مقاله توربو میدانها ؛ رویکردی جدید درحل معضلات میدانهای متداول

word قابل ویرایش
14 صفحه
دسته : اطلاعیه ها
12700 تومان
127,000 ریال – خرید و دانلود

توربو میدانها ؛ رویکردی جدید درحل معضلات میدانهای متداول

 

چکیده

توربو میدان آرایش نوآورانه و انقلابی در طراحی میدانها است کـه ایـده آن اولـین بـار در سـال ۱۹۹۸ توسط آقایH.L. G. Fortuijn در کشور هلنـد ارائـه و توسـعه داده شـده اسـت. ریسـک حـوادث متداول درتربو میدانها بسیار کمتراز میدانهای سنتی میباشد،همچنین مدلهای ارزیـابی توربـو میـدانها افزایش ظرفیت در حدود ۲۵٪ بالاتر از میدان دو خط استاندارد نشان میدهد. این نوع میادین جریـان ترافیک را درطول تداخل های ورود و خروجی میدان ، با هدایت رانندگان به خطوط جداشـده قبـل از ورود به میدان و هدایت به خطوط مارپیچی درون میـدان بـه صـورت کانـالیز شـده کنتـرل و هـدایت میکند. یکی دیگر از مزایای این میادین تقسیم بسیار متعادلتر جریان ترافیـک نسـیت بـه میـدانهای سنتی میباشد. در ایران با توجه به معضـلات زیـادی ظرفیـت، هـدایت جریـان و ایمنـی درمیـدانها و تقاطعات، این نوع میدان در شرایط خاص میتواند بسیار مفیـد باشـند.در ایـن مطالعـه چگـونگی ایـن میادین و نیز موارد مختلف ظرفیت ورودی برای توربو میدان ،توسط نرم افـزار شـبیه سـازی ترافیکـی Aimsun بررسی و مدل بهینه برای بالاترین ظرفیت و ایمنی ارائه شـده اسـت.در ایـن شـبیه سـازی افزایش ۷/۵درصدر در افزایش جریان ترافیک و کاهش ۳۵ درصدی رابرای زمان سفر در توربـو میـدان نسبت به میدانهای دو خطه متداول نشان میدهد.

کلید واژه: توربو میدان ،میدان دوخطه، طول تداخلی،زمان سفر.

 

۱

-۱ مقدمه

-۱-۱مشکلات میدان دو خطه متداول

مشخصه انحنای هندسی میدان باعث کاهش سرعت وسایل نقلیه درعبورآنها از میدان میشود.انـدازه جزیره مرکزی و زاویه رویکرد تعیین کننده انحنا، سرعت های ورودی و سرعت های وسایل چرخنـده میباشد. از مشکلات میدانهای دوخطهی ایمنی پـایین در قـوس میـدان مـی باشـد. راه حـل ایـن موضوع که افزایش در انحنای میدان می باشد موجب می شود که سرعت نسبی بین وسـایلی کـه وارد میدان شده و وسایلی که در حال گردش حول میدان میباشند را کاهش دهد و لذا معمـولا منجـر بـه نرخ پایین برخورد بین وسایل در حال ورود و خـروج مـیگـردد. در میـدانهـای چنـد خطـه انحنـای فزایندهی مسیر، برخوردهای جانبی بیشتری را میان مسیرهای ترافیکی همجوار ایجاد نمـوده و منجـر به میانبر زدن بیشتر وسایل نقلیه و در نتیجه احتمال برخوردهای پهلو به پهلوی بیشتری میگردد.

جدای از مشکل مطرح شده در بالا که مرتبط با تغییر در انحنای مسیر مـیباشـد، میـدان دو خطـهی اشکال دیگری نیز دارد. رانندهای که در خطوط دسترسی سـمت چـپ قـرار دارد، ناچـار اسـت کـه در فاصلهی بسیار کوتاهی برای خروج از میدان تغییر مسـیر بدهـد. ایـن شـرایط در صـورتیکه دو مسـیر خروجی وجود داشته باشد حتی بدتر نیز میگردد: در صورتیکه راننده مسیر خارج میـدان بخواهـد بـه مسیر خود در امتداد میدان ادامه دهد، موقعیت پیچیدهای ایجاد میگردد؛ چرا که طرح میدان به گونه ای است که رانندگان دیگر راهی برای اطلاع از این ندارندآیا او قصد خـروج از میـدان را دارد یـا مـی-خواهد مسیر خود را ادامه دهد.

میدان دو خطه در حقیقت یکی از معایب عمدهی سبک قدیمی میدانهـا را در بـر دارد و آن نیـاز بـه تغییر خطوط در یک انحنا میباشد. در نتیجه سرعت رانندگی به تدریج کمتر میگردد. میدان دوخطـه بهتر از اشکال سنتی میدان میباشند. طرح اصلاح شدهی حق تقدم از راست۴ این امکان را فراهم مـی-سازد که میدان دوخطهی متحدالمرکز کوچکتر از قبل سـاخته شـوند (قطـر خـارجی.[۲] (۷۵m> در نتیجه سرعت رانندگی به تدریج کمتر میگردد. میدان دوخطه بهتر از اشکال سنتی میدان مـیباشـند. هرچند، این میدان راه حل سادهای برای موقعیتهای تداخلی ارائه نمیدهد؛ راهحلی که نقطهی قـوت میدان مدرن تک خطه میباشد.

مشکل سوم میدان دوخطهی نیاز به تغییر خط میباشد؛ استفاده از خط داخلی گردش ضـعیفی اسـت که تاثیری منفی بر ظرفیت دارد.

۴ . modified right-of-way arrangement

۲

-۲ توربو میدانها

چالش پیش رو ایجاد و توسعهی میدانی با ظرفیتی برابر با میدانهای دو خطه و یا بیشتر از آن بود که توامان مشخصههای ایمنی میدانهای تک خطه را نیز دارا باشد. میدان جدید میبایست حائز شـرایطی به شرح زیر میبود:
هیچ تغییر مسیری (خطی) در طول میدان صورت نگیرد.

نیازی به بیش از دو خط وجود نداشته باشدوسرعت رانندگی در طول میدان پایین باشد.

پاسخ این چالشها توربو میدان مـی باشـند کـه در سـال ۱۹۹۶ توسـط آقـای L. G. H. Fortuijn در دانشگاه فناوری دلف در هلند ابداع و توسعه داده شد. توربو میدان نوع خاصی از میدان دو خـط اسـت که در آن برخی از جریان جهتی از هم جدا شده اند ونیز از لحاظ اجرا بر اساس خطوط از هم جدا مـی باشند. مشخصههای عمدهای توربو میدانها به شرح زیر می باشد:

-۱ در برابر حداقل هر یک ورودی خط دومی ایجاد گردد؛ -۲ ترافیک جاری به سمت میدان در هر یک از جهات بایسـتی بـه دو خـط مجـزا در میـدان

جریان یابد؛ -۳ جریان آرام ترافیک در طول میدان با استفاده از تراز مارپیچی مناسب تامین شود؛
-۴ ایجاد موانع برجسته برای جدا کردن خطوط ورودی و درون میدان ،شکل(.(۲

-۵ هر یک از بخشهای میدان شامل خطی میشود که در آن راننـدگان مـیتواننـد تصـمیم بگیرند که آیا به مسیر خود در دور میدان ادامه داده و یا از آن خارج گردند.

-۶ حداقل دو تا از جهات خروجی دو خطه هستند؛ یکی دیگر از مشخصههای مهم توربو میدانها این است که:

-۷ شعاع میدان کوچک نگه داشته میشود؛ -۸ مسیرهای نزدیک شدن به میدان در زاویهی سمت راست به آن قرار دارند.

-۹ کف پوشهای برجستهی میدان پهنا و عرض مناسبی را برای وسـایل نقلیـه بلنـد فـراهم میسازد تا از میدان استفاده نمایند.[۴]
این مشخصهها همه در شکل (۱)نمایش داده شده است. بر مبنای اصول مطرح شده در بالا تعـدادی از انواع میدانها را میتوان ایجاد نمود. یکی از این نوع میدانها در ابتدا “توربو میدان” خوانده شد. ایده-ی توربو میدان به قدری در رسانههای اروپایی بخصوص آلمان توسعهیافت که ایـن مفهـوم بـه همـهی میدانهای مدرنی که بر طبق معیارهای فوقالذکر ساخته شـده بودنـد اطـلاق مـیگردیـد. آن نـوع از

۳

میدان که در ابتدا توربو میدان خوانده شده بود اکنون و به منظـور متمـایز سـاختن آن از دیگـر انـواع میدانهایی از این دست “توربو میدان پایه” خوانده میشود.

انحنای بهینه با قطر کم

معابر نزدیک شدن به میدان در سمت راست آن قرار دارند.

حفاظهای میدان منظرهی افق را پنهان میسازد.

شکل شماره:۲

کف پوشهایی در مرکز و اطراف میدان مسیری اضافی برای کامیونها فراهم میسازد.

در برابر یک یا بیش از یک ورودی خط دومی ایجاد گرردد

تنها دو خط (مسیر) برای جریان ترافیک موجود است.

خطکشیهای مارپیچی صاف
جزئیات تروبو میدانها
تقسیمکنندگان خطوط برجسته

یکی از خطوط امکان انتخاب مسیر را فراهم می-سازد.
حداقل دو تا از مسیرهای خروجی دو خطه هستند.
شکل :۱ مشخصه کلی توربو میدان [۴]

شکل :۲ مانع جداکننده خطوط درون و ورودیهای توربو میدان [۴]

-۲-۱ ویژگیهای مشخصهی توربو میدانها

الف – جلوگیری از تداخلات ترافیک

۴

پیشگیری از تداخلهایهای ترافیک از مهمترین ابعاد توربو میدانها مـیباشـد. ترافیـک موجـود در دو خط میدان حداقل در یکی از مسیرها باید جریان یابد. به نظر بدیهی میرسد.این ویژگـی اصـلی تـرین شاخص تربومیدان می باشد.
ب – تعداد محدود خطوط گردشی لزوم جریان ترافیک در بیش از دو خط کار را برای رانندگان دشوار میسازد. ایـن الـزام تـاثیر مخربـی
برایمنی دارد.[۶] علاوه بر این، توسعهی میدانها از دو خطه به سه خطه در مقایسه بـا توسـعه از یـک خطه به دو خطه، در افزایش ظرفیت بهبود کمتری ایجاد میکند. علت را میتوان در ایـن دانسـت کـه حالت اول مستلزم این است که قبل از اینکه راننده به خـط داخلـی یـک میـدان راه یابـد، بـه صـورت همزمان مسافتی را در هر سه خط طی نماید.[۴]

ج – جریان آرام در میدان با به کار بستن صحیح تراز مارپیچی استفاده از خطکشیهای مارپیچی یکی از مشخصههای طراحـی هندسـی توربـو میـدانهـا مـیباشـد.
تفاوت میان تعداد نقاط برخورد در یک میدان دوخطهی و یک توربو میـدان در حالتیکـه هـر دو نـوع میدان تعداد خروجی مشابهی داشته باشند، در شکل (۳)نشان داده شده است. ملاحظـه مـیشـود کـه میدان دوخطهی ۱۶ نقطه ی برخورد دارد، در حالیکه توربو میدان ۱۰ نقطهی برخورد دارد.

شکل :۳ تفاوت در نوع برخوردها در میدانهای دوخطه و توربو میدانها[۴]

تراز مارپیچی مزایایی را نه تنها در ارتباط با ایمنی بلکه در خصوص راحتی راننـدگی نیـز فـراهم مـی-سازد. همانطورکه در شکل((۴دیده میشود توربـو میـدان در مقایسـه بـا میـدان بـا خـطکشـیهـای مارپیچی نیاز به حرکت فرمان کمتری دارد.

۵

در طراحی توربو میدان با تغییر در مراکز دایرههایی که نمایانگر بخشهای متوالی مسیر در حـول یـک محور انتقالی میباشد، یک مسیر منطقی برای وسایل نقلیه فراهم میگردد. جمع این بخـشهـای دوار مسیری مارپیچی را ایجاد میکند. رانندهای که در حال طی کردن میدان است، با پیروی از این مسـیر مارپیچی همانطور که لازمهی خروج از میدان است به تدریج از مرکز آن دور میگردد.[۴]

ترکیب محور انتقالی و دوایر یک نوع طراحی را ایجاد میکند. موقعیت محور انتقالی بستگی به عوامـل متعددی داشته و قبل از هر چیز به موقعیت خروجیهای دو خطه وابسته است. این مساله بایسـتی بـه گونهای انتخاب شود که اطمینان حاصل گردد که انحنای وسایل نقلیـه بـرای همـهی حرکـات تقریبـا برابر میباشد.[۲]

پس از این موقعیتیابی عمومی، راحتی رانندگی نیازمند جزئیات دقیقتری از محور خروجی میباشـد. البته ارائه جزییات بیشتر در این خصوص و در رابطه با تکنیکهای طراحی، ایمنی، راحتی، دسترسـی-پذیری و ظرفیت از حوزه کار این مقاله فراتر میباشد.

شکل :۴ تفاوت در حرکات چرخشی در میدان با خطکشی مارپیچی (چپ) و توربو میدان (راست)(L نشاندهندهی نقاطی میباشد که در آنها راننده بایستی به چپ بپیچد و R به نقاطی اشاره میکند که بایستی به راست پیچیده شود.)

-۳ روش تحقیق

جهت برآورد و مقایسه عمل کرد میدان دو خطـه سـنتی بـا توربـو میـدانهای پایـه بـر اسـاس چـارت شــکل((۴ ســاختاری بــرای بــراورد و مقایســه پارامترهــای ترافیکــی از جملــه زمــان تــاخیر ،چگالی،جریان،زمانهای توقف و نیز زمان سفر ایجاد شد. در این تحقیق سه نوع تقاضـای مبـدا مقصـد برای رویکردهای عملکردی میدان پیش بینی شد.این سه نوع ماتریس مبدا مقصد در جداول((۱تـا (۳) نشان داده شده است.

۶

براساس اطلاعات پایه طرح هندسی بر اساس نشریه HCM برای شعاع داخلـی مبنـای ۲۵ متـر بـرای میدان های دو خطی و نیز بر اساس ضوابط طرح هندسی تربو میدان پایه[۴ ] و مطابق با شعاع داخلی ۲۵متر برای هردو میدان در نظر گرفته شده است.در اشکال ۶)و(۷طرح هندسـی هـر دو مـدل نشـان داده شده است.

داده های ورودی

ماتریس O-D،اطلاعات طرح هندسی (تعداد خط ورودی ،خطوط میدان…)

رفتار شناسی پارمترهای انتخاب تعیین نرخ جریان مخالف ارزیابی نرخ جریان ورودی
(خطوط متمایز از همدیگر) (خطوط متمایز از همدیگر)

محاسبه شاخص های ترافیکی

مقایسه شاخص های ترافیکی

شکل :۵ چارت روش انجام تحقیق

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 12700 تومان در 14 صفحه
127,000 ریال – خرید و دانلود
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد