بخشی از مقاله
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست ***
تأثير پارامترهاي طرح هندسي بر افزايش ايمني وکاهش تصادفات جاده اي
(مطالعه موردي محور ساري - کياسر)
چکيده
سابقه و هدف : تصادفات جاده اي از عوامل مهم مرگ ومير در کشور بوده و صدمات شديد جاني و مالي و آثار سوء و سنگين اجتماعي و اقتصادي آن ، جامعه ما و کل جوامع بشري را به شدت مورد تهديد قرار داده است . تصادفات جاده اي نسبت به تصادفات درون شهري از ضايعات سنگين تري برخوردار است و به علت سرعت بالاي وسايل نقليه ، اغلب منجربه خسارات بسيار سنگين جاني و مالي ميشود. همچنين تصادفات جاده اي مهم ترين عامل ايجاد مصدوميت در جهان بوده و يافته هاي سازمان بهداشت جهاني نشان ميدهد که ٢٥درصد تلفات ناشي از مصدوميت ها در سطح جهان ، ناشي از مصدوميت هاي جاده اي است . از اساسيترين اهداف اين تحقيق ميتوان به تشخيص و بررسي نقاط حادثه خيز، اولويت بندي، مشخص کردن برنامه هاي اجرايي و اقدامات اصلاحي، بهبود پارامترهاي هندسي و برطرف کردن نقايص آن در جهت حصول ايمني بيشتر، اشاره کرد.
روش بررسي: در اين نوشتار سعي شده نقاط حادثه خيز پارامترهاي هندسي مورد بررسي قرارگيرد و مشخص شود نقايص پارامترهاي هندسي تا چه ميزان در افزايش ايمني مؤثر خواهد بود. براي آن که اين تحقيق نتايج کمي و مستند به همراه داشته باشد، محور ساري- کياسر مورد مطالعه قرار گرفته است .
يافته ها: از آنجا که اين محور از مناطق دشتي، کوهپايه اي و کوهستاني عبور ميکند، از تنوع پارامترهاي هندسي مناسبي برخوردار است . در همين راستا پس از بررسي پارامترهاي هندسي، به تعيين نقاط حادثه خيز پرداخته شد و پس از محاسبه شاخص هاي نرخ تصادف و شدت تصادف ، ميزان تأثير اين پارامترها مورد بررسي قرار گرفت .
نتيجه گيري: نتايج بررسي نشان داد که پارامترهاي هندسي از قبيل قوس قائم ، قوس افقي، فرعي، روسازي ضعيف ، شانه نامناسب و زهکشي ضعيف ، تا چه ميزان در تعداد تصادفات محور نقش دارند. در کيلومترهاي ابتدايي مسير، عامل فرعي به فراخور دسته بندي با بيش از ٦٠ درصد و در کيلومترهاي انتهايي، عامل قوس هاي افقي و قائم با بيش از ٨٠ درصد، بيشترين علت تصادف بوده اند.
واژگان کليدي: پارامترهاي هندسي، تصادفات ، نقاط حادثه خيز، ايمني راه ، نرخ و شدت تصادفات
مقدمه
راه ها به منظور دسترسي يا حمل ونقل احداث ميگردند.
نظر به اين که شرايط محيطي همچون کوه ، تپه ، دره ، تقاطع ، تغيير سير به نقاط موردنظر و... در راه اعمال ميشود، بنابراين راه ديگر نميتواند فقط يک مسير مستقيم باشد، بلکه به شکل هاي هندسي متفاوتي در ميآيد. به همين دليل است که نياز به يک طرح هندسي مطلوب احساس ميشود.
٤ طرح هندسي مطلوب بايد اهدافي چون ايمني، اقتصاد، زيبايي و تردد آسان را محقق نمايد. يکي از عوامل بروز تصادفات ، عامل طرح هندسي مسير است . اگرچه اين عامل سهم کمتري را نسبت به عامل انساني به خود اختصاص ميدهد اما نبايد آن را کم اثر و ناکارا قلمداد کرد زيرا برنامه ريزيها و سياست گذاريها در زمينه ارتقاي ايمني شبکه راه ها زماني تأثيرگذار خواهد بود که تمامي عوامل تأثيرگذار در بروز تصادفات ، به طور کامل و عملي مورد ارزيابي و بررسي قرار گيرند (١).
اهميت لزوم بررسي مسائل ايمني جاده هاي کشور زماني مشخص ميشود که آمار تصادفات کشور را مرور کنيم . تشخيص و بررسي نقاط حادثه خيز، اولويت بندي، مشخص کردن برنامه هاي اجرائي و اقدامات اصلاحي، از اساسيترين اهداف اين تحقيق ميباشد. در اين تحقيق سعي شده پارامترهاي هندسي نقاط حادثه خيز مورد بررسي قرار گيرد و مشخص شود نقايص پارامترهاي هندسي تا چه ميزان در افزايش ايمني مؤثر خواهد بود.
ساموال و همکاران قوس هاي افقي را به عنوان يکي از شاخص هاي ايمني تشخيص داده اند که حتي از عرض جاده و فاصله ديد، مهم تر هستند. تحقيقات آن ها نشان ميدهد خطاهاي رانندگي که با قوس هاي افقي يکي
ميشود، ناشي از سه مسأله است :
• عدم توجه راننده
• عدم پيشگويي سرعت روي قوس
• مشخص نبودن خطوط مسير
براي ارزيابي اين سه مسأله دو دسته منحني با رانندگان مشخص شدند: گروه اول شامل چهار ترکيب از علائم هشدار که براي آگاه کردن راننده از منحني و عکس العمل مناسب طراحي شده است . گروه دوم از سرعت و موقعيت مسير و نشانه گذاري مورد ارزيابي قرار گرفتند. نتايج دلالت ميکند که علامت هشدار، تأثيري در کاهش سرعت ندارد و در نشانه گذاري روي جاده فقط سرعت گير در کاهش سرعت تأثير داشته است
.(2)
قوس هاي افقي با نرخ تصادفات ، وابستگي زيادي دارند.
حتي از عرض خط و فاصله ديد نيز مهم ترند (٣). به ازاي هر قوس تند در هر کيلومتر، تعداد تصادفات ٣٤ درصد افزايش پيدا کرده است (٤). البته حواس پرتي و عوامل آن در داخل و خارج خودرو و خستگي و ديگر شرايط رانندگي، در افزايش تصادفات اثرگذار است و اين بيتوجهي، در قوس ها نيز خطرآفرين ميباشد. در قوس هاي منفي، راننده به پيش بيني سرعت و موقعيت نياز دارد.
جنيفر اکسلي و همکاران ، طراحي تقاطع براي رانندگان مسن را مورد مطالعه قرار دادند. بر اساس اين تحقيق رانندگان مسن به خاطر کهولت و ناتواني، در تقاطعات تصادفات زيادي ميکنند. طراحي جاده ، نقش اساسي را در موضوع ايمني برعهده دارد. در اين رابطه تجربه تصادفات رانندگان مسن و طرح تقاطع در استراليا مورد بررسي قرار گرفت و تعدادي تقاطع براي افراد مسن طراحي شد(٥). يک گروه تحقيقاتي در آمريکا دريافتند که اگر سيستم جاده بهتر طراحي شده و با نياز افراد مسن هماهنگ باشد، در رانندگي ايمن تر افراد مسن ، موثر خواهد بود(٦). در يک تحليل ملي از داده هاي تصادفات مشخص شد که ٣٧ درصد از فوتي ها و ٦٠ درصد مجروحين در تقاطع ها، توسط افراد مسن رخ داده است (٧). بنويت فلاهات برخورد زير بنايي و محلي روي مدل منطقي ناامني جاده با هم بستگي فضايي را مورد مطالعه قرار داد. مدلي که اين مقاله اشاره ميکند، تأثير شرايط محيط و ماهيت جاده روي ايمني ميباشد. اين مقاله ١٥٠٠ کشته در سال را در بلژيک نشان ميدهد. ناامني جاده با يک هکتومتر از جاده که به نقاط سياه تعلق دارد اشاره ميکند. نقاط سياه مکان هايي هستند که در آن ها تصادف تمرکز دارد. مدل هم بستگي فضايي به کار برده با رگرسيون غير فضايي مقايسه ميشود(٨).
تحقيقات نشان ميدهد محيط بومي و زيربناي جاده ، نقش اساسي را در وقوع تصادف به عهده دارند. ايمني جاده از مهم ترين مسائل هر کشوري است و ٢.٥ درصد توليد ناخالص ملي را شامل ميشود(٩). سازمان سلامت جهاني در هر سال ، ١.٢ ميليون نفر کشته و حدود ٥٠ ميليون زخمي را گزارش ميدهد. در کشورهاي عضو اتحاديه اروپا نيز ١.٢ ميليون تصادف رخ ميدهد که ٤٠,٠٠٠ نفر تلفات در بر دارد؛ البته هدف دولت اين بود که تا سال ٢٠١٠ اين نرخ را به ٥٠ درصد کاهش دهد. در اين مقاله پارامترهاي هندسي از قبيل مسافت براي تغيير سرعت يا سرعت حد، فاصله تا جاده هاي فرعي، تعداد خطوط و نوع روسازي، در قالب ماهيت جاده مورد بررسي قرار گرفت .
ماتهو کارلافيتس و همکاران نقش طرح هندسي و حجم ترافيک بر نرخ تصادفات جاده هاي برون شهري را مورد مطالعه قرار دادند. اين مقاله رابطه بين تصادفات و طرح هندسي راه هاي برون شهري را با يک روش رگرسيون غير پارامتري مورد بررسي قرار ميدهد. در اين تحقيق اول پارامترهاي هندسي بزرگراه که روي تصادفات تأثير دارد تعيين ميشود؛ دوم تهيه يک روش رياضي آسان براي پيش بيني نرخ تصادفات ، نتايج تفاوت هاي گوناگون بين راه هاي دو خطه و چند خطه را نمايش ميدهد. در بحث اول پارامترهاي هندسي از قبيل : عرض خط ، تعداد، نوع روسازي، عرض شانه و تعداد خطوط پارک مورد استفاده قرار گرفت (١٠).
ولنکتا رامان شانکار و همکاران اثر طرح هندسي و شرايط محيط روي تکرار تصادفات آزادراه هاي برون شهري در فصول مختلف را مورد بررسي قرار ميدهد و با يک مدل مقابله منفي تصادفات تکراري تخمين زده ميشود که فصل مشترک طرح هندسي و شرايط هوايي، بخش مهمي از اين مدل ميباشد. پارامترهاي هندسي از قبيل تعداد قوس هاي افقي با سرعت طرح کمتر از ١١٢.٦ کيلومتر در ساعت ، تعداد قوس هاي افقي با سرعت کمتر از ٩٦.٥ کيلومتر در ساعت ، کمترين شعاع افقي، بيشترين شعاع افقي و... مورد بررسي قرار گرفت (١١). روبين هاينس و همکاران تأثير قوس روي تصادفات فوتي در نيوزيلند را مورد مطالعه و تحقيق قرار دادند. خمش روي جاده سبب تصادف ميشود اما يک مطالعه در انگلستان نشان داده که تلفات در جاده هاي خميده ، کمتر از جاده هاي مستقيم است . اين مطالعه در کشورهاي مختلف تکرار شد(١٢).
تغييرات در تلفات بين سال هاي ١٩٩٦ الي ٢٠٠٥ در ٧٣ ناحيه در سراسر نيوزيلند برخلاف پيش بيني بوده است . در اين پيش بينيها مواردي مانند جمعيت ، استفاده از خودرو، شرايط اقتصادي، شرايط جوي و قوس هاي جاده لحاظ شد. اين تحقيق نشان داده که هيچ گواهي مبني بر اين که قوس هاي بيشتر سبب تصادف بيشتر ميشود يا قوس ها اثر مثبت بر تصادفات دارند، وجود ندارد (١٣). جاده هاي مدرن با قوس هاي افقي کمتر، ايمن تر هستند ولي برخلاف انتظار، اين نتايج به دست آمد: تقريباً نيمي از تصادفات روي مسير مستقيم ميباشد، %٢٢ در قوس هاي آسان ، %٢٤ روي قوس هاي ملايم و %٤ روي قوس هاي سخت رخ ميدهد. صادق عسگري بررسي اثرات طرح هندسي بر تصادفات جاده هاي اصلي استان ايلام را در قالب پايان نامه کارشناسي ارشد ارائه کرد. ميزان خطر ناشي از وجود نقص در اجزاي طرح هندسي جاده هاي اصلي دوخطه ، موضوعي است که در اين تحقيق مورد توجه قرار گرفته است . در اين تحقيق از جاده هاي اصلي استان ايلام که پر از انواع نقص هاي طرح هندسي است استفاده شده است . با توجه به فقدان نقشه هاي اجرايي جاده هاي اصلي استان ، تعداد پانزده نقص که بدون نقشه نيز قابل تعيين ميباشد مورد بررسي قرار گرفته است . لغزندگي شانه ها در قطعاتي از جاده که داراي سرعت خودرو بيش از ٨٠ کيلومتر در ساعت هستند به عنوان خطرناکترين عامل شناسايي شده است (١٤).
همچنين محمود صفارزاده و مقصود پورياري ارائه مدل تعيين شاخص ايمني راه را مورد مطالعه قرار داده اند.
نتايج مطالعه نشان داد که ميزان تصادفات جاده اي در ايران به مقدار قابل توجهي با افزايش حجم ترافيک زياد ميشود. به عنوان مثال :
• ٢٠ درصد افزايش در ترافيک راه ، خطر تصادفات جاده اي را ٥٥ درصد افزايش ميدهد.
• شکل گيري کاربريهاي تجاري و مسکوني در حاشيه راه ، خطر تصادفات جاده اي را به شدت افزايش ميدهد.
• راه هاي کوهستاني نسبت به ساير راه ها به شدت ناامن ترند.
• افزايش تردد ١٠ درصدي وسايل نقليه سنگين ، خطر شدت تصادفات را ٦٠ درصد افزايش داده است
• تغيير درجه راه از راه هاي دوخطه به بزرگراه ، ٦٠ درصد بهبود ايمني راه ها را در بر دارد.
• افزايش يک متر به عرض شانه راه و افزايش يک خط عبور به عرض راه ، ٥٠ و ٦٠ درصد ايمني راه ها را بهبود ميبخشد(١٥).
مواد و روش ها
همان گونه که اشاره شد يکي از اهداف و نتايج مهم طرح هندسي، دستيابي به حمل ونقل ايمن است . براي حصول ايمني، اهداف گوناگوني ميتواند مدنظر باشد. از جمله کاهش تصادفات شديد، کاهش کل تصادفات و کاهش تصادفات خسارتي که هرکدام ميتواند يکي از اهداف ايمني باشد. با استناد به مطالب بالا و تأکيد مجدد بر اين که نوع هدف در تعيين راهکار و انتخاب معيارهاي لازم براي شناسايي نقاط پر تصادف بسيار مهم هستند، در اين قسمت در مورد روش شناسايي موقعيت هاي پرتصادف يا نقاط سياه بحث ميشود. اين روش بر اساس تصادف ثبت شده ، اطلاعات و داده هاي تصادف ، حجم هاي ترافيکي و شاخص وسيله نقليه - کيلومتر، تشريح ميشود. امروزه ثبت تصادفات در کشور ايران به صورت تنظيم گزارش کارشناس و تکميل فرم (کام ١١٤) و ورود اطلاعات آن به رايانه انجام ميگردد(١٦). در تعيين نقاط حادثه خيز، روش دسته هاي مطالعاتي به طول ٥ کيلومتر مناسب ترين روش براي تحليل آمار تصادفات به منظور اولويت بندي نقاط تصادف خيز، تشخيص داده شده است (١٦).
در اين تحقيق به بررسي و تحليل يکي از محورهاي برون شهري شهرستان ساري، محور ساري - کياسر ميپردازيم . طول اين محور تا شهر کياسر ٥٩.٣ کيلومتر ميباشد. از کيلومتر ٢٠ به بعد اين محور از سال ٧٨ الي ٨٠ شروع به بازسازي و آسفالت شد و به راه فرعي درجه يک ارتقاء پيدا کرد و در حال حاضر ٢٠ کيلومتر اول آن در دست تعريض ميباشد. از اين محور تعداد ٢٢٩ روستا به جمعيت ٥٦١٤٧ نفر در قالب تعداد ١٤٥٢٥ خانوار تردد مينمايند. در اين محور تا شهر کياسر ٨٢ عدد آبرو، ٩ عدد پل ،٨٠ فرعي و ٢٥ عدد ديوار حائل وجود دارد.
١- روش هاي تعيين نقاط حادثه خيز
١-١- روش شدت تصادف
انجام اين روش با استفاده از مطالعات ايالت تگزاس و به کارگيري مدل آن ميباشد. در مدل مورد استفاده براي هر مجروح ضريب ٣ و براي هر کشته ضريب ٩ نبست به خسارت وارد شده در نظر گرفته ميشود.
به اين ترتيب ضرايب تصادف فوتي به تصادف جرحي به ترتيب برابر خارج قسمت تعداد کشته به تعداد تصادفات فوتي و تعداد مجروح به تعداد تصادف جرحي تعريف ميشوند و در مجموع با رابطه مطرح ميشود. در اين رابطه ، n٢ تصادف جرحي ضربدر ضريب ٦ ، n٣ ضريب تصادف فوتي ضربدر ٩ ، n١ نصف تصادف خسارتي و n برابر شدت تصادف به دست آمده ميباشد. با استفاده از نتايج اين فرمول ، شدت تصادفات حاصله مبناي اولويت بندي معابر قرار ميگيرد(١٦). شکل ١ روند تغييرات نقاط حادثه خيز براساس شدت تصادفات را بين سال هاي ٨٧ تا ٨٩ نشان ميدهد.
با توجه به شکل ١ و مقايسه سال هاي مختلف ، نتيجه ميگيريم شدت تصادفات در نقاط مختلف در سال هاي مختلف تغيير ميکند ولي با تقريبي حدود ٨٠ درصد نقاطي که بيشترين شدت را دارند، ثابت ميمانند.
١-٢- روش نرخ تصادفات
در روش نرخ تعداد تصادف ، تغييرات حجم ترافيک نيز لحاظ شده است ؛ بنابراين از دقت بيشتري نسبت به روش اول برخوردار است . معيار شناسايي در اين روش عبارت است از دو برابر ميانگين نرخ تعداد تصادفات در راه مورد بررسي. هر قسمتي از راه که نرخ تعداد تصادف واقعي آن بر اساس اطلاعات تصادفات از نرخ بحراني بيشتر شود، در فهرست مکان هاي پرتصادف قرار ميگيرد. از روابط زير، نرخ تصادفات و ميانگين نرخ تصادفات در قطعه و نقطه تعيين ميشود(٢).
که در آن :
اگر چه اين روش نسبت به روش قبلي از پيچيدگي بيشتري برخوردار است و نياز به اطلاعات بيشتري دارد ولي نتايج حاصل از آن ، منطقيتر از روش اول است (١٥). در شکل ٢ روند تغييرات نرخ تصادفات بر اساس تعداد تصادفات بين سال هاي ١٣٨٧ الي ١٣٨٩ مشاهده ميشود.
شکل ٢- روند تغييرات نرخ تصادفات براساس تعداد تصادفات در سال هاي ١٣٨٧ الي ١٣٨٩
با مقايسه نرخ تصادفات اين سه سال در مييابيم نرخ شکل ٣ روند تغييرات نرخ تصادفات براساس شدت تصادف در سال ٨٨ کاهش يافته و در سال ٨٩ رو به تصادفات درسال هاي ١٣٨٧ تا ١٣٨٩ را نشان ميدهد.
افزايش است . نقاط حادثه خيز نيز تقريباً ثابت هستند.
١-٣- روش نرخ شدت تصادفات
الف - نرخ تصادفات :
در روش نرخ تعداد تصادف، تغییرات حجم ترافیک نیز لحاظ شده است؛ بنابراین از دقت بیشتری نسبت به روش اول برخوردار است. معیار شناسایی در این روش عبارت است از دو برابر میانگین نرخ تعداد تصادفات در راه مورد بررسی. هر قسمتی از راه که نرخ تعداد تصادف واقعی آن بر اساس اطلاعات تصادفات از نرخ بحرانی بیشتر شود، در فهرست مکانهای پرتصادف قرار میگیرد. از روابط زیر، نرخ تصادفات و میانگین نرخ تصادفات در قطعه و نقطه تعیین میشود(.(2
يافته ها
در اين بخش پيش از آن که به بررسي آمار تصادفات و علل وقوع آن در محور مورد نظر پرداخته شود، لازم است آمار تردد و وضعيت ترافيکي، مورد ارزيابي قرار گيرد. اين محور در بررسي به عمل آمده از وضعيت تردد و حجم ترافيک راه هاي استان ، در سطح سرويس C قرار گرفته است . در جدول ١ ميزان AADT اين محور از سال ١٣٨٧ الي ١٣٨٩ آمده است (١٧).
