumuri se amenajează în acest fel deoarece necesită un volum minim de lucrări.

Intersecțiile indirecte reprezintă lucrări complexe care se stabilesc în urma unui calcul tehnico-economic. Necesitatea lor rezultă din asigurarea deplasării continue și în deplină siguranță a unor importante fluxuri de circulație.

Dacă un drum magistral sau o autostradă intersectează un drum secundar sau dacă există o intersecție între două drumuri magistrale sau autostrăzi, manevrele laterale ale vehiculelor se fac pe benzi speciale, numite bretele.

Amplasamentul și funcțiunile bretelelor sunt determinate de: volumul orar al autovehiculelor, caracterul traficului, viteza de proiectare, topografia zonei, direcția principală a fluxului rutier, cost.

Intersecțiile indirecte pot fi sub formă de trompetă, Y, treflă, aliniament, giratorie

Avantajele unei intersecții directe, pentru direcția principală, sunt:

reducerea întârzierii în trecerea pentru vehiculele din fluxul principal;

un control al traficului de pe drumul secundar care pătrunde în direcția principală (reducerea semnificativă a accidentelor);

sporirea capacității de circulație pe direcția principală.

Avantajele unei intersecții indirecte sunt:

o capacitate de circulație constantă pe fiecare direcție;

creșterea siguranței circulației (nu există puncte de conflict);

eliminarea opririi și a schimbării vitezei;

asigurarea lejerității în separarea relațiilor rutiere.

Dezavantajele unei circulații directe, pentru direcția principală de circulație, sunt:

posibilitatea producerii de accidente din cauza creșterii vitezei de deplasare;

creșterea timpului de deplasare în intersecții din cauza trecerilor pentru pietoni (acolo unde există);

Dezavantajele unei circulații indirecte, sunt:

cost mare;

sunt dificile pentru șoferii fără experiență;

există multe racordări verticale (pasaje);

apar dificultăți pentru intersecțiile cu mai multe drumuri.

Prezentarea si localizarea intersecției analizate

Pentru studiul de caz al acestei lucrări a fost aleasă o intersecție de tip T de pe rază municipiului Brașov.

Motivul pentru care a fost aleasă această intersecție este acela că prin intermediul acestei intersecții se face accesul către mai multe instituții de interes public ( universitatea Transilvania din Brașov, Spital, Pompieri, Inspectoratul de situații de urgență Brașov) dintr-o arteră principala a municipiului.

Fig. . Zonele de interes adiacente si pozitia intersectiei analizate

Fig. . Vedere din satelit a zonei supuse spre analiza

Intersecția analizată este o intersecție de tip T având particularitatea că pe latura intersecției notată cu A este amenajată o parcare rectangulară de scurtă durata.

Analiza sosirii autovehiculelor într-un punct

Alegerea unei locații de interes pentru analiza de trafic

Identificarea caracteristicilor specifice:

colectarea de date sa realizat pe stradă Mihai Viteazu , pe ambele benzi de circulație ,cu accesul dinspre stradă Stadionului spre stradă Iuliu Maniu.

această stradă fiind o intermediară importantă între bulevardul Griviței și stradă Mihai Viteazu

traficul se desfășoară în ambele sensuri (o bandă pe sens).

pentru că în cazul nostru traficul a fost compus doar din autoturisme fără sau cu remorci, autoturisme de tip combi, microbuze, autobuze de mică capacitate, autocamioane autofurgonete; pentru care conform STAS 7348-86 au coeficientul de echivalare 1

nu sunt lini de transport public pe pargurgerea segmentului de drum analizat;

starea vremii predominant înorat, iar pe tot parcursul colectării de date au existat și cantități minime de averse.

Fig. . Strada Mihai Viteazu

Metode de prelucrare primara a datelor

Centralizarea datelor

Pentru a stabili influența intervalului de măsurare asupra modelului matematic și răspunzând cerinței enunțului, datele ar trebui colectate la intervale Δt=10 secunde, Δt=20 secunde, respectiv Δt=30 secunde, ceea ce ar necesita prezența simultană a trei grupe de observatori.

Dar colectarea a fost facuta doar la intervalul de 10 secunde, iar datele pentru intervalele

de 20 secunde respectiv 30 secunde , pot fi regrupate în intervalele cerute astfel:

Date de intrare

Pentru a face tabelul 2.1 trebuie să urmezi următori pași:

Tabel .

Acesta este sfârșitul tabelului în care sau colectat datele, după cum puteți observă pentru fiecare coloana să făcut suma coloanei (rândul mov) respective și maximul (rândul portocaliu) astfel :

=sum (J15:J374)

=MAX(J15:J374); acest maxim ne ajuta sa aflam maximul de intervale

Exemplu: în cazul nostru max. va fi = cu 4 cea ce înseamnă că în coloana xi vom avea maxim 4 intervale adică intervalele vor fi 0,1,2,3,4.

Pentru a află Ni vom scrie în dreptul intervalului pentru care vrem să aflăm

=COUNTIF($J$15:$J$374;0) → 0 reprezintă intervalul

Pentru verificare suma de pe coloana Ni trebuie sa fie egala cu 360 pentru=10s, respectiv t=20s

va fi 180 iar pentru t=30s va fi 120, adică:

Gruparea Datelor

Gruparea datelor se va face in tabelul 2.2

Tabel .

Prelucrarea datelor experimentale înregistrare în fișă se bazează pe caracterul aleator al fluxurilor de trafic. În acest scop se definește variabila aletoare X.

Variabilele aleatoare utilizate în ingineria traficului rutier sunt de doua tipuri:

Variabile aleatoare de tip discret (V.A.D.), de exemplu, vehiculele care sosesc într-o anumită locație;

Variabile aleatoare de tip continuu (V.A.C.), de exemplu, viteza unui vehicul, înregistrată pe o porțiune de drum sau intervalele dintre vehiculele unui flux rutier, etc.

În cazul nostru sunt utilizate variabile aleatoare de tip discret (V.A.D) deoarece am stat într-un punct si identificam vehiculele care treceau prin acel punct.

Variabila aleatoare discreta

Variabila aleatoare discreta a fost descrisa printr-un tablou de valori astfel:

cu Ni≥0, numere naturale, oricare ar fi i

Unde:

X variabila aleatoare

valoarea argumentului variabilei aleatoare X

frecventele absolute empirice

Pentru determinarea probabilităților (frecvențelor relative) de apariție este necesară înregistrarea frecvențelor absolute empirice, Ni în tabelul centralizator pentru Δt=10 secunde, Δt=20 secunde, respectiv Δt=30 secunde (anexa1).

Prelucrarea datelor empirice

frecventele relative (fi)

Cu ajutorul frecventelor absolute vom determina frecventele relative, fi, astfel :

Acestea reprezintă probabilitatea de apariție a fiecărui interval. Astfel N0, reprezintă probabilitatea de apariție a intervalului de zero vehicule, N1, reprezintă probabilitatea de apariție a intervalului de un vehicul, N2, reprezintă probabilitatea de apariție a intervalului de două vehicule, etc.

Deducem deci :

Deci vom completa coloana fi (coloana 3) astfel:

vom scrie in prima casuta:

Unde: N petru 10 secunde are valoarea 360, pentru t=20s N=180 iar pentru t=30s N=120

Exemplu:

In cazul nostru avem :

Formula scrisa in casuta =P52/360

Unde P52 reprezintă casuta verde

Tabel .

pentru a ne fi mai ușor putem sa punem cursorul mausului in coltul din dreapta in josul căsuței și când ne apare un + tragem în jos , astfel nu va mai trebui să trecem formula în fiecare căsuță ,se va copia singură calculân-duse toata coloana.

pentru verificare sumă coloanei fi, trebuie sa fie egala cu 1.

frecvențele relative cumulate (fΣ> ,fΣ<)

Determinarea frecvențele relative cumulate în sens crescător, fΣ> respectiv descrescător, fΣ<, poate fi extrem de utilă în analiza datelor de trafic.

Coloana (4) si (5) se vor calcula astfel:

Tabel .

Tabel .

Corespunzător acestor două coloane se pot construi graficele frecvențelor cumulate în funcție de

numărul de vehicule ce sosesc pe intervalul de 10 secunde.

Fig. . Frecvențele cumulate în funcție de numărul de vehicule ce sosesc pe intervalul de 10 secunde

calculul mediei variabilei aleatoare.

Pentru calcularea mediei variabilei aleatoare se folosește relația:

Reprezintă vehiculele care sosesc în medie în intervalul de 10 secunde

Tabel .

dispersia variabilei aleatoare σ2

Pentru calcularea dispersiei variabile aleatoare σ2 se folosește următoarea formulă:

unde:

σ2 dispersia variabila aleatoare

xi valoarea argumentului variabilei aleatoare X

X variabila aleatoare

fi frecventa relativa

Tabel .

Se compara media cu dispersia pentru a afla tipul distribuției.

Pentru ca :

Media > dispersia

( 1.067 > 0.968 )

Se adopta distribuție de tip discret binominală.

Prelucrarea datelor teoretice

calculul distributiei binominale

În coloana 8 este reprezentat calculul distribuției binominale care se calculează cu formulele din tabelul următor.

Caracteristicile distribuției binomiale

Tabel .

Unde:

n – parametrul distribuției binomiale, poate lua valori din mulțimea numerelor naturale;

p – funcția de probabilitate, 0≤p≤1

O variabilă aleatoare binomială poate fi interpretată ca suma celor n experimente alternative de parametru p.

În excel se va calcula prima dată n și p cu formulele din tabelul de mai sus după care vom putea calcula P(X=x) conform formulelor din tabelul anterior (exemplu de formulă în excel pentru P(X=x) în partea dreapta a tabelului 2.8)

Tabel .

frecventa absoluta teoretica Ni’

În coloana 9 este reprezentată frecvența absolută teoretică calculată cu relația:

Ni’ – se calculează ca fiind produsul dintre distribuția binomial P(X=x) si frecvența absoluta Ni.

Pentru verificarea corectitudinii calculelor, dacă în coloana precedentă suma probabilităților calculate se apropia de valoarea 1, atunci suma frecventelor absolute teoretice se va apropia de valoarea lui N, numărul total al observațiilor.

Tabel .

valoarea criteriului

În coloana (10) se determină doar rapoartele

Însumând valorile rezultate în fiecare căsuța a raportului dintre frecvența absolută la pătrat Ni2 și frecvența absolută teoretică Ni’ vom află valoarea criteriuliu

Tabel .

Modelarea de tip Poisson

Modelarea de tip Poisson se calculează cu următoarele formulă:

unde:

λ – parametrul distribuției binomiale, egal cu media si dispersia variabilei aleatoare;

e – baza logaritmului natural.

t – timpul

Pentru a calcula parametrul distribuției binomiale (λ) avem nevoie de volumul de vehicule orar (V orar) care se calculează astfel:

Având calculat Vorar putem calcula parametrul distribuției binomiale (λ) cu ajutorul relaței următoare:

Utilizând formulele prezentate in paragrafele anterioare sa realizat calculul tabelar din coloana (11) a tabelului următor.

Tabel .

Calculul pentru frecvența absolută în cazul modelari Poisson coloana 12 și rapoartele în coloana 13. (vezi tabelul 2.12 si 2.13.)

Tabel .

Tabel .

Analiza și interpretarea rezultatelor

Trecerea de la concret la abstract, de la mărimile absolute la cele derivate este realizată prin compararea datelor prin rapoarte rezultând mărimi relative.

Pentru corectitudinea datelor se vor compara frecvența relativă ,distribuția binominală și distribuția poisson, daca acești factori au valori aproximativ egale înseamnă că, calculele sunt corecte.

Tabel .

Tabel .

În paragrafele următoare se folosește notația

Pentru care:

În reprezentarea rezultatelor statistice, sa utilizat exprimarea sub forma procentelor, %. În acest caz, pornind de la relațiile anterioare, se obține:

Iar,

Frecvențele absolute ca și cele relative au fost folosite pentru definirea variabilelor aleatoare.

Acelasi mers de calcul sa folosit si la aflarea valorilor pentru timpi de 20 secunde si 30

secunde.(vezi anexa 3).

Prezentarea geometrica a intersecției analizate

În acest subcapitol sunt prezentate datele geometrice inițiale ale intersecției studiate.

Pentru început s-au efectuat măsurători ale intersecției utilizând GPS-ul cu două receptoare Leica SR20. Rezultatul masuraotrilor fiind prezentate în capitolul următor. Scopul acestor măsurători este acela de a avea o imagine cât mai clară a geometriei intersecției, precum și a dimensiunilor exacte.

Fig. . Schiță 2D intersecție

Pe baza punctelor obținute prin măsurătoarea cu GPS-ul s-a construit în programul Autocad geometria intersecției prezentată în figura 2.6.

Conform desenului intersecției realizat la scară 1:1 avem următoarele date geometrice ce vor fi utilizate în capitolele următoare:

lățimea drumului reprezentata cu notatia B=5.8 m

latimea trotuarului 4.12 m in sectiunea dreapta a drumului si in curba este egala cu 4.59 m

raza curbei care va fi notata cu R=5.6 m

raza interioara a curbei care este egala cu 2.7 m

locurile de parcare au dimensiunea de 4.5 m

trecerea de pietoni ca este egala cu 3.76 m

Analiza punctelor de conflict din intersecție

Siguranță circulației în intersecții este influențată de volumele de trafic întrucât creșterea acestora se reflectă în creșterea numărului punctelor de conflict, dar și de tipul de control. Studiile au demonstrat că se produc tamponări mai frecvente în intersesctiile semaforizate decât orice alt fel de intersecții, dar și utilizarea semnelor stop și cedează trecerea tind să crească frecvența accidentelor la traversarea intersecției.

Manevrele efectuate în fluxurile de trafic ar trebui evitate atunci când ele creează confuzii care pot conduce la apariția problemelor privind siguranță rutieră și capacitatea de siguranță.

Conform literaturi de specialitate numărul punctelor de conflict N se calculează în funcție de numărul arterelor rutiere care se intersectează notate cu n:

Tabel .

Din tabelul anterior putem observă rată de creștere a numărului punctelor de conflict, se constată că, din acest punct de vedere, sunt preferate intersecțiile în T.

Intersecția aleasă pentru analiză are 9 puncte de conflict astfel:

○ 3 puncte de traversare

∆ 3 puncte de divergență

□ 3 puncte de covergenta

Fig. . reprezentarea punctelor de conflict din intersectie

Prezentarea problemelor identificate în intersecția analizată

Principalele probleme identificate:

Accesul dinspre str Griviței spre stradă Mihai Viteazu direcția de mers spre spital se face printr-un viraj la dreapta care datorită configurației actuale a drumului se face destul de greoi datorită faptului că autovehiculele trebuie să între pe contrasens pentru a putea efectua virajul.

Fig. . Imagini din intersectie

Lipsa marcajelor rutiere din intersecție

Fig. . Lipsa marcajelor rutiere

Prezența unei parcări rectangulare de scurtă durata pe stradă Mihai Viteazu pe toată lungimea intersecției. Această parcare fiind amenajată ne ținându-se cont de cerințele geometrice impuse acestui tip de parcare.

Fig. . Parcarea aflata pe lungimea intersectiei

Colectarea datelor cu ajutorul GPS-ului Leica SR20

Colectorul de date GPS Leica SR20 oferă un receptor GPS , ușor de utilizat, rezistent și cu o capacitate de a rezolva numeroase teme topografice. SR20 realizează măsurători topografice statice și cinematice precise, preia date în timp real utilizând SBAS(Satelit bazat pe sistem de acoperire) precum WAAS si EGNOS, etc.

Puternicul instrument GPS cu 12 canale care oferă rezultate cu o precizie de centimetri într-un mod de „dupa- proces” .Flexibil pentru satisfacerea necesităților topografice, calitate înaltă în masurătorile de fază la PORTADORA L1.Sistem complex care include fluxul de lucru topografic și programele sale de aplicație.

Soluție întreagă care include Leica Geo Office cu funcții potente de după- proces.

SR20 este creat pentru topograf și pentru forma lui de a lucra.

Soft-ul încorporat oferă o interfață simplă cu un flux de lucru intuitiv care face ca SR20 să se invețe și să se utilizeze fară eforturi. Totul, fără a renunța la nici una dintre funcții și din configurările cerute de exigentul utilizator de GPS.

SR20 se poate cumpăra împreună cu softul de procesare Leica Geo Office.

Acest pachet, care in momentul actual este ce mai puternic soft de GPS de pe piață, oferă toate funcțiile cerute pentru a gestiona, vizualiza, procesa, importa si exporta date GPS de SR20.

Acesta este dotat cu un ecran de înaltă rezoluție și poate fi folosit cu orice tip de lumină. Tastaura este în genul unui telefon mobil și permite introducerea de date.

Bateriile sunt demontabile si reîncarcabile, care asigură o permanență a receptorulu în cam atata timp cât dorește utilizatorul. Cum receptorul SR20 se poate ține în mână, este portabil și ușor de luat în toate locurile în care avem nevoie.

Sistemul SR20 se prezintă sub forma unui pachet de unul sau doi receptori, care au toate accesorile necesare pentru a începe lucrul. Se mai include antena Leica, de mare precizie. Această antenă este foarte rezistentă si efectuează EL SEGUIMIENTO extraordinar de bine, inclusiv în condiții dificile în GPS.

Fig. . Meniul si aplicațiile afișate pe ecranul SR20

SR20 este o soluție completă pentru a acoperi multele necesitați ale topografului actual. Pentru facilitațile de utilizare, durabilitate si funcțiile sale potente toate acestea cu proba tehnologică de GPS Leica Geosystems- SR20 este răspunsul de azi pentru topografia inteligentă și pentru preluarea de date GPS.

SR20 se poate configura pentru a duce la capăt numeroase sarcini: se poate instala precum o stație de referințe, ca receptor static și cinematic, ca un navigator pentru a afla locația monumentelor și desigur se poate actualiza ca un GS20 la sfarșitul preluării datelor elementelor și atributelor pentru un SIG.

În plus se poate crește în orice moment funcționalitatea echipamentului modificând la o conexiune într-o varietate mare de dispozitive externe printr-o interfață serie Bluetooth. Opțional sunt disponibile suportul pentru unde radio ale Gărzii de coastă, telefoane mobile și alte soluții în timp real.

Această flexibilitate permite utilizarea în numeroase lucrări comune, dintre care : preia date topografice, rețea de GPS, gestiune de proprietați, reia date pentru GIS.

Descrierea echipamentului

Pachetul Leica SR20 cu două receptoare conține :

Fig. . Pachetul Leica SR20 cu două receptoare

Antena (AT 501 )

trepied

Polul pentru montarea consolei SR20

braț mobil

Receptorul GPS SR20 de ținut în mâna

Încărcător dual GKL24

Bateria GEB 90 , Li-Ion 7.2V 2100mAh

Cablul de alimentare

Cablul pentru antena

Cablul pentru transfer de date, GS20 la RS232

husă protectoare

Ghidul de utilizarei pentru limba engleză

Lada pentru cărat SR20

CD cu softul LGO Portul Paralel

Adaptorul pentru cardul MCFAD1 CF

Setarea echipamentului

Partea tehnică a aparatului SR20 poate fi setată în câteva moduri diferite. Aparatul poate fi asamblat pe un trepied cu o antena externă pentru colectarea statică a datelor.SR20 sau mai poate fi instalat la un pol cu o antena externă pentru măsurarea datelor cinematic. SR20 poate fi de asemenea utilizat că un receptor de mâna pentru colectarea datelor și stake-out.

Instalarea statică pe un trepied

Instalarea pe un trepied se face după următorii pași:

Antena externă

Instalarea trepiedului

SR20 GPS receptor

Bateria SR20

Antena SR20

Cablul antenei

Fig. . Instalarea statica pe un trepied

Instalarea cinematica pe un braț

Fig. . Instalarea cinematica pe un brat

Pentru setarea cinematică a unei antene trebuie urmate următoarele etape:

Antena externă

Braț

Antena SR20

Cablul antenei

Bateria SR20

Receptor SR20 GPS

Introducerea in meniu

Pentru pornirea SR20- apăsăm butonul din partea stânga a tastaturii. Unitatea va face o avertizare sonoră urmată de aprinderea ecranului Leica și apoi apariția meniului.

Zona cu icoane este dispusă pentru a ajută utilizatorul cu informațiile curente despre GPS și hardvare.

Fig. . Zona cu icoane prezenta pe display-ul receptorului GPS

Indicator de acuratețe

Indicatorul de acuratețe este vizibil o dată ce o soluție este determinată. Sfera indică o poziție autonomă care a fost determinată, în timp ce țintă Bullseye indică un DGPS. În plus, informațiile furnizate în text indică calitățile orizontale și verticale, precum și PDOP.

Indicatorii Stop & Go (stai și pleacă)

Când o poziție statică este localizată sub formă unui punct sau nod ( linie sau arie) , indicatorul de pornire-oprire este semnalizat sub formă unui trepied. O dată ce icoană revine la semnul omului în mișcare utilizatorul poate trece la colectarea următorului punct.

Indicator de sateliți

Indicatorul satelit prezintă informații text privitoare la unghiul satelitului, numărul de sateliți vizibili și numărul de sateliți vizibili de la care se primesc informații.

Corecții diferențiale

Când corecțiile diferențiale sunt receptate și interpretate apare icoană.Dacă corectaia este pierdută după 1/3 din aria selectată , un punct va apărea în colțul ferestrei.

Starea cardului de memorie

Icoană ce reprezintă starea cardului de memorie prezintă grafic în procente gradul de ocupare al cardului de memorie.

Indicatorii de baterie și timp

Prezintă informații despre starea curentă a bateriei și despre timpul obținut de la sateliți. Deoarece indicatorul bateriei este bazat pe un microprocesor Lithiu –Ion , doar bateria neutilizată va putea fi prezentată în procentaj. Deoarece Leica SR20 nu are o baterie internă pentru ceas, timpul este indicat doar atunci când se receptează de la cel puțin un satelit.

Există 5 meniuri opționale valabile utilizatorului în Main Meniu

Fig. . Meniul principal al receptorului

Survey: ghid de utilizare pentru crearea fișierelor și colectarea datelor.

Dată Management: ajută utilizatorii prin abilitatea de a vedea datele în format tabelar.

Stakeout: servește că instrument de navigare pentru localizarea punctelor.

Applications: se folosește pentru conversia fișierelor și a coordonatelor geometrice.

Setup: ajută utilizatorii să definească configurataia pe care o vor utiliza pentru colectarea datelor.

Inceperea unui nou proiect . ( New Survey )

Primul pas este selectarea survey din meniu.

După ce am selectat survey din meniu, user-ul este prezentat cu ajutorul interfatei Quick Start. Acest ecran ajută utilizatorul să seteze rapid parametrii meniului survey.

Fig. . Submeniul Survey

Detalii privind configurațiile de setări disponibile și cum să creați o configurație personalizată vor fi prezentate în cele ce urmează.

Crearea unei noi aplicații

Se crează un nume pentru nouă aplicație → se apasă butonul Meniu → se selectează 4 Job și apoi selectăm 1 . New. Va apărea ecranul cu managementul aplicației.

Fig. . Submeniul Job Management

Se introduce numele aplicației și se selectează coordonatele sistemului ( de obicei WGS 84). Se selectează geoidul și CSCS files dacă este necesar.

Se tastează escape și se salvează nouă aplicație. Această se va aduce la interfață Quick Start.

Se selectează un cod pentru a i se atașa noului job. Aici sunt două opțiuni. Utilizatorul poate selecta codul de lista Generic care conține trei coduri punct linie și arie sau își poate crea propriul sau cod.

Crearea unui nou cod de listă

Pentru a crea un cod de lista din interfață Quick Start se tastează Menu și se selectează 5. Codelist. Va apărea pe display Codelist Manager.

Se apasă Menu și se selectează 1 New. Se introduce numele noului cod.

Se apasă Escape și se salvează noul cod.

Fig. . Submeniul codelist management, new codelist

Pentru a adaugă un cod, se apasă butonul Menu, se selectează 5 – Codelist si apoi selectam 2.Codes .

In interfața – New Code (coduri noi) selectam 1 New Code

Fig. . selectarea unui nou cod

Se tastează noul nume si tipul (New Name and Type). Se adaugă o descriere daca este necesara. Se tastează ESC si Save ( salvare) pentru noul cod. Se crează coduri adiționale daca este necesar. Altfel se revine la interfața Quick Start. După ce se selectează toți parametrii aplicației se selectează Apply.

Colectarea datelor

Colectarea punctelor

Se accepta numele punctului înscris sau se definește de către utilizator un nou nume selectând Point Name ( numele punctului) din căsuță și se tastează enter.

Fig. . Ocuparea unui punct

Se tastează înalțimea antenei. Se selectează codul punctului din lista de alegere. Se selectează Occupy pentru începerea colectării datelor.

În timp ce un punct este ocupat, informațiile privind GDOP , timpul de ocupare și procentajul complet sunt înlocuite.

Când ați terminat capturarea unui punct selectați ,,Stop and Store,,. Punctul va fi stocat si veți putea trece la următorul punct.

Fig. . Ocuparea punctelor prin metoda stop & go

Colectarea de linii sau suprafețe

Acest GPS leica SR20 are abilitatea de a colecta linii si suprafețe. Pentru a selecta tipul de caracteristica pe care doriți sa-l colectați, apăsați meniu și apoi tipul de cod. Selectați fie linie fie suprafața.

Fig. . Colectarea de linii sau suprafețe

Dacă ați selectat linia sau suprafața drept tip de cod, veți observa o schimbare în interfața, caracterizata prin apariția a 2 noi butoane. La stânga butonului ,,Occupy,, este butonul de modificare. Utilizatorul are posibilitatea de a captura date linie sau suprafața folosind fie Point fie Stream Mode. Modul point este un mod de colectare manuala. Stream este modul automat, bazat pe o distanta sau setarea unui timp.

La dreapta butonului Occupy este butonul End. Atunci când Occupy este selectat pentru a începe achiziționarea datelor, este înlocuit de butonul Stop și butonul End devine activ.

Butonul Stop pune pe pauza colectarea datelor, permițând reocuparea daca colectarea datelor nu s-a încheiat. Butonul End încetează colectarea datelor. Daca se colectează date pentru arii, apelarea butonului End va produce închiderea poligonului.

Fig. . Occupation-test

Pentru a colecta linii sau arii folosind modul Point, apăsați Menu si selectați 2 Point.

Pentru a colecta linii sau arii folosind modul Stream, apăsați Menu si selectați 3 Stream.

Pentru a colecta date, selectați Occupy.

Atunci când ocuparea este completa selectați Stop și apoi End Line sau End Area, în funcție de tipul codului specificat.

Fig. . Submeniul ocupation → end line

Oricând in timpul colectării datelor utilizatorul are posibilitatea de a comuta intre interfața Occupation si GPS Satellite View apasând butonul Page de pe tastatura.

Fig. . Satellite view

Recunoașterea

Recunoașterea permite utilizatorului sa navigheze către un anumit detaliu din teren. Interfața Stakeout presupune o fereastra de management a punctelor, o harta, un compas si informații privind distanta pana la punctul ce se dorește a fi găsit.

Setarea punctului de recunoscut

Selectați 3. Stakeout din Main Menu. Apasati Menu si selectati 1. Point Management. Apasati Enter pentru a selecta un punct.

Fig. . Point management

Va aparea interfata de recunoastere, punctul ales pentru recunoastere fiind selectat iar informatiile privind distanta si directia fata de locatia curenta vor fi afisate. Folosind aceasta informatie, utilizatorul poate naviga pana la locatia dorita.

Fig. . Interfața de recunoaștere a punctelor

Configurarea setărilor

GPS leica SR20 furnizeaza mai multe seturi prestabilite de configuratie pentru a facilita inceperea colectarii de date. Pot fi create configuratii noi, iar cele prestabilite pot fi modificate, dar orice modificare trebuie salvata sub un alt nume.

Mai jos va prezentam o explicatie a 4 dintre cele mai folosite seturi prestabilite:

STATIC se refera la procesarea fazei statice. Este folosit pentru o mai mare acuratete. Pentru acest tip de colectare, un indicator de status ii ofera utilizatorului un feedback privind durata de timp necesara pentru a ocupa un punct in scopul de a asigura o acuratete incredere care va inlatura ambiguitatea

KINEMATIC este tot o forma de colectare a datelor. Ambiguitatile sunt rezolvate cu un punct static initial iar apoi aceste corectii sunt aplicate tuturor datelor printr-un lant kinematic neintrerupt. Daca la un anumit timp numarul satelitilor disponibili scade sub 4, lantul de masurare va fi intreruptt iar utilizatorul va fi rugat sa initializeze alt punct static.

SBAS, este o tehnica de corectare diferentiala. WASS este echivalentul sau in America de Nord iar EGNOS este echivalentul European.

RTREF-foloseste SR20-ul ca o statie de referinta. Aceasta configuratie va trimite un mesaj in timp real catre un port al receiverul-ul SR20.

Urmatoarea sectiune explica cum sa cream o noua configuratie, sa modificam configuratia existenta si pasii pe care trebuie sa-i urmam in configurarea acestor patru metode ca sa intelegem mai bine diferentele lor.

Crearea și modificarea setului de configurație

Din meniul principal al SR20, selectam 5 Setup→ Config Sets, apasa butonul Meniu (localizat in partea se sus al tastaturii SR20) si selecteaza New. Introdu un nume definit de utilizator pentru noua configuratie. Pentru a modifica aceasta configuratie apasa Enter. Va fi afisata urmatoarea interfata:

Fig. . Meniul setup al receptorului leica SR20

Sunt patru categorii de optiuni de configuratie disponibile: GPS, Data Collection, Interfaces and Units si Formats Exemple ale optiunilor care pot fi modificate include tipul antenei, controlul calitatii, filtru PDOP, parametri aparatului.

Optiuni de configurare

Ca sa intelegem mai bine aceste optiuni, vom explora setarile disponibile in fiecare dintre cele patru categorii de Setup.

GPS

Vom examina optiunile setarilor GPS:

Fig. . Optiunile setarilor GPS

Submeniul Tracking se refera la setarile care se refera la calitatea puterii satelitilor bazata pe geometria satelitilor si pozitia campului. Setarea ,,Tracking,, al SR20 include:

Coverage, se refera la numarul de sateliti disponibili si la puterea semnalului lor. Pentru Post Procesing , deoarece obiectivul este de a colecta cele mai precise date si de a asigura o inalta rezolutie ambigua, optiunea ,,Tracking,, trebuie setata la Max Accuracy. Asta inseamna ca doar datele de la sateliti care au semnal puternic vor fi inregistrate de sensor. Max Trak si Hyper Trak sunt folosite in acoperirea ariilor unde puterea semnalului e mai slaba si e mai important sa maximizeze numarul satelitilor de unde senzorul primeste datele.

Mask Angle este unghiul deasupra orizontului care determina unghiul. 100 e setarea implicita si recomandata ca minim.

DOP dilution of preicision, filtru este o masca definite de utilizator bazata pe geometria satelitilor.

Aceste setari permit utilizatorului sa seteze un minimum, in functie de calitatea semnalului receptat de sensor, pentru ca locatia unui punct sa fie salvata.

Fig. . Submeniul GPS Tracking

Submeniul minimum satellites

Pernite utilizatorului sa afle de cati sateliti e nevoie sa calculeze pozitia punctului. Setarile de baza sunt 4 sateliti pt. ca minimum de sateliti necesari pt calcularea 3D a pozitiei este de 4.

Fig. . Selectarea numărului minim de satelțti

Submeniul Antenna Type

Defineste fata centrala a antenei. Acesta include mai multe tipuri de antene: AT501Pole si AX1201 Pole (antene externe), AT501Tripole si AX1201 Tripole (antene externe), SR20 (antenna interna)

Sub fereastra Baseline aproximeaza lungimea dintre receptoarele GPS. Aceasta setare determina timpul necesar pt ocuparea unui punctului pentru determinarea cinematica sau statica.

Leica SR20 identifica automat daca o antena a fost cuplata sau decuplata. Unitatea deschide si reseteaza configuratia antenei in functie de situatie

Fig. . Setările în funcție de tipul antenei

Submeniul Login

Contine controale de stocare a informatiilor pseudodistantelor pentru postprocesare in cazul observatiilor statice sau cinematice. In ambele cazuri se seteaza rata de abdaptare a informatiilor pentru receptor. Rata de pozitionare a SR20 este de o abdaptare pe secunda.

Fig. . Submeniul Login

Daca se colecteaza date folosind configuratia static se selecteaza Long Static Observation iar daca se colecteaza date folosind configuratia cinematic se selecteaza Long Moving Observations. In ambele cazuri se selecteaza si Observable Loogin Rate.

Aceasta rata este recomandata cu o secunda folosita pt cinematic si 5 secunde pentru static.

Aceste setari nu au nici o consecinta daca se colecteaza date prin configuratie SBAS, insa daca se pierde SBAS este util sa existe aceste setari verificate pentru a fi sigur ca pot fi post procesate datele folosind Leica-Geo –Office si pentru a preveni pierderea datelor.

Colectarea Datelor

Subgrupul Colectare date este locul unde setarile de calitate definite atat pentru colectarea manuala cat si pentru modificare

Fig. . Data collection

Tastele pentru Controlul preciziei sunt divizate in precizia punctelor si linii sau suprafete

Precizia punctelor

Fig. . Qualitz control

Precizia punctului e definita pe orizontala si verticala sau deloc. Daca se va folosi control doar pe orizontala sau pe verticala celelalte functii vor fi dezactivate. Punctul Auto Stop are 4 setari diferite:

None – ocuparea este controlata manual, fiind pornita/oprita de utilizator.

Quality – ocuparea se va opri cand precizia definite e atinsa

Positions – ocuparea va fi oprita odata ce nr de pozitionari va fi atins.

Stop and Go – ocuparea se va opri odata ce perioada de timp a fost atinsa.Timpul este in functie de distanta.

Pozitia punctului nu va fi inregistrata daca precizia aleasa nu a fost atinsa.

Interfete

Subgrupul Interfaces controleaza modul in care dispozitivele externe interactioneaza cu SR20. Dispozitivele externe care pot interactiona cu SR20 includ Real-Time (de ex. SBAS), Offset Devices, NMEA si Input ASCII.

Fig. . Submeniul interfaces

Real Time sau corectii diferentiale implica ca receptorul GPS sa primeasca corectii pentru a atinge precizii mai mari.SR20, suporta 2 mesaje combinate de la formatul RTCM-standard. Mesajele combinate sunt:(9,2)/ (1,2)/ (18,19) si (20,21).

Configuratiile initiale pentru SBAS sunt corectate in timp real. Setarile pentru interfata SBAS in timp real:

Fig. . Setări pentru corectate in timp real

Offset Devices are used to collect points that cannot be easily or accurately accessed for direct GPS occupation. In this case, the user has the option of calculating the location of that point based on a given offset. The SR20 offers four point offset collection methods and works with most laser range finders.

Dispozitivul Offset- este folosit pentru a inregistra puncte ce nu sunt accesibile cu GPS-ul. In acest caz operatorul are optiunea de a inregistra puncte la o distanta data. SR20 ofera 4 metode de lucru pentru colectarea punctelor in modul Offset.

Pentru a adauga setarile unui dispozitiv Offset trebuie efectuati urmatori pasi:

selecteaza 5 setup, 1 config sets

selecteaza configuratia cu care lucrezi si apasa Enter

selecteaza interfete apoi selecteaza offset devices

bifeaza casuta din dreptul enabled

selecteaza dispozitivul Offset ce-l folosesti iar apoi selecteaza punctul prin care planuiesti sa transmiti datele catre RS20)

Unități și formate

Submeniul Units and formats permite SR20-ului sa fie introduse si afisate conform dorintei operatorului.

Fig. . Meniu pentru unități și formate

De asemenea cu ajutorul submeniului Formats putem include setări pentru:

Timpul zonal

Formatul datelor

Formatul coordonatelor

Fig. . Formatare ora și data

Timpul real se va actualiza automat in momentul in care aparatul se va conecta la sateliți.

Unități de măsură

Include o lista de tipuri de masuri de unde operatorul selecteaza unitatea de masura dorita.

Fig. . Setarea unităților de măsură

Colectarea datelor din intersecție

Pentru a putea colecta datele din teren și a avea o centralizare exacta si corecta a punctelor masurate s-a realizat o schita de mana a intersectiei pe care au fost marcate punctele ce vor fi masurate.

Fig. . schita de mana a intersectiei pe care au fost marcate punctele ce vor fi masurate.

In ziua masuratorilor s-au montat cele doua receptoare GPS pe trepied respectiv bratul mobil. Receptorul de pe trepied avand rolul de a stabili un punct fix pentru datele colectare de receptorul montat pe bratul mobil, astfel obtinandu-se masuratorile cu acuratete.

Fig. . Colectarea punctelor folosind brațul mobil si trepiedul

După aceea s-au configurat cele doua receproare GPS ale aparatului Leica SR20 utilizatd informatiile prezentate in subcapitolul 3.2.

După efecturarea setarilor initiale, s-a asteptat ca cele doua receptoare GPS sa se conecteze la sateliti.După ce acest pas s-a finalizat a inceput masurarea propriu-zisa a intrersectiei utilizand bratul mobil.

Fig. . Informatiile obtinute pentru un punct in timpul masuratorilor

După colectarea datelor din teren acestea vor fi introduse in programul Leica Geo Office pentru a putea fi prelucrate. Acesti pasi vor fi prezentati in capitolul urmator.

Prelucrarea datelor, interpretarea acestora și optimizarea intersecției

Prelucrarea datelor cu ajutorul software-ului Leica GEO Office

După cum am prezentat in capitolul anterior dupa colectarea punctelor care dimensioneaza intersectia acestea au fost introduse in programul leica geo office prin intermediul unui cablu serial conectat intre calculator si receptorul gps.

Acest lucru se poate face astfel:

Se deschide leica geo office

Se selecteaza data exchange manager din bara de meniu

Fig. . Selectarea data exchange manager

După care va aparea interfata data exchange manager

Fig. . Interfata data exchange manager

Apoi se da Clic dreapta pe spatiul alb si se seleceaza settings

Se selecteaza tasta General la care se selecteaza GPS500pentru PC-CF Card Setting si Create field Objects for GPS500 pentru setari.

Fig. . Configurarea setărilor

Se selecteaza Com Setting pentru setari de dialog.

Se selecteza COM pentru setarile de Port.

Se selecteza GPS500 pentru setarea instrumentelor.

GPS500 este selectat deoarece SR20 foloseste structura de date GPS500.

Se concteaza cablul de transfer SR20 la PC.

La SR20 se selectaza: 8 Utilites,3 Sensor Transfer. Se selecteaza 1 pentru setarile de Port si apoi se selecteaza Apply.

Fig. . Setarea senzorilor de transfer

In LGO se da dublu clic pe Serial Ports si in partea stanga a ferestrei window pe Data Exchange Manager.

Dublu clic COM.

Se extinde la PC Card folder,apoi la Objects folder,si se va extinde la Jobs folder.

Fig. . Selectarea jobului care va fi transferat in PC

Se selecteaza jobul de transfer in PC.

Clic dreapta pe jobul care vrem sa il transferam si selectam Copy.

Fig. . Copierea datelor din aparat in program

In dreapata la Contents window margem la folderul unde vrem sa se descarce jobul.

Se selecteaza Paste.

Dupa ce am transferat datele , sunt gata sa le importam in LGO.

LEICA GEO OFIICE

Leica Geo Office (LGO) este un program software la care ar tebui sa fie folosita SR20. Pentru instalare softului se introduce LGO.CD. in compiuter ,dupa care se urmeaza instructiunile de instalare.

In ordinea procesului static si cinematic avem nevoie de o cheie cod,care se conecteaza in paralel la PC.Aceasta cheie este active pentru abilitatile procesului static si cinematic la SR20.

La LGO ,softul este capabil pentru procesarea mai multor aparate Leica ,cuprizand Sistemul 1200 GPS si TPS si nivelul digital.Pentru utilizarea a optiunilor e nevoie cumpararea celei mai apropiate chei cod pentru activarea acestor optiuni.

La pornirea programului veți vedea meniul de mai sus. Puteți accesa funcții în cadrul acestui program prin intermediul meniurile verticale din partea de sus a ecranului, prin intermediul Pictograme în bara de unelte de sus sau de-a lungul partea stângă a ecranului. Pe partea stângă a ecranului se află două file, fila Management și fila Instrumente. Sub fiecare dintre aceste file sunt o serie de comenzi rapide icoane care utilizatorul la cererea diferite în cadrul programului.

Fig. . Meniulu leica geo office

Crearea unui Proiect

Trebuie creat un proiect pentru a putea importa datele in el.

Se selecteaza File si New Proiect. Va aparea o fereastra de dialog.

Fig. . Crearea unui nou proiect

Aici se introduce numele proiectului si locatia unde va fi salvat. Se selecteaza OK pt creare proiectului.

Importarea Datelor

Pentru importarea datelor din SR 20 in LGO se foloseste optiunea Import din meniul Import.

Se selecteaza optiunea Raw Data .

Fig. . Accesarea comenzi raw data

In meniul Import se selecteaza fisierul SR 20 Raw Data,care a fost colectat din teren.Putem citi direct de pe card. Daca nu avem CF Reader vom vedea sectiunea 5 din manualul pentru descarcarea datelor prin cablu.

Se selectaza File of type pentru a da GPS500 datele brute .

Se selecteaza butonul Import.

Fig. . Importarea datelor cu ajutorul submeniului raw data

Se repeta aceasta procedura pentru toate datele brute.

Prelucrarea punctelor

Punctele colectate din intersectie sunt prezentate in tabelul urmator in coordonate x,y,z.

Tabel .

Fig. . Vedere din programul leica geo office cu punctele colectate

După ce am trecut de acesti pasi am realizat unirea punctelor colectate pentru a obine intersectia.

Imagine din program cu punctele

Fig. . Secțiunea de drum obținută în urma uniri punctelor colectate

Exportarea datelor

Pentru a exporta rezultatele catre un format final se utilizeaza functia de exportare .

– Selecteaza Export din partea de jos a meniului.

– Alege Rinex ,ASCII,sau GIS/CAD.. Pentru mai multe detalii se poate accesa meniul LGO Online Help.

Fig. . Meniul export ascii data

Prin exportarea acestor date sa efectuat reprezentarea intersectiei in stagiu actual in programul autocad scara 1:1.

Optimizarea intersecției

Optimizarea prin supralărgirea caii în curbă

Pentru a se putea optimiza intersecția trebuie efectuata o supralargire a intresectiei in zona marcata in fig urmatoare.

Fig. . Zona unde trebuie efectuata supralargirea

Supralărgirea căii în curbă se realizează pentru a se asigura aceleași condiții de circulație autovehiculelor în curbă ca și în aliniament. Amenajarea supralărgirii rezultă din modul în care un vehicul se înscrie în curbă.

Valorile supralărgirilor sunt date în standardele și normativele în vigoare, în funcție de lățimea căii în curbă și lățimea căii în aliniament.

Lățimea căii în curbă

Se consideră un autovehicul ce are de parcurs un aliniament urmat de un traseu curb Se aproximează vehiculul cu un dreptunghi de dimensiuni (b x B/2) în aliniament. Dacă lățimea B se păstrează și în curbă atunci autovehiculul ajuns în curbă va avea un colț din dreptunghi care va trece pe sensul opus de mers. Urmare a acestei constatări se impune realizarea unei supralărgiri în curbă.

Fig. . Lățimea căii în aliniament

Fig. . calculul supralargirii

Calculul supralărgirii

In cele ce urmează se va face calculul din care se va obține redimensionarea intersecției. Pentru aceste calcule sa luat in considerare dimensiunile unui autovehicul de dimensiuni medi prezentate in imagine următoare.

Fig. . Dimensiunile unui autovehicul

În timpul mișcării în curbă, roțile autovehiculului descriu arce de raze diferite: roata interioară din spate descrie curba cu raza cea mai mică (Ri) iar roata exterioară din față descrie curba cu raza cea mai mare. Punctul A descrie curba cu raza Re și determină supralărgirea.

Spațiile de siguranță în curbă rămân aceleași ca și cele din aliniament (s1, s1’, s2).

Supralargirea rezulta ca diferenta intre latimea partii carosabile in curba Bc si latimea partii carosabile in aliniament B.

Pentru un drum cu două benzi de circulație supralărgirea căii este egală cu dublul supralărgirii pentru banda interioară.

Din figura 4.15 rezultă următoarele relații:

Unde:

Re →raza de supralargire

R→ este raza curbei

s1, s2 → distanta intre spatiile de siguranța

b → lățimea autovehiculului;

B → latimea totala a drumului

Unde:

l→ este distanța dintre osia motoare și marginea din față a caroseriei

Ri → reprezintă curba cu raza cea mai mica

d → distanța între roți.

b → lățimea autovehiculului;

Re → raza de supralargire

Unde:

Bc → latimea partii carosabile in curba

s1 → spatiile de siguranța

s2 → distanta intre spatiile de siguranța

Re → raza de supralargire

Ri → reprezintă curba cu raza cea mai mica

Supralărgirea totală în cazul unui drum cu două benzi de circulație, va fi:

Unde:

SlT → supralargirea totala in curba

s1 → spatiul de siguranța

Bc → latimea partii carosabile in curba

B → latimea totala a drumului

Sl → supralargirea in curba pentru o banda de circulatie

Supralărgirea se dă de regulă spre interiorul curbei.

Concluzie

In urma rezultatelor obtinute in acest subcapitol se propune realizarea unei supralărgiri în curbă cu 2.1 m. Astfel obtinunduse optimizare intersectiei de tip T studiata si in acelasi timp un trafic fluent si fara evenimente.

Fig. . intersectie optimizata

Optimizarea locurilor de parcare din dreptul intersecției

Parcajele sunt platforme carosabile amenajate pentru staționarea autovehiculelor.

Funcție de timpul de staționare a autovehiculelor se definesc două categorii de parcaje:

parcaje de scurtă durată t ≤ 4 ore

parcaje de lungă durată t > ore

Parcajele fac parte din reteaua rutieră încadrându-se la categoria utilități, iar amenajarea lor se racordează la aceasta.

Amplasarea parcajelor în fiecare localitate depinde de obiectivele deservite, numărul locurilor de parcare fiind alocate funcție de numărul și tipurile autovehiculelor.

Parcaje de scurtǎ duratǎ

Parcajele de scurtă durată, aferente unei staționări sub 4 ore sunt amplasate în general în vecinătatea instituțiilor publice, obiectivelor culturale și comerciale.

Aceste tipuri de parcaje sunt amenajate prin extinderea părții carosabile în zonele sus amintite, cu o lățime variabilă ce depinde de modul de dispunere a suprafeței de staționare efectivă a vehiculelor. Din acest punct de vedere există următoarele tipuri de amenajare a parcajelor de scurtă durată, funcție de poziția de staționare a autovehiculului față de axul căii rutiere de acces:

parcaje de scurtă durată laterale

parcaje de scurtă durată oblice

parcaje de scurtă durată perpendiculare

In contiunare voi prezenta cum ar trebui sa fie proiectate parcajele de scurtă durată oblice, parcajul de scurtă durată perpendiculare, parcaje de scurtă durată laterale conform literaturi de specialitate.

Parcaje de scurtă durată laterale

Parcajele de scurtă durată laterale necesită lățimea minimă a secțiunii transversale a căii de acces.

Fig. . Amenajarea parcajului lateral de scurtă durată

În figura de mai sus este prezentată amenajarea plană a parcării de scurtă durată laterală, precum și secțiunile transversale A-A și B-B, care conțin condițiile tehnice de amenajare și modul de scurgere a apelor de suprafață către rigolele de la bordură, respectiv la frontiera de amenajare a căii de circulație și a suprafeței de parcare.

Panta în secțiune transversală a parcajului de scurtă durată este aceeași cu cea din profilul tra nsversal al căii rutiere.

Parcaje de scurtă durată oblice

Parcajele de scurtă durată oblice își iau denumirea din unghiul de 45o sau 60o pe care îl fac față de axul căii rutiere în care acced (figura 4.20).

Fig. . Amenajarea parcajului oblic de scurtă durată

După cum se observă, acest tip de parcare necesită un spor al lățimii părții carosabile a parcajului față de 2.5 m, dar permire parcarea unui număr mai mare de autovehicule.

Parcaje de scurtă durată perpendiculare

Aceste tipuri de parcaje se regasesc si in intersectia analizata. Din cele ce urmeaza ne putem da seama ca locurile de parcare regasite in intersectia analizat nu respecta standardele de proiectare conform literaturi de specialitate.

Aceste tipuri de parcaje necesită un spațiu de manevră de 5.0 m lățime pentru încadrarea în banda de circulație a căii rutiere.

Pentru parcajele de scurtă durată se impun următoarele condiții tehnice pentru amenajare:

fluxurile de circulație se separă prin marcaje rutiere discontinue pe suprafața carosabilă;

se marchează spațiile aferente staționării vehiculelor astfel încât să se utilizeze în mod optim suprafața aferentă parcării;

se prevăd benzi de siguranță de 0.50 m pentru separarea fluxului pe calea de circulație față de suprafața parcajului;

se va da atenție pantelor transversale pentru colectarea și evacuarea apelor pluviale din zonă.

Fig. . Amenajarea parcajului rectangular de scurtă durată

In urma studiului asupra intersectiei sa constatat ca locurile de parcare de scurta durata perpendiculare nu corespund standardelor de proiectare si din aceasta cauza traficul din zona este pus in dificultate in ambele sensuri.

Rezolvarea problemei cu locurile de parcare

Pentru rezolvarea acestei probleme propun:

fie modificarea locurilor de parcare de scurtă durată perpendiculare in locuri de parcare de scurtă durată oblice astfel urmand ca traficul sa nu mai fie pus in dificultate in ambele sensuri aceasta solutie fiind cea ideala din punct de vedere al costurilor economice si spatiul ocupat din partea carosabilului

fie largirea drumului si introducerea unei benzi de refugiu pentru cei care vor sa parcheze astfel respectanduse si standardele de proiectare. (astfel urmand ca traficul sa nu mai fie pus in dificultate deloc in privinta locurilor de parcare), dar aceasta solutie este mai costisitoare din punct de vedere economic si din punct de vedere al spatiului ocupat si are un grad mai ridicat de dificultate pentru a o putea pune in aplicare.

Marcaje rutiere

Pentru a se rezolva problema intersectiei in care marcajele rutiere sunt sterse de pe carosabil voi prezenta in continuare cateva notiuni generale si stasuri de executarea ale marcajelor care sunt necesare intersectiei analizate.

Clasificarea marcajelor

Marcajele longitudinale de

Separare a sensurilor de circulatie

Separare a benzilor de acelasi sens

Marcaje de delimitare a partii carosabile

Marcaje transversale de:

Oprire

Cedare a treceri

Transversare pentru pietoni

Transversare pentru biciclisti

Marcaje diverse pentru:

ghidare

Spatii interzise

Interzicerea stationari

Stati de autobuze, troleibuze, taximetre

Locuri de parcare

Sageti sau inscripti

Marcaje laterale aplicate pe:

Lucrări de arta (poduri, pasaje denivelate, ziduri de sprijin)

Parapete

Stalpi si copaci situati pe platforma drumului

Borduri

proiectarea si realizarea marcajelor in intersectia analizata

Marcaje longitudinale

Marcajele lingitudinale sunt construite din:

linie continua simpla sau dubla

linie discontiunua simpla sau dubla

linie dubla compusa dintr-o linie continua si una discontinua alaturate

In intersectia analizata vom avea nevoie de :

Linia continua simpla sau dubla se aplica in locurile unde trebuie interzisa incalcarea ei de catre vehicule.lungimea minima a unei linii continue este de 20 m.

Linia discontinua simpla avand segmentele mai scurte decat intervalele dintre ele, se aplica in locurile unde este permisa incalcarea ei de catre vehicule.

Marcajele longitudinale de separare a sensurilor de circulație se execută astfel:

De regulă,cu linie discontinuă simplă,așa cum este figurat în figura 2a,pe drumurile cu două benzi,având dublu sens de circulație și lățimea părții carosabile de minimum 5,50 m.

În situații particulare, se folosesc linii continue simple sau linii duble formate dintr-o linie continuă dublată cu una discontinuă.

În curbe amenajate prin supralărgire,marcajul de separare a sensurilor de circulație se execută după cum urmează:

pentru o supralărgire de maximum 1,0 m se păstrează banda exterioară cu lățimea din cale curentă;

pentru o supralărgire care depășește 1,00 m se acordă benzii exterioare 40%,iar celei interioare 60% din supralărgirea totală;

Marcajele longitudinale de separare a benzilor de circulație se execută,de regulă,prin linii discontinue simple, având în măsura posibilităților segmentele și intervalele aliniate în profil transversal pe sectoarele în aliniament.Pe sectoarele din apropierea intersecțiilor se aplică linii continue simple sau duble pentru benzile reversibile.

Marcaje transversale

Marcajele transversale cuprind:

Marcaje de oprire

Marcaje de cedare a trecerii

De traversare pentru pietoni

De traversare pentru biciclete

De reducere a vitezei

In privinta marcajelor transversale vom avea nevoie de marcaje de oprire si de transversare pentru pietoni.

Criteriul de alegere a tipului de marcaj de oprire sau de cedare a treceri in constituie vizibilitatea in intersectie care trebuie asigurata in sectiunea de amplasare a marcajului transversal. Pentru marcajul de oprire, vizibilitatea se considera satisfacatoare daca distantele de vizibilitate masurate conform fig X, depasesc valorile minime inscrise in tabelu urmator.

Tabel .

Fig. . Vizibilitatea in intersectie

In urma acestui studiu sa ajuns la concluzia ca in intersectia analizata este nevoie de un marcaj transversal de oprire. Acesta se executa printr-o linie continua avand latimea de 0.40m conform stasului SR1848-7.

Fig. . Dimensiunile marcajului Stop

Marcajele de traversare pentru pietoni se executa prin linii paralele, lungimea acestor linii depinde de viteza de apropiere, astfel:

Pentru V < 50 km/h, L=min. 3.00 m

Pentru V > 50 km/h L=min. 4.00 m

Fig. . proiectarea marcajelor transversare pentru pietoni

Alte tipuri de marcaje necesare in intersectie

Marcajele pentru locurile de parcare pe partea carosabilă se pot executa de o parte sau cealaltă a benzilor de circulație,prin linii dispuse după poziția vehiculelor parcate, dimensiunile acestora fiind prezentate mai jos.

Fig. . parcare transversală,pe stânga sau pe dreapta benzii de circulație

Fig. . Parcare înclinată față de axa sau marginea căii

Fig. . Parcare paralela cu axa sau marginea caii

Execuția marcajelor

Marcajele rutiere se execută având la bază un proiect de reglementare a circulației prin indicatoare și marcaje rutiere care stabilește detaliile de execuție ale marcajului.

Înainte de execuția marcajului propriu-zis se execută trasarea poziției marcajelor prin operația de premarcare.Premarcarea se face prin trasarea unor puncte de reper,pe suprafața părții carosabile,care au rolul de a ghida executantul la realizarea corectă a marcajelor.Premarcarea se execută cu aparate topografice sau manual,marcându-se pe teren cu vopsea punctele de reper determinate.Corectitudinea realizării premarcajului de către executant trebuie verificată de reprezentantul beneficiarului,înainte de aplicarea marcajului definitiv.

Marcajele rutiere nu trebuie să formeze proeminențe mai mari de 6 mm în raport cu suprafața căii.În cazul folosirii butoanelor sau altor elemente similare se admit proeminențe de până la 25 mm la cele prevăzute cu dispozitive retroreflectorizante.

Culorile utilizate la execuția marcajelor sunt:

culoarea albă se utilizează la marcajele:longitudinale,tansversale,de delimitare a părții carosabile precum și la marcajele laterale pe copaci și pe stalpii parapetelor de beton.

culoarea galbenă se folosește la liniile de interzicere a staționării și la marcajele temporare;

culorile alternative galben-negru se utilizează la executarea marcajelor pe lucrări de artă,ziduri de sprijin,lisele parapetelor de beton sau rigide,bordurile denivelate ale trotuarelor și insulelor de dirijare.

culoarea gri deschis se folosește la parapetele metalice de siguranță în cale curentă.

Condițiile tehnice pentru vopselele de marcaj sunt cele prevăzute în standardele europene preluate ca standarde române.

Tipurile de vopsele pentru marcaj mai frecvent utilizate sunt următoarele:

vopsea de marcaj de culoare albă,monocomponentă,cu solvent organic,care formează pelicula prin uscare la aer;

vopsea de marcaj ecologică de culoare albă,monocomponentă,care formează pelicula prin uscare la aer.Se prezintă sub forma unei emulsii în apă.

vopsea de marcaj ecologică,albă,tip material plastic,monocomponentă,solubilă în apă(fără solvenți organici) cu uscare,pentru marcaje în peliculă continuă sau în model structurat sau profilat,asigurând vizibilitatea marcajului ziua și noaptea,pe timp uscat sau ploios.Vopseaua se aplică ca atare sau pe amorsă.Marcajul se execută cu mașina echipată cu dispozitive speciale de aplicat vopsea,amorsă și bile de sticlă.

vopsea de marcaj ecologică de culoare albă,pe bază de apă,care formează pelicula prin uscare foarte rapidă la aer,prin aplicarea unui accelerator de uscare.Administratorul drumului poate solicita,în anumite condiții(trafic intens,zone cu precipitații abundente etc.),realizarea de marcaje cu acest tip de vopsea.

Marcajele prin săgeți,inscripții,figuri,precum și alte marcaje de volum redus pot fi executate manual cu ajutorul șabloanelor corespunzătoare.

Retroreflecția este asigurată de microbile de sticlă care se pot aplica pe suprafața marcajului sau pot fi introduse în masa materialului la fabricație.

Concluzii

In aceasta lucrare s-a urmarit realizarea optimizarii unei intersectii de tip T utzilizand aparatul Leica sr20 cu 2 receptoare mobile.

in urma analizei efectuate s-au contatat o serie de probleme a intersectiei precum: problemele,

ca urmare a analizei problemelor s-a propus urmatoarea optimizare a intersectiei:

–

Pentru a se rezolva problemele din intersectie si pentru optimizarea acestei intersecti se propune:

redimensionarea intersectiei in urma unui calcul de largire a curbei pentru a evita blocajele din trafic

modificarea locurilor de parcare din dreptul intersectiei in urma unui studiu de specialitate in vederea standardelor de proiectare

marcajele rutiere de pe carosabil ca

Bibliografie

Cornel Paunescu, Sorin Dimitriu, Victor Mocanu, Curs GPS (de pe internet)

Florea, D., Aplicații telematice în sistemele avansate de transport rutier, Editura Universității „Transilvania din Brașov”, 2004

Florea, D., Cofaru C., Șoica A., Managementul traficului rutier, Ediția a II-a, Editura Universității „Transilvania din Brașov”, 2004

Leica Geosystems, www.leica-geosystems.com

Manual de utilizare leica SR20

Standar roman pentru semnalizarea rutiera, marcaje rutiere SR1848-7

Leica SR20 – Getting Started Guide.

Internet

Google search

http://www.gps.gov

http://ro.wikipedia.org

www.scribd.com

Bibliografie

Cornel Paunescu, Sorin Dimitriu, Victor Mocanu, Curs GPS (de pe internet)

Florea, D., Aplicații telematice în sistemele avansate de transport rutier, Editura Universității „Transilvania din Brașov”, 2004

Florea, D., Cofaru C., Șoica A., Managementul traficului rutier, Ediția a II-a, Editura Universității „Transilvania din Brașov”, 2004

Leica Geosystems, www.leica-geosystems.com

Manual de utilizare leica SR20

Standar roman pentru semnalizarea rutiera, marcaje rutiere SR1848-7

Leica SR20 – Getting Started Guide.

Internet

Google search

http://www.gps.gov

http://ro.wikipedia.org

www.scribd.com