MIETINTÖJÄ JA MUISTIOITA B X/2000 TETR. Joukkoliikenteen liikennevaloetuuksien suunnitteluohje

Transkriptio

1 MIETINTÖJÄ JA MUISTIOITA B X/2000 TETR Joukkoliikenteen liikennevaloetuuksien suunnitteluohje JOLIVA 2000

2

3 LIIKENNE- JA VIESTINTÄMINISTERIÖN MIETINTÖJÄ JA MUISTIOITA B X/2000 TETR Joukkoliikenteen liikennevaloetuuksien suunnitteluohje JOLIVA 2000 Liikenne- ja viestintäministeriö Helsinki

4 ISBN ISSN Oy Edita Ab Pikapaino, Annankatu 44 Helsinki 200

5 Julkaisija KUVAILULEHTI Julkaisun päivämäärä Tekijät (toimielimestä: toimielimen nimi, puheenjohtaja, sihteeri) TETRA-BUS työryhmä Puheenjohtaja: Kari Sane, Helsingin kaupunki Kirjoittaja: Jari Oinas, Trafic Oy Julkaisun laji Tutkimusraportti Toimeksiantaja Liikenne- ja viestintäministeriö Toimielimen asettamispäivämäärä Julkaisun nimi Joukkoliikenteen liikennevaloetuuksien suunnitteluohje JOLIVA 2000 Tiivistelmä Ohjeessa esitetty kattava malli joukkoliikenteen toiminnallisten liikennevaloetuuksien suunnittelulle ja toteutukselle. Raportissa määritetty ilmaisintoimisten (so. aktiivisten) etuuksien vihreän pidennys, vihreän aiennus, kierr nopeuttaminen ja ylimääräinen vaihe sisältö ja toimintaperiaatteet. Lisäksi kuvattu etuustoimintojen rajoitteet, joukkoliikenteen ilmaisujen käsittely sekä etuuksien suunnittelun ja toteutuksen vaiheet. Raportti sisältää myös yhteenved joukkoliikenteen havaitsemiseen käytettyjen ilmaisutekniikoiden ominaisuuksista, rajoittsta ja sopivista käyttökohtsta. Ohje perustuu pääpiirtssään Helsingin kaupungin liikenteenohjauskeskuksen 990-luvulla kehittämään ja toimivaksi todettuun joukkoliikenteen etuuksien ohjelmistorakenteeseen. Toiminnot kuitenkin esitetty ylsessä muodossa, joten ne ovat muokattavissa kaikkiin Suomessa käytössä oleviin ohjauskojsiin. Ohjeen tavoitteena yhtenäistää joukkoliikenne-etuuksien toimintaperiaattta ja lisätä niiden käyttöä Suomessa. Lisäksi ohje antaa ohjauskojetoimittajille mahdollisuudet kehittää kojeohjelmointeja siten, että etuustoiminnot olisivat osa kojden normaaliohjelmointia. Näin vältyttäisiin hankalilta ja aikaa vieviltä erikoisohjelmoinnlta. Avainsanat (asiasanat) Telematiikka, liikenteen valo-ohjaus, liikennevaloetuudet Muut tiedot Sarjan nimi ja numero Liikenne- ja viestintäministeriön mietintöjä ja muistioita B X/2000 ISSN ISBN Kokaissivumäärä 47 Jakaja Liikenne- ja viestintäministeriö Kieli suomi Hinta Kustantaja Liikenne- ja viestintäministeriö Luottamuksellisuus julkinen

6 The publisher DESCRIPTION Date of publicati Authors (from body; name, chairman and secretary of the body) TETRA-BUS group Chairman: Kari Sane, City of Helsinki, Traffic Planning Divisi Author: Jari Oinas, Trafic Ltd. Type of publicati Research report Assigned by Ministry of Transport and Communicatis Date when body appointed Name of the publicati Guidelines for Public Transport Signal Priorities JOLIVA 2000 Abstract This report forms a comprehensive guideline for the design and implementati of functial public transport priorities at traffic signals. Ctent and functial principles have been defined for active priorities: green extensi, green recall, rapid cycle, and extra stage. In additi the restrictis of priority functis, the processing of bus detecti and the phases of design and priority testing have been described. The report also includes a summary of the properties, restrictis and applicable targets of the techniques used in bus detecti. This guideline is mainly based the public transport priority software structure designed by Helsinki Urban Traffic Ctrol Centre in the 90's. The functis in this report are nevertheless introduced in general form and are hence applicable in all signal ctrollers used in Finland. The objective of this guideline is to unify the bus priority functis and to increase priorities implementati in Finland. In additi this guideline enables the development of ctrollers programming in order to make the priority functis a part of standard programming. This would reduce the amount of difficult and time-csuming customised programming. Keywords Telematics, public transport, traffic signals, traffic signals priority Miscellaneous Serial name and number Reports and Memoranda of the Ministry of Transport and Communicatis B X/2000 Pages, total 47 Language Finnish Distributed by Ministry of Transport and Communicatis ISSN Price ISBN Cfidence status Public Published by Ministry of Transport and Communicatis

7 ESIPUHE Kiinnostus joukkoliikenteen liikennevaloetuuksiin lisääntymässä. Bussikalust kehittyminen ja lippujärjestelmien uusiutuminen viime vuosikymmenellä kaipaavat rinnalleen toimenpittä, joilla myös bussiliikenteen toimivuutta voidaan parantaa. Tässä mielessä liikennevaloetuudet ovat vielä lähes käyttämätön mahdollisuus. Joukkoliikenteen liikennevaloetuuksien ylstyminen Suomessa ollut hyvin hidasta. Tosin jo vuna 98 Suomen Paikallisliikenneliitto julkaisi ylsoppaan joukkoliikenteen liikennevaloetuuksista, mutta varsinaista suunnitteluohjetta aiheesta ole aikaisemmin ilmestynyt. Myös bussi-ilmaisimien tekniset rajoitukset ovat olleet merkittävä käytännön este joukkoliikenteen etuuksien lisääntymiselle. Liikenneministeriön TETRA-ohjelman osahanke TETRA-BUS pyrkii poistamaan suurimmat esteet joukkoliikenteen liikennevaloetuuksien tieltä. Hanke tuottanut kaksi ohjetta: Joukkoliikenteen liikennevaloetuuksien suunnitteluohje ja Pitkäsilmukka bussi-ilmaisimena, Tekninen selvitys. Näiden ohjden pohjalta joukkoliikenteen liikennevaloetuuksien toteutus mahdollista käynnistää kaikkialla Suomessa. Tässä suunnitteluohjeessa esitetty kattava malli liikennevaloetuuksien toteutukselle. Ohjeessa käsitelty etuuksien keskset ohjelmointiperiaatteet ja erikoistoiminnot. Ohje pohjautuu pääpiirtssään Helsingin kaupungin liikenteenohjauskeskuksen 990-luvulla kehittämään joukkoliikenteen etuuksien ohjelmistorakenteeseen, joka käytössä jo noin 50 liikennevaloristeyksessä. Toiminnot esitetty ylsessä muodossa, joten ne ovat muokattavissa kaikkiin Suomessa käytössä oleviin ohjauskojsiin. Ohjeen laatinut dipl.ins. Jari Oinas Trafic Oy:stä. Helsingin kaupungin liikenteenohjauskeskuksessa ohjelmistorakenteen kehitystyöstä vastannut ins. Lennart Långström. TETRA-BUS hankkeen seurantaryhmässä ovat olleet mukana kaupunkien edustajina: Espoo/Juhani Vuola, Helsinki/Kari Sane, Hyvinkää/Kimmo Kiuru, Joensuu/Timo Ritala, Jyväskylä/Martti Varis, Kuopio/Jorma Taskinen, Lahti/Unto Räty, Oulu/Erkki Martikainen, Tampere/Rjo Väliharju, Turku/Matti Salen, Vantaa/Jussi Hackman. Lisäksi mukana ovat olleet Tielaitos/Esko Hyytiäinen, TKK/Jarkko Niittymäki ja laitetoimittajista Ajodata/Mikko Vähäaho, Instrumentointi/Sakari Kelhä, Peek Traffic/Bo Packalén, Siemens/Tero Alm sekä TETRA-ohjelmasta VTT/Anna Schirokoff. Usk, että tämä ohjekirja luo hyvät edellytykset joukkoliikenteen liikennevaloetuuksien kehittymiselle olennaiseksi osaksi suomalaista liikennevalo-ohjausta. Helsingissä Kari Sane TETRA-BUS työryhmän puheenjohtaja 5

8 SISÄLTÖ JOHDANTO JOUKKOLIIKENNE-ETUUKSIEN PERUSKÄSITTEET Aktiivinen ja passiivinen etuus Valojen vaihekaavio etuuksia käytettäessä Ehdot ja ehdollinen etuus Risteyskohtaiset ja alueelliset etuudet Joukkoliikenneajeuv havaitseminen Toiminnallisia etuuksia tukevat järjestelyt JOUKKOLIIKENNEILMAISIMET Pitkäsilmukka ja muut paikkailmaisimet Radioviesti-ilmaisimet ETUUSTOIMINNOT Lähtökohdat Vihreän pidennys Vihreän aiennus Kierr nopeuttaminen Ylimääräinen vaihe Pakkoetuus ETUUKSIEN RAJOITTEET Vaiheen takuuaika ja valo-ohjelman synkrointi Opastinryhmän vähimmäisvihreä Vihreän korvaus muille suunnille Etuuden maksimiaika JOUKKOLIIKENNEILMAISUJEN KÄSITTELY Ilmaisujen laskenta Pyyntö- ja kuittausilmaisu Ilmaisun estäminen Ilmaisun näyttö Pysäkki-ilmaisu Ilmaisun siirto vierseen liittymään SUUNNITTELUN KULKU Suunnittelu Testaus Mittaus ESIMERKKI...42 TERMINOLOGIA

9 JOHDANTO Joukkoliikenteen etuuksien tavoitteena parantaa joukkoliikenteen sujuvuutta. Sujuvuuden parantaminen, josta hyötyvät sekä matkustajat että liikennöitsijä, merkitsee linjan matka-ajan lyhentämistä ja säännöllisyyden (aikataulussa pysymisen) lisäämistä. Erityisen suuria hyötyjä joukkoliikenteen kustannuksissa saavutetaan, jos etuuksien avulla voidaan parantaa linjan sujuvuutta niin palj, että linjan kalustoa voidaan vähentää. Joukkoliikenteen liikennevaloetuudet voidaan jakaa rakenteellisiin etuuksiin (joukkoliikennekaistat, liittymän ohituskaistat jne.) ja valojen toimintaan vaikuttaviin toiminnallisiin etuuksiin. Tässä käsikirjassa keskitytään toiminnallisiin etuuksiin. Ongelmana toiminnallisten etuuksien toteutuksessa ollut suunnitteluohjden puuttuminen ja valmiiden etuustoimintojen puuttuminen liikennevalokojsta. Toiminnot ja toteutukset ovat olleet hyvin palj suunnittelijaja laiteriippuvaisia. Suomessa joukkoliikenteen toiminnallisia etuuksia laajemmassa käytössä muutamassa suurimmassa kaupungissa eli Helsingissä, Tampereella ja Vantaalla. Eniten joukkoliikenneetuuden piirissä olevia risteyksiä (0-20) Helsingissä, jossa joukkoliikenne-etuuksia kehitetty 970-luvulta lähtien ensin raitiovaunuja ja 990-luvulla myös busseja varten. Tampereella joukkoliikenne-etuuksien käyttö alkoi 980-luvulla tehdyn keskustauudistuksen yhteydessä. Syksyllä 999 Tampereella otettiin käyttöön ensimmäisenä Suomessa adaptiivinen alueellinen valo-ohjausjärjestelmä, jossa toteutetaan myös joukkoliikenne-etuuksia. Vantaalla ja Jyväskylässä käynnistynyt koklu sumean logiikan käytöstä joukkoliikenne-etuuksien toteuttamisessa. Muissa kaupungssa etuuksia toteutettu satunnaisesti. Etuusristeysten määrä Yli 0 kpl Joukkoliikenteen liikennevaloetuudet kunnissa 5-0 kpl Alle 5 kpl Ei etuuksia Kysely lähetettiin 34 kuntaan, joista 25 vastasi iih Helsinki Espoo Hyvinkää Imatra Joensuu Jyväskylä Järvenpää Kainuu Kokkola Kotka Kuopio Lahti Pori Porvoo Riihimäki Rovaniemi Salo Savlinna Snäjoki Tampere Turku Uusikaupunki Valkeakoski Vantaa Varkaus Kuva. Joukkoliikenteen liikennevaloetuuksien määrä Suomen kaupungssa. 7

10 2 JOUKKOLIIKENNE-ETUUKSIEN PERUSKÄSITTEET 2. Aktiivinen ja passiivinen etuus Valojen toimintaan vaikuttavat joukkoliikenteen etuudet voidaan jakaa passiivisiin ja aktiivisiin etuuksiin. Passiivinen etuus tarkoittaa, että liikennevalot ajoitettu (esim. vihreä aalto) joukkoliikenteen ajorytmin mukaisesti. Joukkoliikennevälinettä havaita erikseen vaan liikennevalot toimivat koko ajan joukkoliikenteen ehdoilla. Passiivinen toiminta halpa toteuttaa mutta se aiheuttaa turhia viivytyksiä muulle liikenteelle silloin, kun liittymässä ole joukkoliikennettä. Joukkoliikenteen ajorytmin mukaan sovitettu vihreä aalto joukkoliikenteen ajorytmin mukainen aalto normaali vihreä aalto pysäkki pysäkki Kuva 2. Passiivinen joukkoliikenne-etuus. Aktiivinen etuus tarkoittaa, että liikennevalojen toimintaan vaikutetaan vain joukkoliikenteen pyynnöstä. Aktiivinen etuus edellyttää joukkoliikenneajeuv havaitsemista luotettavasti ilmaisimien avulla. Aktiivisia etuuksia ovat vihreän pidennys, joka jatkaa joukkoliikenteen tulosuunnan vihreää normaalia pidempään vihreän aiennus, joka rajoittamalla edellisen vaiheen vihreän pidentymistä saa joukkoliikenteen tulosuunnan vihreäksi normaalia aikaisemmin ylimääräinen vaihe, joka toteuttaa ylimääräisen vihreän joukkoliikenteen tulosuunnalle vaihekaaviossa ennalta määritetyssä kohdassa kierr nopeuttaminen, joka rajoittamalla muiden vaihden vihrden pidentymistä saa joukkoliikenteen tulosuunnan vihreäksi normaalia aikaisemmin 8

11 Aktiivinen etuus = vihreän säätö joukkoliikenteen pyynnöstä vihreän pidennys vihreän aiennus normaali vihreä aalto pysäkki pysäkki Kuva 3. Aktiivinen joukkoliikenne-etuus. Erillisissä valoissa voidaan lisäksi toteuttaa joukkoliikenteen pakkoetuus, joka lopettamalla tai estämällä muiden suuntien vihreät saa joukkoliikenteen tulosuunnan välittömästi vihreäksi samaan tapaan kuin hälytysajeuvoille. 2.2 Valojen vaihekaavio etuuksia käytettäessä Joukkoliikenteen etuuksia käytettäessä liikennevalojen vaihekaavi ja toiminnan tulisi poiketa mahdollisimman vähän valojen normaalista toiminnasta. Esimerkiksi jos jalankulkijaopastimet pysyvät normaaliohjauksessa vihreänä ajeuvo-opastimien vihreän pidennyksen mukana, toiminta oltava samanlainen myös etuuden toteutuessa. Ainoa poikkeus ylimääräinen vaihe. Normaali ohjaus 2 3 Joukkoliikenne-etuus vihreän pidennys ylimääräinen vaihe vihreän aiennus Kuva 4. Joukkoliikenne-etuudet ja vaihekaavio. Jalankulkijoille aina varattava kadun ylitystä varten riittävä vähimmäisvihreä, jota etuus kykene lyhentämään. Tämä parantaa liikenneturvallisuutta ja vätkä jalankulkijat edes huomaa etuutta. 9

12 Erillisissä liikennevaloissa voidaan toteuttaa usta etuuksia peräkkäin, sillä toiminta jatkuu normaalin ajoituksen mukaisesti heti etuuden päätyttyä. Vaihta kuitenkaan jätetä välistä pois. Kytketyssä ohjauksessa täytyy toiminta kiinteän kiertoajan takia synkroida vaihttain takaisin normaalin ajoitukseen. Kun joukkoliikenteen tulosuunnan vihreää jatketaan normaalia pidempään, seuraavan vaiheen vihreän pituutta lyhennettävä. Synkrointi saisi vaatia kolmea kiertoa enempää. Tästä syystä kytketyssä ohjauksessa voidaan harvoin toteuttaa samassa kierrossa useampia etuuksia. Esimerkiksi pitkän vihreän pidennyksen jälkeen voida toteuttaa ylimääräistä vaihetta, koska muuten kestäisi liian mta kiertoa ennen kuin ohjaus saataisiin palautettua normaalikierto Ehdot ja ehdollinen etuus Aktiiviset etuudet voidaan jakaa ehdottomasti ja ehdollisesti toteutuviin. Ehdot etuus toteutuu joukkoliikenteen pyynnöstä ensimmäisessä valo-ohjelman mahdollistamassa tilanteessa. Ehdollinen etuus toteutetaan vain, jos asetetut ehdot täyttyvät. Ehdot voivat olla esim. joukkoliikenneajeuv aikataulussa olo tai liittymän tai katujaks liikennetilanteeseen (esim. ruuhkautuminen) liittyviä. Ehdollisen etuuden käyttö edellyttää joukkoliikenteen tosiaikaista kulunseurantaa. Pyyntöilmaisu bussista Bussi edellä aikataulua Bussin poistumissuunta tukossa Risteävä suunta ruuhkautunut Toteuta etuus Kuva 5. Esimerkki ehdollisesta etuudesta. 2.4 Risteyskohtaiset ja alueelliset etuudet Risteyskohtainen etuus kohdistuu kerralla vain yhteen risteykseen. Etuuden toteutukseen ja toimintaan vaikuttaa vain kyssen liittymän ohjaus- ja liikennetilanne. Erillisissä liikennevaloissa risteyskohtaiset etuudet toimivat joustavasti vätkä aiheuta muulle liikenteelle oleellista haittaa. 0

13 Kytketyssä ohjauksessa risteyskohtaisesti toteutetut etuudet sekoittavat vihrtä aaltoja. Etuuden jälkeen tarvittavan synkroinnin takia saattaa kestää useampia kiertoja ennen kuin toiminta palautuu normaaliksi. Välityskyvyltään kriittisimmissä liittymissä etuuksista aiheutuva ajoittainen ylikuormitus saattaa lisätä huomattavasti liikenteen viivytyksiä ell myös alueen muiden liikennevalojen ajoituksia voida säätää ajantasaisesti (-line) muuttuneen tilanteen mukaiseksi. Lähekkäin olevissa risteyksissä voidaan linkitysehtojen avulla jossain määrin varmistaa vihreä aalto myös etuuden toteutuessa. Usean liittymän järjestelmissä parhaimpaan lopputulokseen päästään alueellisten etuuksien avulla. Etuuden aiheuttama häiriö vihreään aalto aalto myöhässä vihreän pidennys normaali vihreä aalto pysäkki pysäkki Kuva 6. Etuuden aiheuttama häiriö vihreään aalto. Alueellinen etuus vaikuttaa samanaikaisesti useaan risteykseen. Liikennevalojen toimintaa säädetään tosiaikaisesti siten, että etuuksista muulle liikenteelle koituva haitta jää mahdollisimman vähäiseksi. Joukkoliikenne-etuuksien alueellisen ohjauksen sovellukset ovat yleensä osa liikennevalojen toimintaa optimoivaa ohjausjärjestelmää. Joukkoliikenneajeuvot havaitaan ilmaisimilla mutta sen lisäksi ennustetaan ajeuvojen saapuminen rtin seuraaviin liikennevaloihin, jolloin ohjausjärjestelmä säätää alueen liikennevalojen toiminnan liikenteen kokaisviivytysten kannalta mahdollisimman optimaaliseksi. Suomen ensimmäinen alueellinen optimoiva ohjausjärjestelmä (SPOT) otettiin käyttöön Tampereella vuna Joukkoliikenneajeuv havaitseminen Joukkoliikenneajeuvot havaitaan ilmaisimien avulla. Joukkoliikennlmaisin voi olla pitkäsilmukka- tai muu paikkailmaisin tai radioviesti-ilmaisin. Havaitsemisessa voidaan käyttää yhden, kahden tai joskus kolmenkin ilmaisun järjestelmää. Yhden ilmaisun järjestelmässä joukkoliikenneajeuvo havaitaan vain ennen risteystä (pyyntö / ennakkoilmaisu). Pyyntöpisteen etäisyys liikennevaloista metriä. Järjestelyllä saada selville, milloin ajeuvo ohittaa risteyksen. Tästä syystä vihreän pidennys lopetettava ennalta asetetun kuittausajan avulla. Kuittausaika ajoaikojen vaihtelun takia mää-

14 ritettävä varman päälle. Tämä aiheuttaa sen, että sujuvassa liikennetilanteessa vihreää pidennetään enemmän kuin olisi tarpeen. Kahden ilmaisun järjestelmässä joukkoliikenneajeuvo havaitaan kaksi kertaa. Ensin joukkoliikenneajeuvo havaitaan ennen risteystä (pyyntö / ennakkoilmaisu) ja uudestaan ajeuv poistuessa risteyksestä (kuittaus). Joskus pysäkin sijainnin tai muun erityisen syyn takia saattaa olla tarpeen käyttää kahta ennakkoilmaisua. Kuittausilmaisu ajoitetaan pysäytysviivalle tai risteysalueelle. Kahden ilmaisun järjestelmä tarkempi kuin yhden ilmaisun järjestelmä. Kuittausilmaisimen ansiosta vihreän pidennys (ja ylimääräinen vaihe) voidaan lopettaa oikea-aikaisesti, jolloin muulle liikenteelle etuudesta aiheutuva haitta jää mahdollisimman vähäiseksi. Yhden ilmaisun järjestelmä ilmaisupiste (pyyntö) m Kahden ilmaisun järjestelmä 2 ilmaisupiste (pyyntö) ilmaisupiste 2 (kuittausilmaisu) Kuva 7. Yhden ja kahden ilmaisun järjestelmät bussin havaitsemissa. Pyyntöpiste sijoitetaan normaalitapauksessa edellisen pysäkin jälkeen. Myös risteävän suunnan vaiheen minimikesto vaikuttaa ilmaisimen sijaintiin. Mitä pidempi risteävän suunnan vaiheen minimikesto sitä kauemmaksi pyyntöilmaisin tulisi sijoittaa. Jos käytetään vihreän pidennyksen lisäksi aiennusta ja ylimääräistä vaihetta, voidaan pyyntöilmaisin sijoittaa lähemmäksi kuin pelkkää vihreän pidennystä käytettäessä. Ilmaisun merkkival avulla osoitetaan, että pyyntöpisteen ja liittymän (tai kuittauspisteen) välissä joukkoliikenneajeuvo(ja). Merkkivalo sytytetään pyyntöpisteestä saadusta joukkoliikennlmaisusta. Haluttaessa näyttää myös joukkoliikenneajeuv kuljettajalle, että ajeuvo havaittu ja etuus toteutuu, kytketään ilmaisun merkkival rinnalle ns. nuppivalo. Tällöin liikennevaloopastimen päälle tai muuhun sopivaan kohtaan opastimen kotelossa ( kuitenkaan etusnään) sijoitetaan valkoista valoa näyttävä vallähde. Esimerkki opastimen päällä sijaitsevasta nuppivalosta esitetty kuvassa 8. 2

15 Nuppivalo Kuva 8. Nuppivalo valo-opastimen päällä. 2.6 Toiminnallisia etuuksia tukevat järjestelyt Toiminnallisten eli ajoitukseen liittyvien etuuksien lisäksi joukkoliikenteen liikennevaloista aiheutuvia viivytyksiä voidaan vähentää joukkoliikennekaistojen, liittymän ohituskaistojen, vapaan oikean ja liikennevalojen lisäopastimien avulla. Bussipysäkki kannattaa yleensä sijoittaa valo-ohjatun liittymän jälkeen ell sitä matkustajapalvelun tai muun erityisen syyn takia ole välttämätöntä sijoittaa ennen liikennevaloja. Tällöin tulee varmistaa, että myös pysäkiltä lähtevä bussi havaitaan luotettavasti. Bussin pääsyä liittymän jälkselle pysäkille voidaan nopeuttaa järjestämällä busslle mahdollisuus ohittaa liikennevaloissa oleva jo oikealta puolen joko erillistä bussikaistaa tai muun liikenteen oikealle kääntymiskaistaa pitkin. T-liittymässä lisäksi mahdollisuus järjestää vapaalle haaralle voidaan järjestää bussien ohituskaista liikennevalojen ohi, jolloin tulosuunnalla tarvita toiminnallisia etuuksia. pysäkki BUS BUS pysäkki Kuva 9. Bussien ohituskaista valo-ohjatussa T-liittymässä. Oikealle kääntyvän joukkoliikenteen sujuvuutta voidaan lisätä lisäopastimien (- ja 2- aukkoiset nuoliopastimet) käytöllä tai vapaan oikean avulla. 3

16 3 JOUKKOLIIKENNEILMAISIMET 3. Pitkäsilmukka ja muut paikkailmaisimet Paikkailmaisimien toiminta perustuu ilmaisupistssä oleviin anturhin. Anturit sijoitetaan ajorataan, ajoradan viereen tai ajoradan yläpuolelle. Antursta saatavat ilmaisut siirretään liikennevalojen ohjauskojeelle yleensä kaapelin välityksellä. Paikkailmaisimia ovat pitkäsilmukat, aktiiviset induktiosilmukat ja mikroaaltoilmaisimet. Pitkäsilmukka Pitkäsilmukka suorakaiteenmuotoinen ajosuunnassa 8-0 metriä pitkä ja 2-4 metriä leveä ajorataan upotettu 2-kierroksinen induktiokäämi. Ilmaisu perustuu ajeuv aiheuttamaan induktanssin muutokseen ilmaisinsilmukassa. Induktanssin muutokset mitataan ilmaisinvahvistimen avulla. Bussit voidaan erottaa riittävän luotettavasti muista ajeuvoista, koska bussi aiheuttaa käämissä suuremman induktanssin muutoksen kuin muut ajeuvot. Yksityiskohtaisemmin pitkäsilmukan ominaisuuksia selostettu selvityksessä Pitkäsilmukka bussiilmaisimena, Tekninen selvitys (LVM, 2000). Pitkäsilmukka induktiosilmukka Kuva 0. Pitkäsilmukka bussi-ilmaisimena. Pitkäsilmukan käyttäminen joukkoliikennlmaisimena edellyttää, että ohjauskojeessa ilmaisutasojen erotteluun kykenevä ilmaisinvahvistin sekä mahdollisuus asettaa raja-arvo hyväksyttävälle ilmaisulle. Pitkäsilmukan erottelukyky hyvä. Jokainen silmukka kuitenkin yksilö, jka antamaan ilmaisutaso vaikuttaa mm. asennussyvyys ja yhdyskaapelin pituus. Tästä syystä ilmaisutasoraja asetettava ilmaisinkohtaisesti käyttöönot yhteydessä. 4

17 Pitkäsilmukka asennetaan kaistakohtaisesti. Ilmaisin tulee sijoittaa kaistalla siten, että bussit ajavat kokaan sen päältä. Pitkäsilmukkailmaisimen etuja ovat hyvän ilmaisutarkkuuden lisäksi yksinkertainen toteutus ja halpa hinta. Busshin tarvita lisälaittta. Järjestelmän toteutuskustannukset ovat noin mk / risteys (vuoden 999 hintatasossa), kun etuus kahdella tulosuunnalla. Toiminnan luotettavuuden varmistaminen edellyttää, että silmukoiden ilmaisutasot tarkistetaan säännöllisesti. Pitkäsilmukkailmaisimen suurin hkkous se, ett sen avulla voida tunnistaa linjaa - siis tiedetä, mihin suuntaan bussi menossa seuraavasta risteyksestä. Myöskään bussin aikataulussa oloa tiedetä, jolloin etuus voi toteutua tarpeettomasti silloin kun bussi edellä aikataulusta. Pitkäsilmukkailmaisin soveltuu käytettäväksi yksittäisissä liittymissä ja järjestelmissä, joissa ole tarvetta joukkoliikenteen kulunseurantaa ja matkustajainformaatio. Pitkäsilmukkaa käytettäessä etuus toteutuu kaikille ilmaisimen havaitsemille busslle, olipa sitten kyseessä linjaliikenteen, tilausaj tai tyhjä bussi. Etuus toteutuu myös isokokoisille ja matalapohjaisille autoille kuten esim. muuttoautoille. Tällä kuitenkaan ole merkitystä, koska näiden osuus hyvin pieni. Aktiivinen induktiosilmukka Aktiivinen induktiosilmukka perustuu ajorataan upotettuun induktiokäämiin sekä bussin alle asennetun lähettimen väliseen yhteydenpito. Bussin lähettämä viesti sisältää myös linjatunnuksen. Bussivarikolla tarvitaan laittsto, josta linjalle lähtevä kuljettaja voi tarkistaa, että bussin laittsto käyttövalmis ja linjatunnus oikn valittu. Kuljettaja voi vaihtaa linjatunnusta aj aikana. Aktiivinen induktiosilmukka lähetin bussissa induktiosilmukka Kuva. Aktiivinen induktiosilmukka bussi-ilmaisimena. 5

18 Induktiosilmukka liitetään liikennevalojen ohjauskojeeseen asennettuun vastaanottolaitteeseen, joka erottelee bussit muista ajeuvoista. Aktiivista ilmaisinsilmukkaa voidaan käyttää sekä normaaliin liikennevalo-ohjaukseen että bussien havaitsemiseen. Ilmaisinsilmukan oltava vähintään 2 metrin pituinen ja asennettu omalla syöttökaapelilla. Etäisyys muihin silmukoihin tulee olla vähintään 5 metriä. Ilmaisimen havaintovirhe alle 2%. Yleensä virhe aiheutuu siitä, että bussi joutuu liikenne-esteen tai muun syyn takia ajamaan silmukan vierestä. Järjestelmän toteutuskustannukset ovat noin mk / risteys ja noin mk / bussi (vuoden 999 hintatasossa). Aktiivinen induktiosilmukka soveltuu käytettäväksi järjestelmissä, joissa etuudet halutaan toteuttaa määrätylle joukkoliikenteelle (esim. vain paikallisliikenteelle) ja joissa linjastomuutokset ovat vähäisiä. Hjastava mikroaaltolevyke Järjestelmä perustuu mikroaalloilla tapahtuvaan yhteydenpito bussin tuulilasiin asennetun tunnistinlevykkeen ja risteyksessä olevaan pylvääseen asennetun antennin välillä. Levyke hjastaa antennin lähettämästä mikroaaltoviestistä osan takaisin ja lisää siihen bussin tunnistetied. Ilmaisimen havaintovirhe alle %. Hjastava mikroaaltolevyke antenni tunnistinlevyke bussissa Kuva 2. Hjastava mikroaaltolevyke bussi-ilmaisimena. Järjestelmän bussilaitteet ovat yksinkertaisia ja halpoja mutta risteyksissä tarvittavat laitteet ovat tähän saakka olleet kalliita. Lisäksi bussivarikolla tarvitaan ajantasainen bussien seurantajärjestelmä tietojen siirtämiseksi tunnistelevykksiin. 6

19 3.2 Radioviesti-ilmaisimet Radioviesti-ilmaisimien toiminta perustuu joukkoliikenneajeuvo asennettuun tietokeeseen sekä lyhyen kantaman radiolähettimeen. Järjestelmä edellyttää omaa radioverkkoa, jossa erilliset kanavat paikannukseen ja etuusviestien lähettämiseen liikennevaloille. Ajeuv tietokeen avulla tapahtuu ajeuv paikantaminen ja rtillä etenemisen seuranta. Tietokeeseen ohjelmoitu rtti ja ilmaisupisteet, joiden kohdalla viesti lähetetään liikennevalokojeelle. Kun tietoke toteaa ajeuv saapuneen ilmaisupisteen kohdalle, radiolähetin (esim. radiomodeemi) lähettää etuusviestin ohjauskojeeseen tai liikennevalopylvääseen kiinnitettyyn vastaanottoantenniin. Viestin kantama alle kilometri. Radioviesti-ilmaisinjärjestelmä GPS-satelliitti radioverk tukiasema antenni paikannuksen tarkennus pysäkillä bussissa ajeuvotietoke ja tarkkuusmatkamittari ilmaisu radioviestinä risteykseen ohjelmoitu ilmaisupiste (sisään) ohjelmoitu ilmaisupiste (ulos) Kuva 3. Radioviesti-ilmaisin bussi-ilmaisimena. Joukkoliikenneajeuv paikantamiseen käytetään radioviestijärjestelmissä nykyisin GPS tai differentiaali GPS (DGPS) -satelliittipaikannustekniikkaa. Standardi GPS:n tarkkuus nykyisin noin 0 metriä. Etuuksien toteuttamisessa tarvittava 5-0 metrin tarkkuus edellyttää GPS:n antaman paikkatied tarkentamista tarkistuspistden avulla. Helsingissä toteutetussa järjestelmässä bussien paikannus tapahtuu kolmessa vaiheessa: ) ensin GPS määrittää bussin sijainnin pysäkin tarkkuudella, 2) oven avaus pysäkillä määrittää bussin täsmällisen sijainnin ja 3) tarkkuusmatkamittari (ödometri) laskee bussin sijainnin (metrnä edelliseltä pysäkiltä) rtin varrella. Menetelmällä päästään noin 0 metrin tarkkuuteen. Havaintovirhe alle 0,2%. 7

20 DGPS menetelmällä päästään parhaimmillaan noin 2 metrin tarkkuuteen. DGPStukiasemassa, jka paikka tiedetään tarkasti, lasketaan differentiaalikorjausta vertaamalla satelliitista saatua epätarkkaa GPS-paikkatietoa tukiaseman tarkkaan paikkatieto. Tukiasemasta differentiaalikorjausta lähetetään jatkuvasti ajeuvoissa oleville GPS-laittlle, jossa tehdään korjaukset ajeuv paikkatieto. Korjaustieto lähetetään ylsradiolähetteessä, tukiaseman omalla lähettimellä tai matkapuhelinverkossa. Radioviesti-ilmaisimien etuna ylläpid helppous verrattuna paikkailmaisiin. Aikaa vieviä kaapelointi- ja asennustöitä katuverkolla tarvita. Ilmaisupistden lisäykset ja siirrot tapahtuvat muuttamalla bussilaittden ohjelmointia. Radioviestijärjestelmien kustannukset ovat kuitenkin jo muutaman kymmenen bussin ja risteyksen järjestelmissä miljoia markkoja. Tästä syystä radioviesti-ilmaisimet soveltuvat järjestelmiin, joissa etuuksien lisäksi halutaan tehdä joukkoliikenteen tehokasta kulunseurantaa ja tuottaa ajantasaista matkustajainformaatiota pysäklle, terminaalhin ja matkustajien omiin laittsiin. Järjestelmän toteutuskustannukset (vuoden 999 hintatasossa) ovat noin mk / risteys ja noin mk / bussi. Helsingissä vuna 999 toteutetun järjestelmän, joh liitetty 20 bussia, 24 raitiovaunua ja 50 risteystä, kokaiskustannukset radioverkkoineen ja tukiasemineen olivat noin 4 Mmk. 8

21 4 ETUUSTOIMINNOT 4. Lähtökohdat Seuraavissa luvuissa määritelty kunkin etuustoiminn sisältö, toiminn käynnistys ja lopetus sekä tarvittavat lisätoiminnot. Yhteenveto etuustoimintoihin liittyvästä terminologiasta esitetty liitteessä. 4.2 Vihreän pidennys Toiminn sisältö Joukkoliikenteen vihreän pidennys tarkoittaa joukkoliikennettä ohjaavan opastinryhmän vihreän jatkumista normaalia pidempään silloin, kun bussi lähestymässä risteystä. Normaali ohjaus 2 3 E B F C B Vihreän pidennys kierto myöhässä = joukkoliikenteen opastinryhmän B vihreää jatketaan normaalia pidempään B Kuva 4. Joukkoliikenteen vihreän pidennyksen periaate. Pidennyksen käynnistys ja pidennysaika Joukkoliikenteen vihreän pidennys käynnistyy bussin pyynnöstä silloin, kun bussia ohjaavan opastinryhmän vihreä muuten päättyisi ja joukkoliikenteen vihreän pidennyksen maksimiaikaa jäljellä. Ohjelmallisesti pidennys käynnistyy, jos etuuslaskurin arvo ja jäljellä oleva joukkoliikenteen vihreän maksimiaika suurempi kuin nolla. Joukkoliikenteen vihreän pidennyksen maksimiaika aika, jka opastinryhmän vihreä voi joukkoliikenteen ilmaisusta pidentyä opastinryhmän normaalin pidennyksen jälkeen. Kytketyssä ohjauksessa joukkoliikenteen vihreän pidennyksen maksimiaika aina enintään kulloinkin käytettävissä oleva synkroinnin maksimisiirtoaika (= aika, jka synkrointi Etuuslaskurin lukema kertoo etuutta tarvitsevien joukkoliikenneajeuvojen lukumäärän. Laskurin arvo kasvaa pyyntöilmaisusta ja pienenee kuittausilmaisusta. 9

22 voi enintään olla myöhässä todelliseen jaksolaskuriin nähden). Pidennyksen maksimiajan pituudella voidaan säätää sitä, kuinka nopeasti pidennyksen takia myöhässä oleva kierto saadaan palautettua normaalikierto. Synkroinnin periaate kuvattu luvussa 5.. Kiertoaika Vaihepulssit V2 V3 V Normaali kierto 0 5 Jaksolaskuri Joukkoliikenteen vihreän pidennys Jaksolaskuri VL VL2 VL kierto pysäytetty joukkoliikenteen vihreän pidennys vaiheen takuuaika synkrointijakso synkrointisiirto VL...VL3 = vaihden takuuaikojen laskurit Kuva 5. Joukkoliikenteen vihreän pidennys kytketyssä ohjauksessa. Kytketyssä ohjauksessa joukkoliikenteen vihreän pidennyksen tarve testataan joukkoliikenteen tulosuunnan vaiheen normaalivihreän lopetushetkellä. Jos vihreän pidennykseen tarvetta, pysäytetään jaksolaskuri ja seuraavan vaiheen takuuajan laskenta (laskuri) 2 sekä käynnistetään pidennyksen maksimiajan laskenta. Jaksolaskuri ja takuuajan laskuri ovat pysäytettynä siihen saakka kunnes joukkoliikenteen opastinryhmän vihreä päättyy. Kun muiden saman vaiheen opastinryhmien lopetustavaksi asetetaan seuraa vihreänä, ne vät voi ylläpitää vihreää omien pidennysten turvin mutta pysyvät vihreänä joukkoliikenteen opastinryhmän pidentyessä. 2 Takuuajan laskuriin ladataan vaiheen takuuaika (sekuntna), jka aikana kaikki käynnistyneen vaiheen opastinryhmät ehtivät vihreäksi. Laskuri käynnistyy, kun jaksolaskuri siirtyy vaiheen aloitusaikaan. Vaiheen takuuajan minimi määritetään siten, että sen aikana kaikki vaiheen opastinryhmät ehtivät vihreäksi. Takuuaika asetetaan yleensä pidemmäksi kuin laskennallinen minimiaika, jolloin etuuden toteutumisen jälkeen välttämättä tarvita vihreän korvausta. 20

23 Pidennystarpeen testaus aloitetaan joukkoliikenteen tulosuunnan vihreän normaalilla lopetushetkellä. Maksimiaikaa jäljellä Vaiheella i+ pyyntö Aseta vihreäksi jäävien ryhmien maksimiajat Pidennyksen estohetki Aseta ilmaisuesto JL-suunta vihreänä Etuuslaskuri > 0 Etuuslaskuri > 0 Käynnistä jaksolaskuri Pysäytä jaksolaskuri Pysäytä vaiheen (i+) takuuajan laskuri Käynnistä vaiheen (i+) takuuajan laskuri Lopeta vaiheen ( i ) opastinryhmien vihreät Kuva 6. Joukkoliikenteen vihreän pidennystarpeen testauksen periaate. Pidennys jatkaa joukkoliikenteen opastinryhmän vihreää kaikille busslle, jotka ehtivät pyyntöilmaisimelle ennen ilmaisuest 3 käynnistymistä. Ilmaisuesto päättyy joukkoliikenteen opastinryhmän vihreän päättyessä. Ilmaisuesto pidennyksen aikana Ilmaisuesto Viivästetty pyyntö bussista 2 2 Pidennys Pyyntö bussista => pidennys alkaa Pidennyksen maksimipituus (bussi 2 ehdi sen aikana liittymään) Normaalivihreä Pyyntöilmaisin Kuva 7. Ilmaisuesto vihreän pidennyksen aikana. 3 Joukkoliikenteen ilmaisuesto osoittaa, milloin ilmaisua oteta vastaan. Ilmaisuest aikana saatavat pyyntöilmaisut vät kasvata etuuslaskurin arvoa mutta ilmaisut jäävät muistiin. 2

24 Pidennyksen lopetus Joukkoliikenteen vihreän pidennys päättyy, kun kaikista pidennyksen aiheuttansta busssta saatu kuittausilmaisu tai kun joukkoliikenteen vihreän pidennyksen maksimiaika päättynyt. Ohjelmallisesti pidennys päättyy, kun etuuslaskurin arvo nolla tai pidennyksen maksimiaikalaskuri laskenut nollaan. Kytketyssä ohjauksessa pidennyksen jälknen vaihe jatkuu vähintään vaiheen takuuajan, jka jälkeen jaksolaskuri synkroi kierr tai siirtyy enintään takuuajan loppuun, jos pidennys suurempi kuin synkrointijaks pituus. Kiertoaika Vaihepulssit V2 V3 V Normaali kierto Jaksolaskuri Kiertolaskuri A B Jaksolaskuri Kiertolaskuri VL VL2 VL Lyhyt joukkoliikenteen vihreän pidennys (< seuraavan vaiheen synkrointijakso) Pitkä joukkoliikenteen vihreän pidennys (> seuraavan vaiheen synkrointijakso) 0 Jaksolaskuri Kiertolaskuri VL VL VL joukkoliikenteen vihreän pidennys vaiheen takuuaika synkrointijakso synkrointisiirto VL...VL3 = vaihden takuuaikojen laskurit Kuva 8. Joukkoliikenteen vihreän pidennyksen merkitys seuraavan vaiheen synkrointiin kytketyssä ohjauksessa. Pidennyksen ollessa pienempi tai yhtä suuri kuin seuraavan vaiheen_(i+) synkrointijakso, vaiheen_(i+) takuuaika ehtinyt täyttyä, kun vaiheen_(i+2) aloituspulssi annetaan (tapaus A kuvassa 8). Aloituspulssi asettaa välittömästi jaksolaskurin vaiheen aloitusaikaan. Pidennyksen ollessa suurempi kuin seuraavan vaiheen_(i+) synkrointijakso, vaiheen_(i+) takuuaika ole vielä ehtinyt täyttyä, kun vaiheen_(i+2) aloituspulssi annetaan (tapaus B kuvassa 8). Tapahtuu synkrointisiirto ja jaksolaskuri siirtyy vaiheen aloitusaikaan vasta, kun takuuaika täyttynyt. 22

25 4.3 Vihreän aiennus Toiminn sisältö Joukkoliikenteen vihreän aiennus tarkoittaa joukkoliikennettä ohjaavaa opastinryhmää edeltävän vaiheen opastinryhmien vihreän normaalia aiempaa lopetusta ja vastaavasti joukkoliikenteen opastinryhmän vihreän normaalia aikaisempaa aloittamista silloin, kun joukkoliikenneajeuvo lähestymässä risteystä. Normaali ohjaus 2 3 E B Vihreän aiennus F C B C:n vihreää rajoitetaan B aikaisemmin vihreäksi Kuva 9. Vihreän aiennuksen periaate. Aiennuksen käynnistys Aiennustarpeen testaus käynnistyy joukkoliikenteen opastinryhmää edeltävän vaiheen määräävän ryhmän 4 vihreän alkaessa. Kiertoaika V2 V3 V Vaihepulssit aiennustarpeen 0 testit 5 b a c Jaksolaskuri V vähimmäisvihreä aiennus Aiennustarpeen testaus alkaa a) vaiheen pyynnön testaushetkellä tai b) vaiheen vihreän alusta. Aiennusta edeltävän vaiheen vihreä lopetetaan viimstään vähimmäisvihreän täytyttyä (c). Kuva 20. Vihreän aiennus kytketyssä ohjauksessa. Jos joukkoliikenteen aiennusta edeltävän vaiheen opastinryhmät esiintyvät vain pyynnöstä, vihreän pyynnön testauksen tapahduttava ennen aiennuksen ensimmäistä testausta. Aiennuksen käynnistyminen estää edellisen vaiheen opastinryhmien vihreäksi tul. Jos edellisen vai- 4 Vaiheen määräävä opastinryhmä joukkoliikenteen opastinryhmän kfliktiryhmä, joka suoja-aikojen perusteella vaihtuu vihreäksi viimsenä vaiheessa. 23

26 heen opastinryhmillä vihreän pyyntö, aiennuksen testaus jatkuu vasta kunnes opastinryhmät ovat päässeet vihreäksi. Aiennustesti Aiennustarpeen testaus käynnistyy joukkoliikenteen opastinryhmää edeltävän vaiheen (i-) määräävän ryhmän vihreän alkaessa Kytketyssä ohjauksessa Aiennusta edeltävän vaiheen opastinryhmien estohetkellä testataan JL-suunnan kfliktiryhmien, estohetket (pyynnön testaus) kannattaa ajoittaa samalle ajankohdalle. Vaihe (i-) JL-suunta punaisena aiennusta tarvita Määräävä ryhmä (i-) vihreä Määräävä ryhmä (i-) tulossa vihreäksi Määräävä ryhmä (i-) vähimmäisvihreä Määräävä ryhmä (i-) liikennettä Kfliktiryhmät (i-) vihreänä Kfliktiryhmät (i-) tulossa vihreäksi Kkliktiryhmät (i-) vähimmäisvihreä Kfliktiryhmät (i-) liikennettä varmistetaan vaiheen (i-) muut kfliktiryhmät Käynnistä aiennustesti Etuuslaskuri (i-) > 0 kfliktisuunnalla vaiheessa (i-) joukkoliikennettä, joten aiennusta toteuteta Etuuslaskuri (i) > 0 Vihreän aloituslupa JL-suunnan opastinryhmille Ohspyynnöt ja aloitusluvat vaiheen (i) ryhmille, jotka voivat tulla vihreäksi JL-suunnan opastinryhmien mukana Poistetaan aloituslupa ja pidennysmahdollisuus vaiheen (i-) kfliktiryhmiltä Kuva 2. Aiennustarpeen testaus. Aiennus käynnistyy, kun joukkoliikenteen etuuslaskurin arvo suurempi kuin nolla ja edeltävän vaiheen vihreänä olevien kfliktiryhmien vähimmäisvihreät ovat täyttyneet. Aiennus voi käynnistyä ajeuvo-opastinryhmän vähimmäisvihreän 5 aikana, jos ryhmällä ole liikennettä (pidennyksiä). Aiennus antaa vihreän aloitusluvan joukkoliikennettä ohjaavalle opastinryhmälle ja aiennettavan vaiheen muille opastinryhmille sekä poistaa joukkoliikenteen opastinryhmän kfliktiryhmiltä vihreän pidennysmahdollisuuden. 5 Opastinryhmän vähimmäisvihreä aika, joh opastinryhmän vihreä voi pidentyä omien pidennysten turvin. Vähimmäisvihreän avulla estetään joukkoliikenteen opastinryhmän kfliktiryhmän vihreän päättyminen heti minimivihreän jälkeen joukkoliikenne-etuuden toteutuessa. 24

27 Aiennus toteudu, jos aiennusta edeltävässä vaiheessa joukkoliikenteen opastinryhmä ja sillä pidennystarvetta (= sen etuuslaskurin arvo suurempi kuin nolla) 6. Aiennuksen lopetus Aiennus päättyy, kun joukkoliikenteen opastinryhmän vihreä alkaa. 4.4 Kierr nopeuttaminen Toiminn sisältö Kierr nopeuttaminen tarkoittaa joukkoliikennettä ohjaavan opastinryhmän kanssa eriaikaisten opastinryhmien vihrden pidentymisen rajoittamista, mikä nopeuttaa joukkoliikenteen opastinryhmän vihreän normaalia aikaisempaa aloittamista silloin, kun joukkoliikenneajeuvo lähestymässä risteystä. Normaali ohjaus 2 3 E B F C B Kierr nopeuttaminen (= vaiheen 3 ja ryhmän B vihreän aiennus) E ja F vihreää rajoitetaan => vaihe 3 aikaisemmin vihreäksi C:n vihreää rajoitetaan => B normaalia aikaisemmin vihreäksi Kuva 22. Kierr nopeuttamisen periaate. Kytketyssä ohjauksessa kierr nopeuttaminen käyttökelpoinen lyhyen kiertoajan ohjelmissa, joissa voida käyttää ylimääräistä vaihetta. Kierr nopeutustarpeen testaus suoritetaan kaikille niille vaihlle, jotka ovat joukkoliikenteen opastinryhmän vaiheen ja vihreän aiennuksella lyhennettävän vaiheen välissä. Kierr nopeuttamisen käynnistys Kierr nopeuttamistarpeen testaus käynnistyy joukkoliikenteen opastinryhmän vaiheen jälkeen vuorossa olevan vaiheen vihreän alkaessa. Mikäli kierr nopeutuksen käynnistävässä vaiheessa tarvetta joukkoliikennepidennykseen (etuuslaskurin arvo suurempi kuin nolla), estyy kierr nopeutus. 6 Aiennus voi estää pidennyksen, jos aiennusta pyytävän suunnan painoarvo suurempi pidentävän suunnan (vrt. ehdollinen etuus). 25

28 Kierr nopeuttamisen testaus käynnistyy, kun vaiheen (i+) aloituksen määrävä ryhmän vihreä alkaa Vaiheen (i+) takuuaika nopeutusta toteuteta ennenkuin joukkoliikenteen tulosuunnan jälksen vaiheen takuuaika täyttynyt Määräävä ryhmä (i+) vihreä Etuuslaskuri (i+) = 0 vihreänä olevassa vaiheessa ( i+ ) joukkoliikennettä, joten nopeutusta toteuteta Etuuslaskuri (i) > 0 Vaiheen (i-) takuuaika Aseta jaksolaskuri vaiheen (i-) aloitusaikaan seuraavana vuorossa olevan vaiheen (i-) aloitusta aiennetaan asettamalla jaksolaskuri vaiheen (i-) aloitusaikaan Määräävä ryhmä (i+) vähimmäisvihreä Määräävä ryhmä (i+) liikennettä vaiheen (i+) ryhmät, jotka ovat vaiheen (i-) ryhmien kfliktiryhmiä Kfliktiryhmät (i+) vähimmäisvihreä Kfliktiryhmät (i+) liikennettä Poista aloituslupa ja vihreän pidennysmahdollisuus vaiheen (i+) kfliktiryhmiltä Kuva 23. Kierr nopeuttamisen testaus. Kun toiminn käynnistävän vaiheen opastinryhmien vähimmäisvihreät ovat täyttyneet tai kun millään opastinryhmällä ole liikennettä ja joukkoliikenteen etuuslaskurin arvo nollaa suurempi, poistetaan vaiheen ajeuvo-opastinryhmiltä vihreän aloituslupa ja vihreän pidennysmahdollisuus. 26

29 Kiertoaika Vaihepulssit V2 V3 V3 V 0 a c b d e Jaksolaskuri b takuuaika a) nopeutustarpeen testaus alkaa vähimmäisvihreä b) vaiheen 2 takuuajan täytyttyä vaihepulssin V3 aiennus => kierr nopeutus jaksolaskurin asettuu vaiheen aloitusaikaan c) vihreän pidennysmahdollisuus lopetetaan vähimmäisvihreän jälkeen d) aiennus alkaa e) vihreän pidennysmahdollisuus lopetetaan vähimmäisvihreän jälkeen Kuva 24. Kierr nopeuttaminen kytketyssä ohjauksessa. Kytketyssä ohjauksessa aiennetaan seuraavana vuorossa olevan vaiheen aloituspulssia 7, kun vihreänä olevan vaiheen takuuaika täyttynyt. Seuraavana vuorossa olevan vaiheen aloituspulssin aiennus asettaa vaiheen alkamaan normaalia aikaisemmin ja lyhentää vihreänä olevan vaiheen käytettävissä olevaa vihreää aikaa. Toiminn lopetus Toiminto lopetetaan, kun joukkoliikenteen aiennuksen käynnistävän vaiheen vihreä aloittaa. 4.5 Ylimääräinen vaihe Toiminn sisältö Ylimääräinen vaihe tarkoittaa joukkoliikennettä ohjaavan opastinryhmän vihreän toteuttamista kahden peräkkäisen -joukkoliikenteen vaiheen välissä silloin, kun joukkoliikenneajeuvo lähestymässä risteystä. Joukkoliikenteen ylimääräistä vaihetta käytetään ohjauksessa, jossa enemmän kuin kaksi vaihetta. Ylimääräisen vaiheen alkamista nopeutetaan rajoittamalla joukkoliikenteen opastinryhmän kanssa eriaikaisten opastinryhmien vihrden pidentymistä edeltävässä vaiheessa. 7 Kytketyssä ohjauksessa vaiheen (i) aloituspulssi (vaihepulssi) käynnistää vaiheen takuuajan laskurin. Vaiheen (i) aloituspulssi asettaa jaksolaskurin vaiheen (i) aloitusaikaan, kun vaiheen (i-) takuuaika täyttynyt (= takuuajan laskurin arvo nolla). Vaiheen (i) opastinryhmien aloitusluvat ja estot sekä vaiheen (i-) opastinryhmien lopetuskäskyt suoritetaan jaksolaskurin lukeman perusteella. 27

30 Normaali ohjaus 2 3 E B F C B Ylimääräinen vaihe kierto myöhässä B E, F vihreän pidentymistä rajoitetaan ylimääräinen vaihe, jossa joukkoliikenteen tulosuunta B vihreänä Kuva 25. Ylimääräisen vaiheen periaate. Ylimääräisen vaiheen tarpeen testaus Ylimääräisen vaiheen tarve testataan joukkoliikenteen vaihetta seuraavien vaihden aikana, kunnes joukkoliikenteen ylimääräistä vaihetta edeltävän vaiheen vihreä alkaa. Ylimääräisen vaiheen tarpeen testaus aloitetaan joukkoliikenteen tulosuunnan vaiheen jälksen vaiheen_(i+) määräävän ryhmän vihreän alkaessa edellyttäen, ett kierto ole myöhässä tai seuraava vaihe ole jo alkanut. Testauksen käynnistävän ryhmän vihreän alkaessa käynnistetään myös ylimääräisen vaiheen käynnistysikkuna 8. Kiertoaika Vaihepulssit V2 V3 V V2 c a 0 59 b 5 5 c d Jaksolaskuri Jaksolaskurin synkrointi takuuaika vähimmäisvihreä ylimääräinen vihreä toiminn asettama vaiheen esto synkroitu vaiheen takuuaika 00 a) ylimääräisen vaiheen testaus alkaa b) vaiheen 2 vähimmäisvihreän täytyttyä asetetaan vaiheen 3 aloituksen esto ja uusi takuuaika c) ylimääräinen vihreä alkaa => vaiheen 3 esto pois => jaksolaskuri synkroituu => vaiheelle 3 aloituslupa d) takuuaika täyttyy => jaksolaskuri synkroituu Kuva 26. Ylimääräinen vaihe kytketyssä ohjauksessa. Ylimääräinen vaihe toteutetaan, jos käynnistysikkunan aikana todetaan joukkoliikennepyyntö (etuuslaskuri > 0). Kytketyssä ohjauksessa ylimääräistä vaihetta kuitenkaan toteuteta, jos 8 Käynnistysikkuna asetetaan ylimääräistä vaihetta_(i+2) edeltävän vaiheen_(i+) aloituksen määräävän ryhmän vihreän alkaessa. Ikkuna suljetaan T sekuntia vaiheen_(i+) vihreän päättymisen jälkeen. Ikkunan sulkeminen asettaa ilmaisuest joukkoliikenteen pyyntöilmaisimelle. 28

31 ylimääräisen vaiheen jollakin vihreänä olevalla kfliktiryhmällä joukkoliikenteen vihreän pidennys (etuuslaskurin arvo > 0). Ylimääräisen vaiheen (i+2) testaus käynnistyy, kun joukkoliikenteen tulosuunnan jälksen vaiheen (i+) aloituksen määrävän ryhmän vihreä alkaa ole tarpeen erillisohjauksessa Vaiheen (i+) takuuaika Ylimääräinen vaihe toteutetaan Aseta ylimääräisen vaiheen käynnistysikkuna Aseta vaiheen (i-) esto Vaiheen (i-) takuuaika Määräävä ryhmä (i+) vähimmäisvihreä Määräävä ryhmä (i+) liikennettä seuraava vaihe jo alkanut Poista pidennysmahdollisuus vaiheen (i+) ryhmiltä Aloituslupa ylimääräisen vaiheen opastinryhmille maksimiajalla (T s) Synkroi vaiheen (i) takuuajan laskuri Kfliktiryhmät (i+) vähimmäisvihreä Kfliktiryhmät (i+) liikennettä JL-suunta vihreä Etuuslaskuri (i+) > 0 Etuuslaskuri (i-) > 0 Etuuslaskuri (i) > 0 vihreänä olevalla vaiheella bussipidennyksen tarve Vaihe (i-) vihreä Poista ylimääräisen vaiheen aloituslupa ylimääräinen vaihe toteutunutkaan Määräävä ryhmä (i+) vihreä Ylimääräinen vaihe (i+2) vaihe ehtinyt toteutua Poista vaiheen (i-) esto Aloituslupa vaiheelle (i-) Kuva 27. Ylimääräisen vaiheen tarpeen testaus ja käynnistys. Ylimääräisen vaiheen ryhmien saaminen vihreäksi sen jälkeen, kun edeltävän vaiheen vähimmäisvihreät ovat täyttyneet tai kun vaiheelta loppuu liikenne ennen vähimmäisvihreän täyttymistä, tehdään (kuva 27): ) estämällä seuraavan vaiheen alkaminen, 2) poistamalla vihreän aloituslupa ja pidennysmahdollisuus vihreänä olevan vaiheen opastinryhmiltä, 3) asettamalla vihreän aloitusluvat ja maksimiaika joukkoliikenteen tulosuunnan opastinryhmälle ja muille ylimääräisessä vaiheessa vihreäksi pääseville ryhmille ja 4) synkroimalla ylimääräisen vaiheen jälksen vaiheen takuuaika kytketyssä ohjauksessa. 29

32 Toiminn lopetus Toiminto lopetetaan, kun ylimääräisen vaiheen vihreä alkaa. Tällöin poistetaan vihreän alkamisen esto seuraavana vuorossa olevalta ryhmältä ja asetetaan vihreän aloitusluvat seuraavan vaiheen opastinryhmille. 4.6 Pakkoetuus Pakkoetuus lopettaa joukkoliikenteen opastinryhmälle eriaikaisten opastinryhmien vihreän välittömästi tai viimstään minimivihreän täytyttyä ja antaa vihreää joukkoliikenteen tulosuunnalle. 30

33 5 ETUUKSIEN RAJOITTEET 5. Vaiheen takuuaika ja valo-ohjelman synkrointi Kytketyssä ohjauksessa joukkoliikenteen vihreän pidennyksen ja ylimääräisen vaiheen seurauksena kierto jää jälkeen normaalista. Viivästynyt kierto synkroitava vähitellen takaisin normaaliin kierto. Pidennystä seuraavan vaiheen_(i+) jälkeen vuorossa olevan vaiheen_(i+2) eriaikaisten opastinryhmien aloituslupia siirrettävä vähintään sen verran, että vaiheen_(i+) opastinryhmät ehtivät vihreäksi. Lisäksi pidennyksen jälkeen esiintyvien vaihden vihrden pidentymistä rajoitettava. Synkrointi perustuu jaksolaskurin ja vaiheen takuuajan käyttöön. Jaksolaskurin lukeman perusteella suoritetaan seuraavana vuorossa olevan vaiheen opastinryhmien aloitusluvat ja niiden estot sekä menllään olevan vaiheen opastinryhmien lopetuskäskyt (kuva 28). ohjelman kiertoaika opastinryhmien 09 aloituslupa, esto ja lopetus ajoitetaan jaksolaskurin avulla Kuva 28. Jaksolaskurin käyttö kytketyssä ohjauksessa. Vaiheen (i) takuuaika varmistaa, ett seuraavan vaiheen_(i+) aloituspulssia toteuteta liian aikaisin. Vaiheen_(i) takuuajan laskenta käynnistyy, kun jaksolaskuri vaiheen aloitusajassa. Takuuajan kuluessa ko. vaiheessa aloittavien opastinryhmien ehdittävä vihreäksi (= minimiaika). Takuuaika kannattaa yleensä asettaa jkin verran minimiä pidemmäksi, jolloin kiertoa myöhästyttävän etuuden (pidennys, ylimääräinen vaihe) jälkeen välttämättä tarvita vihreän korvausta (luku 5.3). Takuuaika voi olla eri mittainen eri ohjelmissa. Vaihepulssi Vaihepulssi vaiheen aloitusaika jaksolaskurin lukema minimimittainen vaiheen takuuaika takuuajan laskurin lukema 8 0 minimiä pidempi vaiheen takuuaika takuuajan laskurin lukema 23 0 Kuva 29. Vaiheen takuuajan käyttö kytketyssä ohjauksessa. 3

34 Vaiheen aloituspulssi (= vaihepulssi) asettaa jaksolaskurin vaiheen aloitusaikaan edellyttäen, että edellisen vaiheen takuuaika täyttynyt. Mikäli edellisen vaiheen takuuaika ole täyttynyt, odotetaan sen täyttymistä ennen kuin jaksolaskuri asetetaan seuraavan vaiheen aloitusaikaan. Normaali kierto Vaihepulssi Vaihepulssi Vaihepulssi vaiheen takuuaika vaiheen aloitusaika 0 jaksolaskurin lukema 00 Myöhässä oleva kierto vaiheen synkrointijakso bussipidennys jaksolaskurin lukema jaksolaskurin asetus odottaa takuuajan täyttymistä vihreä lyhentynyt synkrointijaks verran Kuva 30. Vaihepulssin toiminta kytketyssä ohjauksessa. Synkrointijakso vaiheen aloituspulssin ja edellisen vaiheen takuuajan päättymisajankohdan välinen aikaero normaalissa kierrossa. Joukkoliikenteen vihreän pidennyksen jälkeen voidaan vaiheen vihreää lyhentää enintään synkrointijaks verran. Eri vaihden synkrointijaksojen summa määrittää sen, kuinka nopeasti ohjaus saadaan takaisin normaalikierto joukkoliikenteen vihreän pidennyksen ja ylimääräisen vaiheen jälkeen. Mitä pidemmät ovat synkrointijaksot sitä nopeammin jäljessä oleva kierto saadaan kurottua kiinni. Vaihepulssi 2 Onko vaiheen takuuaika täyttynyt Aseta jaksolaskuri vaiheen 2 aloitusaikaan Käynnistä vaiheen 2 takuuajan laskuri Kuva 3. Jaksolaskurin ja takuuajan asetus vaihepulssin avulla. 5.2 Opastinryhmän vähimmäisvihreä Opastinryhmän vähimmäisvihreä tarkoittaa aikaa, joh vihreä voi pidentyä opastinryhmän omien pidennysten turvin, ja jota joukkoliikenteen etuus (aiennus, ylimääräinen vaihe ja kierr nopeutus) kykene lyhentämään. Opastinryhmän vihreä voi päättyä ennen vähimmäisvihreän täyttymistä, jos tulosuunnan liikenne loppuu (= vihreän pidennystarve päättyy). 32

35 Normaali ajoitus A:n minimi- ja maksimiajat minimi pidennystarve päättyy maksimi A (vihreä päättyy pidennysten mukaan) B Vähimmäisvihreä käytössä (bussietuus suunnalla B) A (vihreä päättyy minimin täytyttyä) B (etuus aientanut vihreän) Vähimmäisvihreä käytössä (bussietuus suunnalla B) A:n vähimmäisvihreä A (vihreä päättyy vähimmäisvihreän täytyttyä) B (etuus aientanut vihreän) Kuva 32. Opastinryhmän vähimmäisvihreä. Suojatden jalankulkijaopastinryhmien vähimmäisvihreä määritetään siten, että sen aikana jalankulkija ehtii ylittää koko ajoradan kohtuullisella kävelynopeudella. Ohjattaessa suojatie kahdella tai useammalla opastinryhmällä tarkoittaa suojatien vähimmäisvihreä sitä, että kulkusuunnassa ensimmäisen suojatien osan opastinryhmän vihreän alusta laskien estetään jälkimmäisen suojatien osan vihreän päättyminen kunnes vähimmäisvihreä täyttynyt. Vähimmäisvihreä miosaisella suojatiellä A M A N t A N vähimmäisvihreät (t, t2) M N t t2 vihreä päättyy vasta, kun vähimmäisvihreät täyttyvät M t2 Kuva 33. Vähimmäisvihreä miosaisilla suojatllä 5.3 Vihreän korvaus muille suunnille Vihreän korvaus tarkoittaa, että etuuden takia lyhennetylle opastinryhmälle annetaan ylimääräistä vihreää seuraavassa kierrossa edellyttäen, ett siinä tarvita joukkoliikenteen etuutta. Ohjelmallisesti vihreän korvaus asettaa opastinryhmälle normaalia pidemmän vihreän maksimiajan. Vihreän korvausta saatetaan tarvita vilkasliikentsillä tulosuunnilla, joiden opastinryhmien vihrden pituuksia joudutaan lyhentämään oleellisesti useassa peräkkäisessä kierrossa. Kytketyssä ohjauksessa takuuaikojen käyttöön perustuva synkrointi (luku 5.), jka avulla vaiheen opastinryhmien vihreät voivat toteutua vähimmäisvihrtä pidempinä, varmistaa yleensä riittävät vihreät kä erityistä vihreän korvausta tarvita. 33