ترافیک، تکنقطهای، همسطح، جهتی، تبادلهای، برای

اقتصادی ، زیست محیطی را در یک چارچوب کلی برای انتخاب بهینه نوع تقاطع غیرهمسطح ارائه کند از نیازهای اصلی و اساسی جامعه مهندسان میباشد. در نتیجه ضروری است به منظور ایجاد یکنواختی روشها و ضوابط طراحی و اجرائی و مدیریتی این مدل تدوین شود تا بتواند به عنوان یک قضاوت کارشناسی و نیز یک راهنما مورد استفاده قرار گیرد.
در پژوهش پیشرو،با استفاده از دادههای ترافیکی و نرمافزار شبیهسازی،پنج نمونه از تقاطعهای غیرهمسطح شبیهسازی شدند و تحت بارهای ترافیکی مختلف قرار گرفتند و در نهایت از خروجیهای نرمافزار شبیهسازی،معادلات مربوط به پارامترهای مورد نظر که عبارتند از زمان سفر،میزان آلایندههای زیست محیطی و میزان مصرف سوخت بودند،حاصل گشت.سپس با استفاده از این معادلات و الگوریتم بهینهسازی انبوه ذرات به حل مساله پرداخته شده است.
محتوای فصول بعدی:
در ادامه ، سه فصل پیش رو میباشد ،که فصل اول به معرفی انواع مختلف تقاطعهای غیرهمسطح و مزایا و معایب هرکدام میپردازد و سپس مروری بر پژوهشهای انجام گرفته در رابطه با موضوع مورد بحث که همان انتخاب نوع بهینه تقاطع غیرهمسطح میباشد را شامل میشود.در فصل دوم با عنوان مواد و روشها ،به معرفی اطلاعات و دادههای اولیه پرداخته میشود و نیز نحوهی انجام و بکارگیری روشهای مورد استفاده در این پژوهش تشریح میگردد.در فصل سوم با موضوع بحث و نتیجهگیری به بیان نتایج حاصله از روشهای بکار رفته (و مذکور در فصل دوم) پرداخته شده است و نهایتاً نتایج ،جمعبندی و همچنین پیشنهاداتی برای پژوهشهای آتی ارائه میگردد.
( بررسی منابع )
معرفی انواع تقاطعهاانواع تقاطعهای همسطحالف- تقاطع های سهشاخه (سه راهی )
متداولترین نوع سه راهیها T و Y شکل هستند،که این نوع از تقاطعها برای ارتباط راههای فرعی،راههای محلی و حتی تقاطع راههای اصلی و فرعی مورد استفاده قرار میگیرد،البته شایان ذکر است که در این نوع تقاطعها باید حجم ترافیک کم باشد که در غیر اینصورت باید به رفع این مشکل روی آورد که با اصلاحاتی همچون لالهای کردن(تعریض کردن)و یا ایجاد خطوط گردش و هدایت کننده،مشکل این تقاطعها برای مدت زمانی مرتفع میشود. ]2و11[
294640045720005480054572000
تقاطع سه راهی T و Y شکل]17[1803400-7874000
-863603810000
197294516700500
تقاطع سه راهی T و Y شکل اصلاح شده]17[ب- تقاطعهای چهار رویکردی ( چهارراه )
166370229108000 این نوع از تقاطعها نیز برای ارتباط راههای فرعی،راههای محلی و حتی تقاطع راههای اصلی و فرعی مورد استفاده قرار میگیرد،البته لازم به ذکر است که در این نوع تقاطعها باید حجم ترافیک بالا نباشد که در غیر اینصورت باید به اصلاح این تقاطعها پرداخت که با اصلاحاتی مانند لالهای کردن(تعریض کردن)و یا ایجاد خطوط گردش و هدایت کننده مشکل این تقاطعها برای مدت زمانی مرتفع میشود. ]2و11[
31572203429000
تقاطع چهار راهی اصلاح شده]17[ج- تقاطع های میدانی ( فلکه )
فلکهها نوع خاصی از تقاطعهای همسطح می باشند که به دلیل احتیاج به فضای زیاد استفاده از آنها محدود میباشد و همچنین به دلیل اینکه ماکزیمم حجم ترافیک ورودی به فلکه 3000 وسیله در ساعت میباشد،با توجه به افزایش روزافزون ترافیک،استفاده از این نوع تقاطع بسیار محدود شده است. ]2و11[

فلکه]17[انواع تقاطعهای غیرهمسطح (تبادلها)
الف- لوزی
این نوع تبادل سادهترین و شاید معمولترین نوع تبادل میباشد. یک تبادل لوزی کامل، وقتی شکل میگیرد که یک رمپ قطری یک طرفه در هر یک از چهار ربع وجود داشته باشد. تبادل لوزی چند مزیت دارد: تمام ترافیک می تواند با سرعت نسبتا بالا به راه اصلی وارد و یا از آن خارج شوند و حرکات گردش به چپ به طی مسافت زیاد نیاز ندارند و به یک باند کم عرض برای حریم راه نیاز دارد.تبادلهای لوزی هم در مسیرهای شهری و هم برون شهری کاربرد دارند.این نوع تبادلها به خصوص در تقاطعهای اصلی که گردش به چپ همسطح در راه فرعی با حداقل تداخل با ترافیک عبوری ممکن است،کاربرد دارند. تبادلهای لوزی در جاهایی که تقاطع دارای ترافیک متوسط تا نسبتاً زیاد است نیاز به چراغ راهنمایی دارند.در یک تبادل لوزی، بزرگترین مانع ایجاد یک ترافیک روان، حرکت گردش به چپ در انتهای تقاطع میباشد.شایان ذکر است که یکی از راهکارها برای کاهش تداخل میتواند، ایجاد ترکیبی از میدان و تقاطع غیر همسطح باشد. ]2و11[

تقاطع غیر همسطح لوزی]17[ب- تک نقطه ای
تبادلهای شهری تکنقطهای به عنوان یک تبادل شهری یا یک تبادل لوزی تکنقطهای نیز شناخته میشود.یکی از مشخصات این نوع تبادل این است که تمام حرکات گردشی توسط یک چراغ راهنمایی کنترل میشوند.از مشخصات دیگر این نوع تبادلها حریم راه کم عرض، هزینه ساخت بالا و دارا بودن ظرفیت بالاتری نسبت به تبادلهای لوزی را می توان نام برد. این تبادلها معمولا در مناطق شهری که حریم راه محدود است،کاربرد دارند. تبادلهای تکنقطهای شهری دارای چند مزیت میباشند که میتوان به امکان ساخت در یک حریم راه باریک اشاره نمود.از آنجا که تبادل تکنقطهای در مقایسه با تبادل لوزی که دو تقاطع دارد، فقط دارای یک تقاطع میباشد،تاخیر ایجاد شده توسط چراغ راهنمایی در محدوده تقاطع کمتر است. وجود هزینههای بالای ساخت تبادلهای شهری تکنقطهای معمولا با کاهش هزینههای حریم راه جبران میگردد. ]2و11[

تقاطع غیر همسطح تک نقطهایج- شیپوری
این نوع تقاطع برای اتصال سه مسیر که به صورت T شکل به هم وصل شدهاند به کار میرود بنابراین همه جا از این نوع تقاطع نمیتوان استفاده کرد و صرفا برای حل مشکلات سه راهیها از این تبادل استفاده میشود. ]2و11[

تقاطع غیر همسطح شیپوری]17[د- شبدری کامل
تبادلهای شبدری،تبادلهای چهارراهی هستند که رمپهای حلقوی برای انجام حرکات گردش به چپ استفاده میکنند.معایب اصلی تبادلهای شبدری شامل مسافت سفر طولانی برای ترافیک گردش به چپ، تداخل به وجود آمده در جریان ترافیک وکوتاه بودن طول تداخل جریان میباشد.
از آن جا که تبادلهای شبدری نسبت به تبادلهای لوزی گستردهترند، از آنها کمتر در مناطق شهری استفاده میگردد و بهتر است که در مناطق برون شهری که فضای کافی وجود دارد مورد استفاده قرار گیرند. ]2و11[

تقاطع غیر همسطح شبدری کامل]17[ه- نیمه شبدری
این نوع تبادل مانند شبدری کامل است بجز اینکه حداکثر در سه طرف آن رمپ وجود دارد. این حالت برای مواقعی بکار میرود که در چهار گوشه،زمین کافی برای ایجاد رمپ وجود نداشته باشد و یا حجم گردش به چپ در یکی از مسیرها از مسیر دیگر کمتر باشد.
ایمنی تبادل نیمه شبدری هنگامی که حرکت گردش به چپ در یک مسیر از چپ وجود داشته باشد نسبت به تبادل شبدری کامل کمتر میباشد. ]2و11[

تقاطع غیر همسطح نیمه شبدری]17[و- جهتی
از رابطهای جهتی و نیمهجهتی برای حرکات گردشی مهم به منظور کاهش مسافت سفر، افزایش سرعت و ظرفیت استفاده میشود.در رابطهای جهتی و گاهی نیمهجهتی سطح سرویس بالایی به دلیل سرعتهای نسبتاً بالا و احتمال طراحی بهتر بخشهای انتهایی قابل دسترس خواهد بود. اغلب یک رابط جهتی با دو باند ساخته میشود.]2و11[در این موارد ظرفیت رمپ ممکن است نزدیک به ظرفیت یک بزرگراه با تعداد خطوط مساوی برسد.یک رابط جهتی عبارت است از یک راه یک طرفه که از مسیر سفر مورد نظر زیاد منحرف نمیشود.تبادلهایی که از رابطهای جهتی برای حرکات گردش به چپ اصلی استفاده میکنند، تبادلهای جهتی هستند.رابطهای جهتی یک یا تمام حرکات گردش به چپ تبادل را جهتی خواهد کرد حتی اگر گردش به چپ جزئی از طریق حلقهها صورت پذیرند. هنگامی که یک یا چند رابط از رابطهای تبادل غیر مستقیم هستند، ولی از حلقه ها مستقیمتر باشند، تبادل را یک تبادل نیمه جهتی میگویند. تمام رابطهای گردش به چپ یا تنها حرکات گردش به چپ اصلی ممکن است در مسیر نیمهجهتی باشند.تبادلهای کاملاً جهتی معمولاً در تقاطع دو آزادراه با حجم ترافیک بالا ترجیح داده میشوند.از آنجا که جریان ترافیک بین دو آزادراه از طریق این تبادلها آزاد است، هیچ تقاطع همسطحی وجود ندارد، فقط رابطهای رمپ مستقیم از یک آزادراه به آزادراه دیگر وجود خواهد داشت.تبادلهای کاملاً جهتی به لحاظ تعداد زیاد و طول رمپ ها و تعداد زیاد پلها بسیار پرهزینه میباشند اما دارای ظرفیت بالایی برای جریان ترافیک عبوری و گردشی میباشند و فضای اضافی کم برای ساخت آن مورد نیاز است. ]2و11[

تقاطع غیر همسطح جهتی]17[
مروری بر پژوهشهای گذشتهروش واتلورث و اینگرام در انتخاب تقاطع غیرهمسطحدر این روش هم از تحلیل ترافیکی و هم از آنالیز اقتصادی جهت قیاس گزینههای مختلف استفاده میشود.برای ارزیابی ترافیکی هر یک از گزینهها،ظرفیت ساعت اوج آنها با استفاده از یک مدل خطی محاسبه میشود.این مدل دو فرضیه دارد:
الف)نسبت حجم به ظرفیت همیشه کوچکتر از یک است.
ب)ترافیک در تمام سطح تقاطع بصورت یکنواخت توزیع شده است.
این مدل حداکثر حجمی را که قبل از ایجاد تراکم در تقاطعهای غیر همسطح میتواند از آن عبور کند ،مییابد همچنین با استفاده از این مدل عضوی از تقاطع که تحت تاثیر حجم ماکزیمم شرایط بحرانیتری دارد،شناسایی میشود.بر اساس نتایج بدست آمده از مدل،شکل قبل به گونهای اصلاح میشود که ظرفیت عضو بحرانی افزایش یابد.با استفاده از این روش در هر مرحله تقاطع انتخابی دارای ظرفیت بیشتری نسبت به مرحله قبل است.بعد از یافتن شکل مناسب تقاطع،هزینه اجرایی هر یک از گزینهها را محاسبه میکنند،حال با استفاده از این مدل و بودجه موجود با سطح خدمت مورد نظر گزینه بهینه انتخاب میشود.عیب عمده این روش خطی بودن مدل مورد استفاده برای انتخاب تقاطع است.در این مدل فرض شده است که میزان منفعت کاربران و ظرفیت تقاطع دارای یک رابطه خطی هستند،حال آنکه افزایش اندکی در حجم ترافیک تقاطع سبب افزایش تصاعدی مقدار هزینه کاربران میشود. ]3[
روش مولینازی و ساترلی در انتخاب تقاطع غیرهمسطحمولینازی و ساترلی روشی را برای انتخاب نوع تقاطع غیر همسطح در یک محل خاص پیشنهاد دادند که شامل مراحل زیر است:
الف)ابتدا باید مشخص شود در محل مورد نظر تبادل سیستم یا تبادل سرویس مورد نیاز است و در صورت نیاز به تبادل سیستم حتما انتهای رمپها باید بدون کنترل بوده و امکان جریان آزاد فراهم شود و در صورت استفاده از تبادل سرویس رمپها هم میتوانند بصورت کنترل شده و هم به شکل آزاد به کار روند.
ب)شناسایی تعداد بازوهای تقاطع
ج)شناسایی محدودیتهای طرح مانند محدودیتهای حریم،تاسیسات،کاربری زمین و موانع دیگر
د)تعیین نوع طرح اعم از پیچیده یا ساده ،به عنوان مثال زمانی که تنها دو گزینه برای انتخاب نوع تقاطع وجود دارد طراحی ساده(در زمینهای مسطح)و زمانی که چند گزینه موجود باشد طراحی پیچیده میباشد.
هنگامی که به این سوالات اساسی پاسخ داده شد گزینههایی که تامینکننده شرایط فوق باشند از جنبههای مختلف مانند موارد ذیل ارزیابی میشوند.
الف-عاملهای عملکردی
سطح سرویس
ایمنی
انعطافپذیری
طول و تعداد خطوط مناطق همگذری
زمان سفر
ب- عاملهای اجتماعی
حریم موجود
تعداد معابری که بسته میشوند
میزان تاثیر بر روی اماکن عمومی و تاریخی
ج- عاملهای متنوع دیگر
شعاع قوسها
درجه عملکردی رمپها
توپوگرافی محل
سرعت طرح
نحوه ترکیب ترافیک (نوع وسایل نقلیه عبوری و درصد هریک)
هزینههای اجرایی
پس از محاسبه هزینه گزینههای مختلف،برای هر یک از معیارهای فوق با در نظر گرفتن میزان اهمیت آنها یک عدد در نظر گرفته میشود.با توجه به درجه تطابق هر یک از گزینهها در معیار مورد نظر نمرهای به آن داده میشود.گزینهای که در مجموع دارای بالاترین نمره باشد به عنوان گزینه نهایی انتخاب میشود.عیب عمده این روش این است که عدد در نظر گرفته شده برای هر معیار اختیاری و دلخواه بوده و با توجه به سلایق طراح تغییر میکند.در نتیجه گزینه انتخابی با توجه به عدد در نظر گرفته شده برای هر معیار متغیر خواهد بود که این امر به میزان زیادی از اعتبار روش فوق میکاهد. ]22و3[
روش اسمیت و گاربر در انتخاب تقاطع غیرهمسطحاین روش زمانی به کار برده میشود که بخواهیم تقاطع مورد نظر را صرفا از میان تقاطعهای لوزی یا تکنقطهای انتخاب کنیم. اسمیت و گاربر مطالعات جامعی را در مورد میزان ایمنی و خصوصیات عملکردی این دو نوع تقاطع انجام دادند که نتایج آن در ادامه ارائه شده است.
زمانیکه حجم وسایل نقلیه در هر رویکرد افزایش مییابد،میزان افزایش تاثیر در مبدلهای لوزی بیش از مبدلهای تکنقطهای است.هنگامی که تعداد عابرین پیاده زیاد است مبدلهای لوزی به مبدل های تکنقطهای ترجیح داده میشوند.زیرا در تقاطع های تکنقطهای میزان تاخیر جهت سازگاری تقاطع با عبور زیاد عابرین پیاده به سرعت افزایش پیدا میکنند.
هنگامی که یکی از دو راه متقاطع دارای مسیرهای جمع و پخشکننده است،مبدلهای لوزی بر تکنقطهای ترجیح داده میشوند زیرا در این حالت در مبدلهای تکنقطهای مجبوریم جهت سازگاری با مسیرهای جمع و پخشکننده از چراغهای فازبندی شده استفاده کنیم که این امر سبب افزایش میزان تاخیر میشود.
مبدلهای لوزی معمولا در مواردی که زاویه تقاطع خیلی حاده است بر مبدلهای تکنقطهای ترجیح داده میشوند زیرا در این حالت هزینه ساخت مبدلهای تکنقطهای به علت نیاز به سازه بزرگتر افزایش یافته و فاصله دید نیز به شکل قابل ملاحظه ای کاهش مییابد.
زمانیکه حجم گردش به چپ ها در تقاطع قابل توجه است،بکار بردن مبدل های تکنقطهای می تواند سطح خدمت بالاتری را نسبت به مبدل های لوزی در تقاطع ایجاد کند.مبدل های تکنقطهای بعلت دارا بودن فاز گردش به چپ جداگانه دارای قابلیت انتقال میزان گردش به چپ بیشتری هستند.
هنگامیکه توزیع ترافیک در مسیر اصلی بزرگتر است مبدلهای تکنقطهای و زمانیکه حجم ترافیک در مسیر فرعی بیشتر است مبدلهای لوزی برترند. ]23و3[
روش سید کمال سید حسین در انتخاب تقاطع غیر همسطحشیوه مورد استفاده در این تحقیق شامل مراحل مختلفی بوده است که هر یک از این مراحل با توجه به اهداف موردنظ

این نوشته در پایان نامه ها ارسال شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *