Transcript بخش دوم - محاسبه ظرفيت راه‌هاي دو خطه بين شهري - RMTO E

‫سازمان راهداري و حمل و نقل جادهاي‬
‫دوره آموزش ي‬
‫« تحليل و ارزيابي شبكه جادهاي »‬
‫(وضعيت موجود)‬
‫‪1386‬‬
‫بخش دوم‬
‫محاسبة ظرفيت‬
‫راههاي دوخطة‬
‫بينشهري‬
‫تهيه كننده‪:‬‬
‫مهندس افخم‬
‫سطح سرويس ‪A‬‬
‫• سطح سرويس )‪ A (LOSA‬عملكرد جريان آزاد را توصيف مي كند‪ .‬هيچ محدوديتي‬
‫در قدرت مانور وسايل نقليه در جريان ترافيكي وجود ندارد‪.‬‬
‫• تاثير حوادث و توقف نقطهاي در اين سطح سرويس به راحتي جذب ميشود اين سطح‬
‫سرويس معرف حركت آزاد خودروها در مسير مي باشد‪.‬‬
‫• تعيين سرعت حركت در اختيار راننده و ساختار جاده است بدون آنكه حركت ديگر‬
‫وسايل تاثيري در حركت يكديگر داشته باشند‪.‬‬
‫سطح سرويس ‪B‬‬
‫• سطح سرويس ‪ B‬نيز بيانگر جريان آزاد مي باشد و سرعت جريان آزاد حفظ مي شود‪.‬‬
‫• قدرت مانور در جريان ترافيكي كمي محدود مي شود و سطح راحتي فيزيكي و رواني‬
‫رانندگان هم چنان بال است‪.‬‬
‫• تاثير تعدادي از حوادث و توقف هاي نقطه اي هنوز به راحتي جذب ميشوند‪ .‬همچنان‬
‫تاثير حركت خودروها در مسير نسبت به يكديگر ناچيز ميباشد و به طور متوسط فاصله‬
‫دو خودرو از يكديگر بيش از ‪ 260‬فوت يا معادل طول ‪ 13‬خودرو كالس متوسط مي‬
‫باشد‬
‫•‬
‫راننده به راحتي امكان مانور در جاده را دارد‪.‬‬
‫• سرعت حركت بين ‪ 90‬تا ‪ 115‬كيلومتر بر ساعت سرعتي ايمن و قابل استفاده در اين‬
‫شرايط مي باشد‪.‬‬
‫سطح سرويس )‪C (LOS C‬‬
‫• سطح سرويس )‪ C (LOS C‬سرعتي برابر يا نزديك سرعت جريان آزاد )‪ (FFS‬براي‬
‫جريان تامين مي كند‪.‬‬
‫• قدرت مانور در جريان ترافيكي به طور قابل مالحظهاي كاهش مي يابد و تغيير باند توجه‬
‫و دقت بيشتر راننده را مي طلبد‪.‬‬
‫• سوانح كوچك ممكن است جذب شوند‪،‬ولي حوادث بزرگ تر محلي ماندگار خواهد بود‪.‬‬
‫هر كجا كه جريان مسدود شده باشد ممكن است صف ايجاد شود‪.‬‬
‫• حركت خودرو ها در بعض ي از قسمت هاي مسير بر يكديگر تاثير ميگذارد (در حدود ‪30‬‬
‫درصد از مسير) سرعت حركت ‪ 80‬كيلومتر بر ساعت در بيشتر مسير با ايمني كافي قابل‬
‫دستيابي مي باشد‪.‬‬
‫• تغيير خط و يا مانور در حركت در اين سطح سرويس نياز به توجه كامل راننده و‬
‫شرايط محور و ديگر خودرو ها دارد انتظار تشكيل صف در شرايط خاص و بحراني در‬
‫اين سطح سرويس مي باشد لذا نظارت ارگان مسؤل در شرايط خاص و نه تمام فصول‬
‫بر محور ضروري است‪.‬‬
‫• ارگان ناظر بر شبكه راهها در مطلوبيت اين بخش بسيار ميتواند مؤثر باشد‪.‬‬
‫سطح سرويس )‪D (LOS D‬‬
‫• سطح سرويس )‪ D (LOS D‬سطحي است كه با افزايش جريان سرعت شروع به‬
‫كاهش و چگالي شروع به افزايش با سرعت بيشتري مي كند‪.‬‬
‫• قدرت مانور در جريان ترافيك بسيار محدودتر مي شود و رانندگان سطح راحتي فيزيكي و‬
‫رواني پايين تري را تجربه ميكنند‪.‬‬
‫• حتي يك سانحه كوچك ممكن است باعث ايجاد صف شود‪ .‬زيرا جريان ترافيكي فاصله‬
‫كوچكي براي جذب توزيع دارد‪.‬‬
‫• حركت خودروهاي سواري در سطح سرويس ‪ D‬يا آستانة ظرفيت تحت تأثير خودروهاي‬
‫مسير بوده و بالغ بر نيمي از زمان حركت در چنين شرايطي‪ ،‬سرعت حركت متغير بوده و‬
‫در ارتباط با ترافيك مسير ميباشد‪.‬‬
‫• همچنين ضريب ريسك تصادف نسبت به ديگر شرايط سطح سرويس بيش از ‪50‬‬
‫درصد ميباشد‪.‬‬
‫• سرعت متوسط تردد در اين شرايط به تفكيك وسايل نقليه به شرح ذيل ميباشد‪:‬‬
‫• سواري ‪ 72‬كيلومتر بر ساعت‪.‬‬
‫• اتوبوس و مينيبوس ‪ 67‬كيلومتر بر ساعت‪.‬‬
‫• ناوگان باري سبك ‪ 67‬كيلومتر بر ساعت‪.‬‬
‫• ناوگان باري سنگين ‪ 54‬كيلومتر بر ساعت‪.‬‬
‫سطح سرويس )‪E (LOS E‬‬
‫• ‪ ‬در بالترين مقدار چگالي‪ ،‬سطح سرويس )‪ E (LOS E‬توصيف كننده عملكرد در‬
‫ظرفيت مي باشد‪ .‬عملكرد در اين سطح بسيارمتغير مي باشد‪.‬‬
‫• هيچ فاصله قابل استفادهاي در جريان ترافيكي وجود ندارد‪ .‬وسايل نقليه فضاي بسيار‬
‫كمي براي مانور در جريان ترافيكي در اختيار دارند‪ .‬ولي سرعت همچنان از ‪80km/h‬‬
‫بيشتر است‪.‬‬
‫• هر گونه توزيع جريان ترافيكي‪ ،‬مثل ورود وسايل نقليه از يك رمپ و يا تغيير باند وسايل‬
‫نقليه موجب ايجاد يك موج توزيع ميشود كه در جريان ترافيكي بالدست انتشار مي‬
‫يابد‪.‬‬
‫• در ظرفيت‪ ،‬جريان ترافيكي هيچ توانايي در جذب كوچكترين توزيع هاهم ندارد‪،‬وهر گونه‬
‫سانحهاي انتظار مي رود كه موجب ايجاد يك صف فشرده شود‪ .‬قدرت مانور درجريان‬
‫ترافيك بسيار محدود است و سطح راحتي فيزيكي و رواني رانندگان پايين است‪.‬‬
‫ا‬
‫• در حالت بحراني يا سطح سرويس ا ‪ ،E‬حركت خودروهاي سواري كامال تحت تأثير ديگر‬
‫خودروهاي مسير ميباشد و تقريبا در كل زمان حركت در چنين شرايطي سرعت و‬
‫حركت‪ ،‬متغير ميباشد‪.‬‬
‫• عالوه بر اين‪ ،‬در اين حالت نسبت تردد ساعت اوج به ظرفيت در محورهاي دو خطه‬
‫بيش از ‪ 62/0‬و در محورهاي چند خطه (بزرگراه و آزادراه) بيش از ‪ 8/0‬است‪.‬‬
‫• ضريب ريسك تصادف نسبت به ديگر شرايط سطح سرويس بيش از ‪ 75‬درصد‬
‫ميباشد‪.‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫سرعت متوسط تردد در اين شرايط به تفكيك وسايل نقليه به شرح ذيل ميباشد‪:‬‬
‫سواري ‪ 58‬كيلومتر بر ساعت‪.‬‬
‫اتوبوس و مينيبوس ‪ 52‬كيلومتر بر ساعت‪.‬‬
‫ناوگان باري سبك ‪ 52‬كيلومتر بر ساعت‪.‬‬
‫ناوگان باري سنگين ‪ 46‬كيلومتر بر ساعت‪.‬‬
‫سطح سرويس )‪F (LOS F‬‬
‫• سطح سرويس )‪ F (LOS F‬بيانگر توقف در جريان وسايل نقليه مي باشد‪ .‬اين‬
‫شرايط معمول در صف هاي تشكيل شده پشت سر نقاط توقف‪ ،‬وجود دارد توقف‬
‫به چند دليل ممكن است اتفاق بيفتد‪:‬‬
‫ حوادث ترافيكي مي تواند باعث كاهش موقت ظرفيت قسمت كوتاهي از جاده شود‪.‬‬‫بنابراين تعداد وسايل نقليه اي كه به آن نقطه مي رسند بيشتر از تعداد وسايل نقليهاي‬
‫است كه ميتوانند از آن عبور كنند‪.‬‬
‫ نقاط داراي تراكم ‪ ،‬مثال قسمتهاي پيوستن جريان يا قسمتهاي تداخلي و يا کاهش تعداد‬‫خطوط تقاضاي بسيار باليي دارند‪ .‬به طوري كه تعداد وسايل نقليهاي كه به اين‬
‫نقاط مي رسند بيشتر از تعداد وسيله نقلهاي است كه تخليه مي شوند‪.‬‬
‫• در شرايط پيش بيني‪ ،‬نرخ جريان ساعت اوج و يا باقي ساعت ها مي تواند از ظرفيتي‬
‫كه براي آن محل تخمين زده شده است بيشتر باشد‪.‬‬
‫• مشاهده مي شود كه در تمام حالت توقف هاي مداوم در جريان زماني اتفاق مي افتد‬
‫كه نسبت تقاضاي موجود به ظرفيت واقعي ويا تقاضاي پيش بيني شده براي تخمين‬
‫ظرفيت از ‪ 1‬بيشتر شود‪.‬‬
‫• عملكرد پايين دست اين نقاط نزديك به ظرفيت است و با تخليه وسايل نقليه از گلوگاه‬
‫(با فرض اينكه هيچ گلوگاه ديگري در پايين دست وجود نداشته باشد) بهبود مي يابد‪.‬‬
‫• عملكرد سطح سرويس ‪ F‬در صف در نتيجه يك توقف و يا گلوگاه در جريان پايين دست‬
‫مي باشد‪ .‬دراين سطح سرويس جريان تخليه صف با سرعتي كمتر از كمينه سرعت‬
‫سطح سرويس ‪ E‬مي باشد‪.‬‬
‫كدام سطح سرويس ؟‬
‫محاسبة ظرفيت راههاي دوخطة بينشهري‬
‫‪ ‬براي محاسبه سطح سرويس راههاي دوخطه بين شهري از فرمول ذيل استفاده ميگردد‬
‫‪:‬‬
‫‪)2800(* (v/c) i * Fd * Fw * FH‬يا ظرفيت‪SFi = E‬‬
‫(‪)1‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫‪ :(v/c) i‬ضريب نسبت جريان به ظرفيت عملي در سطح سرويس ‪ I‬براساس جدول‬
‫(‪)5‬‬
‫‪ :V‬نرخ جريان براي هر دو جهت (تردد ساعت اوج رفت و برگشت)‬
‫‪ :C‬ظرفيت عملي (جدول ‪)12‬‬
‫‪ :Fd‬ضريب توزيع جتهي جريان (جدول ‪)3‬‬
‫‪ :FW‬ضريب تعديل براي عرض راه (جدول ‪)4‬‬
‫‪ :FHV‬ضريب تعديل براي وسايل نقليه‬
‫‪ :SFi‬نرخ جريان ترافيك دوجهته (وسيلة نقليه در ساعت) براي سطح سرويس ‪i‬‬
‫جدول(‪ )2‬ضريب تبديل به وسيله نقليه شخص ي (‪)Et‬‬
‫چندخطه‬
‫كوهستاني‬
‫تپه ماهور‬
‫دوخطه‬
‫هموار‬
‫كوهستاني‬
‫تپه ماهور‬
‫هموار‬
‫دفتر برنامه ريزي و آموزش‪-‬دستورالعمل دستگاههاي تردد شماري‬
‫نوع راه‬
‫نوع وسيله‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫سواري‪+‬وانت بار‬
‫‪4.7‬‬
‫‪3‬‬
‫‪1.6‬‬
‫‪5.5‬‬
‫‪3.4‬‬
‫‪1.7‬‬
‫ميني بوس‪+‬كاميونت‬
‫‪5.3‬‬
‫‪3.3‬‬
‫‪1.7‬‬
‫‪6.3‬‬
‫‪4.1‬‬
‫‪2.1‬‬
‫كاميون دومحور‪+‬سه محور‬
‫‪4.5‬‬
‫‪2.8‬‬
‫‪1.4‬‬
‫‪5.5‬‬
‫‪3.5‬‬
‫‪1.7‬‬
‫اتوبوس‬
‫‪7‬‬
‫‪4‬‬
‫‪2‬‬
‫‪8‬‬
‫‪5‬‬
‫‪2.5‬‬
‫كاميون چهار محور و بيشتر‬
‫جدول (‪ )3‬ضرايب توزيع جتهي راه (‪)Fd‬‬
‫توزيع جتهي‬
‫‪100‬‬
‫‪10/90‬‬
‫‪20/80‬‬
‫‪30/70‬‬
‫‪40/60‬‬
‫‪50/50‬‬
‫‪fW‬‬
‫‪71/0‬‬
‫‪75/0‬‬
‫‪83/0‬‬
‫‪89/0‬‬
‫‪94/0‬‬
‫‪1‬‬
‫جدول (‪ )4‬ضرايب تعديل عرض راه (‪)FW‬‬
‫‪ 65/3‬متر‬
‫عرض سواره رو‬
‫‪ 3/3‬متر‬
‫‪ 7/2‬متر‬
‫‪ 3‬متر‬
‫عرض شانه (‪)M‬‬
‫سطح سرويس‬
‫‪ A‬تا‪D‬‬
‫سطح سرويس ‪E‬‬
‫سطح سرويس ‪A‬‬
‫تا‪D‬‬
‫سطح سرويس‬
‫‪ A‬تا‪D‬‬
‫سطح سرويس‬
‫‪ A‬تا‪D‬‬
‫سطح‬
‫سرويس ‪E‬‬
‫سطح سرويس‬
‫‪ A‬تا‪D‬‬
‫سطح سرويس ‪E‬‬
‫‪≥ 8/1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪93/0‬‬
‫‪94/0‬‬
‫‪84/0‬‬
‫‪87/0‬‬
‫‪7/0‬‬
‫‪76/0‬‬
‫‪2/1‬‬
‫‪92/0‬‬
‫‪97/0‬‬
‫‪85/0‬‬
‫‪92/0‬‬
‫‪77/0‬‬
‫‪85/0‬‬
‫‪65/0‬‬
‫‪74/0‬‬
‫‪6/0‬‬
‫‪81/0‬‬
‫‪93/0‬‬
‫‪75/0‬‬
‫‪88/0‬‬
‫‪68/0‬‬
‫‪81/0‬‬
‫‪57/0‬‬
‫‪7/0‬‬
‫‪6/0‬‬
‫‪81/0‬‬
‫‪93/0‬‬
‫‪75/0‬‬
‫‪88/0‬‬
‫‪68/0‬‬
‫‪81/0‬‬
‫‪57/0‬‬
‫‪7/0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪7/0‬‬
‫‪88/0‬‬
‫‪65/0‬‬
‫‪82/0‬‬
‫‪58/0‬‬
‫‪75/0‬‬
‫‪49/0‬‬
‫‪66/0‬‬
‫جدول (‪ )5‬سطح سرويسها‬
‫‪V‬‬
‫‪C‬‬
‫تپه ماهور‬
‫دشت‬
‫سطح‬
‫سرويس‬
‫نسبت ناحية سبقت ممنوع‬
‫كوهستاني‬
‫نسبت ناحية سبقت ممنوع‬
‫نسبت ناحية سبقت ممنوع‬
‫‪0‬‬
‫‪40‬‬
‫‪80‬‬
‫‪0‬‬
‫‪40‬‬
‫‪80‬‬
‫‪0‬‬
‫‪40‬‬
‫‪80‬‬
‫‪15/0‬‬
‫‪09/0‬‬
‫‪05/0‬‬
‫‪15/0‬‬
‫‪07/0‬‬
‫‪04/0‬‬
‫‪14/0‬‬
‫‪07/0‬‬
‫‪02/0‬‬
‫‪B‬‬
‫‪27/0‬‬
‫‪21/0‬‬
‫‪17/0‬‬
‫‪26/0‬‬
‫‪19/0‬‬
‫‪15/0‬‬
‫‪25/0‬‬
‫‪16/0‬‬
‫‪12/0‬‬
‫‪C‬‬
‫‪43/0‬‬
‫‪36/0‬‬
‫‪33/0‬‬
‫‪42/0‬‬
‫‪35/0‬‬
‫‪3/0‬‬
‫‪39/0‬‬
‫‪28/0‬‬
‫‪2/0‬‬
‫‪D‬‬
‫‪64/0‬‬
‫‪6/0‬‬
‫‪58/0‬‬
‫‪62/0‬‬
‫‪54/0‬‬
‫‪46/0‬‬
‫‪58/0‬‬
‫‪45/0‬‬
‫‪37/0‬‬
‫‪E‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪97/0‬‬
‫‪92/0‬‬
‫‪9/0‬‬
‫‪91/0‬‬
‫‪84/0‬‬
‫‪8/0‬‬
‫‪F‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‪A‬‬
‫جدول (‪ )12‬ظرفيت راهها‬
‫ارائه مثال موردي‬
‫تعيين سطح سرويس يك راه اصلي دوخطه كه در اين مثال محور‬
‫بعنوان نمونه انتخاب گرديده است‪.‬‬
‫بيرجند ‪ -‬قاين‬
‫• هدف از تعيين سطح سرويس‪ ،‬بدست آوردن نسبت حجم به ظرفيت در محورهاي‬
‫مورد نظر ميباشد كه در اين مثال بدليل دوخطه بودن مسير از رابطة ذيل استفاده‬
‫ميگردد ‪:‬‬
‫‪* FW * FHV‬‬
‫‪V‬‬
‫‪(iC* Fd‬‬
‫) *(‪)2800‬يا ظرفيت‪SFi = E‬‬
‫فرضيات دوره‬
‫– راه فرعي‪ :‬توزيع جتهي بصورت ‪ 40/60‬و ناحية سبقت ممنوع ‪ 40‬درصد (عرض‬
‫سوارهرو ‪ 3/3‬متر و شانه ‪ 2/1‬متر)‬
‫– راه اصلي‪ :‬توزيع جتهي بصورت ‪ 40/60‬و ناحية سبقت ممنوع ‪ 40‬درصد‬
‫متدولوژي انجام كار‬
‫الف) محاسبة جريان عبوركننده از محور بصورت رفت و برگشتي (‪)SFi‬‬
‫از جدول (‪ )2‬با توجه به نوع منطقه؛ نرخ جريان ترافيك دوطرفة وسايل نقلية‬
‫•‬
‫عبوركننده از محور را در ساعت اوج به وسيلة نقليه معادل سواري تبديل ميگردد‪.‬‬
‫(لزم به ذكر است در گزارشهاي ترددشماري انتشار يافته توسط سازمان حمل و نقل‬
‫پايانههاي كشور‪ ،‬اين مقادير محاسبه گشته و قابل دستيابي ميباشد)‪.‬‬
‫قابل ذكر است در هنگامي كه نرخ جريان ترافيك دوطرفه (‪ )SFi‬را در ساعت اوج‬
‫•‬
‫را بصورت معادل سواري استفاده مينماييم‪ ،‬نيازي به ضريب تعديل وسايل نقليه‬
‫(‪ )FHV‬نبوده و اين تعديل بصورت مستتر در ‪ SFi‬موجود است‪ .‬در اين مثال؛ تردد‬
‫ساعت اوج رفت و برگشت س ی ام از محور بيرجند ‪ -‬قاين در شهريور ‪ 1298 ،1385‬وسيلة‬
‫نقليه معادل سواري ميباشد‪.‬‬
‫• ب) استخراج ضرايب ‪FW Fd‬‬
‫اين ضرايب با استفاده از جداول (‪ )3‬و (‪ )4‬استخراج ميگردند كه در اين مثال‬
‫•‬
‫متوسط توزيع جتهي در ساعت اوج ‪( %44‬رفت) و ‪( %56‬برگشت) بوده است و ضريب‬
‫(‪ %96 )Fd‬از جدول (‪ )3‬استخراج ميگردد‪.‬‬
‫• با توجه به عرض شانه (‪ 85/1‬متر در هر طرف و عرض خطوط ‪ 65/3‬راههاي اصلي و‬
‫درنظر داشتن حداكثر سطح سرويس مجاز ‪ D‬در جادههاي برون شهري‪ FW ،‬از جدول‬
‫(‪ )4‬مقدار يك استخراج ميگردد‪.‬‬
‫*‪ :‬با توجه به اينكه اين محور راه اصلي دوخطه با شرايط تپه ماهور مي باشد براي‬
‫محاسبه ظرفيت آن از جدول(‪ )12‬و در حالت اشباع ‪ E‬استفاده ميگردد‪.‬‬
‫ج) محاسبة سطح سرويس‬
‫با توجه به رابطة‬
‫‪SFi = 2800 * ) ( * Fw *Fd‬‬
‫‪V‬‬
‫‪C‬‬
‫داريم‪:‬‬
‫‪= 1298‬‬
‫‪V‬‬
‫‪1 * 96/0 * C* 2474‬‬
‫‪V‬‬
‫=‪50/0‬‬
‫‪C‬‬
‫كه اين ميزان در محور مذكور با استفاده از جدول (‪ )5‬ودرصد سبقت ممنوع ‪ 0‬كه در‬
‫اغلب محورهاي برون شهري كشور صادق است‪،‬سطح سرويس ‪ D‬مشخص مي نمايد‪.‬‬
‫ظرفيت راه دوخطة بينشهري كه در ادامه نمايش داده ميشود‬
‫را چگونه ارزيابي ميكنيد ؟‬