Dr. Kisbakonyi Jó zsef: Á ltalános közlekedé si üzemtan
1
SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM Tá voktatá si tagozat 1995
Írta: Dr. Kisbakonyi Jó zsef főiskolai docens
Széchenyi Istvá n Főiskola
Műszaki szerkesztő: Fodor László főiskolai docens
Széchenyi Istvá n Főiskola
2
Minden jog fenntartva, beleértve a sokszorosítá s, a nyilvá nos előadá s, a rá dió és televízió adá s, valamint a fordítá s jogá t, az egyes fejezeteket illetően is.
3
Tartalomjegyzé k 1. Á ltalá nos rész ......................................................................................................................... 5 1.1. A közlekedés fogalma, feladatai, sajá tossá gai ................................................................ 5 1.1.1. A közlekedés fogalma .............................................................................................. 5 1.1.2. A közlekedés (a szá llítá s és hírközlés) feladata ....................................................... 6 1.1.3. Közlekedési alapfogalmak ....................................................................................... 7 1.2. A közlekedéstudomá ny ................................................................................................... 9 1.3. A közlekedéspolitika ..................................................................................................... 11 2. Közlekedést kivá ltó okok, szükségletek és jellemzõik ........................................................ 13 2.1. Az ipari termelés és a közlekedés.................................................................................. 13 2.2. A mezõgazdasá gi termelés és a közlekedés .................................................................. 13 2.3. A kereskedelem és a közlekedés ................................................................................... 14 2.4. Az á llampolgá rok és a közlekedés ................................................................................ 14 2.5. A honvédelem és a közlekedés...................................................................................... 15 3. A közlekedési rendszer és alrendszerei ................................................................................ 17 3.1. Rendszerelméletrõl á ltalá ban ........................................................................................ 17 3.2. Közlekedési vá llalat rendszerszemléletû értelmezése................................................... 21 3.2.1. Á ltalá nos megá llapítá sok. ...................................................................................... 21 3.2.2. A vá llalat á ltalá nos modellje. ................................................................................. 22 3.3. A közlekedési rendszer részei és elemei ....................................................................... 24 4. A közlekedés teljesítõképessége .......................................................................................... 28 4.1. A teljesítõképesség és az alkalmazá si hatá rok kidolgozá sá nak alapjai......................... 28 4.1.1. A tömegközlekedés felosztá sa................................................................................ 28 4.1.2. A teljesítõképesség fogalma, mérõszá ma és alapösszefüggései............................. 29 4.1.3. Az alkalmazá si hatá rok fogalma és értelmezése .................................................... 32 5. Közlekedési alá gazat teljesítõképessége .............................................................................. 38 5.1. Közutak á tbocsá tó képessége ......................................................................................... 38 5.1.1. Keresztezés nélküli utszakasz á tbocsá tó képessége ................................................ 38 5.1.2. Jelzõlá mpá val szabá lyozott útkeresztezés á tbocsá tó képessége.............................. 43 5.1.3. A csomó pont forgalmá nak szabá lyozá sa................................................................ 46 5.2. Vasúti helyhezkötött berendezések teljesítõképessége ................................................. 57 5.2 A vasút helyhezkötött berendezéseinek teljesítõképessége............................................ 59 5.2.1. Á llomá sok vá gá nyainak teljesítõképessége: .......................................................... 59 5.2.2. Á llomá si vá ltó körzetek á tbocsá tó képessége .......................................................... 60 5.3. Kiszolgá ló létesítmények .............................................................................................. 62 5.3.1. Az üzemanyagtöltõ-á llomá sok helyszínrajzi kialakítá sa és létesítményei ............. 62 5.3.2. Egészségügyi létesítmények ................................................................................... 66 5.4. Közúti hatá rá llomá sok................................................................................................... 66 5.3.6. Ü zemi telepek......................................................................................................... 68
4
1. Á ltalános ré sz 1.1. A kö zlekedé s fogalma, feladatai, sajátosságai 1.1.1. A kö zlekedé s fogalma Minden definíció veszedelmes, mondja egy latin közmondá s. Különösen érvényes ez a közlekedés fogalmá nak meghatá rozá sá ra, amellyel eddig többen kísérleteztek, de minden kritiká t kiá lló definíció t alkotni aligha tudtak. Ezért a közlekedés szó tartalmi elemzéséből kiindulva kíséreljük megközelíteni a fogalom lényegét. Minden mozog (panta rei) tanítja Hérakleitosz. A mozgá s maga az élet legfontosabb megnyilatkozá sa. A mozgá s történhet helyben, de megnyilvá nulá si formá ja lehet helyvá ltoztatá s is. Helyvá ltoztatá snak olyan mozgá st neveznek, amely a tér különböző pontjai között történik. Helyvá ltoztatá st végez a gyümölcs, ha leesik a fá ró l, a folyó víz, a sétá ló ember, de az úton haladó já rmű is vagy a levegőbe emelkedő repülőgép. Tehá t nem minden mozgá s helyvá ltoztatá s, de helyvá ltoztatá s nincs mozgá s nélkül. Ugyanezt mondhatjuk a közlekedésre is, nem minden helyvá ltoztatá s közlekedés, de közlekedés nincs helyvá ltoztatá s nélkül. A közlekedés alapjelensége a helyvá ltoztatá s, ami a térben és időben való mozgá st jelent. A helyvá ltoztatá s szó ban rejlő műveltető igeképző (-tat, -tet) azt érzékelteti, hogy a közlekedésnél a mozgá st valamiképpen közvetíteni kell. Ehhez legtöbbször különböző technikai eszközök (út, já rmű, energia, stb.) igénybevételére van szükség. A technikai elemek a közlekedésre annyira jellemzőek, hogy a közlekedésre alkalmazott definíció k legnagyobb része szükségesnek tartja azokat külön kiemelni. A közlekedés tehá t olyan helyvá ltoztatá s, amely á ltalá ban az erre alkalmas technikai berendezések segítségével történik. Közlekedésen legtöbbször a személyek és tá rgyak helyvá ltoztatá sá t értjük, azonban a közlekedésben részt vesznek az á llatok is, ha az erre kijelölt úton haladnak. A tá rgyak meghatá rozá sa sem kielégítő, mert élőá llatot vagy hullá t is lehet szá llítani. Külön gondot okoz a pontos definíció szá má ra a hírek (tá vközlés) és energiá k tová bbítá sa. Á ltalá nos vélemény, hogy ezeknek a tová bbítá sá t, helyvá ltoztatá sá t is a közlekedés keretébe tartozó nak kell tekinteni. Szá mos definíció szerint a közlekedés személyeknek, javaknak és híreknek térbeli tová bbítá si, illetőleg ezeknek térbeli á tvitele egyik helyről a má sikra. Má s meghatá rozá sok a közlekedésen személyek és dolgok helyvá ltoztatá sá t értik. Itt a dolog elnevezés széleskörű tartalomra utal, mert magá ba foglalja a tá rgyak, á ruk mellett a hírek, energiá k (hő-, villamossá g) helyvá ltoztatá sá t is. Tová bbi vizsgá latot kívá n annak megvá laszolá sa, hogy minden (személyek és dolgok) helyvá ltoztatá st közlekedésnek szabad-e tekinteni? Ahhoz, hogy a fogalom nemzetgazdasá gi szemléletű meghatá rozá sá t megközelítsük, a definíció t tová bb kell finomítani. Nem minden említett helyvá ltozá st tekinthetünk közlekedésnek. A mezőn legelő á llat pl: halad, de nem közlekedik, a vá sá rra hajtott á llat azonban má r közlekedik, mert utat vesz igénybe, mozgá sá ban célszerűség,, tervszerűség, szervezettség van. Helyvá ltoztatá st végez a fá ró l lehulló falevél is, de az sem közlekedés. A tömegszerű ség teszi a helyváltoztatást közlekedéssé. Kolombus 1492. évi hajó útja, amellyel Ameriká t felfedezte, még nem közlekedés, csak megindító ja annak a hatalmas közlekedésnek, amely a két kontinens között kifejlődött. Gagarin első űrrepülése még nem 5
közlekedés, de a Szaljut-6 űrá llomá s mozgá sa, annak rendszeres megközelítése és az űrhajó zá s rendszeressévá lá sa a vilá gűrben végzett mozgá st is fokozatosan a közlekedés fogalmi körébe vonja. Az ismétlődés, a gyakorisá g a tömegszerűség velejá ró ja és így a közlekedés fogalmi meghatá rozá sá nak szerves részévévá lik. Egyes szerzők a tömegszerűség szó t a szervezett helyvá ltoztatá s kifejezéssel érzékeltetik, ami szintén ismétlődést tételez fel, és azt kívá nja kifejezésre juttatni, hogy a közlekedés fogalmá hoz a teveszerűség, a célszerűség szorosan kapcsoló dik. Definíció Közlekedésen tehá t személyek, dolgok tömeges, rendszeres, szervezett, célszerű helyvá ltoztatá sá t értjük. A közlekedés szó á ltalá nosan haszná lt fogalom, ami mellett nemzetgazdasá g tervezési rendszere, az á llamigazgatá s és á gazati felelősség meghatá rozá sa szempontjá bó l rendszeresen haszná lt meghatá rozá s a szállítás és hírközlés, amely tartalmá ban a közlekedés fogalmi körét öleli fel. A szá llítá s és hírközlés nemzetgazdasá gi á gon belül megkülönböztetnek szállítási ágazatot és hírközlési ágazatot, a szá llítá si á gazaton belül pedig vasú ti, gépjármű közlekedési, hajó zási, légi, stb. alágazatok vannak. 1.1.2. A kö zlekedé s (a szállítás é s hírkö zlé s) feladata A közlekedés nemzetgazdasá gi feladata elsősorban az, hogy a termelés, elosztá s és fogyasztá s szá llítá si szükségleteit kielégítse. Személyeknek, dolgoknak és híreknek a helyvá ltoztatá sa való já ban nem má s, mint a tá volsá gok leküzdése. A közlekedés a fejlett technikai munkamegosztá s mellett elengedhetetlen feladatot lá t el az új javak előá llítá sa terén. Az alapanyagok, félgyá rtmá nyok, munkaerők termelési helyre való szá llítá sa, és ennek elvégzéséhez nélkülözhetetlen informá ció k odajuttatá sa nélkül aligha képzelhető el gazdasá gos termelés. Az új termék előá llítá si á rá ban benne van a sok szükségszerűen és hasznosan végzett szá llítá si értéke is. A közgazdá szok egy része mereven ragaszkodik ahhoz a felfogá shoz, hogy a közlekedés termelés. Termelés azért, mert teljesítményéhez anyagot haszná l fel, munká t vesz igénybe és ezzel értéknövelő szerepet tölt be, amelynek költsége a termelt javak értékét növeli. Ez a közlekedés első funkció ja. A bá nyá szat termelő jellegét senki nem mvitatja, pedig a felszínre hozott szén a föld mélyében készen van, azt fel kell hozni. Ha ezt a szenet a bá nyá bó l a felhaszná lá si helyre viszik, akkor ez ugyanolyan termelés, mint a felszínre hozá s. A munká sok munkahelyre vitele és há zhozszá llítá sa ennek a termelésnek nélkülözhetetlen velejá ró ja, és szintén termelés. Mások véleménye szerint, a közlekedést, a szá llítá st és hírközlést szolgáltatásnak lehet tekinteni. Szolgá ltatá son á ltalá ban olyan tevékenységet értünk, amely új termék létrejötte nélkül elégíti ki a termelési, személyi vagy tá rsadalmi szükségleteket. Definíció A közlekedés jellemzője az, hogy új terméket nem hoz létre, hiszen a má r meglévő személyeket és javakat (dolgokat) viszi egyik helyről a má sikra. Má sik jellemzője a közlekedésnek, hogy a tevékenység folyamata,, eredménye és felhaszná lá sa időben és térben egybeesik.
6
A felsorolt jellemzők közelebb hozzá k a közlekedés a szolgá ltatá sok köréhez, hiszen a közlekedés a termelésen felül szá mos szociá lis, kulturá lis célt elégít ki, ezek pedig a szolgá ltatá sok szférá já ba tartoznak. A dolgozó k idegenforgalmi utazá sait, a telefont, a rá dió t, televízió t, ha ez egyéni szükségletet elégít ki, nem tekinthetjük a termelés fogalmá ba tartozó knak. A közlekedés másik funkció ja (a termelésen felül), hogy megtermelt javakat a felhasználási helyre továbbítsa, vagyis az á ruforgalom folyamatá ban részt vegyen. Az elosztá sban, a kereskedelmi folyamatban való részvétele a közlekedésnek má r nem szolgá lja a közvetlenül a termelést. 1.1.3. Kö zlekedé si alapfogalmak A mindennapi szó haszná latban a szá llítá s, fuvarozá s, á rumozgatá s, (á rumozdítá s) á rutová bbítá s kifejezéseket gyakran szinonim kifejezésként haszná ljá k. Célszerűnek lá tszik az egységes értelmezés és szó haszná lat biztosítá sa érdekében rendszerezést végezni. Kétségtelen, hogy a közlekedés munká já t, amelynek sorá n személyek és dolgok való sá gos ,tehá t térbeli helyvá ltoztatá sa történik, "szá llítá s" kifejezéssel szoktá k megjelölni. Ez a legszélesebb körben elterjedt szó haszná lat. Ha a szá llítá snak azt a tényezőjét emeljük ki, amely a fuvarozó és a fuvaroztató közötti kapcsolatot juttatja kifejezésre, akkor "fuvarozás"-ró l kell beszélni. Definíció A fuvarozás tehát a térbeli mozgá snak az a vá ltozata, amikor a helyváltoztatás az abban elsősorban érdekelt két fél, a fuvarozó és fuvaroztató között erre szó ló an kötött megá llapodá s (szerződés) alapjá n, á ltalá ban ellenszolgáltatás mellett jön létre. A fuvarozási tevékenység lényeges elemei: a) a térbeli mozgá s feltételeit szabá lyozó - rendszerint előzetes - megá llapodá s, b) a helyvá ltoztatá shoz a fuvarozó sajá t munkaerejét, munkaeszközét haszná lja fel, c) a fuvarozá sra felkíná lt á ru idegen tulajdon a fuvarozó szá má ra, d) a fuvarozá s sorá n produká lt értéknövelő tevékenység utá n a fuvarozó ellenszolgá ltatá st kér. Ezzel tulajdonképpen - indirekt mó don - a szá llítá s fogalmá t is meghatá roztuk, amikor azt minden helyvá ltoztatá s olyan területére korlá toztuk, amelyből a felsorolt tényezők hiá nyoznak. Definíció A sajá t á runak sajá t munkaeszközzel ellenszolgá ltatá s nélkül végrehajtott térbeli mozgá sa a szá llítá s. A helyzet egyértelmű rendezését azonban az alá bbi körülmény erősen megnehezíti. Szá llítá s kifejezés ugyanis á ltalá nos és elfogadott a gazdasá gi életnek a közlekedéstől egészen tá vol eső szférá iban. A Polgá ri Törvénykönyv a tervszerződések körében szabá lyozza a "szá llítá si szerződéseket" is. Ennek célja az, hogy a gazdá lkodó szervezetek egymá s közötti kapcsolatá t akkor, amikor ezek gyá rtó (szá llító ) és megrendelő (á tvevő) viszonyba kerülnek egymá ssal, egységes mindkét érdekelt fél indokolt igényeit kielégítő - mó don rendezze. Ilyen értelemben tehá t a
7
szá llítá si szerződés adá s-vétel megá llapodá snak tekinthető, amely a teljesítés egy a szerződés megkötését a követő későbbi időpontban következik be. A szá llítá si szerződés tá rgya bá rmilyen gazdasá gi jellegű szolgá ltatá s lehet. Amiatt mert a szá llítá s kifejezés mögött má s-má s értelmezés húzó dik meg attó l függően, hogy azt a gazdasá gi élet melyik területén alkalmazzuk, az egységes szó haszná lat tekintetében a bizonytalansá got teljesen megszüntetni nehéz. Definíció Az árumozdítás szó a benne rejlő meghatá rozá s miatt a közlekedés területén nem alkalmas a helyvá ltoztatá s megjelölésére. Az á rumozdítá sban - elsősorban a tá volsá got illetően - csak alacsony dimenzió k érvényesülnek, s így ez üzemen belüli, á ltalá ban tehá t rövid tá volsá gú helyvá ltoztatá s. Az á rumozdítá s jellegzetes gépei - az esetek nagyobbik részében - a közforgalomban nem vesznek, illetve nem vehetnek részt. Definíció : Az árutovábbítás viszont á ltalá nos fogalomként jelzi a helyzet dinamikus, térbeli vá ltozá sá t, tekintet nélkül arra, hogy az a fuvarozá s vagy szá llítá s keretei között megy végbe. Definíció A szállítmányozás a fuvarozó és fuvaroztató közéékelődő, lényegében megbízá son alapuló tevékenység. A megbízá st rendszerint a fuvaroztató adja, így a szá llítmá nyozó a bizomá nyi szerződés keretei között a fuvaroztató nevében já r el, jogosult fuvarozá si - szükség esetén egyéb szerződések megkötésére. A Polgá ri Törvénykönyv szabá lyai egyre inká bb megengedik, hogy a fuvarozó szá llítmá nyozá st végezzen, illetve azt, hogy a szá llítmá nyozó ténylegesen sajá t eszközeivel fuvarozzon. Ez a tevékenység kiterjed ma má r a magá nfuvarozá sra is. A szá llítmá nyozá shoz tartozik a csomagolá s, rakodá s, tá rolá s, vá mkezelés, stb. A mindennapi gyakorlatban az egyes közlekedési á gak a szá llítmá nyozá s lényeges elemeivel munkaterületüket kibővítették, illetve arra törekednek, hogy mind szélesebb körben vegyék á t a fuvaroztató któ l a fuvarozá ssal összefüggő feladatok ellá tá sá t. Definíció : A forgalom a közlekedés intenzitá sá nak mértéke, tehá t kivá lasztott időben, kijelölt területen lebonyoló dó közlekedés nagysá gá t jelenti. Ennek eredményét á ltalá ban az egyes közlekedési á gakra jellemző közlekedési egységek mennyiségében fejezik ki.
8
1.2. A kö zlekedé studomány Definíció : Tudománynak nevezik a valamely tá rgykörre vonatkozó , igazolt és rendszerbe foglalt ismeretek összességét, illetőleg ezen ismeretek megszerzésére irá nyuló kutató tevékenységet. A rendszerezettség a megá llapítá soknak azt az objektív rendjét jelenti, aminek alapjá n a tételeket (téziseket) a rá juk vonatkozó logikai kapcsolatban, mellé-, vagy fölérendeltségben, fontossá gi sorrend szerint ismerhetjük meg. A tudomá nyok osztá lyozá sa a fejlődés sorá n á llandó vá ltozá sban van. Szerkezeti szempontbó l megkülönböztetnek: • tudomá ny-csoport komplexumokat (filozó fiai-, természet- és tá rsadalom-tudomá nyok), • tudomá nycsoportokat (ide tartozik a közlekedéstudomá ny), • tudomá nyos á gazatokat (diszciplíná kat: pl. a vasúti közlekedés tudomá nya), • egyes tudomá nyokat (pl. közlekedési statisztika, fuvarjog), • egyes elméleteket (pl. közlekedési önköltségszá mítá s, stb.). Ma má r az egyes tudomá nyok között sokszor elmosó dnak a hatá rok, és főleg két tudomá nyá g hatá rterületén új tudomá nyok jelennek meg (biofizika, matematikai statisztika, stb.). Nagy vá ltozá st hozott a tudomá nyos szemléletben az alaptudomá nyok és az un. alkalmazott tudomá nyok elvá lasztá sa. Definíció : Az alaptudomá nyok az objektív vilá g jelenségeinek megfigyelésére és megismerésére, a természeti és tá rsadalmi jelenségek belső összefüggéseinek, valamint törvényszerűségeinek feltá rá sá ra irá nyulnak és céljuk új tudomá nyos ismeretek megszerzése. Alkalmazott kutatá s minden olyan elméleti és kísérleti tevékenység, amelynek célja konkrét eljá rá sok, technoló giá k és mó dszerek kidolgozá sa, anyagok vagy szerkezetek előá llítá sa, a gyakorlat á ltal felvetett problémá k közvetlen megoldá sa ismert tudomá nyos eredmények felhaszná lá sá val, illetve ismert tudomá nyos eredmények alkalmazá si lehetőségeinek keresése az említett célokra. A közlekedéstudomány léte ma má r elismert hazá nkban, és öná lló tudomá nycsoportot alkot. Komplex, alkalmazott tudomá ny, mert részben természettudomá nyi, részben tá rsadalomtudomá nyi ismereteket foglal magá ban, tová bbá az alaptudomá nyok megá llapítá sait a gyakorlatban hasznosítja. Alapvető célja a közlekedés gyakorlati munká já nak fejlesztése, jelentős összefüggések egzakt feltá rá sá val. A közlekedéstudomá nyokon belül a felosztá s - á ltalá nosan elfogadott elvek szerint - a következő: Közlekedéstan a közlekedés alapvető elméleti kérdéseit tá rgyalja. Többek között: a közlekedéstudomá nyoknak má s tudomá nyokkal való kapcsolatá val, a közlekedés tá rsadalmi, politikai, kulturá lis, gazdasá gi szerepével és jelentőségével foglalkozik, vizsgá lja a tá rsadalom közlekedési szükségleteinek alakulá sá t és a közlekedés kapcsolatá t, azokat a műszaki és
9
emberi ,gazdasá gi tényezőket, amelyek a közlekedés mennyiségi és minőségi jellemzőit meghatá rozzá k. Ide tartozik a közlekedési rendszer analízise, az egyes közlekedési alá gazatok közötti kooperá ció és koordiná ció elveinek vizsgá lata, stb. A közlekedéstechnika alapvetően a közlekedés műszaki elemeivel, já rművel, az uttal (pá lyá val), energiá val, annak felhaszná lá sá val és egyéb berendezések kialakítá sá val, fenntartá sá val, javítá sá val foglalkozó tudomá ny. A közlekedésélettan a közlekedésben résztvevő ember pszicholó gia bioló giai kérdéseivel foglalkozik. A közlekedésben foglalkoztatottak kivá lasztá sá nak szempontjai, a bevá lá s ismérvei, az alkalmazottak egészségének megó vá sa, munkahelyének megfelelő kialakítá sa (ergonó mia) szintén ehhez a tudomá nyterülethez tartozik. A közlekedési ü zemtan azt az ismeretkört foglalja magá ba, amely a meglévő eszközök és a munkerő figyelembevételével a tömegszerű helyvá ltoztatá s konkrét lebonyolítá sá t érinti. Célja a berendezések és a munkaerő optimá lis alkalmazá sa, az üzem- és munkafolyamatok szervezése, matematikai mó dszerek, szá mítá stechnikai eljá rá sok alkalmazá sa a forgalom optimalizá lá sa érdekében, az üzemi eredmények értékelése, a közlekedés teljesítőképességének vizsgá lata, tervezése. A közlekedésgazdaságtan mint á gazati gazdasá gtan, a politikai gazdasá gtan á ltalá nos elveit alkalmazza a közlekedés terén, egyben arra törekszik, hogy a közlekedés sajá tos gazdasá gi törvényszerűségeit feltá rja. Ennek keretén belül folyik a közlekedésnek mint a termelőszolgá ltató ipar termelési folyamatá nak vizsgá lata a közlekedés érték és á rképző szerepének elemzése, a közlekedés fejlesztésének gazdasá gi problematiká ja, a közlekedés helyének és szerepének elbírá lá sa a nemzetgazdasá g újratermelési folyamatá ban, a közlekedés vá llalati gazdá lkodá sa, a közlekedés munká já nak hatékonysá gi elemzése, stb. A közlekedési jog a közlekedés jelenségeit jogelméleti ,tételes jog- és jogalkalmazá si szempontbó l veszi vizsgá lat alá . A közlekedési jogon belül öná lló suló jogterület a fuvarjog, amely a közlekedési vá llalatok személy- és á rufuvarozá sá nak szabá lyait és a szerződésben részt vevő személyek kötelességeit és jogait foglalja magá ban. A közlekedéstörténet a közlekedés fejlődésének elemeit indítékait, mó dszereit mutatja be. Egyrészt érzékelteti azt a hatalmas fejlődést, amit a közlekedés a primitív ősközösségi tá rsadalom idejétől napjainkig megtett, má srészt előre vetít és irá nyt mutat a tová bbi fejlődésre. A közlekedési földrajz igen jelentős helyet foglal el a közlekedéstudomá nyok között, mert a közlekedés lényege a helyvá ltoztatá s, a térlegyőzése. A természeti földrajz mellett a gazdasá gi földrajzzal és ennek sajá tos vetületével, a közlekedési földrajzzal ismerhetjük meg a szá llítá si feladatok helyét és a leküzdésre vá ró akadá lyokat. A közlekedéstudomá nyok ismertetett felvá zolá sa a tudomá nyok horitintá lis vetületét mutatta be. E mellett egy má sik osztá lyozá ssal is talá lkozunk. A közlekedés szó tulajdonképpen csak gyűjtőfogalma a különféle eszközökkel és sajá tossá gokkal az emberi tá rsadalom á ltal megvaló sított mozgá sfolyamatoknak. A közlekedéstudomá nyon beleül az adott közlekedési alá gazatokkal foglalkozó tudomá nyos eredményeket is öná lló tudomá nyos diszciplíná knak tekinthetjük. 10
Az utó bb említett szemléletben a vasú ti közlekedés tudománya mellett helyezkedik el a közú ti közlekedés, a vízi közlekedés, a légi közlekedés, a városi közlekedés, a vezetékes szállítás és a hírközlés tudománya, valamint az ű rrepü lés tudománya. Ezek közül mindegyiknek megvan a maga külön közlekedéstechniká ja, közlekedésélettana, közlekedésgazdasá gtana, közlekedésjoga, története és földrajza is. Maga a közlekedés igen bonyolult mozgá sforma, amely szinte minden tudomá nyterületet érint. Vannak olyan részei a közlekedés ismeretanyagá nak, melyet vagy még feltá ratlanok, vagy öná lló létük még nem alakult ki. A telepü léstudomány az embert a lakó hellyel, a munkahellyel és egyéb létesítményekkel való kapcsolatá ban vizsgá lja. A települések kialakítá sá ra jelentősen hat a közlekedés (pl: a kikötővá rosok kialakulá sa) a regioná lis fejlesztés sem képzelhető el a közlekedés igényeinek érvényesítése nélkül. A vá roskép építészeti kialakítá sa csak a közlekedési létesítményekkel együttesen tervezhető meg. A statisztikát részben mint tudomá nyt, részben mint mó dszert tartjá k szá mon. A közlekedésstatisztika sajá tos tudomá nyterület amely részben a közlekedési üzemtanokkal, részben a közlekedésgazdasá gtannak és egyéb tudomá nyos elméletnek is nélkülözhetetlen része. Fejlett technoló giai rendszerek tervezése, a forgalom előrebecslése, gazdasá gossá gi szá mítá sok nem nélkülözhetik az elméletek alkalmazá sá t. Ennek megfelelően beszélhetünk közlekedési okonimetriá ró l, közlekedési operá ció kutatá sró l, közlekedési kibernetiká ró l. Megá llapítható azonban, hogy ezeknek az új mó dszereknek és tudomá nyterületeknek a közlekedés gyakorlatá ban való felhaszná lá sa még messze elmarad a matematikai és szá mítá stechnikai lehetőségek mögött (pl. a közlekedésprognosztika, szá mító gépek alkalmazá sa a szá llítá si folyamtok szervezésében, stb.).
1.3. A kö zlekedé spolitika A közlekedéspolitika nem tudomá ny, hanem gyakorlati tevékenység, de szoros kapcsolatban á ll a közlekedés-tudomá nnyal. A közlekedéspolitika az egész orszá g közlekedésének a politikai célkitűzéseknek megfelelő, a tudomá nyos eredményekre tá maszkodó felső szintű irá nyítá sa, amelynek a közlekedés ará nyos fejlesztésével biztosítani kell a tá rsadalom, a nemzetgazdasá g mindenkori szá llítá si szükségleteinek hatékonyabb kielégítését. A közlekedéspolitika a tudomá nyos munká nak is tá rgya olyan rételemben, hogy egyrészt a közlekedéstan egyes megá llapítá sait is felhaszná lja, má srészt a közlekedéspolitika gyakorlá sá nak elvi kérdései, eszközei, mó dszerei képezhetik a tudomá nyos rendszerezés, elemzés, értékelés tá rgyá t. Definíció : A közlekedéspolitika lényegében a közlekedési rendszer fejlesztésére és irá nyítá sá ra vonatkozó alapelvek meghatá rozá sa. A közlekedéspolitika gyakorlati végrehajtá sá ban há rom fá zist lehet megkülönböztetni. 11
Legfelsőbb szinten az alapelveket összefoglaló koncepció t kell meghatá rozni. Ennek összeá llítá sá hoz a közlekedéstudomá ny meglévő, ismert eredményeit kell felhaszná lni. A közlekedéspolitika tehá t céltudatos igénylője és felhaszná ló ja a tudomá nyos munká nak. A következő szint a stratégiai szint amikor a koncepció végrehajtá sá ra vonatkozó eljá rá si szabá lyokat, intézkedési terveket készítik el. harmadik a taktikai szint, ahol a konkrét döntéseket kell hozni és a végrehajtá st ennek megfelelően irá nyítani és ellenőrizni. A közlekedéspolitika tehá t nemcsak a közlekedés felső irá nyítá sá t és az ehhez szükséges döntéseket foglalja magá ban, hanem fogalmi körébe tartozik a feladatok konkrét végrehajtá sa is, és ez nemcsak a közlekedés irá nyító it, vezetőit, hanem a közlekedés valamennyi végrehajtó dolgozó já t a közlekedéspolitika aktív részesévéteszi.
1. á bra
12
2. Kö zlekedé st kiváltó okok, szü ksé gletek é s jellemzoik 2.1. Az ipari termelé s é s a kö zlekedé s A közlekedés egyik legnagyobb felhaszná ló ja az ipar. ennek munká já hoz szükséges nyersanyag és energia szá llítá sa a közlekedéstől á llandó , folyamatos,, feszített munká t kívá n. A nehézipari létesítményeket á ltalá ban oda szoktá k telepíteni, ahol vagy a nyersanyag, vagy az üzemanyag helyben talá lható , de gyakoriak az olyan nagyipari üzemek, ahol mindkettőt jelentős tá volsá gbó l kell a közlekedés segítségével a feldolgozá sa helyére szá llítani. Az ipari termelés nagyobbrészt folyamatos, ezért egyenletes nyersanyag és energia ellá tá st kívá n. Kiszolgá lá sá t legtöbbször a vasút, illetőleg a hajó zá s végzi, amely közlekedési á gak képesek nagytömegű á ruk folyamatos szá llítá sá ra. Legtöbbször a gyá rak közvetlen kapcsolatban vannak a közlekedési á gakkal és telepükön külön á llomá sokat, iparvá gá nyokat, illetőleg kikötőket létesítenek. Ezeken a helyeken gondoskodnak a já rművek gépesített rakodá sá ró l a belső anyagmozgatá s nagyfokú gépesítéséről. Az ipari termeléshez legtöbbször nagy mennyiségű nyersanyagra, fűtőolajra, stb van szükség, és ezt a rendszeres szá llítá st a vasút irá nyvonatokkal, fordavonatokkal végzi, a vasúti kocsik kiürítése pedig önürítős kocsikkal, kocsibuktató kkal vagy egyéb komplex gépesítési eljá rá sokkal történik. Az ipari termelés munká sait ugyancsak pontosan meghatá rozott menetrend szerint, rendszeresen kell a munkahelyre szá llítani és onnan hazavinni. Ezt a feladatot - a tá volsá gtó l és helyezéstől függően - vagy vasúton, de gyakrabban autó buszok igénybevételével bonyolítjá k le. Jelentős azoknak a dolgozó knak a szá ma is, akik munkahelyüket sajá t já rműveiken (kerékpá rral, gépkocsival) közelítik meg.
2.2. A mező gazdasági termelé s é s a kö zlekedé s Amíg az ipar szá llítá saira a koncentrá ltsá g, addig a mezőgazdasá gi termelésre a szétszó rtsá g a jellemző, úgyszó lvá n az egész orszá g területén talá lkozunk mezőgazdasá gi termeléssel és á llattenyésztéssel. A decentralizá ltsá gbó l szükségszerűen következik, hogy itt a közlekedésnek a szerepe sokkal nehezebb, és a forgalomszervezési eljá rá sok az ipari szá llítá shoz képest kevesebb sikerrel alkalmazható k. Tová bbi lényeges különbség a két nemzetgazdasá gi á gazat között, hogy amíg az ipar egyenletesen veszi igénybe a közlekedést, addig a mezőgazdasá g termelése idényszerű. Ez azt jelenti, hogy egyes időszakokban - különösen az őszi betakarítá s idején - a termények beérésekor (cukorrépa szezonban, aratá skor, szüret idején) sokszor előre alig tervezhető hatalmas szá llítá si igények jelentkeznek, ami rendkívüli feladatok eléá llítja a közlekedést. Hozzá já rul ehhez a körülményhez az is, hogy a mezőgazdasá gi termények jelentős része igen érzékeny a szá llítá ssal együtt já ró igénybevétellel szemben. A gyümölcs, zöldségfélék és má s gyorsan romló termékek, élőá llatok szá llítá sá ná l részben a gyorsasá g, részben pedig a speciá lis já rművek jutnak fontos szerephez (hűtőkocsik, élőá llatszá llító já rművek, stb.). A mezőgazdasá gi termelés decentralizá ltsá ga miatt a szá llítá si igények kielégítésénél a közúti közlekedés kerül előtérbe, egyrészt azért, mert eljut a vasúttó l tá volabb fekvő termelő területekre, má srészt a gépjá rműközlekedés alkalmas a há ztó l-há zig forgalom lebonyolítá sá ra,
13
ami fölöslegesséteszi a közlekedési á gak érintkezési pontjain az á traká st. A közvetlen forgalom nemcsak költségmegtakarítá st eredményez, hanem a különösen érzékeny termékeknél (primőrök, puhahúsú gyümölcsök, stb.) az á traká ssal együttjá ró romlá s is könnyebben lekerülhető. A mezőgazdasá g az ipari termelésnél kisebb igénnyel lép fel a közlekedéssel szemben a személyszá llítá s terén, a mezőgazdasá gi dolgozó k a termelő terület szétszó rtsá ga folytá n részben a munkahelyükön, részben annak közelében laknak. A kőhaszná latú közlekedési eszközöket viszonylag ritká n kell igénybe venniök, nem jelentős tehá t a hivatá sforgalom. A munkahely megközelítése á ltalá ban a mezőgazdasá g termelési egységei gépjá rművei igénybevételével vagy sajá t já rműveiken történik.
2.3. A kereskedelem é s a kö zlekedé s A közlekedés - mint említettük - nemcsak a termelés szerves, nélkülözhetetlen része, hanem fontos szerepet tölt be az á ruforgalom folyamatá ban is. A kész termékeket, terményeket a kereskedelem hivatott a felhaszná lá si, fogyasztá si helyére eljuttatni. A kereskedelem tehá t a termelő és fogyasztó között képez szükségszerű hidat, feladata alapvetően az á ruelosztá s és a tá rolá s. A gyá rtá s és fogyasztá s térben legtöbbször elkülönülnek egymá stó l és ezt a tá volsá got a közlekedésnek kell á thidalnia. A kereskedelmi szá llítá si igények részben a gyá rtó , termelő helyről a nagykereskedelem tá roló helyeire, részben - aká r közvetlenül, aká r közvetve - az egész orszá g területén behá ló zó üzletekbe, piacokra irá nyul. A központi elosztó raktá rakban történik a termékek jelentős részének á tcsomagolá sa (kiszerelése), ahonnan a bolthá ló zat feltöltése történik. A kereskedelem a közlekedéstől gyorsasá got, rendszerességet, pontossá got és megbízható sá got követel. A termelő és nagykereskedelmi há ló zat közötti szá llítá sokat gyakran a vasút, közút, vagy a hajó zá s végzi, míg a bolthá ló zat ellá tá sá t á ltalá ban a közúti közlekedés lá tja el. A hatá ridőben elvégzett szá llítá soknak nagy jelentősége van, mert mentesíti a nagykereskedelmet a felesleges á rukészletek tá rolá sá tó l, a bolthá ló zat rendszeres feltöltése és az üres göngyölegek visszaszá llítá sa pedig a közlekedéstől fokozott figyelmet és pontossá got kívá n. A kereskedelem személyszá llítá si igényei jelentősek. Egyrészt a kereskedelmi dolgozó kat kell a rendszeres hivatá sforgalom keretében a munkahelyükre eljuttatni, má srészt a kereskedelem szá mottevő üzleti utazá st tesz szükséges, ami nemcsak a belföldi, hanem a nemzetközi fuvarozá sra is kiterjed. A pontos hírszolgá lat a kereskedelemben szintén nagyon fontos. A piaci informá ció k beszerzése nélkülözhetetlen szerepet tölt be a piackutatá s terén, és mindinká bb fokozott követelményeket tá maszt a közlekedéssel szemben.
2.4. Az állampolgárok é s a kö zlekedé s A lakossá g közlekedési szükségletei nagyobbrészt a személyforgalomra, kisebb részben az á ruszá llítá sra, valamint a hírek tová bbítá sá ra irá nyulnak.
14
A lakó hely elemeiről, má r a különböző nemzetgazdasá gi á gazatok szükségleteinek elemzése sorá n szó esett. A munká bajá rá s nemcsak a településen belül veszi igénybe legtöbbször a közhaszná latú közlekedési eszközöket, hanem gyakran nagyobb tá volsá gra való utazá st is igényel. Szá mottevő hazá nkban a hétvégi hivatá sforgalom, amelynek keretén belül főleg a fővá ros és a tá volabbi települések közötti utazá sok jelentkeznek. A munká bajá rá s mellett szá mottevő azoknak az utazá si szükségleteknek a szá ma, amely a csalá d ellá tá sá val összefüggő vá sá rlá sokat, a hivatalok (taná cs, rendőrség, bíró sá g, stb.) felkeresését, iskolá bajá rá st, stb. teszi lehetővé. A szabadidő hasznos felhaszná lá sa kialakította a turista- és idegenforgalmat, az üdülő és kirá nduló helyek felkeresését, a sport-rendezvényeken való részvételt, színhá zba, moziba, kiá llítá sokra já rá st, stb. Ezeknek az utazá si igényeknek a kielégítésére egyrészt a közhaszná latú tömegközlekedési eszközöket veszik igénybe, má srészt sajá t já rműveiket haszná ljá k fel. Jelentősek a szociá lis ellá tá ssal kapcsolatos utazá sok, kó rhá zak, gyó gyhelyek felkeresése, politikai, gazdasá gi értekezleteken tudomá nyos ismeretterjesztő előadá sokon, tová bbképzésen, stb. való részvétel is. A közlekedés ezeket az igényeket szükségszerűen hivatott kielégíteni, és a lakossá g részére megbízható , gyors, pontos közlekedéssel adott esetben az utazá st lehetővétevő berendezésekkel, utakkal, üzemanyagtöltő á llomá sokkal, stb. kell rendelkezésre á llni. A lakossá g á ruszá llítá si igényei az á ltaluk megtermelt á ruk, a tartó s fogyasztá si cikkek, (pl. bútorok) há zhoz fuvarozá sá ra, há z és üdülő építéshez szükséges építőanyagok szá llítá sá ra irá nyulnak, amelyek kielégítésére szintén a közlekedésnek fel kell készülnie. A szabadidő kultúrá lt felhaszná lá sá nak nélkülözhetetlen része a rá dió , a televízió és nem utolsó sorban a telefonösszeköttetés, amely mind a kényelmet, a biztonsá got, a tá jékozottsá got szolgá lja. A közlekedés ma má r a mindennapi élet elengedhetetlen feltételei közétartozik és a kultúra fejlődésével, a szabadidő jobb kihaszná lá sá val mind erőteljesebb fejlődést követel meg.
2.5. A honvé delem é s a kö zlekedé s A közlekedés és a honvédelem rendkívül szoros kapcsolatban és kölcsönhatá sban van egymá ssal. Történelmileg igazolt tény, hogy a jó l működő közlekedés fontos szerepet já tszott egy-egy há ború végső kimenetelében. A há borús erőfeszítések és a honvédelem jelentős befolyá st gyakoroltak a közlekedés műszaki fejlesztésére. A vasutak teljesítőképességének alakulá sa nagy jelentőségű a honvédelem szempontjá bó l, főként azért, mert a vasút képes a mennyiségileg ugrá sszerűen megnövekvő igényeket is kielégíteni. Ennek magyará zata, hogy a vasút majd minden á llamban á llami kezelésben vagy tulajdonban van. Beigazoló dott az is, hogy a vontatá si nemek szempontjá bó l a felsővezetékes villamos vontatá s a legsebezhetőbb, mert lényeges elemeinek (alá llomá sok, ká bel, tartó oszlopok, stb.) megsérülése esetében a forgalom tartó san leá llni kényszerül.
15
A közutak és vasúti vonalak kiépítésénél gyakran kerültek a honvédelmi szempontok előtérbe, az így kialakult közlekedési rendszer jelentős gazdasá gi fejlődést hozott az érintett területeken. A honvédelem eszközei később a polgá ri forgalom szá má ra nyitottak új lehetőségeket. Az első vilá ghá ború igazolta a repülőgépek üzemszerű haszná latá t, a má sik pedig nagy mértékben fejlesztette a polgá ri légi közlekedést. A honvédelemnek fontos érdekei fűződnek a hírközlés gyors és megbízható működéséhez. Kézenfekvő, hogy a híradá stechnika színvonalá nak növelését katonai szempontok is indokoljá k. Korszerű tá jékozó dá st, felderítést és katonai intézkedések kiadá sá t csak korszerű hírközlési há ló zat mellett lehet végrehajtani.
16
3. A kö zlekedé si rendszer é s alrendszerei 3.1. Rendszerelmé letrő l általában A hagyomá nyos műszaki gondolkodá st és alkotá smó dot inká bb a részekből kiinduló analitikus felfogá s jellemzi. Ez gyakran odavezet, hogy a részekből kiinduló vizsgá lat (analízis) megreked a részeknél és az egészet sohasem lá tja meg, csupá n a részek sokasá gá t, lá ncolatá t vagy halmazá t. A termelési folyamathoz hasonló összetett, bonyolult problémá k megközelítésére, kezelésére és komplex vizsgá latá ra alakultak ki az un. rendszerorientá lt tudomá nyok, amelyek közös voná sa, hogy a tanulmá nyozandó való sá got egységes rendszerként fogjá k fel. A rendszerorientá lt vizsgá latok lényeges voná sa, hogy figyelembe veszi az összefüggéseket, kutatja, hogyan illeszkedik a vizsgá lat tá rgya az á ltalá nos keretbe, vagyis az alrendszer (mind egység) hogyan illeszkedik szervesen egy á tfogó bb, magasabb rendű rendszerbe. A rendszerorientá lt tudomá nyok közös alapjá t az á ltalá nos rendszerelmélet adja. A rendszerelmélet mint sajátos szemléletmó d igyekszik a rendszer fogalmát, szerkezetét, céljá t és viselkedését megismertetni. Ehhez olyan fogalmak és törvényszerűségek megfogalmazá sá ra törekszik, amelyek az anyag különböző mozgá sformá itó l elvonatkoztattak, absztrahá ltak. Má s szó val a rendszerelmélet az anyag kü lönböző mozgásformáinak szervezéséből a közöst emeli ki. A speciá lis szakelméletek a szakterületen belüli közös voná sokat fogalmazzá k meg, az integrá ló elméletek má r több speciá lis elmélet közös elméleteként jelennek meg, s végül valamennyi speciá lis elmélet közös, teljesen á tfogó elméletét nevezzük á ltalá nos rendszerelméletnek. A rendszertechnika a rendszerek tanulmá nyozá sá nak, tervezésének és fejlesztésének mó dszereit nyújtja. Olyan tervezési szemléletet jelent, amely az összetevők teljes rendszerét, nemcsak az alkotó részek halmazá nak, hanem szerves egészének tekinti, vagyis a rendszerben minden alkotó részt a többi alkotó elemhez való megfelelő kapcsolat és illeszkedés figyelembevételével tervezi meg. A rendszer fogalma. A rendszert, az á ltalá nos rendszerelmélet megalapító i (Ludwig von Bertalanffy, Kenneth, E.Boulding, N.Wiener stb.) különböző definíció kkal, de lényegében azonos mó don hatá roztá k meg. A rendszer valamely meghatá rozott cél elérésére, vagy valamely feladat megoldá sá ra tudatosan lehatá rolt, kivá lasztott (meghatá rozott funkció t betöltő), egyűvétartozó elemek és a közöttük, valamint a környezet között fenná lló kölcsönös kapcsolat összessége. E szerint minden olyan egység rendszernek tekinthető, amely egymá ssal kapcsolatban levő részekből á ll és a környezettel is kapcsolata van. A rendszer lényegét csak akkor lehet megérteni, ha az elemek és részek kölcsönös kapcsolatait, az egész rendszer és részeinek dinamikus kölcsönhatá sait vizsgá ljuk. A rendszer ugyanis nem egyszerűen a részek összessége, hanem azokná l minőségileg is má s tulajdonsá gokkal rendelkező, a részek halmazá sá ná l magasabb rendű. A rendszer általános logikai modellje az ún. "fekete doboz" elmélete alapjá n szerkeszthető meg. Ennek lényege, hogy bá rmely vizsgá lt rendszer jellemezhető egy zá rt dobozzal, amelyet 17
falai elvá lasztanak a környezettől. A doboz egyik végén a bemeneti elemek, a má sik végén a kimeneti elemek talá lható k. A modell elemei tehá t (2. á bra) • a környezet, • a környezettől elhatá rolt rendszer, • a rendszer bemenetei, • a rendszer kimenetei.
2. á bra A rendszer mű ködése abban á ll, hogy bemeneti elemeken közölt hatá sokat a dobozban levő (szerkezeti) elemek á talakítjá k (konvertá ljá k, transzformá ljá k) és a kimeneti elemeken keresztül (á talakított formá ban) kibocsá tjá k. A rendszer csoportosítása. Az á ltalá nos rendszerelmélet a rendszereket két nagy csoportba sorolja: 1. materiá lis rendszerek 2. absztrakt rendszerek A materiális rendszerek az anyagi vilá g jelenségei, amelyekbe • a szervezetlen természetben kialakult rendszerek, • az élőszervezetek és közösségeik, • az emberkből és eszközeikből á lló ("ember-gép") rendszerek tartoznak. Az absztrakt rendszerek az anyagi vilá g tudatunkban való türköződései. Ezek közül legfontosabbak a matematikai és a logikai rendszerek, valamint a materiá lis rendszereket közvetlenül tükröző modellek. A fentiek mellett szoká s a rendszereket bonyolultsá guk szerint is csoportosítani. A bonyolultság relatív fogalom és csak a rendszerben levő elemek mennyisége, valamint a közöttük levő kapcsolatok szá ma ismeretében közelíthető meg. Á ltalá ban az a rendszer bonyolultabb és rendszerint fejlettebb, magasabb rendű is, amely (horizontá lisan, vagy vertiká lisan) tagoltabb, több eleme (részrendszere) és több kapcsolata van. A bonyolultsá g azonban nemcsak az elemek és a kapcsolatok mennyiségével, hanem azok minőségével is (pl. a technikai elemek közébelép az ember, mint elem) összefügg. Ha a rendszer elemeinek halmaza M, a közöttük levő kapcsolatok szá ma K, akkor az R rendszer szimbolikusan a következőképpen írható fel: R = f(M, K). Ha a rendszer n szá mú elemből á ll (M = E1, E2 ... En) és közöttük csak egyfajta (pl. időbeni, vagy informá ció s) kapcsolatot tételezünk fel, akkor az R rendszeren belül lehetséges kapcsolatok (relá ció k) szá ma: Kmax = n(n-1)
18
A bonyolultsá got - a problémá t leegyszerűsítve - szoká s az alá bbi összefüggéssel (a relatív komplexitá si fokkal) kifejezni: K té ny α= K max ahol Ktény = a rendszeren belül fenná lló tényleges kapcsolatok szá ma. Bonyolultsá g szerint megkülönböztethetők: 1. egyszerű rendszerek 2. bonyolult rendszerek 3. nagyon bonyolult rendszerek Egyszerű rendszerekről beszélünk, ha azok kevés szá mú (de legalá bb két) elem, illetve egység összefüggő kapcsolatá bó l á llnak. Az elemek szá má nak növekedésével a rendszer egyre bonyolultabbá vá lik, a kapcsolatok lehetséges (és tényleges) szá ma egyre növekszik. Bonyolult rendszerek alkotó elemeinek szá ma sok, az elemek közötti kapcsolatok sokrétűek és dinamikusak. A nagyon bonyolult rendszer sokoldalú feladatok végrehajtá sá ra alkalmas (az elemek mennyiségének növekedése minőségi vá ltozá st is eredményez), több egyszerű és bonyolult rendszerből és azok kapcsolataibó l tevődik össze (pl. tá rsadalmi rendszer). A rendszer környezete. A rendszer nem vá lasztható el környezetétől, tevékenysége csak a környezettel együtt vizsgá lható és értelmezhető. Valamely rendszer környezetén az adott rendszerhez nem tartozó személyek és eszközök azon halmazá t értjük, amelynek elemei a rendszerrel hatá skapcsolatban vannak, hatnak a vizsgá lt rendszerre vagy az hat rá juk). A hatá sok irá nyá tó l függően megkülönböztetünk behatá sokat (a környezet hatá sai a rendszerre) és kihatá sokat (a rendszer hatá sai a környezetre). A rendszernek a behatá sokat felfogó szerveit receptoroknak, a kihatá sokat közvetítő szerveit effektoroknak nevezzük. A receptort és az effektort összekapcsolva működik a rendszer feldolgozó szerve, amely a behatá sokat a maga működési rendjének (algoritmusá nak) megfelelően á talakítja (transzformá lja) és az effektoron á t környezetének visszaadja. Ha az algoritmus ismerete nem szükséges, akkor beszélhetünk "fekete dobozró l". A hatá sok az anyagi elemek, az energia és az informá ció k á ramlá sá nak felelnek meg. A bonyolult rendszerekben lezajló folyamatokat időszakonként vá ltoztatni kell, és ez maga utá n vonja a rendszer elemeinek, illetve a rendszer struktúrá já nak vá ltozá sá t is. A rendszer elemei (részei) és elemek (részek) közötti kapcsolatok. A rendszer legkisebb egységei az elemek. Az elemek má s elemekkel való kapcsolat nélkül is meghatá rozó tulajdonsá gokkal rendelkeznek (pl. munkahelyek), így egymá stó l elkülönítve is kezelhetők aká r technikai, aká r funkcioná lis szempontbó l. Az elemek valamely ismérv szerinti halmaza alrendszert képez.
19
Az alrendeszer tehá t a közös és rokon, vagy egymá st kiegészítő funkció kat betöltő elemek rendezett halmaza, amely a többi alrendszerrel meghatá rozott kapcsolatban á ll (pl. műhelyek, üzemrészek, stb.) A részrendszer fogalma - az alrendszer mellett - nagyon bonyolult rendszereknél haszná latos az egész és az alrendszer közéiktatott egységként. Mivel a rendszer relatív fogalom, bá rmely rendszer maga is lehet á tfogó bb al-, vagy részrendszer, esetleg eleme és az elem, illetve az alrendszer is lehet rendszer. A rendszer struktú rája: az elemek, az alrendszerek ,vagy a részrendszerek közötti - adott időszakban fenná lló - viszonylag tartó s kapcsolatos összessége. A struktúra a rendszer vá zaként, keresztmetszeteként, vagy kapcsolá si há ló jaként fogható fel, de tekinthető a kimenet (output) bemenethez (input) való viszonyá nak is. Ebben az értelemben a rendszer két eleme (alrendszere, részrendszere) között akkor van kapcsolat, ha az egyik elem (alrendszer, részrendszer) output vektorá nak legalá bb egy komponense a má sik elem (alrendszer, részrendszer) input vektorá nak egy komponensével egybeesik. A rendszert alkotó egységek (elemek, alrendszerek, részrendszerek) kapcsolá si mó dja lehet soros, vagy pá rhuzamos. A 3. sz. á brá n szemléltetett R1 rendszer R alrendszerének E1 és E2 eleme soros, míg az R1 és R2 alrendszer pá rhuzamos kapcsolá sú. A pá rhuzamos kapcsolá s sajá tos vá ltozatá nak tekinthető a negatív visszacsatolá s (R2 alrendszer E4 eleme). Az így kapcsolt elemek (alrendszerek) szabá lyozá si elemek (alrendszerek, rendszerek). Esetünkben az E3 szabá lyozott elemhez kapcsoltunk egy E4 szabá lyozó elemet úgy, hogy E4 bemeneti érték E3 kimeneti értéke legyen.
3. á bra A rendszer adaptivitása és stabilitása. A jó l tervezett és jó l működő rendszernek (bizonyos korlá tok között) vá ltozó (zavaró ) körülmények mellett is tervszerűen (optimá lisan) kell a rá szabott feladatokat megoldania, vagyis a vá ltozó körülményekhez rugalmasan kell alkalmazkodnia. Az adaptivitás (alkalmazkodó képesség) tehá t több magatartá smó d felvételi lehetőségét jelenti. Ha valamely rendszer nem tud alkalmazkodni, akkor nem tudja feladatá t optimá lisan megoldani.
20
Az adaptá ció (alkalmazkodá s) úgy zajlik le, hogy a zavar a rendszer egy vagy több lényeges paraméterét normá lis keretei közül kimozdítani igyekszik, ezá ltal azonban olyan mechanizmust is aktivizá l, amely a zavaró hatá s ellen az egyensúly (stabilitá s) fennmaradá sá ért dolgozik. Termelési rendszerekben a "lényeges paraméterek" (rendszer jellemzők) a termékre, a technoló giá ra, a szervezésre, az önköltségre stb. vonatkozhatnak, tehá t a tá rsadalmi szükségletekből és ezek kielégítési lehetőségeiből fakadnak. A stabilitás a rendszer kellő alkalmazkodó , megfelelően gyors reakció képessége, amely a célszerű viselkedést bizonyos hatá rokon belül lehetővéteszi. A stabilitá s biztosítá sá hoz olyan szabá lyozó elemeket alrendszereket (szervezeteket) kell a tervezés és a fejlesztés sorá n a rendszerbe beiktatni, amely a belső és a külső vá ltozá sok és zavaró hatá sok jelentkezésekor képes azok ellensúlyozá sá ra, a szükséges á llapotot (a rendszer működését) fenn tudja tartani. A stabilitá s fenntartá sá hoz elengedhetetlenül szükséges tartalékok képzése is.
3.2. Kö zlekedé si vállalat rendszerszemlé letű é rtelmezé se 3.2.1. Á ltalános megállapítások. A materiá lis rendszerek között fontos szerepet töltenek be az emberekből és eszközeiből á lló olyan ("ember-gép") rendszerek, amelyekben gazdasá gi folyamat megy végbe. Ezeket nevezhetjük gazdasá gi rendszereknek. A gazdasági rendszer tehá t anyagi termelés területén korlá tozott személyi és anyagi eszközöknek olyan összefüggő, szervezett csoportja, amely képes öná lló célok kitűzésére, a célkitűzéseiben szereplő tevékenységek létrehozá sá ra, végrehajtá sá ra. Az orszá g gazdasá gi rendszerében öná lló szervezett rendszert alkotnak a vá llalatok, gazdasá gi közösségek mivel céljuk van, centrá lisan megvaló sul bennük a szabá lyozá s, a koordiná ció és van sajá t belső vezetésük. A vállalat gazdasági közösség célja adott szükségletek kielégítésére haszná lati értékek előá llítá sa úgy, hogy termékeik egyrészt megfeleljenek a kívá nt paramétereknek, má srészt realizá lá suk útjá n nyereség (többlettermék, többletérték) keletkezzék. A vá llalat céljá nak eléréséhez erőforrá sokat haszná l fel. Ezek anyag, energia, élőmunka és informá ció formá já ban vannak jelen a rendszer környezetében. A cél és az erőforrá sok ismeretében létre kell hozni olyan tevékenység lá ncolatot, amely a bevitt erőforrá sokat á talakítja. A tová bbiakban tehá t olyan gazdasá gi rendszernek tekinthetjük a vá llalatot: • amelynek környezete a nemzetgazdasá g, • amely a nemzetgazdasá gnak, mint makrogazdasá gi rendszernek alrendszere (mikrogazdasá gi rendszer), • amely bizonyos fokig alá van rendelve környezetének (szabadsá gfoka korlá tozott), • amelynek környezete szervezet (elemeinek jelentős része szervezett makrogazdasá gi rendszerbe tartozik).
21
3.2.2. A vállalat általános modellje. A vállalat - a fentiek szerint - olyan célszerűen viselkedő rendszernek tekinthető, amely kitűzött céljá nak megvaló sítá sa közben környezetéből egyrészt bemeneti (input) tényezőket vesz fel, má srészt kimeneti (output) tényezőket bocsá t ki, miközben időről-időre sztochasztikus á llapotvá ltozá sok sorá n megy keresztül. A rendszerképzés alapelveiből kiindulva - az á ltalá nos rendszerelméleti ismereteket felhaszná lva - megszerkeszthető a közlekedési vá llalat - mint komplex mikrogazdasá gi rendszer - á ltalá nos modellje (4. á bra).
4. á bra A modell megfelel a rendszer á ltalá nos logikai modelljének. A bemenet értékei a bevitt erőforrá sokban míg a kimenet értékei a megtermelt haszná lati értékben és a hozzá kapcsoló dó nyereségben konkretizá ló dnak. A modell matematikailag is megfogalmazható . Jellemeze a bevitt erőforrá sokat (a bemenő jeleket b(t) vektor, a kijövő haszná lati értékeket (a kimenő jeleket x(t) vektor). A be- és kimenő jelek vektorai az alá bbi oszlopmá trixszal érzékeltethetők: b ( t ) 1 b 2 ( t ) . b(t) = . . b ( t ) m
x(t) =
x ( t ) 1 x 2 ( t ) . . . x ( t ) n
A bemeneti-kimeneti összefüggést szimbolikusan x(t) = S b(t) alakban jelölhetjük, ahol S a rendszer működését kifejező má trixoperá tor b1 = a11 . x1 + a12 . x2 + a13 . x3 + ... a1n . xn ≤ B1 b2 = a21 . x1 + a22 . x2 + a23 . x3 + ... a2n . xn ≤ B2 . . . bm = am1 . x1 + am2 . x2 + am3 . x3 + ... amn . xn ≤ Bm ahol: b1, b2... bm - a bevitt erőforrá sok 22
a11, a12 ... a1n - a termékek fajlagos erőforrá s szükséglete x1, x2 ... xn - a termék volumene B1, B2 .... Bm - az erőforrá sok maximá lisan rendelkezésre á lló értéke A közlekedési vá llalat céljá t meghatá rozott rendszerá llapotban (munkapontban) meghatá rozott termék összetételben éri el. A célszerű rendszerá llapotot programozá si mó dszerek segítségével lehet meghatá rozni. A közlekedési vállalat adaptivitása alatt a termelés szükség szerinti mennyiségi vá ltozá sá t (csökkenés, növelés) és a vá ltozó igényekhez igazodó hatékony terméskstruktúra kialakítá sá t értjük. Minél gyorsabb az alkalmazkodá s, anná l rugalmasabb a vá llalat. Az, hogy a vá llalattal szemben rugalmassá gi követelményt lehet és kell tá masztani, azzal indokolható , hogy az á rutermelésben a tá rsadalmi méretű tervezés a kereslet és a kíná lat összhangjá t globá lisan való sítja meg. Az időbeli és a térbeli összhang megközelítésében a vá llalatoknak van meghatá rozó szerepük, mivel közvetlenül kapcsolatban vannak a keresletet jelentő piaccal. A gyors alkalmazkodá s, a rugalmassá g igénye a termelésirá nyítá sban leggyakrabban a megvá ltozott kereslet gyors kielégítése irá nti igény formá já ban jelenik meg és azt kívá nja, hogy a termelési programokat gyorsan és minél zökkenő mentesebben megvá ltoztassuk. A rugalmas vá llalati magatartá s kialakítá sá nak szá mos gyűrűző hatá sa (pl. anyagigény, készletigény, munkaerő összetétel, stb.) van. A közlekedési vá llalat a bonyolult rendszer fogalmá val definiá lható . Ez a jellemzés elsősorban a vizsgá lat mó dszereit hatá rozza meg. E szemlélet olyan mó dszereket, modelleket haszná l, amelyek a rendszert komplexitá sá ban, bonyolultsá gá ban vizsgá lja. A bonyolult rendszerek mű ködését modellezéssel tudjuk eredményesen vizsgá lni. A modell alkalmas arra, hogy a végtelen sok jelenségből kiemelje azokat, amelyek a vizsgá lat szempontjá bó l legfontosabbak. A közlekedési vállalati rendszer belső struktú rájának vizsgálatakor a közlekedési vá llalat á ltalá nos logikai modelljéből kell kiindulni. A közlekedési vá llalatot jelképező "fekete dobozban" két pá rhuzamosan kapcsolt folyamat megy végbe. (5. á bra)
5. á bra 1. anyagi, szá llítá si, hírközlési folyamat, 2. vezetési folyamat. Az anyagi folyamat a környezet és a rendszer közötti anyag, energia és élőmunka á talakítá st végez, amíg a vezetési folyamat az anyagi folyamat végrehajtá sá t vezérli, vagy szabá lyozza.
23
Az anyagi folyamatot megvaló sító rendszer belső szerkezete há rom elkülöníthető szakaszra bontható : 1, input részrendszer, anyagi, személyi tényezők, mint erőforrá sok, valamint informá ció k bevitele a rendszerbe (a tényezők kijelölése, felkutatá sa, tá rolá sa, nyilvá ntartá sa, stb. 2, konvertá ló részrendszer: a bevitt tényezők á talakítá sa a rendeltetésének megfelelő haszná lati értékké 3, output részrendszer: az előá llított haszná lati értéknek a rendszerből való kivitele, realizá lá sa. A 6. á bra az egyes részrendszerek és az azokon belüli alrendszerek á ltalá nos struktúra modelljét szemlélteti.
6. á bra Az így kialakított modell szerinti vá llalat ultrastabil jellegű. Több ultrastabil rendszer összekapcsolá sá val kialakítható a multistabil vá llalat, amely rendszerint több gyá regység (vagy gyá r), vagy több telephely összekapcsolá sá t közös vezetés alá voná sá t jelenti.
3.3. A kö zlekedé si rendszer ré szei é s elemei A közlekedési rendszert a tá rsadalom fontos helyvá ltoztatá si szükségletek kielégítése céljá ra hozta létre, fejleszti és tartja fenn. A közlekedés adott mennyiségű személyek, á ruk és hírek biztonsá gos, gyors, rendszeres (tervszerű), kellő gyakorisá gú, kényelmes és gazdasá gos helyvá ltoztatá sa. A felsorolt követelmények a közlekedéssel szemben tá masztott á ltalá nos követelmények, amelyek egymá ssal szoros kölcsönhatá sban vannak. Az egész földünket á tfogó , behá ló zó közlekedés - ha bizonyá ra nem is optimá lis -, de jogosan tekinthető kölcsönös kapcsolatokban á lló rész- és alrendszerekből, valamint elemekből felépített bonyolult rendszernek. Az ilyen irá nyú fejlődés meggyőző bizonyítékai azok a térbeli-területi, á gazatok szerinti és á gazatok közötti integrá ció s jelenségek, amelyek az egységesítés, a szabvá nyosítá s, a tipizá lá s, a kutatá sok, a tarifapolitika, az informá ció s
24
kapcsolatok terén tapasztalható k, s amelyek a szervezetekre is ilyen irá nyban hatnak ( pl.: a nemzetközi szervezetek). Az egy orszá gon belüli közlekedési rendszer - bá r a politikai hatá rokkal jó l lehatá rolható -, még mindig nyilvá nvaló an nagyon bonyolult, s emellett sajá tos rendszer is, amelynek feladatá bó l adó dó an - speciá lis tulajdonsá gai, struktúrá ja, viselkedése van. Ezért az á ltalá nos és speciá lis egybevetéséből alkalmazott tudomá ny, alkalmazott diszciplíná k körvonalai bontakoznak ki. A közlekedési rendszer nyilvá n bonyolult tá rsadalmi (innen a szocioló gia fontos szerepe a közlekedés területén), csak meg nem engedhető elhanyagolá ssal gazdasá gi, - nagy tá vlatban is ember-gép rendszer (innen a fizioló gia és gyalogos-, utas-, vezető-pszicholó gia egyre növekvő szerepe és jelentősége), amelynek főbb sajá tossá gai: − szerfelett szétá gazó és kiterjedő volta, − szinte a kiszolgá lt terület minden lakó já val (az egész tá rsadalommal) és objektumá val mint környezettel fenná lló kapcsolata az utas és az á ru, de pl. bizonyos értelemben valamennyi gyalogos is a közlekedési rendszer dominá ns részrendszerének tekintendő, − nagy időtá vlatban is ember-gép jellege, − nagymértékben ingadozó és a közlekedés á ltal csak kismértékben befolyá solható terhelése, − az egyéb rendszereknél nagyobb veszélyesség, − az elemek, a rész- és alrendszerek (aká r technikai, aká r folyamati, aká r funkcioná lis szempontbó l) jó l elhatá rolható k, de igen sokféle és szá mosak (pl. mozdony, híd, automatikai berendezések, stb.,), − még ugyanazon funkció ra is szá mos, egymá stó l technikailag lényegesen eltérő elem, részrendszer, alrendszer kerülhet szó ba, − a jó l elhatá rolható szá mos elem, al- és részrendszer (a közlekedési á gazatok, a pá lya- és já rmű, a különböző já rművek, a já rművezető és a já rmű, stb.: egymá ssal szoros kölcsönhatá sban, kapcsolatban á ll, mindezek következtében nagyon komplex igen bonyolult rendszer. A közlekedési rendszert és részeit (rész-, alrendszereit és elemeit) rendszerelméleti alapon vizsgá lva, aká r szerkezetileg, aká r funkconá lisan tá rgyalva, sok mindent a szakmá ban megszokottó l eltérően kell (de lehet is) megfogalmazni. Példá ul a közlekedési rendszer (de a vasút vagy az autó buszközlekedés) esetében a bemenet a termelés há rom tényezője (munkaerő, munkatá rgy-, energia, munkaeszköz), illetőleg ezek haszná lata, kimenete a helyvá ltoztatá s, a szá llítá s, a fuvarozá s. A berendezés-rendszer bemenetén a létesítéshez és funkcioná lá shoz szükséges munkaerő, anyag, energia és informá ció érthető, kimenetére a selejtezett, hulladék, veszteséganyagok, energiá k stb. helyezhetők. Hasonló képpen á llapítható k meg az á tmeneti tényezők és azok paraméterei is (pl. hossz, kanyarulati, emelkedési viszonyok, teherbírá s, stb.). Minden elemet, alá - és részrendszert szemügyre lehet anyag, energia és informá ció hordozó ként, á tbocsá tó ként is venni, ami rendszerelméletileg ugyancsak fontos. A szó teljes értelmében vett rendszerelméleti kezelése, tá rgyalá sa minden elemnek és ezek minden reá lis kombiná ció já nak csak akkor volna lehetséges, ha mindezek minden be-, á t- és kimeneti jellemzője, s ezek vá ltozá sá nak függvénye és paramétere ismert és felírható lenne.
25
Ettől még nagyon messze vagyunk aká r a kérdés technikai, aká r rendszertani, aká r modellezési-matematikai oldalá t nézzük. A közlekedéssel szemben tá masztott követelményekből következik (mivel bá rhol levő személyt, á rut és hírt tová bbítani kell), hogy a közlekedésnek valamely terület, pl. az orszá g bá rmely pontjá ró l bá rmely pontjá ra való "eljutá st" biztosítani kell. Ez a gazdasá gossá g követelménye miatt csak úgy oldható meg, hogy pl. az orszá g, a megye, a település, a vá ros, a kerület, a körzet területét a közlekedési súlypontokat érintő, kellően sűrű közlekedési há ló zattal há ló zzá k be és az á rukat bizonyos "belső" anyagmozgatá s és helyi szá llítá s segítségével, a személyeket és híreket pedig "gyalogosan", vagy má s egyéni, helyi mó dszerrel a közlekedésnek e há ló zat mentén elhelyezett technikai rendszerének koncentrá ltan fekvő, alkalmas pontjaihoz, berendezéseihez közelítik. Azt a területet, amelyről az egyes utazá si, közlekedési "igényeket" az említett koncentrá ltan fekvő pontokra "begyűjtik", a szó ban forgó "pont" vonzá sterületének nevezik. Az orszá g (vagy aká r ennél nagyobb terület) egyes részterületeit sajá tos célokra haszná ljá k, speciá lis profiljuk van. Ez alapon szó lehet pl. ipari, mezőgazdasá gi, üdülő, lakó stb. jellegű területekről. Valamely település, vá ros területrészeit is meg lehet ilyen (terület-felhaszná lá si) szempontbó l különböztetni. Közlekedési szempontbó l nagyon fontosak azok a részterületek, körzetek, amelyeken belül a belső, helyi mozgá sokat nem közforgalmú tömegközeledési eszközök haszná latá val bonyolítjá k le. Má s fajta pl. környéki vagy tá volsá gi közlekedési vizsgá lata esetén ilyen "elemi" területegységnek az egyes települések, megyék vagy orszá grészek is vá lasztható k. Tová bbi vizsgá ló dá sunk körében a (rövidebb tá volsá gra történő) gyalogos és egyéb olyan helyvá ltoztatá sokat kizá rjuk, amelyek nem géperejű közlekedési eszközök igénybevételével történnek. A közlekedési szü kségletek, igények, berendezések információ s rendszere, alrendszerei és elemei A közlekedési rendszer "viselkedését" (alkalmazkodá sá t, fejlesztését) a közlekedési szükségletek szabjá k meg. Emellett nyilvá nvaló , hogy a kialakult, a meglevő és fejlesztett közlekedési rendszer visszahat a közlekedési szükségletekre. A tá rsadalom közlekedési szükségleteit közvetlenül az vá ltja ki, hogy vagy az emberi szükségleteket kielégítő személyeket, á rukat és híreket kell a lakó helyre vagy annak közelébe szá llítani, vagy az embereket, á rukat és híreket kell a szükséglet kielégítés helyére juttatni. Ebből má ris következik, hogy a közlekedési szükségletek térbeni kialakítá sá ban meghatá rozó szerepe van a lakó helynek és a szükségletek kielégítésére berendezett létesítményeknek (munkahely, iskolá k, hivatalok, á ruhá zak, szó rakozó helyek, rendezvények stb.). Mivel ezen létesítmények az emberi településekbe sürüsödnek, a közlekedési há ló zatok csomó pontjai egybe esnek az emberi települések csomó pontjaival, elsősorban a vá rosokkal. A csomó pontok között (mint minden há ló zatná l) összekötő vonalak alakulnak ki. A helyüket vá ltoztató emberek, á ruk és hírek a közlekedést biztonsá gosabbá , gyorsabbá , kényelmesebbé, rendszeresebbéés gazdasá gosabbá tevő csomó pontok közti útvonalakon és a csomó pontokon is á ramlatokká sürüsödnek. Ez alapon a közlekedési folyamatok á ramlá si jelenségekből
26
tehetők össze, s mint ilyenek tá rgyalható k. Ez a megá llapítá s a gyalogos, az utas, az á ru, a hír, a já rműá ramlatokra egyará nt érvényes, amiből következik, hogy a személy, a teher- és hírközlekedési szükségletek modellezésénél nagyon sok - szá mos vonatkozá sban szinte az azonossá gig elmenő - hasonló sá gokkal talá lkozunk. Az analó giá k felismerését az olvasó kra bizzuk. A közlekedési rendszerek megismerése a közlekedésmérnökképzés teljes szakaszá ban a tanulmá nyok tová bbi féléveiben való sítható csak meg. Az á ltalá nos közlekedési üzemtanon belül csak annyi a célkitűzésünk, hogy erről a bonyolult rendszerről olyan mélységig legyenek meg a szükséges ismereteink, amennyire az a közlekedés egyes berendezésének teljesítőképessége á ltalá nos szintű meghatá rozá sá hoz szükségesek. É ppen ezért az előzőek jó á ttekintése céljá bó l a 7. á bra segítségével mutatjuk be A KÖ ZLEKEDÉ SI RENDSZERT (R) és annak alrendszereit R1 Közlekedési folyamatrendszer R2 Közlekedési berendezésrendszer R3 Közlekedést tervező, szervező, irá nyító informá ció s rendszert.
7. á bra
27
4. A kö zlekedé s teljesítoké pessé ge 4.1. A teljesítő ké pessé g é s az alkalmazási határok kidolgozásának alapjai A tömegközlekedési utazá si igények eredményes kielégíthetőségének fontos feltétele, hogy a feltá rt vagy a tervezett utazá si igényeket mindenkor a legalkalmasabb közlekedési rendszerrel lehessen ellá tni. Az alkalmassá g eldöntésének lényeges kiindulá si alapja az utazá si igények tömegszerűségének és a közlekedéstechnikai rendszer forgalomtechnikai teljesítőképességének egyeztetése. Erre má r a tervezés sorá n szükség van, de a későbbiekben az üzemeltetés sem nélkülözheti. A megoldá snak forgalomtechnikai szempontbó l biztosítani kell a tömeges utazá si igények lebonyolítá sá t, de alkalmasnak kell lennie a környezetvédelem, a megkívá nt kényelem és a biztonsá g szempontjá bó l, valamint meg kell felelnie a gazdasá gossá g követelményeinek is. A feladatnak legjobban megfelelő tömegközlekedési alá gazat és ezen belül a megkívá nt színvonalat biztosító paraméterekkel rendelkező tömegközlekedési technikai rendszer kivá lasztá sá hoz ismerni kell a szobajöhető rendszerek teljesítőképességét és alkalmazá si hatá rait. ennek érdekében szükséges előrebocsá tani • a tömegközlekedés felosztá sá t, • a teljesítőképesség fogalmá t, mérőszá mait és alapösszefüggéseit, • az alkalmazá si hatá rok fogalmá t és értelmezését, valamint • a forgalomtechnikai teljesítőképesség szá mítá si mó dszereinek alapelveit. 4.1.1. A tö megkö zlekedé s felosztása Tömegközlekedésen a rendszeres és megfelelő gyakorisá gú, a tömegszerű, a szervezett és menetrend szerint közlekedő közforgalmú személyközlekedést értjük. A közúti és a vasúti alá gazatot felölelő vizsgá lathoz a közlekedéstechnikai rendszereket a helyi és a helyközi, ezen belül a vonzá skörzeti (környéki), illetve a tá volsá gi tömegközlekedés csoportjaiba soroltuk (1. tá blá zat).
28
1. tá blá zat A tömegközlekedés
főcsoportja
A közlekedéstechnikai rendszer megnevezése
szerep szerinti (funkcioná lis) alcsoportja
Autó busz Gyorsautó busz Trolibusz Helyi Közúti villamosvasút tömegközlekedés Közúti gyorsvillamosvasút Helyiérdekű vasút (HÉ V) Vá rosi gyorsvasút Földalatti gyorsvasút (metró ) Helyközi tömeg- Vonzá skörzeti Környéki autó busz közlekedés tömegközlekedés közlekedés Környéki nagyvasúti közlekedés Tá volsá gi Tá volsá gi autó busz tömegközlekedés közlekedés Tá volsá gi vasúti közlekedés Nemzetközi tömeg Nemzetközi autó busz közl. közlekedés Nemzetközi vasúti közl. A helyi tömegközlekedés körébe tartoznak a településeken (vá roson , községen) belüli forgalom lebonyolítá sá ra létesített közlekedéstechnikai rendszerek. Nevezetesen: az autó busz és a gyorsautó busz, a trolibusz, a közúti villamosvasút és a közúti gyorsvillamosvasút, a földalatti villamosvasút (FAV), a helyiérdekű vasút (HÉ V), a vá rosi gyorsvasút és a földalatti gyorsvasút (metró ). A helyközi tömegközlekedés körébe tartoznak a települések közötti forgalmat lebonyolító közlekedéstechnikai rendszerek, forgalmi szerepük szerint két alcsoportban: • a vonzá skörzeti tömegközlekedés körébe tartozik a rövidtá vú helyközi tömegközlekedés; technikai rendszerek: a környéki autó busz és a környéki nagyvasúti személyközlekedés, • a tá volsá gi tömegközlekedés körébe tartozik a hosszú tá vú helyközi tömegközlekedés; technikai rendszerek: a tá volsá gi autó busz és a tá volsá gi vasút személyközlekedés, • a nemzetközi tömegközlekedés a tá volsá gi tömegközlekedés egy speciá lisrendszere magasabb minőségi színvonal biztosítá sa mellett. 4.1.2. A teljesítő ké pessé g fogalma, mé rő száma é s alapö sszefü ggé sei A közlekedési rendszer há rom nagy rendszere közül a TECHNIKAI RENDSZER TELJESÍTŐ KÉ PESSÉ GÉ NEK alkotó elemei: 1. Közlekedési pá lya- és tartozéka. 2. A közlekedés mobil berendezései (já rművek) 3. A közlekedést kiszolgá ló á ltalá nos berendezés csoport. (javító bá zisok megmunká ló gépei maró , eszterga, fúró , köszörű, gyalu, é.i.t.) A közlekedés teljesítőképessége (első megközelítésben): • a berendezések kihaszná lá sá nak színvonalá n, • az adott keresztmetszeten (adott berendezés csoport),adott idő alatt, 29
• • • •
meghatá rozott sebesség mellett, adott terhelésű já ratok (munkadarabok), azok mennyisége, rögzített technoló gia alkalmazá sá val (munkafolyamat, előírá sok, utazá sok), meghatá rozott normaidő figyelembevételével megvaló suló teljesítmény, amely lehet - maximá lis - haladó á tlagú - és tényleges értékű A teljesítőképesség megjelenési formá inak fogalmá t a kihaszná lá si színvonal függvényében a 2. tá blá zatban foglaljuk össze. A szervezéstudomá ny á ltal jelenleg elfogott á ltalá nos meghatá rozá s szerint valamely berendezés vagy berendezéscsoport teljesítőképességén (kapacitá sá n) azt a maximá lis lehetőséget kell érteni, amely a berendezés (berendezéscsoport) gazdasá gosan megengedhető maximá lis igénybevétele, a rendelkezésre á lló terület legjobb kihaszná lá sa, a legjobb technoló gia és szervezés esetén időegység alatt teljesíthető. A gyakorlati szá mítá sokban ez a maximális érték az á llandó jelleggel előforduló akadá lyozó tényezők, korlá tozá sok és zavarok miatt csak igen ritká n érhető el és á ltalá ban nem tervezhető. Ezért a tervezés alapjá ul, a maximá lis teljesítőképességnek, a csökkentő tényezők reá lis figyelembevételével szá mított, csökkentett értékét vá lasztjá k s ezt tekintik tervezési teljesítőképességnek.
30
2. tá blá zat
A tömegközlekedési rendszerekben a definíció ban foglalt tényezők a következők szerint értelmezhetők: • a gazdasá gosan megengedhető maximá lis-igénybevétel azt jelenti, hogy a já rművek, a pá lyaberendezések, valamint a jelző és biztosító berendezések tervszerű megelőző karbantartá sá ró l úgy kell gondoskodni, hogy vá ratlan üzemközbeni hiba ne jöjjön létre; • a rendelkezésre á lló terület legjobb kihaszná lá sá ró l akkor lehet beszélni, ha a já rművek függetlenített pá lyá n mozognak; • a legjobb technoló gia és szervezés pedig biztosítja, hogy a forgalmat üzemen belül zavar nélkül lehet lebonyolítani. Természetes, hogy a tömegközlekedésben sem lehet az üzemen kiüli vagy az üzemen belüli zavarokat és akadá lyokat teljesen kizá rni, ezért gondosan fel kell tá rni a csökkentő (zavaró ) tényezőket, azok hatá sait és e hatá sok mértékét. A csökkentő tényezők esetlegesen jelentkeznek, hatá suk és mértékük csak bizonyos hatá rok között becsülhető s ezen kívül egymá sra való hatá suk is motivá lja a csökkenés volumenét, ezért a tömegközlekedési kapacitá s nem adható meg egyetlen értékkel, hanem csak hatá rokkal,
31
amelyek a vá rható teljesítőképességi értéket nagy való színűséggel közrefogjá k. Ez a tény szükségesséteszi a közreható paraméterek törvényszerűségeinek feltá rá sá t és elemzését. A tömegközlekedés forgalomtechnikai teljesítőképességét a megmozgatott já rművek, vagy a férőhelyek időegységre vetített szá ma fejezi ki. Időalapnak a helyi és a vonzá skörzeti tömegközlekedésben egy ó rá t, a tá volsá gi tömegközlekedésben egy napot szoká s tekinteni. A teljesítőképesség mérőszá ma értelmezhető statikusan és dinamikusan. Statikus értelmezés szerint keresztmetszeti teljesítőképességen (má s elnevezéssel: á tbocsá tó képességen, vagy kapacitá son) valamely tömegközlekedési vonal adott keresztmetszetén időegység alatt, egy irá nyban á thaladni képes já rművek, illetve tová bbítható férőhelyek mennyisége értendő. Mértékegysége: já rmű, illetve férőhely (ó ra) irá ny. A teljesítőképesség mérőszá mainak szá mítá sá ra vonatkozó alapösszefüggések: a) Keresztmetszeti teljesítőképesség=á tbocsá tó képesség (NK) (já rmű/ó ra/irá ny) és F (férőhely/ó ra/irá ny), ahol: T - egy ó rá s időalap: 60 (perc/ó ra) t - a já rművek követési időköze egyirá nyban (perc/já rmű/irá ny) F - a tömegközlekedési já rmű utas befogadó képessége ((férőhely/já rmű). b) Dinamikus teljesítőképesség=szá llító képesség (ND( ND = NK . vu ahol: NK - a keresztmetszeti teljesítőképesség vu - az utazá si sebesség (km/ó ). Az alapképletből kitűnik, hogy a teljesítőképesség alapvetően függ a tömegközlekedési já rművek • befogadó képességétől, • követési időközeitől és • utazá si sebességeitől, amelyeket a teljesítőképességet befolyá soló paramétereknek tekintünk, s mint ilyeneknek a vizsgá latá val és meghatá rozá sá val - a teljesítőképesség-szá mítá si mó dszerek és a paraméterek szá mértékeinek ismertetésével kapcsolatosan - a tová bbiakban külön foglalkozunk. 4.1.3. Az alkalmazási határok fogalma é s é rtelmezé se A tömegközlekedésnek a településeken belül, illetve azok összekötésében olyan rendszert kell alkotnia, amely zavartalan üzemmel működik, miközben a felmerülő utazá si igények mennyiségi és minőségi követelményeit maradéktalanul képes kielégíteni. Ez a követelmény csak akkor teljesíthető, ha a rendszer minden elemét az igények nagysá gá val és minőségi követelményeivel egyeztetve vá lasztjá k ki. Az optimá lis kivá lasztá s érdekében ki kell jelölni azokat az alkalmazá si tartomá nyokat, amelyeken belül egy-egy tömegközlekedési alá gazat és tová bb bontva egy-egy technikai rendszer a legelőnyösebb forgalomtechnikai lebonyolítá si lehetőséget nyújtja.
32
Az alkalmazási határok fogalma Az eszközök és a közlekedési keresztmetszetek kapacitá s szempontbó l legelőnyösebb paraméterei á ltal biztosítható , elérhető legnagyobb teljesítőképesség az alkalmazá si tartomá ny felső hatá ra. Ez á ltalá ban könnyen és egyértelműen meghatá rozható , ha mindenhol a kapacitá sparaméterek maximá lis értékét vesszük figyelembe. A felső hatá r megá llapítá sá ná l döntők a pá lya, a já rmű, a forgalomirá nyítá s és a kívá nt szolgá ltatá si színvonal paraméterei, amelyek forgalomtechnikai szempontbó l konkrét felső hatá rt szabnak az egyes rendszerek alkalmazható sá gá nak. Az alkalmazá si hatá rok közül, forgalomtechnikai szempontbó l, kisebb jelentősége van az alsó hatá rnak. Ez kis já rműegység ritka közlekedtetését feltételezi, ami adott műszaki paraméterek esetén teljesíthető. Az alsó hatá r azonban nem egyértelmű. A korá bbi szá mítá sokban ez olyan maximá lis érték volt, ahol a közlekedési rendszer legkisebb já rműegysége volt a mértékadó . A legalsó hatá rt azonban az elvá rá s, a szolgá ltatá s kívá nt szintje szabja meg. Mivel a tervezés és az operatív irá nyítá s szá má ra mindkét alsó hatá r haszná lható értéket tartalmaz, célszerű differenciá ltan meghatá rozni az elvá rá sok és a kapacitá s alsó hatá ra közötti értéktartomá nyt, tová bbá a kapacitá s alsó és felső hatá ra közötti, valamint a technikailag elérhető felső hatá rig terjedő értéktartomá nyt. A tömegközlekedési rendszer alkalmazá si hatá rértékei - ebben az értelemben - a kedvező igénybevételi lehetőségeknek azon tartomá nyait adjá k meg, amelyben a tömegközlekedési berendezés létesítés és haszná lata, a reá jellemző forgalomtechnikai teljesítőképességi hatá rokon belül, környezetvédelmi és gazdasá gi szempontbó l előnyös. A különböző közlekedési eszközök alsó és felső hatá rai több helyen á tfedik egymá st. Ezekben a tartomá nyokban a különböző eszközök forgalomtechnikailag egyará nt megfelelnek és csupá n ez alapon nem lehet közöttük vá lasztani, hanem éppen ezért szükség van pl. a környezetvédelem és a gazdasá gossá g értékelésére. Az alkalmazási határok értelmezése A cél a tömegközlekedést tervezők, szervezők, fejlesztők és az operatív irá nyítá sban résztvevők szá má ra az egyes tömegközlekedési á gazatok olyan alkalmazá si hatá rait megá llapítani, amelyek alapjá n a jelentkező igények ismeretében dönteni lehet, az illető á gazat még alkalmazható elvá rá si szintje és a maximá lis teljesítőképessége között, a feladatok optimá lis-megoldá sá ra alkalmas üzem feltételeiről. E meghatá rozá s alapjá n a teljesítőképességre négy szá mszerű lépcsőt célszerű megadni. Ezek: • Elvá rá si hatá r a forgalomtechnikai teljesítőképességnek legalsó , de legalá bb akkora szintje, amely a tömegközlekedéssel szembeni elvá rá soknak még éppen megfelel. Az elvá rá si hatá rt a legkisebb befogadó képességű já rmű-, illetve vonat-szerelvénytípus, mérsékelt kihaszná lá ssal (4 á lló utas/m2) való kis gyakorisá gú, ritka közlekedtetése szabja meg. A dinamikus szá llító képesség vizsgá lata a legnagyobb követési időköz és forgalmi zavarok miatt mérsékelt utazá si sebesség alapjá n történik. • Forgalomtervezési alsó hatá r a forgalomtechnikai teljesítőképességnek az a szintje, amelyet a közlekedéstechnikai rendszer a pá lya és a forgalmi paraméterek teljes kihaszná lá sa 33
mellett, figyelembe véve a szűk keresztmetszetek korlá tozó hatá sá t is, legkisebb já rmű, illetve vonatszelvény alkalmazá sá val maximá lisan nyújt. A forgalomtervezési alsó hatá rt a legkisebb befogadó képességű já rmű- illetve vonatszerelvény-típus teljes forgalomtechnikai telitettség (5 á lló utas/m2 és a legnagyobb gyakorisá g) mellett való közlekedtetése hatá rozza meg. A dinamikus szá llító képesség vizsgá lata a legkisebb utazá si sebesség alapjá n történik. • Forgalomtervezési felső hatá r a forgalomtechnikai teljesítőképességnek az a szintje, amelyet a közlekedéstechnikai rendszer a legnagyobb lehetőséget biztosító paraméterértékek mellett nyújt. A forgalomtervezési felső hatá rt a legnagyobb befogadó képességű já rmű, illetve szerelvénytipusnak teljes forgalomtechnikai telítettségű (5 á lló utas/m2és legnagyobb gyakorisá g) közlekedtetése adja. A dinamikus szá llító képesség vizsgá lata a legnagyobb utazá si sebesség alapjá n történik. Ez lényegében az a forgalomtechnikailag még alkalmazható felső hatá r, ami csak a legkedvezőbb paraméterek együttes alkalmazá sa esetén érhető el. Természetesen ez mindig a paraméterek aktuá lis szintén (fenná lló értékei mellett) tervezhető kihaszná lá si szint, amely a paraméterek vá ltoztatá sa esetén (pl. korszerűsítés) szintén vá ltozik. • Technikai felső hatá r a forgalomtechnikai teljesítőképességnek az a szintje, amelyet a közlekedéstechnikai rendszer a legnagyobb befogadó képességű já rmű- illetve szerelvénytipusnak a technikailag megengedett legnagyobb utasterhelés (8 á lló utas/m2) és a legkedvezőbb paraméter értékek (nagy gyakorisá g, legnagyobb utazá si sebesség) mellett való közlekedtetésekor nyújt. A felsorolt hatá rok grafikus értelmezése szerint há rom értéktartomá ny különböztethető meg (8. á bra). Az alsó alkalmazá si tartomá nyban, amely elvá rá si tartomá nynak nevezhető, az értékek teljes készlete kisebb a forgalomtervezési kapacitá s alsó hatá rá ná l. Ez a tartomá ny a kapacitá sná l kisebb, de az elvá rható , még forgalomtechnikailag haszná lható értékeket foglalja magá ban a keresztmetszeti á tbocsá tó képességnek a még megengedhető legkisebb gyakorisá g á ltal meghatá rozott minimá lis értéke (Nk min.) és a lehetséges legnagyobb értéke (Nk max.) között.
8. á bra Tömegközlekedési rendszer alkalmazá si hatá rainak értelmezése A forgalomtervezési kapacitá s tartomá ny minden pontja a paramétereknek adott helyzetben értelmezhető konkrét értékeiből szá mítható felső teljesítőképességi hatá r. A tervezhető kapacitá s e tartomá nyon belül olyan magasan foglal helyet, amennyire sikerül feloldani a
34
tömegközlekedési vonal szűk keresztmetszeteit, amennyire növelni lehet az alkalmazá sra kerülő já rmű méreteit, amennyire növelni lehet az utazá si sebességet, stb. A forgalomtervezési felső hatá r és a technikai felső hatá r között helyezkedik el a technikai maximá lis kapacitá startomá ny. Az így kialakított értéktartomá nyok valamennyi á gazat esetében kijelölnek egy minimá lis, forgalomtechnikailag még elfogadható dinamikus szá llító képességet (ND min), amelyet az elvá rá si szinten a minimá lis keresztmetszeti á tbocsá tó képesség és az elviselhető legkisebb utazá si sebesség hatá roz meg. Ugyanezek az értéktartomá nyok kijelölnek egy maximá lis, forgalomtechnikai szempontbó l még teljesíthető dinamikus szá llító képességet (ND max.) is, amelyet a maximá lis keresztmetszeti á tbocsá tó képesség és az elérhető legnagyobb utazá si sebesség ad meg. A különböző tömegközlekedési á gazatokra megszerkesztett alkalmazható sá gi tartomá nyok egymá sra vetítése (9. á bra) megadja az á tfedési tartomá nyokat, amelyeken belül több á gazat is alkalmazható . Az á bra szerint egy I. jelű és egy ennél fejlettebb technikai színvonalú, vagy nagyobb teljesítőképességű II. jelű á gazat esetében az á tfedési tartomá nyt a kisebb teljesítőképességű á gazat maximumá nak N IID max és a nagyobb teljesítőképességű á gazat
(
)
(
)
minimumá nak N IID min a különbsége adja meg: N Dá tf = N ID max − N IID min
9. á bra Tömegközlekedési rendszerek alkalmazá si hatá rai á tfedésének értelmezése A keresztmetszeti á tbocsá tó képesség értékszorzó ra, valamint a dinamikus szá llító képesség értéktartomá nyaira vonatkozó an mutatunk be egy-egy á brá t. (9.a, 9.b.)
35
9a. á bra
36
9.b á bra
37
5. Kö zlekedé si alágazat teljesítoké pessé ge (Esettanulmányok) 5.1. Kö zutak átbocsátó ké pessé ge 5.1.1. Keresztezé s né lkü li utszakasz átbocsátó ké pessé ge A vá rosi személyforgalom képezi a vá rosi forgalom legnagyobb részét. A villamosok, trolibuszok, autó buszok, személygépkocsik, motorkerékpá rok és kerékpá rok egyará nt az úttesten közlekednek és legtöbbjük az úttest egyazon részét haszná lja. Nem közömbös tehá t az, hogy az egyre növekvő forgalom hogyan kerül lebonyolítá sra a részére kijelölt pá lyá n és adott körülmények között. A feltétel az, hogy a közlekedés a leggazdasá gosabban és mindenkor fennakadá s nélkül végezze el a rá há ruló feladatokat. Ezt csak akkor lehet elérni, ha a műszaki és szervezési feltételek mindig megfelelnek a közlekedés igényeinek. Ha pl.: kicsi a forgalom, akkor az út nincs kellőképpen kihaszná lva - ez mindinká bb ritka esetnek szá mít -, ellenkező esetben viszont olyan nagy a forgalom, hogy a já rművek között torló dá s keletkezik, a közlekedés lelassul, esetleg elakad. Gondoljunk az ilyenkor adó dó nagy időveszteségekre. Ugyanakkor csökken a közlekedési biztonság is. Egyre fejlődő közlekedésünk megkívá nja, hogy a közlekedéssel foglalkozó mérnökök má r előre gondoljanak ezekre a körülményekre. A régi és a tervezés alatt álló utakra nézve egyaránt fontos az illető ú t gyakorlati átbocsátó képességének ismerete. A probléma többféleképpen jelentkezhet: a) a meglévő út, amelyik nincs kihaszná lva, még milyen nagysá gú forgalmat képes lebonyolítani, b) meglévő út egy bizonyos idő multá n megfelelő lesz-e? (pl.: 20 év múlva) c) bizonyos já rműveknek a közlekedésből való kizá rá sá ra (pl. lassan haladó lovaskocsi, tgk, kerékpá r stb.) d) teljesen új utat kell építeni, kérdés milyen mértékkel? Mindehhez meg kell határozni az ú t-elméleti - alapkapacitását és a körü lmények közti lehetséges átbocsá tó képességét, majd ez utó bbit össze kell hasonlítani a tényleges forgalommal, vagyis kiszá mítani a kihaszná lá si szá zalékot. Először a keresztezéstől mentes ú tszakaszok vizsgálatával foglalkozunk, majd rá térünk a keresztezések tanulmá nyozá sá ra. Valamely út alapkapacitá sá n azt a legnagyobb já rműszá mot értjük, amely a folyó pá lya ideá lis keresztmetszetén egy ó ra alatt minden zavaró hatá s nélkül, folytonos á ramlá ssal biztonsá gosan á thaladni képes. (A való sá gban sok akadá lyozó körülmény van.) Egy nyomot vizsgálva, valamely keresztmetszeten az időegység alatt áthaladhat:
38
hasznos időalap Th = = 1 jármű fogalatsági ideje tf 2600 1000 v egységjármű = = ó ra L/S L
N=
ahol: v - a já rművek haladá si sebessége km/ó -ban s - méter/sec-ben L - a já rművek követési tá volsá ga méterben. A kapacitá s ideá lis-max-értéke akkor á ll elő, ha a forgalom homogén és a gyors já rművek (pl. szgk.) egyenletesen rövid tá volsá gban követik egymá st. A v átlagos sebesség, amelynek megá llapítá sa gyakorlati mérésekkel történik a helyszínen. A teljes követési tá volsá g pedig L = lj + lk + a . lf + lb (méter) lj - já rműhossz (á tlagosan 5 m) t .v l k = k , a tk készenléti idő alatt megtett út (tk pl = 1 sec közúton) 3,6 v2 lf = a fékezés alatt megtett út, melyben: 2.3,6 2 . g. f g: nehézségi gyorsulá s 9,81 m/sec2 f: súrló dá si tényező (értékeit lá sd alá bb), lb = biztonsá gi tá volsá g a megá llt két já rmű közt (0,5-1 méter) és pl. a = 0,5 tényező annak szá mítá sbavételét jelenti, hogy a gépkocsivezetők a való sá gban ügyes vezetési techniká val a fékút "a" há nyadá t veszik csak rendszeresen igénybe. Ha az útnyom kapacitá sá t adott viszonyok között a já rművek sebességének függvényében á brá zoljuk, egy elnyúló harang-görbét nyerünk.
39
A kapacitá s-függvény: c1 . v N= egységjá rmű ó rá nként és nyomonként, 2 c2v + c3 v + c4 ahol: c1 = 1000 a a c2 = = fékút 2 2.3,6 . g. f . 254, 275. f t c 3 = k készenléti tá v 3,6 c4 = lj + lb Ha kicsi a sebesség, kicsi a keresztmetszeten á thaladó já rművek szá ma, ha pedig nagy a sebesség, a nagy követési tá volsá gok miatt ismét kicsi lesz az N. Van tehá t egy optimális sebesség Vo, amelynél az alapkapacitá s a legnagyobb. Ez ott van, ahol a görbének szélsőértéke van, tehá t: dN =0 dv f (x) függvényből Tört differenciá lhá nyadosa: y = g( x ) f , ( x ). g( x ) − g , ( x ). f ( x ) és y, = g 2 (x ) y , = 0; ha Ebből x (ill. vo) meghatá rozható és így c → v o2 = 4 c2
f , ( x ) g(x) - g , ( x ) . f(x) = 0
vo =
c4 c2
A gyakorlatban sok olyan befolyá soló tényező van, amely az alapkapacitá st csökkenti. Ezeket is figyelembe véve kapjuk a gyakorlati átbocsátó képességet. Ez alatt olyan maximá lis já rműszá mot értünk, amely az út adott keresztmetszetén egy ó ra alatt á thaladhat anélkül, hogy a zavaró körülmények a közlekedés biztonsá gá t és folyamatossá gá t akadá lyozná k. Zavaró , illetve mó dosító körü lmények a következők: 1. Ú tviszonyok a) útnyomok szá ma b) nyomszélesség c) oldalirá nyú akadá ly (pl. parkolá s) d) út íves vonalvezetése e) emelkedési viszonyok
40
2. Forgalmi körülmények: a) já rműméretek b) vegyes já rműtípusok 3. Egyéb körülmények: a) időjá rá s b) rendészeti előírá sok (pl. lassújel) stb. 1/a. Ú tnyomok száma A kapacitá st egy útnyomra vonatkozó an szá mítottuk. Kétnyomú ú tnál ez megfelelő, ha feltételezzük, hogy a já rművek a KRESZ előírá sait betartva előznek és nem zavarjá k a szembejövő forgalmat, nem adnak okot a má sik nyomon haladó já rmű fékezésére. Háromnyomú ú tnál a középső nyomot nem vesszük figyelembe, mert rendszerint ezt mindkétirá nyú forgalom csak előzésre haszná lja. Ha irányonként kettő vagy több nyom van, nem tehetjük meg, hogy az egy nyom kapacitá sá t szorozzuk a nyomok szá má val. A gyakorlati megfigyelések alapjá n ugyanis, ha 100 %-nak vesszük egyetlen nyom kapacitá sá t, akkor az előzések, pontatlan haladá s, já rdaszigetek mellett kihaszná latlanul hagyott sá v miatt stb. 2 egyirá nyú nyom 178 % 3 egyirá nyú nyom 234 % 4 egyirá nyú nyom 260 % Ez a degreszivitá s csak akkor nem érvényesül, ha a nyomok közt vá lasztó vonalakat festünk fel. 1/b. Az ú t nyomszélessége ideális, ha 3,6 m (nagyobb szélesség nem kell, mert a megfigyelések szerint ettől kezdve a já rművek között levő tá volsá g á llandó marad). Ha 340-nél kisebb a nyomszélesség, a já rművek lassabban fognak haladni, csökken a kapacitá s. Megfigyelések alapjá n, ha a nyomszélességet 25 cm-rel csökkentjü k, az átbocsátó képesség 10 %-kal csökken. 1/c. Városi utaknál - ha a parkolás oldalt meg van engedve - az á lló já rművek szélességét + 1 méter biztonsá gi zó ná t (összesen 3-3,5 m) le kell vonni az út szélességéből és csak a maradék nyomra lehet az á tbocsá tó képességet tervezni. Ugyanezt kell tenni az autó buszmegá lló k keresztmetszetében, ha nincs já rda-beöblösítés. 1/d. Az ívek csak akkor jelentenek akadá lyt, ha a gépjá rműveket sebességcsökkentésre kényszerítik, a kapacitá st pedig csak akkor kell csökkenteni, ha a sebesség az optimá lis alá kényszerül. Ilyen esetben a mért á tlagsebesség helyettesítendő a képletbe. 1/e. Az emelkedők hatá sa is abban jelentkezik, hogy csökkenti a sebességet. A gyakorlati megfigyelések azt mutatjá k, hogy a személygépkocsik 6 % emelkedőig nem mennek az optimá lis sebesség alá . A sebességcsökkenést mérik és az előbbihez hasonló an vesszük figyelembe. 2/a. A jármű méretek között a já rművek hosszá nak van jelentősége, de csak akkor ha kis haladá si sebességek szerepelnek és a já rművek nagy részben pó tkocsis tehergépkocsikbó l á llnak. A nagyobb
41
méretet (természetesen á tlagosan szá mítva) a képlet tj értékében esetenként vesszük figyelembe. 2/b. A jármű típus nagy befolyá ssal van az á tbocsá tó képességre. A tehergépjá rművekből és esetleg a fogatolt já rművekből á lló já rművek lassabban haladnak mint a személygépkocsik. Minél nagyobb ezek ará nya a közlekedésben, anná l kisebb az á tbocsá tó képesség. A könnyű szá mítá s végett minden egyes já rművet személygépkocsi egyenértékre szá mítunk á t, vagyis meghatározzuk azt, hogy a kérdéses jármű az átbocsátó képesség szempontjábó l hány közepes személygépkocsinak felel meg. Ezek az értékek: 1 személygépkocsi 1 autó busz 1 tehergépkocsi 1 pó tkocsis tgk. 1 fogatolt já rmű 1 kerékpá r
= 1 személygépkocsi egység ("egységjá rműben") = 2 személygépkocsi egység (csukló s 2,5) = 2 személygépkocsi egység (könnyű 1,5) = 3 személygépkocsi egység = 5 személygépkocsi egység = 0,2 személygépkocsi egység (mkp. = 0,5)
3/a. Az időjárás hatá sai többfélék: a) köd (lá tá st s így a sebességet korlá tozza) b) ellenszél (sebességet csökkenti) c) csapadék (a súrló dá si tényezőt befolyá solja). Az első kettő figyelembe vétele egyszerű, mert a sebességet csökkentjük a gyakorlati megfigyelések alapjá n. Előfordulá suk rendkívüli, ezért méretezésnél nem vesszük figyelembe. A súrló dá si tényező hatá sa (f) huzamosabb és má r az alapképletben célszerű figyelembe venni. Gyakori értékek erre vonatkozó an:
42
A felü let állapota
Burkolat
Aszfalt Kiskő Nagykockakő Ká trá nymakadá m Beton "ízes" makadá m
száraz 0,65 0,70 0,70 0,75 0,75 0.85
nedves 0,50 0,50 0,55 0,65 0,65 0,75
csú szó s 0,20 0,22 0,25 0,29 0,30 -
3/b. A rendészeti előírások csak akkor csökkentik az elméleti á tbocsá tó képességet, ha a sebességet optimá lis értéke alatt hatá rozná k meg. 5.1.2. Jelző lámpával szabályozott útkeresztezé s átbocsátó ké pessé ge Mint említettük, a való sá gban - különösen keresztezések környékén - a gyakorlati átbocsátó képesség értékének számításánál több gátló körü lmény szerepel. Ezek még az előbbieken túlmenően: 4/a. villamos jelenléte 4/b. autó buszforgalom hatá sa 5. beforduló mozgá sok 6/a. jelzőlá mpa jelzései 6/b. gyalogosok hatá sa 7. tehergépkocsik magas ará nyszá ma. Első lépés ismét az alapkapacitá s meghatá rozá sa. Itt a mért á tlagos á thaladá si sebességet vesszük figyelembe, vagy az optimá lis sebesség feltételezésével szá molunk. ad.4/a. Ahol villamos van az ú t közepén és az útascsere a keresztezésnél já rdaszigetről történik, csökkentenünk kell a forgalmi útszélességet; egyoldali já rdasziget esetén 4,50, kétoldali esetén 9 méterrel. Ugyanis az: úttengely villamos vá gá nytengely tá volsá ga 1,45 m vá gá nytengely-já rdasziget széle közt 1,30 m a szigetek szélessége á tlagosan 1,50 (=szj) a gépkocsik a szigetet megközelítik 0,25 összesen: 4,50 méter Ilyen helyen parkolá st nem szabad megengedni. 4/b. Az autó busz-forgalom akadá lyozó hatá sa két részre bontható : a) a megá lló helyen töltött idő b) kisorolá s és bekapcsoló dá s a forgalomba. a) A megá lló helyen töltött idő egyenesen ará nyos az utascserével. Ha u-val jelöljük a fel- vagy leszá lló utasszá mot (mindig a nagyobb érvényes) a megá lló ban eltöltött idő: T = u + 2 (sec)
43
b) Ha az autó buszaikná l a ki- és besorolás 14 sec-t vesz igénybe. Egy autó busz zavará si ideje tehá t: Tz = u + 16 (sec) Ha jelzőlá mpa van a keresztezésnél, akkor az az autó busz lép fel zavaró lag, amelyik a zöld jelzés alatt érkezik a keresztezés előtti megá lló ba. Egy ó rá n belül a zöld jelzések összidőtartama: R=
60 Z C
Z= zöld idő percben C = ciklusidő percben Ha R-t osztjuk az autó buszok követési idejével, megkapjuk hány busz érkezik zöld időben. t = autó buszok követési ideje percekben. A zavará s ideje egy ó ra alatt: 60. Z tz = ( u + 16 ) (s) t. C A zavará s mértéke egy ó ra %-á ban kifejezve: tz tz% = 100 3600 100 − tz t 100 − tz tz t t t N− N− z Np = N(1− ) − Np = z N− z Np = z (n − Np ), 100 100 100 100 100 100 100 ahol: tz = zavará si idő 1 ó rá ban, %-ban kifejezve, N = teljes elm. kapacitá s, Np = keskenyebb út elm. kapacitá sa. 5. A jobbra és balra fordulás zavaró tényezőjét úgy vehetjük figyelembe, hogy megadjuk az elforduló já rművek 1-1 %-a után hány %-kal csökken a kapacitás. Tapasztalat szerint a jobbra kivá ló já rművek 0,5 %, a balra kanyarodó k 1 % á tbocsá tó képesség csökkenést okoznak. Pf = Jb + 0,5 Jj pf % ford. miatti kapacitá s csökkenés Jj % jobbra forduló já rművek %-a Jb % balra forduló já rművek %-a 6/a. Jelzőlámpa hatása. A forgalom csak zöld jelzés esetén mehet. Az á tbocsá tó képesség értékét tehá t meg kell szorozni a z/c értékkel. Ez azt mutatja, hogy egy ó rá nak há nyad részében lehet közlekedni ebben az irá nyban. 6/b. A gyalogosok hatá sa abban jelentkezik, hogy a jelzőlá mpa ciklusidejében a sá rga időt a zöld rová sá ra, vagy magá t az egész perió dusidőt megnövelheti. Szá mítá sainkban azonban az előbbi pont z/c viszonyszá má val ezt má r figyelembe is vettük.
44
7. A tehergépkocsik kisebb gyorsítá si képességük miatt csökkentik a keresztezés á tbocsá tó képességét. A vizsgá latok azt mutattá k, hogy a forgalomban résztvevő tehergépkocsik minden 1 %-a 0,8 % kapacitá scsökkenést von maga utá n. Ez akkor veendő figyelembe, ha a já rműveket nem szá mítottuk á t egységjá rmű-értékekre. A leírtakat a 10.sz. á brá n mutatjuk be, amely á bra a szá mítá sok sorá n fel is haszná lható . A felül maximumot mutató parabola kapacitá s függése a sebességtől és max. pontja az optimá lis sebesség. De bá rmely mért má s á tlagsebességhez is leolvasható a görbéről a kapacitá s, mely természetesen az optimá lisná l kisebb lesz. A jobbra felfeléemelkedő görbék a kapott értékeknek az útszélességtől való függését mutatjá k be, melynek - kiinduló - alapesete a baloldali görbe. Ezt kell a 4/a, és 4/b. pontokban ismertetettek szerint 4,50 illetve 3,50 méterrel jobbra pá rhuzamosan eltolni.
10. á bra A szá mítá s befejező része a forgalomszá mlá lá s á ltal kimutatott tényleges já rműmennyiség elosztá sa az imént kiszá mított á tbocsá tó képességgel, de figyelembe véve a forgalom tervezett növekedési ará nyá t is. Ha ez a há nyados 100 %-ná l kisebb, az út nincs kihaszná lva, de ha nagyobb, intézkedéseket kell javasolni, amelyek az alá bbiak lehetnek: a) parkolá s eltiltá sa, b) megá lló hely elhelyezése a keresztezésből, vagy já rda beöblösítse, c) osztá lyozó vonal kiküszöbölni hivatott az 1.a. pont degresszivitá sá t, d) valamely irá nyú befordulá s eltiltá sa (elsősorban a balirá nyú) e) bizonyos já rműfajtá k kitiltá sa, elterelése, f) zöldidő növelése, ha a keresztező irá ny megengedi, g) keresztezés többszintüsítése, villamos föld alá helyezése, h) útszélesítés stb.
45
Elképzelhető azonban olyan példa is, ahol kiindulá sként nincs megadva az á tlagos sebesség, hanem a feladat az optimá lis sebességből kiindulni, igy legelőször azt kell kiszá mítani. Lehetséges tová bbá , hogy fordított értelemben: rendelkezésre á lló á tbocsá tó képességhez kell egység já rműszá mot kiszá mítani. 5.1.3. A csomó pont forgalmának szabályozása 5.1.3.1. A jelzőlámpák elhelyezése Kétféle jelzésrendszer lehetséges: • A já rműosztá lyozó minden forgalmi sá vjá t kü lö n jelzőlá mpa irá nyítja. (A jobb szélső forgalmi sá v részére az úttest jobb oldalá n is kell minden esetben jelzőlá mpa.) Ez a rendszer akkor alkalmazandó , ha terelőszigettel nincsenek elvá lasztva a forgalmi sá vok, és valamelyik forgalmi sá vbó l a többitől eltérő fá zisban haladhatnak tová bb a já rművek. Ebben az esetben a szabad jelzést a megfelelő zöld nyíl mutatja, és a kötelező haladá si irá nyt jelzőtá blá val kiegészítve kell jelölni. ha egy csomó pont egy betorkolló útszakaszá n sá vonként eltérő fá zisú az irá nyítá s, akkor a többi á gon is ezt a rendszert kell alkalmazni. • Főjelző-ismé tő jelzőrendszer. Ez akkor alkalmazandó , ha egy já rműosztá lyozó valamennyi forgalmi sá vjá bó l azonos fá zisban haladhatnak a já rművek tová bb. Ekkor valamennyi forgalmi sá v jelzőjeként a főjelző az úttest jobb oldalá n van, de az megismételhető a sá vok fölött és a bal oldalon is. A fő- és ismétlőjelzőn mindig azonos jelzési képnek kell lenni. Ekkor a "Kötelező haladá si irá ny" jelzőtá bla nem kell minden jelzőlá mpá ra, de a főjelzőre 60 cm á tmérőjű "Kötelező haladá si irá ny" jelzőtá bla szükséges. A jelzőlá mpá k elhelyezéséhez betartandó méreteket a 11. sz. á bra tünteti fel.
11. á bra. A jelzőlá mpa elhelyezése Ha szigetet alkalmaznak a já rműosztá lyozó ban, akkor a já rműosztá lyozó t a helyzetjelző vonal magassá gá ban terelőszigettel, forgalom elől elzá rt területtel vagy legalá bb 15,0 m hosszú zá ró vonallal külön útpá lyá kra oszthatjá k. Sziget alkalmazá sa esetén ennek hossza legalá bb 5,0 m legyen, és legalá bb 20.0 m hosszú útburkolati jelben folytató djon. A külön útpá lya forgalmá t külön jelzőlá mpa irá nyítja. (Sziget esetén egy oszlopra két jelzőlá mpa is szerlehető egymá s mellé.) Ha a jobbra kanyarodó sá vot külön sziget vá lasztja el, akkor a sá v részére jelzőlá mpa nem, "Elsőbbségadá s kötelező" vagy "Á LLJ! Elsőbbségadá s kötelező" jelzőtá bla alkalmazá sa viszont szükséges. A jelzési képek a következők: • a zöld fényben a nyilak irá nyhelyesen lá tszanak, ha minden irá nyú tová bbhaladá s lehetséges, zöld fénybe nyíl nem kerül (sá rga és piros fénybe sohasem kerül nyíl);
46
• a gyalogos jelző lehetőleg a gyalogos-á tkelőhely jobb oldalá n legyen; • a villamosvasúti jelző (szoká s holdfényjelzőnek is nevezni) csomó pont előtti megá lló esetén a megá lló hely tá blá ra, ha ilyen nincs, keresztsodronyra vagy az esetleges elvá lasztó sá ba kerül. 5.1.3.2. Fázislefolyási alapformák A fá zislefolyá st a helyszínrajzi kialakítá ssal együtt kell megtervezni. A következőkben néhá ny csomó ponttípus szoká sos jelzőlá mpá s forgalomirá nyítá snak fá zislefolyá sá t ismertetjük a teljességre törekvés nélkül. Valamennyi csomó ponttípusná l a bemutatotton kívül még szá mos eltérő fá zislefolyá s is lehetséges.
47
A 12. á brá n T becsatlakozá s há romfá zisú forgalomirá nyítá sá nak fá zisterve lá tható (azonos forgalmi irá nyonkénti fá zisosztá s). A gyalogosok mozgá sá t szaggatott vonal jelöli. A gyalogosok mozgá sá t já rművek nem keresztezik.
12. á bra.
48
A 13. á bra ugyancsak T becsatlakozá s há romfá zisú forgalomirá nyítá sá nak fá zistervét szemlélteti (betorkolló utankénti fá zisosztá s). A jobbra kis ívben forduló já rművek a gyalogosok mozgá sá t keresztezik.
13. á bra.
49
A 14. á brá n keresztezés há romfá zisú forgalomirá nyítá sa lá tható . A balra nagyíves fordulá s csak két, szemben levő csomó ponti á gbó l (egyik útvonalró l) van megengedve. Lá tható , hogy a jobbra kis ívben forduló já rművek a gyalogos forgalmat zavarjá k.
14. á bra.
50
A 15. á brá n a keresztezés ugyancsak há romfá zisú, de az előzőtől eltérő forgalom irá nyítá sá nak fá zislefolyá sa lá tható . A megengedett két nagyíves mozgá s egyidejűleg, egymá ssal pá rhuzamosan bonyoló dik le. A jobbra kis ívben kanyarodó forgalom a gyalogos forgalmat zavarja.
15. á bra.
51
A 16. á bra keresztezés kétfá zisú forgalomirá nyítá sá t szemlélteti. a csomó ponton valamennyi forgalmi mozgá s megengedett. A nagy ívben forduló já rművek először a keresztezésben felá llnak, majd a szemből egyenesen tová bbhaladó já rművek utá n folytatjá k útjukat.
16. á bra A 17. á brá n eltolt keresztezés há romfá zisú forgalomirá nyítá sá nak fá zisterve lá tható . Az egész csomó pontra egy fá zisterv készül (nem pedig külön-külön a T becsatlakozá sonként).
52
17. á bra 5.1.3.3. A jelzőlámpa-összehangolás tervezésének kérdései A közúti jelzőlá mpá k összehangolá sá bó l szá rmazó előny elsősorban a já rműveket ért időveszteségek mérséklődésében jelentkezik. Nagy forgalom esetén, ha kapacitá startalék nincs, az összehangolá sbó l szá rmazó előnyök elmaradnak. (Az összehangolá si rendszerek a túlterhelésre érzékenyek.) Az összehangolá s alapfeltétele, hogy a rendszerhez tartozó valamennyi csomó ponton a perió dusidő azonos legyen. Az összehangolá s tervezéséhez segédeszközként a 18. á brá n lá tható út-idő diagramot haszná ljá k. Az á bra jelölései a következők:
53
t P p s1 , s2 to
a zöldidő-eltolá s (a zöld felvillaná s egy alapidőhöz képest); a perió dusidő; a tilos idő (piros+piros és sá rga+sá rga); a já rműoszlop sebessége, m/s; az út-idő sá v szélessége: a já rműoszlop adott keresztmetszetbe való á thaladá sá hoz szükséges idő (a to osztva a já rműszá mmal az á tlagos követési időközt adja)
18. á bra. A szoká sos összehangolá si rendszerek a következők: • Szinkron (szimulá tor) rendszer. A rendszerhez tartozó valamennyi csomó pont jelzőlá mpá i ugyanabban az időpontban vá ltanak azonos jelzési képre (19. á bra). Két egymá shoz közel levő (kb. 100 m-en belüli) csomó pont esetén alkalmazható .
19. á bra. • Vá ltakozó(alternatív) rendszer. A rendszerhez tartozó csomó pontok jelzőlá mpá i felvá ltva működnek, a szomszédos csomó pontok ugyanabban az időpontban ellentétes jelzési képre vá ltanak (20. á bra). A rendszer csak az osztó pont tá volsá gnak (l. később) megfelelő csomó ponttá volsá g esetén alkalmazható .
54
20. á bra. • Progresszív rendszer. Ma má r lényegében valamennyi összehangolá s progresszív rendszerben készül. A zöldidőket egymá shoz viszonyítva úgy toljá k el, hogy a já rművek esetleg szakaszonként vá ltozó - adott sebesség esetén megá llá s nélkül haladhassanak á t a csomó pontokon. A fá zisok hosszá t az egymá st keresztező forgalom nagysá gá nak függvényében á llapítjá k meg. (21. á bra)
21. á bra. . Az összehangolá s tervezése végrehajtható kézzel és elektronikus szá mító géppel. Kézi összehangolá s esetén is igen gondos munká t igényel. A figyelembe veendő kiindulá si adatok a csomó pontok tá volsá ga, a forgalom nagysá ga és időbeli lefolyá sa (az összehangolá s irá nyá ban és keresztirá nyban), a já rművek mozgá si jellemzői (gépjá rművek esetén sebesség, lassítá s, gyorsítá s; tömegközlekedési eszközök esetén még a megá lló helyi tartó zkodá si idő), a perió dusidő, a fá zisosztá s. Ezekből szá mos tényező nem mó dosítható . Ezért kétirá nyú forgalmú útvonalon az összehangolá s mindkét irá ny szá má ra csak kivételesen való sítható meg. Az osztó pont a kétirá nyú forgalmú útvonalak az a kereszetmetszete, ahol a két ellenkező irá nyú já rműoszlop talá lkozik. (22. á bra) Az ABC ∆-ből
55
ahol:
s a já rműoszlop sebessége, m/s (s=3,6); l az osztó ponttá volsá g, m; P a perió dusidő, s.
22. á bra.
Minél messzebb van egy keresztezés az osztó ponttó l, anná l hosszabb zöldidő kell az összehangolá s irá nyá ban a két ellenkező irá nyú já rműfolyam á tbocsá tá sá hoz. (Ez a keresztirá nyban á tbocsá tható já rműszá mot csökkenti.) Az osztó ponttá volsá g a perió dusidő és a sebesség vá ltoztatá sá val mó dosítható . Ö sszehangolá s akkor való sítható meg, ha az osztó pontok a keresztezésekhez közel esnek. Nagy tehergépkocsi-forgalom menetén az összehangolá shoz a tehergépkocsik sebessége a mértékadó . Villamos, autó busz esetén a megá lló helyi tartó zkodá si időt is figyelembe kell venni (a kisebb sebességen és a lassúbb mozgá son kívül). Ismerni kell a szomszédos csomó pontok közötti tá volsá g megtételéhez szükséges időt (meghatá rozá sá ra méréseket kell felhaszná lni. A kézi úton végrehajtott tervezés lényege hosszadalmas pró bá lgatá s, amely a következő lépésekből á ll: • a mértékadó forgalom meghatá rozá sa valamennyi forgalmi irá nyra (annak függvényében, hogy az útvonalra mennyi összehangolá si programot készítenek); • a mértékadó perió dusidő meghatá rozá sa (az a keresztezés a mértékadó , amelynél a leghosszabb perió dusidő adó dik); • a já rművek mozgá si jellemzőinek ismeretében felrajzolandó a vizsgá lt útvonalon mindkét irá nyban megá llá s nélkül á thaladó já rmű út-idő vonala; • az előző lépés alapjá n meghatá rozandó a zöldidő eltolá sa, a perió dust és fá zisokat tartalmazó oszlopdiagramok mindkét irá nyban. ha ezek fedésben vannak, akkor mindkét irá nyra nézve azonos a zöldidő eltolá s. Ha nincs fedés, akkor mó dosítani kell az út-idő
56
vonalat, a perió dusidőt és a fá zisosztá st, vagy esetleg csak egyik irá ny szá má ra biztosítanak összehangolá st.
5.2. Vasúti helyhezkö tö tt berendezé sek teljesítő ké pessé ge Az állomások és állomásközök átbocsátó képessége Komplex összefüggő több keresztmetszettel rendelkező rendszerekről van szó . Példaképpen lá sd a 23. á brá t. Az a, b, c, á llomá sokra vonatkozó -teljesítőképesség N 1a Na = min N av a N 2
Nb = min
N b1 v N b b N 2
Nc = min
N 1c v N c c N 2
57
23.sz. á bra Az á llomá sközökre vonatkozó an is meg kell á llapítani a teljesítőképességet. Példá ul adataival: N(a-b); N(b-c) értékeket. 58
Az á llomá sok és á llomá sközökteljesítőképességük ismeretében szá mítható a vizsgá lt vonal teljesítőképessége. A vasútvonal teljesítőképessége: N a ( a −b ) N N = min. N b ( b− c ) N N c ha: Na < N(a-b) < Nn < N(b-c) < Nc akkor a szakasz á tbocsá tó képessége= Na
[vonat/nap]
A szűk keresztmetszet képezi a mértékadó keresztmetszetet, ami egyben a vonalszakasz á tobcsá tó képességével egyenlő.
5.2 A vasút helyhezkö tö tt berendezé seinek teljesítő ké pessé ge 5.2.1. Á llomások vágányainak teljesítő ké pessé ge: 5.2.1.1. Analitikus mó dszerrel: Az analitkus mó dszer kétféle szá mítá si metodiká t javasol. Az egyik a közvetlen szá mítá sik mó dszer a má sik a kihaszná lá s indexét haszná lja fela szá mítá s sorá n . a) Közvetlen számítási mó dszer Időmérleg felá llítá sa: TN . k = N1 . t1 + N2 . t2 + ... + Nn . tn + Σ Táll N = N1 + N2 + N3 + ... Nn N N1 N N t = t 1 + 2 . t 2 + .... .. n t 3 , az 1 = α 1 é .i. t. N N N N α1 + α2 + .............. + αn = 1 TN . k = N . t + Σ tá n TN . k − ∑ t á n N= [vonat/ó ra] tf Ha a tehervonati á tbocsá tó képességet keressük akkor a ∑ Tászvll = Tgyv + Tsz + Ttolató + Tvesztesé g
59
Ha az á llomá s személyvonati á tbocsá tó képességét keressük akkor a ∑ Tátvll = Tnemk .gyorsth. + Tbelf . + Ttol. + Tegyé b + Tvesztesé g az á llomá s á tbocsá tó képessége: tehervonati: TN . k − ∑ Tászvll . tv N = t ftv személyvonati: szv
N
=
TN . k − ∑ Tátvll. . t szv f
Az á llomá s á tbocsá tó képessége: TN . k − ∑ Tászvll . + Nsz Ná ll = t ftv b) Kihasználási index alapján történő meghatározás A menetrend á brá ban szereplő vonatok vá gá nyfoglaltsá gá nak összes foglaltsá gi ideje: T = N 1, t .+ N , . t + . . . . .+ N , . t + ∑ t á ll 1 2 2 n 3 A kihaszná lá si index: T − ∑ t á ll Tp N 1, . t 1 + N ,2 . t 2 + ... N ,n . t n δ kh = = = TH TN . k − ∑ t á ll TN . k − ∑ t á ll N , = N 1, + N ,2 + ....+ N ,n N 1, + N ,2 + ....+ N ,n N, N= = δ kh δ kh Az egyes vonattípusok megfelelő á tbocsá tó képesség: N, N, N, N1 = 1 , N2 = 2 , Nn = n δ kh δ kh δ kh 5.2.2. Á llomási váltó kö rzetek átbocsátó ké pessé ge 5.2.2.1. Egyvágányú pályán ó rá s á tbocsá tó képesség 60’ N 1ó = ; [vonat/ó ra] t1 60 Nó ; [vonat/ó ra] 2 = t2 csúcsidőszaki á tbocsá tó képesség 60
N 1cs =
Tcs − Tv1 t1
[vonat/ó ra]
N cs2 =
Tcs − Tv2 t2
[vonat/ó ra]
napi á tbocsá tó képesség: TN − ∑ t á ll N 1n = ; t1
N n2 =
TN − ∑ t á ll t2
5.2.2.2. Kétvágányú pályán kettő egyidejű menet esetén az ó rá s á tbocsá tó képesség 60 60 N 1ó = Nó 2 = tf + tv tf + tv több egyidejű menet esetén az ó rá s á tbocsá tó képesség 60 60 N 1o = , N o2 = tf + δ. t v t f + δ. t v a napi á tbocsá tó képesség TN − ∑ t á ll N 1n = é.i.t. t f + δ. t v 5.2.2.3. Az állomásköz átbocsátó képessége Egyvá gá nyú pá lyá n egyenkénti közlekedés esete (24. á bra)
24. á bra [vonat/nap] 2 Tper = t 1gy + t 1m + t 1l + τ aá ll + t gy + t m2 + t l2 + τ bá ll
N=
TN .k Tper
[vonat/nap]
Egyvá gá nyú pá lyá n csoportos közelekedés esetén (25. á bra)
61
Tcsp = (k-1) I + Tper I’ = max
N=
t ’(mta − 1) + τ th v ’( 1− b ) t mt + τ áv ll
TN .k cs Tőer
[vonatpá r/nap]
25. á bra
5.3. Kiszolgáló lé tesítmé nyek 5.3.1. Az ü zemanyagtö ltő -állomások helyszínrajzi kialakítása é s lé tesítmé nyei A töltőá llomá sok tervezési szempontbó l • közutak menti elhelyezés és • kapacitá s szerint osztá lyozható k. A közutak menti elhelyezés szerint lehetnek • egyoldali és • kétoldali (tükrös) töltőá llomá sok. A kétoldali töltőá llomá sok öná lló tükrös (a két oldal eltolva helyezkedik el) vagy ikertükrös ( a két á llomá s egymá ssal szemben á ll) elrendezéssel épülnek. Ikertükrös á llomá st csak több sá vú, középső elvá lasztó sá val épített osztottpá lyá s útmellett létesítenek. Nagysá grend szempontjá bó l a töltőá llomá sok lehetnek • kis kapacitá súak egy-két kimérőá llá ssal, • közepes kapacitá súak há rom-négy kimérőá llá ssal és • nagy kapacitá súak öt vagy ennél több kimérőá llá ssal. töltőá llomá sok alaptípusainak helyszínrajzi kialakítá sá t és belső elrendezését a 26. - 30. á brá k szemléltetik. A töltőá llomá s területén funkció szerint az alá bbi létesítmények (elemek) különböztethetők meg:
62
A bevezetőút és a vá rakozó tér a gépkocsiknak a közútró l torló dá smentes kivá lá sá t és a tankolá s előtti vá rakozá sá t oldja meg.
26. á bra. Leá lló sá vas töltőá llomá s belterületen kiemelt szegélyhez csatlakozva egyirá nyú forgalom részére.
27.
á bra.
Egyirá nyú forgalmat kiszolgá ló töltőá llomá s beépített területen
28. á bra. Csak egy útirá nyt kiszolgá ló pá rhuzamos elrendezésű töltőá llomá s
29.á bra. Két irá nyú kiszolgá ló pá rhuzamos elrendezésű töltőá llomá s kisebb forgalmú út mellett (Á NF < 4000 E/nap)
63
30. á bra. Kezelősziget hosszanti és ferde elenredezésének elvi vá zlata A kiszolgáló tér (töltőtér) a töltőá llomá s tulajdonképpeni üzemi területe, mert itt szolgá ljá k ki az üzemanyagot. Az üzemi területhez tartozik a tartá lyok feltöltésére létesített terület is. A parkoló tér az üzemi területtől rendszerint elkülönített terület, ahol a gépkocsi nem üzamanyagvételi céllal vá rakozhat. Rendszerint csak azokon a töltőá llomá sokon épülnek, amelyek egyéb szolgá ltatá st (szerviz, autó felszerelési és á polá si cikkek á rusítá sa, presszó stb.) is nyújtanak. A szerelőtéren is alakítanak ki pakoló á llá sokat. Itt végezhető a levegőfújá s, a hűtővízpó tlá s és egyéb futó szerelés. A kezelőépü let a töltőá llomá s iroda-, tartó zkodó -, raktá r- és szociá lis helyiségek funkció it ellá tó épület, amelyet az üzemanyag-felvételező sá v szélétől legalá bb 1,0 m-re kell elhelyezni. Ú jabb igények miatt célszerű autó felszerelési és á polá si cikkeket á rusító helyiséggel építeni. A kezelőépület célszerű nyilvá nos WC-vel, esetleg presszó val vagy büfével és szervizzel kiegészítve építeni. A védőtető a kezelőépülettel egybeépített vagy öná lló an kialakított testszerkezet, amely a kiszolgá ló téren a kútkezelőt és a tankoló gépkocsi vezetőjét védi a csapadéktó l. A kivezetőú t a közútra való visszatérést teszi lehetővé.
64
A kiszogláló tér legfontosabb eleme a kezelősziget. Ez a kútoszlopokat és a kezelő védő, a pá lya szintjétől kiemelt szegéllyel elvá lasztott szigetperon.
31. á bra. Egyirá nyú forgalmat kiszolgá ló töltőá llomá s törpeszervízzel és eszpresszó val P parkoló , B benzin, G gá zolaj, Bk keverőfejes benzinkút, S szuperbenzin, E extra, Ht há ztartá si tűzelőolaj, K kompresszor
32. á bra. Balra fordulá st biztosító elrendezés forgalmas úton telepített töltőá llomá sná l
33. á bra. M 7 autó pá lya székesfehérvá ri üzemanyagtöltő-á llomá sa bal oldali egységének helyszínrajzi vá zlata
65
5.3.2. Egé szsé gü gyi lé tesítmé nyek A szolgá ltató létesítmények kis területigényű, de nem nélkülözhető építményei az egészségügyi létesítmények, éspedig: • WC-csoportok, • mosdó helyiségek, • elsősegélynyújtó helyiségek. Német autó pá lyá k pihenőhelyein megkérdezett autó sok 60...75 %-a igénybe vette az egészségügyi berendezéseket (mosdó , WC). Má s vizsgá latok is 50...60 /-os ará nyt á llapítottak meg a toalettberendezések igénybevevőire.
5.4. Kö zúti határállomások Az orszá gok közötti közúti vasúti hatá rforgalom utasainak, já rműveinek és á ruinak ellenőrzésére, ill. vá mkezelésére közvetlenül a hatá rhoz telepített hatá rá llomá sokat képeznek ki. A szoká sos útlevél-ellenőrzésen és vá mkezelésen túl ott egyéb hatá rellenőrzési műveletek is végrehajtható k, pl. tehergépkocsik tengelyterheléseinek ellenőrzése vagy egészségügyi ellenőrzés stb. Ezeknek a feladatoknak rendszeres és mó dszeres ellá tá sá hoz kell megfelelő kultúrá lt körülményeket biztosító utakró l, parkoló helyekről, épületekről, berendezésekről gondoskodni. A létesítmények nagysá grendjének és kialakítá sá nak alapjá n a forgalom, a já rmű, az á ru, a személyek szá ma, tová bbá minden á llam azon mó dszere, amely meghatá rozza minden részletre vonatkozó an a kezelési időt. A hatá rá llomá sokat elrendezésüktől függetlenül forgalmuk és ahhoz kapcsoló dó jelentőségük alapjá n osztá lyozni szoktá k. Erről az alá bbi tá blá zat ad á ttekintést. Határátkelőhely osztályozása Hatá rá tkelőhely
I. II. III. IV. V.
A két irá nyba együtt szükséges ellenőrzősá vok szá ma szükség szerint 12 (vagy több) 8 6 4
Ú tfajta
autó pá lya egyéb utak
Egy má sik csoportosítá s szerint - szintén a forgalom alapjá n - megkülönböztetnek kis, közepes és nagy hatá rá llomá sokat, ill. hatá rá tkelőhelyeket. Á ltalá ban a hatá rá llomá sok kis forgalmúak 50 E/h alatt, közepes forgalmúak 51...300 E/h között és nagy forgalmúak 301/E felett. Az előbbi tá blá zattal összevetve, annak I., II. és III. osztá lyá ba tartozó á llomá sok nagy hatá rá llomá soknak minősíthetők. A nagyobb forgalmat vivő csoportba sorolt autó pá lya hatá rtá kelőhely egyik típusvá zlatá t szemlélélteti a 34. á bra, amelynek a közepén elhelyezkedő ellenőrzősá vjai a különböző irá nyú csúcsokhoz szükséges sá vszá mvá ltoztatá sokat is lehetővéteszik.
66
34. á bra. Autó pá lya hatá rá tkelőhely típusvá zlata Az ellenőrzést külön sá vokra terelt já rműfajtá nként - személygépkocsi, teherautó , autó busz szétvá lasztva végzik, á ltalá ban védőtető alatt. A felsorolt létesítmények tartozéka még forgalomszabá lyozó és hírközlési berendezés, parkoló helyek, szociá lis helyiségek, a belépő oldalon tengelysúlymérő berendezés stb. A közúti hatá rá llomá sok az á llamhatá r közvetlen közelében létesülnek (attó l 30...100 m tá volsá gra). A szolgá lati hely kiterjedését az osztá lyba sorolá stó l és a domborzati viszonyoktó l függően hatá rozzá k meg. A kis és közepes forgalmú hatá rá llomá sok á ltalá ban 100...200 m hosszúak és 50...110 m szélesek, a nagy forgalmúak pedig á ltalá ban 300...600 m hosszúak és 100.200 m szélesek. A kialakítá si szempontok a következők: • A közúti kapcsolatokat, az ellenőrzőhelyeket, a parkoló helyeket egy ó rá s já rműszá m alapulvételével kell kialakítani. • Az ellenőrzőhelyek szá má t a szezoná lis ó racsúcsok forgalmá nak a kezelési idővel osztott eredménye adja. hasonló an kell méretezni - ugyancsak egyó rá s szakaszolá snak megfelelő sorrendben - a kapcsoló dó ki-szolgá ló épületet, amelyben ügyintézés, utasellá tá s, étkeztetés, büfé, pénzvá ltá s, postaszolgá lat, hírlap, dohá ny és ajá ndéktá rgyak á rusítá sá ra alkalmas helyiségek, fülkék stb. legyenek. A hatá rá llomá s személyzetének munkavégzéséhez, pihenéséhez, ellá tá sá hoz komplett felszerelésű épület vagy épületrész szükséges, amely lehet az előző bekezdésben foglaltakkal közös épülettömbben. (Á ltalá ban egyetlen épülettömb elegendő egy-egy közúti hatá rá llomá son.) • Szét kell vá lasztani a forgalmi irá nyokat. (A középső szigeten elhelyezkedő kezelőépület ezt hatá rozottan megoldja. Az autó pá lyá ra bemutatott vá zlat esetén az elvá lasztá st forgalomirá nyító jelzések, terelőkúpok, esetleg mozgatható korlá tok teszik lehetővé.) • Az ellenőrzéshez a já rműfajtá nkénti szétvá lasztá st lehetővékell tenni. Erre a célra minden két forgalmi sá v mellett kiemelt szegélyes szigetperonokat indokolt kialakítani. A forgalmi és ellenőrzősá vok szélessége lehet egységes 3,0-3,0 m, míg a peronok szélessége 4,0-4,0 m. • Á tmenő forgalmi sá vot kell létesíteni a kezelést alig igénylő diplomá ciai vagy tranzit teherá ru szá llítá st végző kocsiknak. • A különleges vizsgá latokra a normá l forgalomtó l különvá lasztott sá vot kell létesíteni. • Visszafordulá si lehetőséget kell kialakítani az á llomá s mindkét végén. • A teherá ru á traká st úgy kell megoldani, hogy az az á tmenő forgalmat ne zavarja. • Az ellenőrzőhelyek csapadék elleni védelméről célszerű gondoskodni. • Hírközlési kapcsolatot kell létesíteni az illetékes felsőbb szervek és a hatá rá llomá s között.
67
• Meg kell oldani a térvilá gítá st (tartalék-á ramforrá sra is szükség van). • Ü gyintézésre (pl. vízumkérés) vá rakozó k szá má ra az á tmenő forgalom zavará sa nélküli parkolá st kell lehetővétenni. • A hatá rá llomá s mindkét végén villamos működtetésű sorompó kat kell felá llítani. A hatá rá tkelőhelyek tipusvá zlataira mutatunk be két példá t a 35., 36. sz. á brá k segítségével.
35. á bra A 35. á bra a rajkai hatá rá tkelőhely helyszínraj, kialakítá sá t szemlélteti.
36. á bra A 36. á bra a barcsi hatá rá tkelőhely helyszinrjazi kialakítá sa. A többá llomá sok és hatá rá tkelőhelyek á tbocsá tó képességének meghatá rozá sá ra, vagy vizsgá latá ra (méretezésükre) a gyakorlati ó rá kon oldunk meg feladatokat. 5.3.6. Ü zemi telepek Az orszá gos közutak üzemeltetésével és á llagmegó vá sá val kapcsolatos feladatokat a vegyesforgalmú utakon az üzemmérnökségek, autó pá lyá kon pedig az útmérnökségek lá tjá k el. A kétfajta szervezett munká ja, felszereltsége és telepeinek kialakítá sa között jelentős különbség van. Az üzemi telepek feladataival má s tá rgy keretében foglalkozunk.
68
