يك، براي، تقاطعهاي، تبادلهاي، عملكرد، غيرهمسطح

ر در پژوهش و ضرورت رعايت مسير كلي يك طرح مطالعاتي به ترتيب صورت پذيرفتهاند. با توجه به موضوع مطالعه و دستاوردهاي حاصل از بخشهاي قبلي، نرمافزار مناسب جهت تحليل عملكرد اجزاء مختلف تقاطعهاي غيرهمسطح شناخته شده و در ادامه اطلاعات مورد نياز براي شروع تحليلها از چند تقاطع در سطح شهر تهران جمعآوري شده و بعنوان دادههاي ورودي نرمافزار مورد استفاده قرار گرفتند. سپس از طريق تطبيق پارامترهاي ترافيكي در شرايط واقعي و مدلهاي شبيهسازي شده، طي يك پروسه زمانبر شبكه مورد استفاده در مورد هر يك از تقاطعهاي غيرهمسطح كاليبره شد. نهايتاً جهت شناخت نقاط ضعف و قدرت انواع تقاطع غيرهمسطح، هر يك از آنها تحت تأثير يك سري حجم سناريو قرار گرفت و نتايج مورد نظر در هر مورد، از خروجيهاي برنامه استخراج شد. با توجه به يافتههاي حاصل از بررسي كتب و مقالات و خروجيهاي بدست آمده از هر مدل و مطابقت آن با حجم سناريوي معادل با آن، نتايج تحقيق بدست آمده و ارائه شده است. ]10[
جهت بررسي نحوه عملكرد هر يك از انواع تقاطع غيرهمسطح تحت شرايط مختلف ترافيكي، ابتدا از هر يك از انواع تقاطع يك نمونه در سطح شهر تهران انتخاب شده و خصوصيات فيزيكي و عملكردي آن برداشت شد. تقاطعهاي منتخب عبارتند از: شبدري كامل،نيمه شبدري،لوزي و تكنقطهاي
براي ارزيابي عملكرد تقاطعهاي غيرهمسطح بايد داده هاي زيادي جمعآوري شوند.اين دادهها را ميتوان در دوگروه دستهبندي كرد:
ثابت(استاتيكي( و وابسته به زمان(ديناميكي (.جهت استخراج دادههاي استاتيكي تقاطعهاي غيرهمسطح فوقالذكر، پارامترهايي نظير عرض و تعداد خطوط عبور، مساحت تقاطع، شيب مسير، طول و شعاع قوس در رابطها، فاصله تقاطعهاي همسطح مجاور هم، طول خطوط افزايش و كاهش سرعت، طول پاكتهاي گردش به چپ و … از عكسهاي هوايي موجود در سايت اينترنتي Google Earthبرداشت شده است. دادههاي ديناميكي عموماً شامل پارامترهايي نظير حجم ترافيك، تركيب ترافيك، زمانبندي و فازبندي چراغهاي متغير و … هستند كه از ضبط تصوير ويديويي از محل تقاطع در ساعت اوج ترافيك حاصل شدهاند. علاوه بر برداشت حجم و تركيب ترافيك، مشخصات عملكردي و رفتاري نظير ميانگين سرعت وسايل نقليه در هر رويكرد، ميانگين تأخير در تقاطعهاي چراغدار ، فاصله ما بين وسايل نقليه و … نيز جهت كاليبراسيون مدل ساخته شده برداشت شدهاند. براي بدست آوردن يك تصوير بهتر از نحوه عملكرد تقاطعهاي غيرهمسطح، لازم است يك سري حجم سناريو براي انواع تقاطعهاي غيرهمسطح اتخاذ شده و هر تقاطع تحت تأثير هر يك از آنها مورد آناليز قرار گيرد. به همين دليل در اين تحقيق پنج حجم متفاوت تعريف شدهاند كه، عبارتند از: 6500،5500،4500،2500،1500 وسيله در ساعت. براي هر يك از حجمهاي اعمال شده، ده سناريو در نظر گرفته شده است كه ترافيك را به اشكال مختلف در سطح تقاطع توزيع ميكنند. حجم سناريوها طوري در نظر گرفته شدهاند كه كليه حالات ممكن را شامل شده و بتوانند حساسيتهاي ترافيكي هر يك از انواع تقاطع غيرهمسطح را نشان دهند. ]10[
در اين تحقيق، جهت مقايسه كيفيت خدمتدهي تقاطعهاي غيرهمسطح با يكديگر، سطح سرويس(سطح خدمت) هر يك محاسبه شده و مبناي اين قياس قرار گرفته است. براي محاسبه سطح سرویس(سطح خدمت) هر يك از انواع تقاطع غيرهمسطح، ابتدا عناصر تأثيرگذار در نحوه عملكرد هر يك از انواع تقاطع شناخته شده، سپس سطح خدمت هر يك از اين عناصر با استفاده از جداول موجود در HCM2000 (کتاب راهنمای ظرفیت راهها)محاسبه و با يكديگر قياس شده است. جهت تحليل عملكرد انواع مختلف تقاطع غيرهمسطح تحت شرايط مختلف ترافيكي و شناخت حساسيت و محاسن و معايب هر يك، از شبيهسازي ترافيكي در محيط نرمافزار AIMSUN استفاده شد. براي اين كار همانطور كه پيشتر بيان شد از هر يك از انواع تقاطع غيرهمسطح يك نمونه در سطح شهر تهران انتخاب شده و پس از برداشت دقيق دادههاي استاتيكي و ديناميكي، مدل مربوط به آن ساخته شد. سپس دادههايي نظير ميزان تأخير، سرعت و تراكم از مدل شبيهسازي شده استخراج شده و با مقدار واقعي اين پارامترها تطبيق داده شد و در صورت وجود مغايرت، با تغيير پارامترهاي رفتاري و عملكردي وسايل نقليه و رانندگان مدل شبيهسازي شده كاليبره شد.براي بدست آوردن يك تصوير بهتر از نحوه عملكرد تقاطعهاي غيرهمسطح، يك سري حجم سناريو براي انواع تقاطعهاي غيرهمسطح اتخاذ شد و هر تقاطع تحت تأثير هر يك از آنها مورد آناليز قرار گرفت.در ادامه نتايج حاصل از شبيهسازي هر يك از انواع تقاطع غيرهمسطح ارائه شده است.
برخي از مهمترين نتايج حاصله از این پژوهش:
الف) سطح خدمت تبادلهاي لوزي متأثر از نحوه عملكرد دو تقاطع همسطح موجود در آن است و در كل ميتوان گفت زمانيكه حجم وسايل نقليه ورودي به تقاطع 4500 وسيله در ساعت يا كمتر از آن است، تبادلهاي لوزي در سطح خدمت D يا بهتر از آن عمل ميكنند.
ب) نحوه عملكرد تبادلهاي تكنقطهاي مستقيماً وابسته به كيفيت خدمتدهي تقاطع همسطح موجود در آن است و در كل زمانيكه حجم وسايل نقليه ورودي به تقاطع 5500 وسيله در ساعت يا كمتر از آن باشد، تبادلهاي تكنقطهاي در سطح خدمت D يا بهتر از آن عمل ميكنند.
ج) تبادلهاي تكنقطهاي همواره داراي عملكرد بهتر و سطح خدمت مطلوبتري نسبت به تبادلهاي لوزي در حجم سناريوهاي مشابه هستند.
د)نحوه توزيع ترافيك در تبادلهاي تكنقطهاي نقش تعيينكنندهاي در ميزان تأخير و سطح خدمت اين تقاطعها دارد. بنحوي كه عدم تقارن در حجم چپگردهاي خروجي از رمپها يا چپگردهاي مسير فرعي، سبب افزايش ميزان تأخير و افت سطح خدمت تقاطع ميشود.
ه) نحوه عملكرد تبادلهاي شبدري كامل، متأثر از ميزان تراكم ترافيك در مناطق همگذري و همچنين نواحي واگرايي و همگرايي ترافيك در محل اتصال رمپها با بزرگراه است. با توجه به طول معمولاً كوتاه مناطق همگذري در تبادلهاي درون شهري، غالباً اين نواحي داراي شرايط بحرانيتري نسبت به مناطق واگرايي و همگرايي رمپها هستند. با در نظر گرفتن شكل معمول تبادلهاي شبدري كامل در مناطق درون شهري ميتوان گفت زمانيكه حجم ترافيك ضربدري 1170 وسيله در ساعت يا كمتر از آن باشد، تقاطع در سطح خدمت D يا بهتر از آن عمل ميكنند.
و) سطح خدمت تبادلهاي نيمه شبدري وابسته به ميزان تراكم ترافيك در مناطق واگرايي و همگرايي رمپها و نحوه عملكرد مناطق همگذري میباشد.
در صورتيكه حجم ترافيك ضربدري در مناطق همگذري بيش از 1170 وسيله در ساعت باشد، میتوان با بكاربردن رمپهاي جهتي اين مناطق را حذف كرد، در نتيجه سطح خدمت تبادلهاي نيمه شبدري تنها وابسته به نحوه عملكرد نواحي واگرايي و همگرايي رمپها خواهد بود.نتايج تحليلهاي صورت گرفته نشان ميدهد، تبادلهاي نيمه شبدري در كليه حجم سناريوها داراي عملكرد بسيار مناسبي بوده و در سطح خدمت D يا بهتر از آن عمل ميكنند.
ز) با توجه به اينكه معمولاً ارزش زمين در مناطق درون شهري بسيار زياد است لذا تبادلهاي كه حريم كمتري نياز داشته باشند اقتصاديتر هستند.از اين حيث، تبادلهاي تكنقطهاي در ميان تقاطعهاي غيرهمسطح كم هزينهترين تبادل بشمار ميروند و بعد از آن به ترتيب تبادلهای لوزي، نيمه شبدري و شبدري كامل در اولويتهاي بعدي قرار دارند. ]10[
اولویت بندي عوامل مؤثر بر انتخاب تقاطعهای غیرهمسطح توسط شهاب حسن پور
نگاه تک بعدی به تقاطعها باعث میشود که گاه معضلها را از یک نقطه به نقطه دیگري در شبکه راهها منتقل نمود.از سوي دیگر نگاه جامع دستیابی به مبدا، مقصد، و تمایلات تردد محدوده تقاطع را امکانپذیر نموده و ارائه راهکارهاي ترکیبی را ممکن میسازد. تامین حرکت روان و ایمن ترافیک در تقاطعها، باعث جلوگیري از ایجاد گرههاي ترافیکی و کاهش تاخیر وارده میشود.بر این اساس در تحلیلهاي اقتصادي، باید ارزش زمان صرفهجویی شده و پارامترهاي مثبت دیگر در این ارتباط مدنظر قرار گیرد. ]5[
این پارامترهای مثبت عبارتند از :
261175527305000
رویکردهاي ترافیکی
هزینه
توپوگرافی منطقه
314198010795پارامترهاي ارزیابی
00پارامترهاي ارزیابی
منفعت استفاده کنندگان
کنترل دسترسی
تاسیسات معارض
موقعیت نسبت به دیگر تقاطعات
رویکردهاي ترافیکی : با مطالعه بر روی رویکردهای ترافیکی تقاطعهای غیرهمسطح،نتایجی حاصل گشته است که در شکل 1-11 نشان داده شده است.
نوع تبادل مقدار فضاي لازم
جهت ساخت ظرفیت قیمت توضیحات
لوزی کم کم کم سادهترین تبادل است
تک نقطه اي کم متوسط کم- متوسط بیشتر براي مناطق شهري طراحی میشود و مشکل آن عدم تطبیق با عابر پیاده است
نیمه شبدری متوسط متوسط متوسط لوپها باید جوري طراحی شوند که بتوانند به
گردش به چپ زیادي خدمت رسانی کنند.
شبدري کامل زیاد متوسط زیاد ایمنی و ظرفیت به محدوده تداخلی وابسته است.
شیپوري متوسط-زیاد متوسط متوسط-زیاد در محل تقاطع سه شاخه باید استفاده شود.
جهتی خیلی زیاد زیاد خیلی زیاد براي اتصال آزادراه به آزادراه مناسب است.
مقایسه خصوصیات انواع مختلف تبادل ها ]5[هزینه : در این پژوهش منظور از هزینهها،خرید زمین برای احداث تبادل و هزینهی طراحی، ساخت و اجرای تبادل میباشد که یکی از عوامل مهم و تاثیرگذار در انتخاب نوع بهینهی تقاطع غیرهمسطح میباشد.
توپوگرافی منطقه : در بعضی مناطق، تقاطعهاي غیرهمسطح تنها گزینهاي هستند که توجیه اقتصادي دارند. نوع توپوگرافی سایت ممکن است به گونهاي باشد که نیازهاي طرح را برآورده کند و انواع دیگر تقاطع قابل اجرا نباشند یا هزینهاي برابر یا بیش از تقاطع غیر همسطح داشته باشند.
کنترل دسترسی : دستیابی به یک بزرگراه با بالاترین حد تحرك و دسترسی کنترل شده بین دو نقطه معیاري براي صدور مجوز تقاطع غیرهمسطح یا تبادل در تقاطع یک راه اصلی با فرعی است. با وجود این که کنترل دسترسی و حذف پارکینگ و ترافیک عابر پیاده مهم هستند تقاطع غیرهمسطح یا تبادل در تقاطع یک راه اصلی با فرعی، ایمنی را افزایش میدهد. لذا کلیه تقاطعهاي آزادراه باید به صورت غیرهمسطح یا تبادل طراحی شوند و هدف اصلی یک جریان مداوم و روان ترافیک در مسیر اصلی است.
منفعت استفادهکنندگان : هزینه ناشی از تاخیر رانندگان در تقاطعهاي پرتراکم همسطح معمولا بسیار بالاست. چنین هزینههایی شامل سوخت، روغن، تعمیرات و تصادفاتی است که به خاطر تغییرات سرعت اتفاق میافتد. در تبادلها اگرچه معمولا مسافت بیشتري نسبت به تقاطعهاي نظیر طی میشود اما هزینه طی این مسافت اضافی بسیار کمتر از هزینههایی است که در تاخیر ناشی از توقف ایجاد میشود. نسبت منافع احداث تبادل(کاهش هزینه استفاده کنندگان براي یک سال)، بر هزینه سرمایهگذاري و توسعه آن ( بر حسب ارزش تبدیل شده براي یک سال)شاخص خوبی براي تعیین اقتصادي بودن تبادل است. هرچه این نسبت بزرگتر باشد، طرح توجیه اقتصادي بیشتري دارد. مقایسه این نسبت براي گزینههاي طراحی، عامل بسیار مهمی در تعیین نوع و میزان اصلاحات است. اگر این نسبت براي یک پروژه محاسبه گردد، نسبت بزرگتر از یک، بدین معنی است که طرح از لحاظ اقتصادي توجیه پذیر است. به علاوه تبادلها معمولا براي توسعههاي مرحلهاي طراحی میشوند و توسعههاي مقدماتی ممکن است سودهاي زیادي حتی بیشتر از توسعههاي آتی در بر داشته باشد. ]5[
تاسیسات معارض : تاسیسات زیرزمینی و زیرساختی از مهمترین مباحث در زمینه احداث هر پروژهاي میباشد. این تاسیسات به جهت اهمیتی که به لحاظ ساخت و قرارگیري در اعماق زمین دارند و از سویی هریک از آنها در حوزه ارگانها و نهادهاي مختلفی هستند، هم به لحاظ ساخت و مکانیابی مجدد و هم به لحاظ هماهنگی حقوقی میان نهادهاي مختلف، تاخیر زمانی زیادي را در روند پروژه پدید میآورند. لذا گزینهاي را بایستی انتخاب نمود که تا حد امکان داراي کمترین تعارضات با تاسیسات زیرزمینی باشد.
موقعیت نسبت به دیگر تقاطعها : کمبود ظرفیت تقاطع در جادههاي پر ترافیک باعث تراکم بیش از حد در یک یا چند شاخه تقاطع میشود. عدم توانایی در تامین ظرفیت لازم با توسعه یا اصلاح تقاطع همسطح، دلیلی براي تبدیل یک تقاطع همسطح به تبادل است. به بیان دیگر گاهی تقاطع همسطح به صورت گلوگاه ترافیکی در میآید که معمولا در نقاط مرکزي شهرها چنین وضعیتی پیش میآید و احداث زیرگذر، روگذر یا تبادل مورد توجه قرار میگیرد. در بسیاري از موارد، غیر همسطح کردن تقاطع، گره ترافیکی را رفع نمیکند بلکه آن را به نقطهاي دیگر در همان نزدیکی انتقال میدهد. به این دلیل اثر بخشی منابعی که صرف اصلاحات ناهماهنگ موضوعی میشوند، مورد تردید است. براي اطمینان از اثر بخشی اقدامات اصلاحی باید تاثیر ترافیکی اصلاحات مورد نظر را بر شبکه راههاي مجاور و نیز بر محیطزیست شهري بررسی کرد.
همانگونه که ذکر گردید، تقاطعهای غیرهمسطح به لحاظ نقش زیرساختی در شبکه حمل و نقل به خصوص در معابر شهري و نیز تاثیرات بالقوهاي که بر مطلوبیت ترافیک دارا میباشند حائز اهمیت بسزایی هستند.لذا این اهمیت زیاد تقاطعها،مدیران شهري را با دغدغههایی براي انتخاب گزینه برتر و مناسبتر تقاطعها روبرو مینماید.از این رو ارائه الگویی که بتواند راهنماي مناسبی براي تصمیمگیري باشد ضروري به نظر میرسد.لذا در این تحقیق عوامل مؤثر بر انتخاب گزینه برتر شامل رویکردهاي ترافیکی، هزینه، توپوگرافی منطقه، منفعت استفاده کنندگان، کنترل دسترسی، موقعیت نسبت به دیگر تقاطعها و تاسیسات معارض شناخته گردید. اولویتبندي گزینههاي مذکور با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) حاکی از این است که رویکردهاي ترافیکی، هزینه و توپوگرافی منطقه با 3/33% ، 1/24% و 7/15% دارای بیشترین میزان اهمیت و موقعیت نسبت به دیگر تقاطعها و تاسیسات معارض با 1/3% و 9/2% دارای کمترین میزان اهمیت هستند. ]5[
لذا نکات ذیل قابل توجه است:
در انتخاب گزینهها حجم تقاضاي رویکردهاي ترافیکی در اولویت اول قرار گیرد.
منفعت استفاده کنندگان و میزان دسترسیها داراي اولویت متوسط هستند.
تاسیسات معارض گزینهها داراي کمترین میزان اولویت باشد.

اولویت بندي پارامترهاي مؤثر بر انتخاب نوع بهینه تقاطع

Author:

دیدگاهتان را بنویسید

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