دليل شامل لحسابات ومعايير التصميم المتقاطعة

وتشكل عمليات حساب تصميم التقاطع الأساس لهندسة النقل الحديثة، بما يكفل أن تستوعب الطرق المرور بأمان وكفاءة مع تلبية احتياجات جميع المستعملين، ومن مفترق الطرق الحضرية المشغولة إلى مفترق الطرق السريعة الريفية، يتطلب تصميم التقاطعات على نحو سليم تحليلا دقيقا لأنماط حركة المرور، والقيود الجغرافية، واعتبارات السلامة، والأداء التشغيلي، ويستكشف هذا الدليل الشامل الحسابات الأساسية والمنهجيات والمعايير التي يستخدمها مهندسو النقل لخلق مقاطعات تخدم المجتمعات المحلية بفعالية منذ عقود.

فهم أساسيات التصميم التقاطعي

ويمثل تصميم التقاطع أحد أكثر التحديات تعقيدا في هندسة النقل، ويمكن للتصميمات البديلة للتقاطع أن تحقق التوازن الفعال بين احتياجات سائقي السيارات وراكبي النقل وحاملي السيركات والمشاة الذين يستخدمون التقاطع، وتتطلب عملية التصميم من المهندسين النظر في عوامل متعددة متنافسة في آن واحد، بما في ذلك تحركات المركبات، وعبور المشاة، ومتطلبات مسافة البصر، وأجهزة مراقبة الحركة، وتوقعات النمو في المستقبل.

والهدف الرئيسي من تصميم التقاطع هو تيسير استخدام الطرق وتعزيز حركة المركبات بكفاءة، ويجب على المهندسين أن يوازنوا هذا الهدف مع اعتبارات السلامة، والقيود المفروضة على التكاليف، والآثار البيئية، والسياق المجتمعي، وتبدأ عملية التصميم عادة بجمع البيانات وتحليلها، وتحرز تقدما من خلال البدائل المفاهيمية، وتوج بخطط هندسية مفصلة تحدد كل عنصر من عناصر القياس الجغرافي وميزة مراقبة حركة المرور.

وقد تطور تصميم التقاطع الحديث تطورا كبيرا من مفترق طرق بسيط إلى نظم متطورة قد تشمل منح متعددة، وممرات مخصصة للتحول، وإشارات المرور مع مراحل متقدمة، وجزر ملجأ للآوي المشيعة، ومرافق الدراجات، ومكونات نظام النقل الذكية، ويتطلب كل عنصر إجراء حسابات دقيقة لضمان حسن الأداء والتنسيق مع سمات التصميم الأخرى.

تحليل حجم حركة المرور وجمع البيانات

وتشكل بيانات حجم الحركة الدقيقة الأساس لجميع حسابات التصميم المتقاطعة، ويجب على المهندسين أن يجمعوا معلومات شاملة عن أنماط المرور القائمة، وعن الظروف المستقبلية للمشروع لضمان أن يؤدي التقاطع على نحو كاف طوال فترة تصميمه، ويشمل تحليل حجم الحركة قياس عدد المركبات التي تمر عبر تقاطع خلال فترات زمنية محددة، مع إيلاء اهتمام خاص لساعات الذروة عند الطلب على أعلى المستويات.

عدد حركة التحويل

ويقدم عدد عمليات النقل المتناوب معلومات مفصلة عن كيفية انتقال المركبات عبر تقاطع، ويقوم المهندسون عادة بهذه العمليات خلال فترات الذروة الصباحية والسائية، وتسجيل عدد المركبات التي تقوم بدورات اليسار، والتحولات اليمنى، ومن خلال التحركات على كل نهج، وتكشف هذه البيانات عن أنماط حركة المرور التي تؤثر تأثيرا كبيرا على قرارات التصميم، مثل الحاجة إلى منحىات مخصصة أو استراتيجيات محددة للتسلسل التدريجي للإشارة.

وتشمل أساليب عد حركة المرور الحديثة المراقبة اليدوية وتسجيل الفيديو والتحليلات اللاحقة ونظم الكشف الآلي باستخدام الأنابيب النييومية أو الرادار أو محلليات الفيديو، ولكل طريقة مزايا وقيود فيما يتعلق بالدقة والتكلفة ومستوى التفاصيل المقدمة، وبالنسبة للمشاريع الرئيسية المتقاطعة، كثيرا ما يستخدم المهندسون أساليب عد متعددة للتحقق من صحة البيانات وضمان الموثوقية.

Peak Hour Analysis

ويحدد تحليل ساعة البقاع فترات التوقف عند تقاطع وتصفح الطلب على حركة المرور خلال هذه الأوقات الحرجة، ويحلل المهندسون عادة الذروة الصباحية (عادة 7: 00-9:00 صباحاً) وذرة الذروة المسائية (عادة 4:00-6:00 مساءاً)، على الرغم من أن فترات الذروة المحددة تختلف حسب الموقع وسياق استخدام الأراضي.

ويساعد فهم خصائص ساعات الذروة المهندسين على تصميم تقاطعات يمكن أن تعالج أكثر الظروف احتياجاً، ويشير انخفاض تردد عال جداً إلى ارتفاع تدفق حركة المرور مع انخفاض فترات الطلب الشديد، في حين يشير ارتفاع التردد العالي جداً إلى زيادة توحيد توزيع حركة المرور على مدار الساعة، مما يؤثر على القرارات المتعلقة بتوقيت الإشارة، وتشكيل الممرات، ومتطلبات طول التخزين.

التوقعات المستقبلية للحركة

ويلزم توافر بيانات دقيقة عن حركة المرور على مدى سنوات التصميم للمساعدة في تقييم فعالية البدائل الممكنة، وإنتاج أكفأ تصميمات فعالية من حيث التكلفة تحقق كامل العمر المتوقع للخدمات، وعادة ما يُتوقع أن يُنقل المهندسون أحجام حركة المرور من 10 إلى 20 سنة إلى المستقبل، مع مراعاة عوامل مثل نمو السكان، وتغير استخدام الأراضي، والتنمية الاقتصادية، وتعديل شبكات النقل.

وتتراوح منهجيات توقعات المرور بين تطبيقات بسيطة لمعدلات النمو ونماذج متطورة للطلب على السفر تحفز أنماط النقل الإقليمية، وتتوقف الطريقة المختارة على نطاق المشروع، والبيانات المتاحة، وتعقيد التغييرات المتوقعة في المنطقة، والتوقعات الدقيقة ضرورية لأن التقاطعات التي تتداخل بسرعة تصبح مكتظة وغير آمنة، بينما تضيع المرافق مواردها وقد تشجع على السرعة المفرطة.

تحليل القدرات ومستوى الخدمات

إن القدرة الكافية على معالجة طلبات المرور في فترة الذروة هي هدف أساسي من أهداف تصميم التقاطعات، ويحدد تحليل القدرات ما إذا كان يمكن للتداخل أن يستوعب حجم حركة المرور المتوقعة مع الحفاظ على ظروف التشغيل المقبولة، ويشكل هذا التحليل الأساس للقرارات المتعلقة بعدد الممرات، واحتياجات المسارات، ونوع مراقبة الحركة.

منهجية دليل القدرات على الطرق الرئيسية

ويقدم دليل القدرات على الطرق السريعة منهجية لتحليل القدرات في مجالات التقاطع غير المُحددة التي تخضع لعلامات " ستوب " أو " ييلد " ، وهذه الإشارة الشاملة التي نشرها مجلس بحوث النقل، تقدم إجراءات موحدة لتحليل مختلف أنواع التقاطعات، بما في ذلك التقاطعات المُشار إليها، والقطع غير المُوقعة، والدوائر، ومحطات المقابر التبادلية.

وتنظر منهجية دليل القدرات على الطرق السريعة في عوامل عديدة تؤثر على أداء التقاطعات، بما في ذلك أحجام حركة المرور، وتشكيل الممرات، ونوع مراقبة الحركة، وحركات التحول، والنشاط المشي، والنسب المئوية للمركبات الثقيلة، والدرجة، وظروف وقوف السيارات، ويستخدم المهندسون هذه الإجراءات لحساب تدابير الأداء مثل التأخير، وطول الكواليس، ومستوى الخدمة لكل حركة، والتقاطع ككل.

مستوى معايير الخدمة

ويقدم مستوى الخدمة (LOS) مقياسا نوعيا لأداء التقاطع من منظور المستخدم، يتراوح بين LOS A (الأوضاع المتتالية بأقل قدر من التأخير) و LOS F (الأوضاع غير المقبولة مع الإفراط في التأخير والازدحام) و LOS في المقاطعات المصورة تحدد على أساس حجم ساعة الذروة، ويقابل كل مستوى من مستويات الخدمة مجموعة محددة من التأخير في المراقبة لكل مركبة.

ومن المستصوب عادة تصميم مستويات خدمة في ساعات الذروة لا تقل عن المستوى دال في المناطق الحضرية ولا تقل عن المستوى جيم في المناطق الريفية لأي حركة في المستقبل، وتعكس هذه المستويات المستهدفة من الخدمة توقعات المجتمع المحلي والقيود المفروضة على الموارد، وتتقبل المناطق الحضرية عموما مستويات أعلى من الاكتظاظ بسبب كثافة استخدام الأراضي والاعتبارات الاقتصادية، في حين أن المناطق الريفية عادة ما تكون أكثر توافرا وحجما أقل من حركة المرور مما يجعل مستويات الخدمة أفضل قابلة للتحقيق.

Volume to Capacity Ratio

(ج) حساب نسبة الحجم إلى القدرة (V/C) مع الرقم المستهدف V/C من 1.0 في المناطق الحضرية و 0.9 في المناطق الريفية، وتقارن نسبة الحجم إلى القدرة على الحركة الفعلية أو المتوقعة بالقدرات القصوى النظرية للتداخل أو النهج، وتشير نسبة مئوية من المرتبة 1 إلى صفر إلى أن الطلب يساوي القدرة على العمل، وهو ما يمثل عتبة التدفق غير المستقر حيث يمكن أن تتسبب حالات انقطاع صغيرة في تأخيرات كبيرة.

ويستخدم المهندسون نسبة مئوية/جيم لتحديد الاختناقات، وتقييم التصميمات البديلة، وتحديد متى يلزم إدخال تحسينات عليها، وتشير النسب التي تقل عن العتبات المستهدفة إلى القدرة الكافية، في حين تشير النسب التي تتجاوز العتبات إلى الحاجة إلى منح منحنى إضافية، أو تحسين توقيت الإشارة، أو تشكيلات بديلة للتقاطعات، وتوفر نسبة V/C قياساً مستقيماً للإبلاغ عن الأداء المتقاطع إلى صانعي القرار والجمهور.

قيم القدرة لمختلف أنواع المرفق

ويحدد عدد الممرات الأساسية بالطرق البرية: مرفق 2 - لاين: 1700 فولت؛ 3200 فبل (كلا الاتجاهين)؛ مرفق العناوين المتعددة: 2000 فبل؛ Interstate: 2300 vphpl؛ Intersection insignalized Intersection: 1900 vphplphg. وتمثل قيم القدرة هذه تدفقات نموذجية قصوى في ظروف مثالية ويجب تعديلها لظروف ميدانية فعلية تشمل المركبات الثقيلة والدرجات والزجاجات الأخرى.

ويساعد فهم قيم القدرة الأساسية هذه المهندسين على تقدير عدد الممرات اللازمة لحجم معين من حركة المرور، غير أن تحليل القدرات التفصيلي باستخدام إجراءات دليل القدرات على الطرق السريعة أمر أساسي لاتخاذ قرارات التصميم النهائية، حيث أن القدرة الفعلية يمكن أن تتباين تباينا كبيرا استنادا إلى ظروف محددة للموقع وخصائص تشغيلية.

عناصر التصميم الجغرافي والحسابات

ويشمل تصميم القياسات الأرضية التصميم المادي لقطعة من التقاطع، بما في ذلك المواءمة الأفقية والرأسية، وطرق التداول، وتحول الأشعة، وخصائص التوجيه، ويجب تنسيق هذه العناصر بعناية لاستيعاب مركبات التصميم بأمان مع تشجيع تدفق حركة المرور بكفاءة، والملاحة الواضحة لجميع المستعملين.

اختيار المركبات

إن التقاطعات بين المناطق والتوقيف هي سمات جغرافية حرجة تتأثر بمركبات التصميم، ومن الناحية التقليدية، ينبغي استخدام مركبة تصميم من طراز WB-67 في المناطق التي تستوعب الشاحنات، وتمثل مركبة التصميم أكبر مركبة يتوقع أن تستخدم التقاطع بتواتر كبير، وتحدد أبعادها وخصائصها التحويلية المتطلبات الدنيا من القياسات الأرضية.

وتظهر نماذج تحويل المركبات في الكتاب الأخضر " آشتشو " ، وتستخدم نماذج التحويل لتقييم مسار تحويل المركبة أثناء اكتمالها، كما أن مركبات تصميم أكبر لها متطلبات أوسع نطاقاً، ويستخدم المهندسون هذه النماذج للتحقق من أن التصميمات الأرضية المقترحة توفر تصاريح كافية لجهاز التصميم لإكمال التحولات دون أن تخترق الممرات المتاخمة أو تضرب كبحاً أو أشياء ثابتة أخرى.

وتشمل مركبات التصميم المشتركة سيارات الركاب (P)، والشاحنات الوحيدة الوحدة، وحافلات العبور في المدن، والحافلات المدرسية، ومختلف تشكيلات مجموعات المركبات من الجرارات وشبه المقذوفة مثل دبليو بي - 50 و دبليو بي - 67، ويعتمد الاختيار على التصنيف الوظيفي للطرق المتقاطعة، والاستخدامات المتاخمة للأراضي، وطرق الشحن، ويمكن أن يؤدي استخدام مركبة تصميم صغيرة غير ملائمة إلى قيود على السلامة الأرضية أو إلى جعل المركبات أكبر.

التألق الأفقي والبصري

وينبغي تجنب المستويات الافتراضية التي تؤثر على مراقبة المركبات عند التقاطعات، كما أن وقف المسافات والتعجيل بها المحسوبة لمركبات الركاب في 3 في المائة من الرتب القصوى لا يختلفان كثيرا عن تلك الموجودة على المستوى، وقد يتطلب ارتفاع نسبة الدرجات إلى 3 في المائة تعديلات على مختلف عناصر التصميم لمطابقة العمليات المماثلة على الطرق الرئيسية، وتؤثر درجات الحراسة على أداء المركبات، ولا سيما بالنسبة للشاحنات الثقيلة، ويمكن أن تعقّد توقيت الإشارة وحسابات المسافات البصر.

تجنب الدرجات لتداخل الطرقات التي تتجاوز 3 في المائة في المناطق المتقاطعة ما لم تكن التكلفة باهظة، ثم حد أقصى قدره 6 في المائة، وعندما لا يمكن تجنب الصفوف الخفية بسبب القيود الطبوغرافية، يجب على المهندسين أن يحللوا بعناية آثارها على المسافات، وقدرات التعجيل، وقطع البصر، وفي بعض الحالات، قد يكون من الضروري إطفاء المنطقة المتقاطعة من خلال إجراء تعديلات على منحنى الرأسي أو إيجاد " وسيلة أمان " .

كما أن المواءمة الأفقية تؤثر تأثيرا كبيرا على تصميم التقاطعات، إذ يمكن للممرات داخل أو تقترب من التقاطعات أن تحد من مسافة البصر وتعقد مسارات المركبات، ومن الناحية المثالية، ينبغي أن تكون التقاطعات على الأقسام ذات السمعة حيث تكون الطرق على مشارب مباشرة، وعندما لا يكون ذلك ممكنا، يجب على المهندسين أن يكفلوا مسافة كافية من الأنظار وقد يحتاجون إلى توسيع الممرات على المنحنىات لاستيعاب المركبات.

Intersection Angle and Skew

ولا تزيد زاوية درجة ال ٧٥ درجة من مسافة العبور أو تنخفض بشكل غير معقول، ومن خصائص الزوايا المتقاطعة المكبوتة أن تؤدي إلى تقاطعات أكبر، وينبغي أن تلتقي التقاطعات في الزوايا اليمنى )٩٠ درجة( للتقليل إلى أدنى حد من المسافات العبورية، وتبسيط مسارات المركبات، وتحقيق أقصى قدر من المسافة بين البصر، غير أن مواصف الطرق القائمة والقيود الطبوغرافية كثيرا ما تؤدي إلى تقاطعات مائلة.

وينبغي إيلاء اهتمام خاص للزوايا المكبوتة على التواؤم المكشوف فيما يتعلق ببعد البصر وبروزها، كما أن مفترق الطرق المتجهة إلى اليسار تتسم بقدر أكبر من الوضوح بالنسبة للسائقين، وتحتاج التقاطعات المكبوتة إلى مناطق مصففة أكبر ومسافات أطول للمشاة، وقد يحتاج المهندسون إلى إعادة تنظيم النُهج، أو توفير توجيه إضافي، أو تنفيذ تدابير لمراقبة حركة المرور للتعويض عن القيود المفروضة على المك.

Lane Width and Configuration

وعادة ما تتطابق البارودات في التقاطعات مع أسلاك الطرق، التي تتراوح عموما بين 10 و 12 قدما حسب التصنيف الوظيفي وسرعة التصميم، وبالتالي ينبغي أن يكون الممر الإضافي وطرق التقلب في التقاطعات مساويا للمحاذاة عبر الممرات، ويقاس عرض الممرات المقابلة أمام الرصيف، لأن كبح السيارات يتباطأ في توقع تحول المركبات المتاخمة.

ويعتمد عدد الممرات وتشكيلها على أحجام حركة المرور، وتحويل النسب المئوية للتنقل، ونتائج تحليل القدرات، ومن خلال الممرات التي تستوعب المركبات التي تستمر مباشرة عبر التقاطع، بينما توفر الممرات المساعدة قدرة إضافية لحركات محددة، وتتسم الممرات المخصصة للزوارق اليسرى بأهمية خاصة بالنسبة للسلامة والقدرة، حيث أن المركبات التي تعمل باليسر ستعرقل حركة المرور بينما تنتظر الثغرات في التدفق المتعارض.

تحويل تصميم رادي وكورنر

طرق التحول هي أجزاء لا يتجزأ من تصميم تقاطع الطرق، وتعتمد أسلاكهم على أنواع المركبات وحجم التحول (الحركة اليمنية المعتادة)، ويجب أن يكون قطر العشاري كبيرا بما يكفي لاستيعاب مسار مركبة التصميم مع مراعاة عوامل مثل المسافات التي تقطعها المشاة، والمعوقات التي تعترض الطريق الصحيح، والسرعة المرغوبة للمركبات.

ويتيح ارتفاع سرعة التحول وسهولة الملاحة بالنسبة للمركبات الكبيرة، ولكن يزيد من تعرض المشاة وقد يشجع على السرعة المفرطة، إذ أن المركبات ذات النطاقات المتوسطة تبطئ وتقصر المعابر المشاعية، قد تكون صعبة بالنسبة للمركبات الكبيرة في الملاحة، ويجب على المهندسين أن يوازنوا بين هذه الاعتبارات المتنافسة استنادا إلى السياق المتقاطع، مع استخدام المقاطعات الحضرية في العادة لأجهزة نصف قطرية أصغر لترتيب سلامة المشاة أو تحتها أو ريفية.

متطلبات وقف البصر والحسابات

إن المسافة الكافية بين البصر أمر أساسي لتداخل السلامة، مما يتيح للسائقين تصور النزاعات المحتملة واتخاذ قرارات مستنيرة واتخاذ الإجراءات المناسبة، ويمكن الحد بدرجة كبيرة من إمكانية نشوب الصراعات فعلا عن طريق توفير مسافة مناسبة من البصر ومراقبة حركة المرور الملائمة، ويجب على المهندسين تحليل أنواع متعددة من المسافة البصرية لضمان عمليات التقاطع الآمنة.

وقف المسافة البعيدة

ويمثل وقف مسافة البصر المسافة اللازمة لتصور السائق جسما أو خطرا، ورد فعل، ووقف المركبة تماما، ويجب أن يُتاح هذا الشرط الأساسي من مسافة البصر باستمرار على طول جميع النُهج المتبعة في التقاطع، وينظر الحساب في الوقت الذي يستغرقه رد فعل السائق (من 2 إلى 2 ثانية) وخصائص مكابح المركبات ودرجة الطريق وسرعة التصميم.

درجة الطريق لها تأثير على مسافة توقف السيارة، إيقاف المسافات البصرية مبني على درجات مسطحة، وزادت المسافة إلى أسفل الدرجات وتناقصت على التحديثات، ويجب على المهندسين تعديل حسابات المسافة المتوقفة للصفوف التي تتجاوز 3 في المائة، لأن الجاذبية تؤثر بشكل كبير على أداء المكابح على المنحدرات الشديدة.

تقاطع المسار

وبالإضافة إلى المسافة التي تقطع باستمرار في اتجاه السفر على جميع الطرق، يجب توفير مسافة كافية من المسافات المتقاطعة لتمكين السائقين من إدراك وجود مركبات متضاربة محتملة، كما يلزم مسافة قصيرة في مقاطعات تتيح لسائقي المركبات المتوقفة تحديد موعد دخول أو عبور الطريق المتقاطع، وإذا كانت المسافة المتاحة أمام مركبة الدخول أو العبور مساوية للمسافات المناسبة التي تقطعها المركبات.

وتزداد عمليات حساب المسافة بين المعالم تعقيداً من وقف المسافة المرئية لأنها تنطوي على تفاعل المركبات على نهج مختلفة، وتتوقف المسافة المطلوبة على سرعة تصميم الطرق، ونوع مراقبة الحركة، والمناورة التي يجري القيام بها (عبر الطريق أو التحول إلى اليسار أو التحول إلى اليمين).

مثلثات البصر

ويستخدم مثلثات البصر لقياس المسافة بين الشقق، ويتألف هذا المثلث من حدود تحدد مسافة بعيدة عن التقاطع على كل نهج، وعن طريق خط يربط هذين الحدين، ويحدد مثلث البصر منطقة يجب أن تكون واضحة للإعاقة البصرية مثل المباني والسور والنباتات والمركبات المتوقفة والسمات الأرضية.

ويتم تحديد المسافة المناسبة في المقاطع عن طريق إنشاء وإنفاذ مثلثات البصر، وتتوقف الأبعاد المطلوبة لساقي المثلث على سرعة تصميم الطرق ونوع مراقبة الحركة التي توفر في التقاطع، ويُنظر في نوعين من المثلثات الواضحة في تصميم المقاطع: مثلثات النظرية ومثليات المعالم.

وتتيح مثلثات النظرية للسائقين في مقاطع غير خاضعة للمراقبة أو تولد متداخلات خاضعة للرقابة رؤية مركبة يحتمل أن تكون متضاربة في وقت كاف لتبطئ أو تتوقف قبل أن تنهار داخل التقاطع، وتوفر مثلثات البصر المتقطعة مسافة كافية للسائقين الذين توقفوا عند التقاطع للدخول الآمن أو عبور الطريق الرئيسي، وتحسب أبعاد هذه المثلثات باستخدام صيغ تراعي سرعة المركبات وخصائص التسارع والثغرات الزمنية اللازمة.

حسابات التعقب عن بعد

وينبغي تحديد الحد الأدنى للمسافة (الضبابية) بالمعادلة: 1.47 فيم تيغ، حيث سرعة تصميم الطريق الرئيسي (الساعة) والوقت (الثانية) لسيارة الطريق الصغيرة للدخول إلى الطريق الرئيسي، وهذه الصيغة توفر طريقة مباشرة لحساب مسافة البصر على طول الطريق الرئيسي التي يجب أن تكون واضحة لسائق توقف على الطريق الطفولي.

وينبغي استخدام القيم الواردة في الجدول 405-1 ألف لتحديد تغ على أساس مركبة التصميم، ونوع المناورة، وما إذا كانت العجلات الخلفية للسيارة توقفت على مستوى أعلى من 3 في المائة، والبعد عن حافة الطريق المسافر إلى العجلات الخلفية في موقع محطة الطريق الصغيرة ينبغي أن يفترض بأنه: 20 قدما لسيارة الركاب، و 30 قدما لشاحنة واحدة، و 72 قدما لشاحنة كاملة.

تصميم الإشارات وحساب التوقيت

وتمثل إشارات المرور أكثر أشكال مراقبة التقاطع تعقيدا، مما يتطلب تصميما دقيقا لمعدات الإشارة، وخططا للتحرك التدريجي، ومعايير التوقيت، ويحقق تصميم الإشارات الصحيحة تدفق حركة المرور على الوجه الأمثل، ويقلل من التأخير، ويعزز السلامة عن طريق التحديد الواضح لحق التنقلات المختلفة في أوقات مختلفة.

أجهزة تحليل الاشارات

وينبغي أن يستند اختيار واستخدام إشارات مراقبة الحركة إلى دراسة هندسية للطرق البرية، وحركة المرور، وغيرها من الظروف، ويجب استيفاء واحدة على الأقل من أوامر الاشارات التسعة التي صدرت في إطار اتفاقية منع الحمل قبل تركيب إشارات المرور، وتوفر هذه الأوامر معايير موضوعية لتحديد متى تكون إشارات المرور مبررة، بالنظر إلى عوامل مثل أحجام حركة المرور، وأحجام المشاة، وخبرة التحطم، والتنسيق مع الإشارات المتاخمة.

وتعالج أوامر الاشارات التسعة ظروفا مختلفة قد تبرر الإشهار، بما في ذلك الحجم المثقف لمدة ثماني ساعات، وحجم المركبات لمدة أربع ساعات، وساعة الذروة، وحجم المشاة، والمعابر المدرسية، ونظام الإشارات المنسق، وخبرة المسير، وشبكة الطرق، والتداخل قرب معبر من الدرجة، ويجب أن يقيّم المحاربون مهنيا بواسطة مهندس حرك مؤهل، ولا يتطلب الأمر تلقائيا تركيب إشارات؛ ويجب أيضا على المهندسين النظر فيما إذا كانت الإشارات تمثل الحل الأفضل.

تصميم رسوم الإشارة

ويحدد الإلغاء التدريجي للإشارة إلى أي حركة تتلقى مؤشرات خضراء في آن واحد، وتسلسلها الذي يتم فيه إنجاز مراحل مختلفة، ويجب أن تفصل الخطة التدريجية تحركات متضاربة مع تلبية الطلب على حركة المرور بكفاءة، وتشمل استراتيجيات المراحل المشتركة عملية ذات مرحلتين (تقاطعات بسيطة ذات أحجام منخفضة من اليسار)، وعملية ثلاث مراحل (تؤدي إلى مرحلة منفصلة من اليسار)، وعملية ذات مراحل أربع مراحل (مراحل مقسمة إلى اليسار)

ويوفر الإقلاع على المسارات اليسرى المحمية سهما خضراء منفصلا للخلفيات اليسرى، ويزيل الصراعات مع التعارض عبر حركة المرور، ويتيح الانتقال إلى اليسار في مراحل الطول اليسرى خلال الإشارة الخضراء الدائرية عندما تتجمع الثغرات في تعارض رخصة المرور، ويجمع الهجاء الصارخ المحمي بين النهجين، ويوفر سهما يساريا يعقبه تعميم خضراء يمكن أن يكتمل فيه الارتداد عندما يكون آمنا.

Cycle Length Determination

ويمثل طول الدورة الوقت اللازم للإشارة لخدمة جميع المراحل والعودة إلى بداية التسلسل، وتوفر دورات أطول وقتا أخضرا لحركات المرور، ولكنها تزيد من التأخير في الشوارع الجانبية والمشاة، وتخفض الدورات الأقصر مدة التأخير القصوى، ولكنها قد لا توفر وقتا خضراء كافيا لحركات حركة المرور الثقيلة، وتوازن الدورة المثلى بين هذه العوامل المتنافسة على أساس أحجام حركة المرور وعدد المراحل المطلوبة.

ويحسب المهندسون عادة طول الدورة باستخدام طريقة " ويبستر " أو طريقة الحجم الحرج، التي تنظر في أحجام حركة المرور على التحركات الحرجة والوقت الضائع المرتبط بالتغييرات في المرحلة، وتتراوح فترات العضلات عادة بين 60 و 120 ثانية للتداخلات المعزولة، مع استخدام دورات أطول أحيانا في نظم الإشارات المنسقة، ويوفر طول الدورة المثلى المحسوب نقطة انطلاق يمكن تعديلها استنادا إلى الملاحظات الميدانية والتعديل.

تخصيص الوقت الأخضر

وبعد تحديد مدة الدورة، يجب على المهندسين تخصيص وقت خضراء بين مختلف المراحل، وينبغي أن يكون هذا التخصيص متناسبا مع الطلب على حركة المرور، مع حصول تحركات أثقل على وقت أخضر، ويجب أن يحسب الحساب الحد الأدنى للأوقات الخضراء اللازمة لمرور المشاة، والحد الأقصى للأوقات الخضراء لمنع التأخير المفرط في النهج الأخرى، وضياع الوقت خلال فترات التطهير الصفراء والتسع.

وعادة ما تكون المدة الدنيا للزراعة 7 إلى 15 ثانية، تبعا لمسافات عبور المشاة والوقت اللازم لتطهير المركبات من التقاطع، وقد يوضع الحد الأقصى للزمن الأخضر لضمان عدم حدوث تأخير مفرط في حركة المرور في الشوارع، ويحسب الوقت الأخضر الفعلي لكل مرحلة لتلبية الطلب على حركة المرور مع احترام هذه القيود وضمان أن يكون مجموع طول هذه المرحلة مساوياً لطول الدورة.

فترات إزالة الأصفر وجميع الروايات

ويحذر كل من التغيير الأصفر السائقين من أن الإشارة الخضراء تنتهي ويجب عليهم وقف التقاطع أو توضيحه، وتتوقف مدة التداخل الأصفر على سرعة الإقتراب ودرجة التقاطع وطوله، وتتأكد الحسابات من أن السائقين الذين لا يستطيعون التوقف بأمان عندما يبدأ الأصفر بوقت كاف لإزالة التقاطع قبل أن يتلقى حركة المرور المتضاربة إشارة خضراء.

وتتيح فترات الإزالة الشاملة وقتا إضافيا للمركبات لتطهير التقاطع بعد انتهاء فترات الطول الصفراء وقبل أن تتحول التحركات المتضاربة إلى خضراء، وهذا التداخل مهم بصفة خاصة في فترات واسعة أو حيث تجعل السرعة العالية من الصعب على السائقين التوقف، ويحسب كل الشوط على أساس الأبعاد المتقاطعة وسرعة المركبات لضمان أن تكون المركبات التي تدخل على الأصفر واضحة قبل دخول حركة المرور عبر الحدود.

Auxiliary Lanes and Storage Length Calculations

وتوفر الممرات الإضافية قدرة إضافية على التحركات المحددة في التقاطعات، وتحسين السلامة والعمليات بفصل المركبات عن طريق المرور، ويتطلب التصميم السليم للممرات الإضافية إجراء حساب دقيق لطول التخزين، وطول الشرائط، ومسافات التباطؤ.

تصميمات لون اليسار

وفيما يتعلق بالتصميم المتقطع، ينبغي تجنب حركة المرور اليسرى عبر الممرات، إن أمكن، كما أن مرافق العودة إلى الطرق تستخدم عادة لتوفير مستويات معقولة من الخدمات للتقاطعات، وقد تبين تاريخيا أن استخدام الممرات اليسرى قد خفض معدلات حوادث التحطم من 20 إلى 65 في المائة، وهذا الاستحقاق الكبير من الأمان ناتج عن إزالة المركبات التي توقفت عن الارتداد من خلال الممرات، حيث تخلق مخاطر اصطدام بالخلف الخلفي وقيود في القدرات.

ويجب أن يستوعب طول مدة تخزين المسارات اليسرى على السقف المتوقع للمركبات التي تتجه إلى اليسار خلال فترة الذروة، وينظر الحساب في أحجام الارتفاع اليسرى، وتوقيت الإشارة (للقطع المائلة)، والمستوى المرغوب فيه من الخدمة، ويؤدي عدم كفاية طول التخزين إلى التسرب الذي يحجب الممرات، بينما يُعتبر النفايات المفرطة في طولها في الاتجاه وموارد البناء.

ومن الأفضل أن يُقابل مسارات الارتفاع اليساري للوسطاء على مسافة تزيد على 18 قدما، مما سيقلل من عرض الأسلاك إلى 6 إلى 8 أقدام قبل التقاطع ويمنع التواؤم بين الممرات، ويُستخدمان في نفس الوقت نوعان رئيسيان من التشكيلات التي تستخدم في الممرات اليسرى، ويُسجلان، ويُحسن مسارات الارتداد اليسرى من أجل السائقين المتسربين، وذلك بتقرب من حركة المرور القادمة، وإن كانت تتطلب وسمات أوسع.

تصميم الحق في تورن

وتخدم الممرات ذات الاتجاه الأيمن وظائف مماثلة في الممرات اليسرى، أو تزيل المركبات من الممرات لتحسين القدرات والسلامة، وتستفيد الممرات اليمينية بشكل خاص من التقاطعات ذات أحجام زراعية ثقيلة، حيث تعمل حركة المرور بسرعة عالية، أو حيث يجب أن تتحول المركبات ذات الاتجاه الأيمن إلى معابر مشاة ثقيلة، ويتبع حساب طول التخزين مبادئ مماثلة في مسارات اليسار، مع مراعاة حجم الدور وتوقيت الإشارة.

ويمكن تصميم الممرات ذات الاتجاه الصحيح من أجل توجيه العملية مع جزيرة ثلاثية تفصل مسار التحول عن طريق الممرات، وتوضح عملية النفقة مسار المركبات، وتوفر حيزا لملجأ المشاة، وتتيح التحولات الصحيحة للعمل بشكل مستقل عن الإشارة الرئيسية، غير أن التحولات اليمينية الموجهة تتطلب مزيدا من الحق في الاتجاه وقد تخلق صراعات مع المشاة وراكبي الدراجات إذا لم تكن مصممة بعناية.

انخفاض عدد مرات الاستيعاب وتسريعها

The maneuver distance includes the length needed for both braking and lane changing when there is a left or right turning lane. In the absence of turn lanes, the maneuver distance is the distance to brake to a comfortable stop. Deceleration lanes allow vehicles to slow down before entering turn lanes or making turns, preventing through traffic from being delayed by decelerating vehicles.

ويتوقف طول التباطؤ المطلوب على سرعة النهج، وسرعة التحول النهائية، ومعدل التباطؤ، وتتطلب سرعة النهج العالي، وسرعات التحول الأقل مسافات أطول من سرعة التباطؤ، وتستغرق المركبات الانتقالية من خلال الممرات إلى الممرات الإضافية، ويجب أن تكون طويلة بما يكفي لإجراء تغييرات سريعة في المسارات، وتتراوح معدلات التسجيل القياسية عادة بين 25:1 و 50:1 (المسافة الطويلة إلى التعويض الأفقي).

وفي المناطق الريفية، مع مراقبة حركة وقف إطلاق النار على الطريق المحلي، ينبغي النظر في الممرات التسارعية لليسار واليمين إلى مرفق الدولة، كما أن الممرات التسارعية تسمح للمركبات التي تدخل من الشوارع الجانبية بالوصول إلى سرعة الخط قبل الاندماج في المرور، وتحسين السلامة والعمليات على الطرق السريعة، وتتوقف مدة التعجيل المطلوبة على السرعة الأولية (عدم سرعة المركبات المتوقفة).

2 - واي يسار - تورن لانز

وتسير الممرات ذات الاتجاهين للزوارق اليسرى حيث تكون سرعة التصميم منخفضة نسبيا (25 إلى 50 ميلا) ولا توجد تركيزات ثقيلة من حركة المرور اليسرى، وينبغي أن تقتصر أسلاك الشاحنات على 14 قدما كحد أقصى لثني سائقي السيارات عن السحب إلى الطائرة ووقف الوصل إلى اتجاه حركة المرور، بينما ينتظرون أن يتجهوا نحو التحرر من حركة المرور.

وتوفر الممرات ذات الاتجاهين اليساري (TWLTLs) مرفقا مشتركا للمسارات اليسرى في الاتجاهين على طول الممر، تستخدم عادة في الشرايين التجارية ذات الممرات المتعددة والشارع الجانبية، خلافا للممرات اليسرى المخصصة في مقاطع معينة، تدار حواجز الطرق باستمرار على طول الطريق، مما يتيح للمسارات اليسرى في أي مكان، ويحسن هذا التصميم السلامة عن طريق إزالة المركبات ذات الاتجاه اليسرى من خلال الممرات ويوفر ملجأ.

قنوات الاتصال وجزر المرور

ويؤدي التوحيد إلى تقليص مناطق النزاع بفصل حركة المرور أو تنظيمها إلى مسارات محددة للسفر باستخدام علامات التصفح، ويوجه الحركة المرور إلى مسارات محددة، ويفصل بين التحركات المتضاربة، ويحمي النقل والمركبات عبرها، ويوفر أماكن للملاجئ للمشاة، ويخلق حيزا لأجهزة مراقبة الحركة، ويجعل التوجيه الفعال المسارات السليمة واضحة وطبيعية في الوقت الذي يثني فيه عن التحركات غير المشروعة وغيرها من الحركات غير الآمنة.

أنواع جزر المرور

إن الجزر الثلاثية العالقة التي تستخدم لفصل حركة المرور من خلال المركبات هي أكثر أشكالها شيوعا، حيث تقوم هذه الجزر بتوجيه مسارات يمنية، وتوفير حيز لعلامات المرور، وإنشاء مناطق للملاجئ في المشاة، وتفصل الجزر الشُعبية بين تدفقات المرور في المنطقة الوسيطة، وتوفر حيزا للممرات اليسرى، وحماية المركبات ذات الارتداد اليسرى، وتوفر جزر دفور مناطق آمنة انتظار للمشاة الذين يعبرون تقاطعات الواسعة في مراحل متعددة.

فالجزر عادة ما تكون مهجورة أو ثلاثية وتوضع خارج مسارات المركبات، إذ يتعين أن يكون للجزر المحاصرة من أجل التقاطعات أن تضاءل أو ترسيم مناسبين، وأن شكل وحجم الجزر يتوقفان على القياس الجغرافي المتقاطع، وأحجام حركة المرور، والحيز المتاح، ويجب أن تكون الجزر كبيرة بما يكفي لتوجيه الانتباه وتوفير وظيفتها المقصودة مع عدم خلق مخاطر أو خلط.

معايير تصميم الجزر

وينبغي أن تكون جوانب الجزر الثلاثية الركنية على الأقل 12 قدما (يرجح أن 15 قدما) وهذا الحد الأدنى من الحجم يكفل أن تكون الجزر مرئية للسائقين ويوفر مساحة كافية للعلامات وغيرها من أجهزة مراقبة الحركة، ويمكن أن تضرب الجزر الصغيرة بالمركبات أو تتجاهلها السائقين، مما يقلل من فعاليتها ويخلق مخاطر على السلامة.

وتتطلب أنوف الجزر (نهاية الجزر الشقيقة) اهتماما خاصا بالتصميم لأنها معرضة للحركة ومعرضة للضربات على المركبات، وينبغي تعويض الأنف عن طريق الممرات التي تحميها الحدود والمفكرات الملائمة، وتصمم بزوارق النهج الملائمة.

الافتتاح الوسيط

Median openings provide access for crossing traffic plus left-turns and U-turns. The design of median openings must accommodate the turning paths of design vehicles while maintaining adequate sight distance and minimizing the opening length. Do not use median opening lengths longer than 80 feet regardless of skew. These types of lengths may require special channelization, left-turn lanes, or skew adjustment.

وينطوي تصميم الافتتاح الوسيط على حساب الحد الأدنى من الاستطلاعات اللازمة لجهاز التصميم لإكمال المسارات اليسرى والزفافات، مع مراعاة نطاق التحول، وطول المركبات، وزاوية السحب، ويجب أن يكون الفتح واسعا بما يكفي لمنع المركبات من ضرب الأنف الوسيط، ولكن ليس واسعا بحيث يخلق الارتباك أو يسمح بالحركات غير المقصودة، كما أن تصميمات النشرات ذات النُهج المُشّة تُفضّلة هي أكثر من حيث لا تُل.

جولة حول اعتبارات التصميم

وتُعرَّف جولة حول هذه المسألة بأنها دائرة حركة متحركة معدلة تتفق مع معايير محددة للتصميم الجغرافي الذي يعزز وعي السائقين ويقلل من سرعة السفر ويحسن تدفق حركة المرور، وتخفض الازدحام في حركة المرور عن طريق إزالة الدوارات اليسرى والحد من نقاط النزاع، وقد حظيت الدوارات الحديثة بال شعبية كبديل للتداخلات التقليدية المُشار إليها بسبب سلامتها وفوائدها التشغيلية.

جولة حول الفوائد والتطبيقات

فالدورات المتحركة مفيدة لأن حركة المرور يمكن أن تتدفق باستمرار عندما لا تكون هناك نزاعات مقابل التوقف، والضرر هو أنها تتطلب تكلفة أولية أعلى للتشييد مقارنة بإشارة المرور أو مراقبة التوقف، غير أن الدوارات عادة ما تكون لها تكاليف صيانة طويلة الأجل أقل من تكاليف الإشارات لأنها لا تحتاج إلى خدمات كهربائية أو معدات إشارة أو تعديلات مستمرة للتوقيت.

وتحسن المباريات بشكل كبير السلامة عن طريق القضاء على حوادث التحطم ذات الزوايا اليمنية العالية السرعة والرأسية، والحد من سرعة المركبات من خلال التصميم الجغرافي، وتبسيط عملية صنع القرار بالنسبة للسائقين، وقد أظهرت الدراسات أن الطلقات يمكن أن تقلل من حوادث القتل والإصابة بنسبة 70-9 في المائة مقارنة بالقطع التقليدية، كما أنها توفر منافع بيئية من خلال انخفاض تدفق العبث وسلاسة حركة المرور، وتستمر في العمل أثناء انقطاع الكهرباء عند ظهور إشارات المرور.

عناصر التصميم الجغرافي

ويشمل التصميم المدور عناصر جغرافية عديدة يجب تنسيقها بعناية، بما في ذلك قياس الجزيرة المركزية، ومقياس الطريق الدائري، وقاعدة الدخول، وقاعدة الخروج، ومواءمة النهج، والجزر المقسمة، وتهدف عملية التصميم إلى تحقيق الحد من السرعة المناسبة عن طريق التفكك، مع استيعاب مركبة التصميم وتوفير القدرة الكافية لحجم حركة المرور المتوقعة.

ويتحكم نطاق الدخول في سرعة دخول المركبات إلى المجرى المتنقل ويمثل أحد أهم معايير التصميم، ويتوقف مقياس سرعة السرعة في القوة الإشعاعية الصغيرة على زيادة سرعة الحد من السلامة، ولكن يمكن أن يقلص القدرة، وينبغي أن يُنعكس أسرع طريق من خلال المحور لمنع التحركات السريعة، ويتوقف مقياس الدائرة المقيد (المقياس الخارجي للطريق الدائري) على مركبة التصميم، وعددها 90 قدما.

تحليل القدرات

ويختلف تحليل القدرة على التناوب عن التحليل المتداخل الاشارات لأن التقريبات تعمل تحت مبادئ قبول الثغرة بدلا من توقيت الإشارة، وتتوقف القدرة على الدخول أساسا على التدفق المتضارب للسيارات، مع ارتفاع أحجام التداول مما يقلل من الثغرات المتاحة لدخول المركبات، وقد وضعت نماذج مختلفة للقدرات للتقريبية، حيث توجد نماذج تجريبية أكثر شيوعا تستند إلى العلاقات الملاحظــة بين الدخول والتدفقات الدائرية.

وتوفر الطلقات ذات العناوين الواحدة عادة القدرة الكافية على الدخول إلى الحجم الإجمالي لما يصل إلى نحو 000 20 إلى 000 25 مركبة يوميا، رهنا بتوزيع حركة المرور بين النُهج، ويمكن أن تستوعب الطلقات المتعددة الأطنان كميات أكبر ولكنها تحتاج إلى تصميم أكثر تعقيدا وقد تكون لها معدلات تحطم أعلى من الطلقات ذات العناوين الواحدة، ويساعد تحليل القدرات على تحديد ما إذا كان التقريب مناسب لموقع معين أو ما إذا كان التقاطع المُشاري أكثر ملاءمة.

أماكن الإقامة

ويجب أن يستوعب تصميم التقاطع الحديث جميع المستخدمين، بمن فيهم المشاة، والسيارات، والأشخاص ذوو الإعاقة، وأن يكون لدى مستخدمي الطرق الضعفاء احتياجات وقدرات مختلفة عن المركبات الآلية، مما يتطلب سمات تصميم محددة لضمان سلامتهم وتنقلهم.

تصميم مقطع المشاة

وتقصر الملامح التي تُستخدم في المناظر عن بعد وتزيد من الرؤية، كما تسمى " المصابيح " ، وتمتد من الرصيف إلى ممر وقوف السيارات أو منطقة الكتف، وتخفض المسافة الفاصلة بين المشاة والسائقين، وتزيد من أهمية تمديدات المناظر في المقاطع التي تُقطع فيها مواقف السيارات، حيث يمكن للمركبات المتوقفة أن تحجب الرؤية.

ويجب أن يوفر توقيت الإشارة إلى المشاة وقتا كافيا للمرور على أساس السرعة المشية وقطع المسافة، ويحدد دليل أجهزة مراقبة حركة المرور الموحدة سرعة السير تبلغ 3.5 أقدام في الثانية لحساب وقت تطهير المشاة، مع أحكام تتعلق ببطء سرعة المشي (3.0 أقدام في الثانية) حيث يتوقع أن يكون عدد كبار السن من المشاة أو الأشخاص ذوي الإعاقة من المشاة، وتصدر إشارات المشاة المتوقفة معلومات قيمة عن الفترة المتبقية من عبور المشاة.

وينبغي استخدام جزر المرور لتوفير أماكن لجوء للمسيارات والمشاة، حيث تسمح جزر دحر المشاة بمرور قطع واسعة النطاق في مرحلتين، مما يقلل من الفجوة المطلوبة في حركة المرور ويوفر منطقة انتظار آمنة، وهذه الجزر مهمة بصفة خاصة في المعابر غير المحددة للطرق البرية المتعددة الأطنان، حيث قد يكون من الصعب إيجاد ثغرات كافية لتجاوز جميع الممرات في آن واحد.

ADA Compliance

ويقضي قانون الأمريكيين ذوي الإعاقة بأن تكون مرافق المشاة في مقاطع ميسرة للأشخاص ذوي الإعاقة، ويشمل ذلك توفير مقابر كبح ذات منحدرات مناسبة، وأسطح إنذار قابلة للكشف، وحيز واضح في قاع المصابيح، ويجب أن تكون مقابر المكابح لا تقل عن 1:12 (8.3 في المائة) ولا تقطع المنحدرات من منحدرات أكثر ارتفاعاً من 1:48 (نسبة مئوية).

وتتألّف من وجود أسطح إنذار يمكن اكتشافها من جرعات مُنَطَّرة توفر أدوات مُصمَّمة وبصرية للأشخاص ذوي الإعاقة البصرية، مما يشير إلى الانتقال من الرصيف إلى الشارع، وتوفر إشارات المشاة التي يمكن الوصول إليها مؤشرات مُعتد بها وناشطة عن فترة المشي بين المشاة الذين يعفون أو يعانون من ضعف في الرؤية، وقد أصبحت هذه الأجهزة شائعة بشكل متزايد في مناطق مُحدَّدة من الإعاقة، ولا سيما في المناطق الحضرية.

تصميم مرفق الدورة

وينبغي النظر في الممرات ذات العجلات اليسرى على أساس التقاطع، وينبغي دائما اعتبارها أداة لتنقل السيركات، ويواجه المدوّنون تحديات فريدة في التقاطعات، بما في ذلك النزاعات مع المركبات ذات الاتجاه الأيمن، والصعوبة في تحديد المواقع للخلف، والضعف في حركة المرور المختلطة، وتتراوح معالجة التصميمات لحاملي الدراجات بين علامات الممر المشترك وبين إشارات الدراجات المفصولة ذات مراحل الإشارة المكرّسة.

وتوفر صناديق السحب منطقة محددة أمام طاولات المرور حيث يمكن للسيارات أن تنتظر أمام المركبات الآلية، وتحسين الرؤية وتيسير اللفائف اليسرى، وتتيح صناديق التصفير ذات المرحلتين للمركبين تحويل مسارات اليسار إلى مرحلتين دون أن يتحولوا إلى الممر الأيسر، ولا سيما في المقاطع المتعددة الأطنان، وتستخدم التصميمات المتقاطعة المحمية جزرا مناورة وحواجز مناجمها إلى تحسين طرق السلامة للدراج والمركبات بشكل كبير.

AASHTO Standards and Design Guidelines

وتنشر الرابطة عدة وثائق تأسيسية تشكل المرجع الرئيسي لتصميم الطرق السريعة والجسور، وتشمل سياسة " آسيتشو " بشأن تصميم الطرق السريعة والشارع الأرضية (الكتاب الأخضر) مواءمة الطرق، وخطوط الوصل، وتصميم المقاطع، ومسافات البصر، وهي أساسية لضمان الاتساق في تخطيط الطرق السريعة وسلامتها، وتوفر هذه المعايير الأساس التقني للتصميم المتقاطع عبر الولايات المتحدة.

كتاب آشيتو الأخضر

إن سياسة الآشتشو بشأن تصميم الطرق السريعة والشارع الأرضية (المشار إليها عادة باسم الكتاب الأخضر) تمثل المرجع الرئيسي للتصميم الجغرافي، وتقدم توصيات بشأن أبعاد الطرق، والغطاء، والتدرجات، والوضوح لضمان أن تستوعب الطرق أنواعا مختلفة من المركبات وظروف المرور، ويمثل الكتاب الأخضر المعرفة والخبرة الجماعيتين لمهنيين النقل في جميع أنحاء البلد، ويقدم التوجيه الذي يوازن بين السلامة والعمليات والاقتصاد والاعتبارات البيئية.

وينظم الكتاب الأخضر في فصول تغطي ضوابط ومعايير التصميم الأساسية، وعناصر التصميم، والعناصر المتقاطعة، والطرق والشوارع المحلية، والطرق الشرايين الريفية والحضرية، والطرق السريعة، والتقاطعات، وفصل الرتب، ويقدم كل فصل توجيهات مفصلة بشأن مبادئ التصميم، وأساليب الحساب، والقيم الموصى بها لمختلف معايير التصميم، وفي حين يقدم الكتاب الأخضر توصيات بدلا من المتطلبات الإلزامية، فإن توجيهاته تعتمد على نطاق واسع وتدرج في كثير من الأحيان في معايير التصميم الحكومية والمحلية.

نهج التصميم القائم على الأداء

وقد استحدث الكتاب الأخضر للمبادرة في عام 2018 عملية تصميم جديدة تأخذ بنهج قائم على الأداء في التصميم، والتصميم القائم على الأداء هو أساس المشاكل، ويساعد المصممين على إعطاء الأولوية لبعض الأهداف من أجل اتخاذ القرارات والمبادلات على أفضل وجه لتلبية احتياجات جميع وسائل النقل، ويسلم هذا النهج بأن التطبيق الصارم لمعايير التصميم قد لا يؤدي دائما إلى تحقيق أفضل النتائج، ولا سيما في البيئات الحضرية المحدودة أو عند إعادة تصميم المرافق القائمة.

وفي جميع مشاريع بناء الطرق تقريبا، هناك قيود تتطلب المبادلات لا تسمح باستخدام جميع معايير التصميم المفضلة، وينبغي للمصممين أن يتشاوروا مع معايير التصميم المحددة في هذا الفرع، ولكن من غير العملي استخدام هذه المعايير كلها بسبب القيود القائمة في الممر وضرورة وضع الطريق في السياق المجتمعي وتلبية احتياجات جميع وسائل النقل، ويوفر التصميم القائم على الأداء إطارا لاتخاذ القرارات المتعلقة بالتصميمات المتنازعة بصورة منهجية في الوقت الذي يوثق فيه الأساس المنطقي.

العلاقة بالمعايير الاتحادية ومعايير الدولة

وتدمج هذه الشبكة معايير المنظمة في سياسات النقل الوطني وبرامج التمويل الوطنية، ويجب أن تتقيد المشاريع الممولة من الاتحاد بمواصفات تصميمها، ولا سيما الطرق السريعة المصنفة في إطار النظام الوطني للطرق السريعة، وهذا الشرط يكفل الاتساق في نوعية التصميم والسلامة عبر شبكة الطرق السريعة الوطنية.

وتقوم كل دولة بوضع أدلة تصميم الطرق الخاصة بها، وكثيرا ما تستخدم المبادئ التوجيهية للرابطة كأساس لذلك، ويمكن أن تعدل وحدات التشغيل الحكومية توصيات اللجنة الاستشارية لشؤون الإدارة والميزانية لتلائم الظروف الإقليمية، مثل تغير المناخ أو أنماط حركة المرور الفريدة، وتقدِّم أدلة تصميم الدولة إرشادات أكثر تحديدا من الكتاب الأخضر، بما في ذلك التفاصيل القياسية، وسياسات التصميم، والإجراءات الخاصة بممارسات الدولة وظروفها، ويجب أن يكون المهندسون على دراية بمعايير المنظمة الدولية للأخشاب المدارية والمطبقة.

الاستثناءات والخيارات

وعندما تمنع القيود على المواقع أو اعتبارات التكاليف أو عوامل أخرى الامتثال التام لمعايير التصميم، يجوز للمهندسين طلب استثناءات أو فروق في التصميم، وتتطلب هذه العملية توثيقاً للقيود، وتحليل البدائل، وتقييم الآثار على السلامة، والموافقة من جانب السلطات المختصة، وينبغي ألا تستخدم الاستثناءات من التصميم بصورة روتينية بل محجوزة في الحالات التي تكون فيها معايير الوفاء غير عملية حقاً، كما أن التصميم المقترح يوفر السلامة والعمليات المقبولة.

وتخدم عملية الاستثناء من التصميم وظائف هامة: فهي تكفل أن يكون الخروج عن المعايير موضع استعراض وموافقة مناسبين، وتوثيق الأساس المنطقي لقرارات التصميم، وتوفر حماية المسؤولية عن طريق إثبات أن التصميم يستند إلى حكم هندسي سليم، وينبغي للمهندسين أن ينظروا بعناية فيما إذا كانت الاستثناءات من التصميم ضرورية حقا أو ما إذا كانت الحلول البديلة قد تحقق الامتثال للمعايير.

تصميمات التقاطع البديلة

وبما أن تصميمات التقاطع التقليدية قد لا تكون ملائمة لجميع التقاطعات، يجري استكشاف سبل العلاج المبتكرة وغير التقليدية، وهذه الاستراتيجيات تتقاسم الكثير من الأهداف نفسها، ويمكن أن توفر التصميمات البديلة للقطع فوائد كبيرة في مجال السلامة والتشغيل في الحالات التي تكون فيها التصميمات التقليدية غير كافية أو التي تحد فيها القيود المفروضة على الحق في الوصول.

Displaced left-Turn Intersections

كما تسمى التقاطعات الدوارة المهجورة، وتسمى أيضاً التقاطعات المستمرة للتدفق، وتبعد نقاط النزاع اليسرى عن التقاطع الرئيسي، وتعبر المركبات ذات الاتجاه اليساري التي تصطدم عبر حركة المرور في موقع منفصل تسيطر عليه الإشارات في أعلى المقاطع الرئيسية، ثم تمضي عبر التقاطع الرئيسي في وقت واحد عن طريق حركة المرور، ويقضي هذا التصميم على مراحل اليسار عند الإشارة الرئيسية، ويزيد بقدر كبير من القدرة ويقلل من التأخير.

وتصلح عمليات التقاطع بين الـ دي. تي في المواقع التي بها أحجام ثقيلة من اليسار ومن خلال المجلدات، حيث تتطلب التصميمات التقليدية إطالة طويلة من الدورات ومراحل متعددة، ويتطلب التصميم مزيدا من الوقت لمرورات العودة إلى الوراء المشردين، وقد يكون محيرا لسائقين غير مألوفين، غير أن التقاطعات المصممة تصميما سليما مع علامات واضحة للتوقيع والرصفة يمكن أن توفر عمليات ممتازة في الوقت نفسه مقارنة بالتصميمات التقليدية.

القطع المقيدة من طراز U-Turn

كما أن التقاطعات المقيدة التي تقطع عبر الطريق، والتي تسمى ج - تيرن أو خرافات، تزيل الدوارات اليسرى المباشرة ومن خلال التحركات من نُهج الشارع الثانوية، بدلا من ذلك، يتجه السائقون إلى الشارع الرئيسي ثم يتجهون إلى نقطة انطلاق وسطية لإكمال تحركاتهم المرغوبة، وهذا التصميم يقلل من نقاط النزاع ويتيح للتداخل الرئيسي العمل بإشارة بسيطة ذات مرحلتين أو حتى وقف السيطرة.

وتصبح عمليات التقاطع بين التجمعات ذات الصلة فعالة بوجه خاص في الطرق السريعة المنقسمة ذات أحجام صغيرة نسبيا من الشوارع، وهي توفر مزايا أمان عن طريق القضاء على أشد أنواع النزاع (التحطمات في الزاوية) وتبسيط عملية صنع القرار بالنسبة للسائقين، ويتطلب التصميم استخداماً وسطياً كافياً لحركات العودة إلى الوراء، والفصل بين مواقع التقاطع الرئيسية والزوارق بين العمل، بينما تزيد الحركات غير المباشرة من طول مدة السفر بالنسبة لبعض المستعملين.

مقاطع متوسطة من طراز U-Turn

وتحتاج المقاطع الوسيطة بين الولايات المتحدة - تورن إلى وسيط واسع بسبب تصميمها، وهذه الطرق هي الأنسب للتقاطعات ذات المحركات الرئيسية العالية، وتتحول من الشارع الرئيسي، وتتجه من أسفل إلى المتوسط، وتتحول من الشارع الطفولي إلى الشارع الطفولي، وأي كمية من الشوارع الصغيرة عبر الأحجام، ويسمى هذا التصميم أيضاً حركة ميشيغان اليسارية، ويحظر الانتقال المباشر إلى المجرى الأيسر الرئيسي، بدلاً من ذلك.

وتوفر التصميمات الوسيطة للزوارق فوائد تشغيلية عن طريق إزالة مراحل الارتداد اليسرى عند الإشارة الرئيسية، مما يتيح مزيدا من الوقت الأخضر من خلال الحركات، كما أنها تحسن السلامة عن طريق الحد من نقاط النزاع وفصل تحركات الانتقال من التقاطع الرئيسي، ويتطلب التصميم وسطاء واسعين (40 إلى 60 قدما) لاستيعاب المركبات التي تتجه إلى الشمال والفصل بين مواقع التقاطع الرئيسية والمواقع التي تمر من أجل منع حدوث أي تسرب.

تبادلات الماس المتباينة

The product of these is to furnish an indirect path for left-turns. While technically an interchange rather than an at-grade intersection, diverging diamond interchanges (DDI) represent an innovative design that has gained rapid acceptance. The DDI briefly shifts traffic to the left side of the road between two signalized intersections, allowing left turns onto the freeway ramps without crossing opposing traffic.

وتوفر نظم المعلومات التصميمية أداء ممتازا في مجال القدرات والسلامة، مع اشتراط أن يكون تبادل الماس في الاتجاه الصحيح أقل من التبادلات التقليدية للماس ذات المسارات اليسرى المزدوجة، ويقضي التصميم على مراحل التحول اليسرى، ويقلل من طول الدورة، ويؤخرها، وقد أظهرت الدراسات انخفاضا كبيرا في حوادث التحطم في مواقع التبادلات التقليدية، وقد يؤدي نمط حركة المرور غير العادي في البداية إلى خلط بين السائقين، ولكن التجربة أظهرت أن معظم السائقين يتكيفون بسرعة مع علامات التوقيع والرصفة.

تصميم أجهزة مراقبة الحركة

وكما هو موجه من وزارة النقل البحري، ينبغي استخدام الحد الأدنى المناسب من مراقبة الحركة التي تشجع عمليات المرور الآمنة والفعالة وتخفف من التأخير مع استمرار فعالية التكلفة، ويجب أن يقوم مهندس مختص في حركة المرور بتقييم النوع اللازم من مراقبة الحركة، وتشمل أجهزة مراقبة الحركة علامات، وعلامات تمهيد، وإشارات تنظم وتحذر وترشد مستخدمي الطرق.

التوقيعات التنظيمية

وتُبلغ العلامات التنظيمية مستخدمي الطرق بقوانين وأنظمة المرور التي تنطبق على المقاطعات، وتشمل العلامات التنظيمية المشتركة علامات على حركة النقل البحري، وعلامات " ييلد " ، وعلامات عدم الدخول، وعلامات الوصل، وعلامات الحظر، ويُحدِّد دليل أجهزة مراقبة الحركة الموحدة تصميم العلامات التنظيمية وتنسيبها وتطبيقها لضمان الاتساق والاعتراف بالسائق في جميع أنحاء البلد.

ويتطلب وضع علامة وقف إطلاق النار النظر بعناية في المسافة المرئية، والسرعة، والربط بين الهندسة، وينبغي أن تكون الإشارة واضحة من مسافة كافية تسمح للسائقين بالتوقف عن الراحة، ووضعها عادة عند نقطة توقف المركبات أو بالقرب منها، ويجب دائما استكمال علامات وقف إطلاق النار المتعددة الطرق بلوحة كل الطرق، وهذا البقعة التكميلية يوضح أن جميع النُهج تخضع لعلامات وقف إطلاق النار، مما يحول دون حدوث ارتباكات واحتمالات.

إشارات تحذيرية

وتحذر علامات الإنذار المسببة للأوضاع أو الأخطار غير المتوقعة التي تنتظرها، مما يسمح لها بتعديل سرعتها وموقعها على النحو المناسب، وتشمل علامات الإنذار المتقاطعة إشارات إنذار مسبقة، وعلامات تحذيرية عبر الطرق، وعلامات تحذير جانبية على الطرق، ومختلف اللوحات التكميلية التي تشير إلى نوع المراقبة المتقاطعة، وهذه العلامات مهمة بوجه خاص بالنسبة للنهج السريعة التي يحتاج فيها السائقون إلى إشعار مسبق للإعداد للتداخل.

ويتوقف وضع إشارات الإنذار على سرعة النهج وبعد البصر، ويوفر نظام الرصد المتعدد التخصصات جداول تحدد الحد الأدنى لمسافات التنسيب المسبق على أساس السرعة، بما يكفل أن يكون لدى السائقين وقت كاف لاطلاع الإشارة، وتقرأ رسالتها، وتستجيب على النحو المناسب، وفي بعض الحالات قد يلزم وجود إشارات إنذار متعددة، مثل علامة إنذار مسبقة تليها علامة تحذير ثانية أقرب إلى التقاطع.

علامات الدفع

وتوفر علامات تحديد درجات الدفع التوجيه والتنظيم من خلال المعالم البصرية على سطح الطريق، وتشمل علامات التقاطع خطوط التوقف، والطرق، وخطوط الممر، وسهام الارتداد، ومختلف العلامات على الكلمات والرموز، وتكمل هذه العلامات العلامات العلامات والعلامات، وتقدم معلومات عند النقطة التي يتعين فيها على السائقين اتخاذ القرارات واتخاذ الإجراءات.

وتشير خطوط التوقف إلى الأماكن التي ينبغي أن تتوقف فيها المركبات عند الاقتضاء بعلامة ثابتة أو إشارة حمراء، وهي عادة توضع على مسافة أربعة أقدام قبل أقرب ممر أو، إذا لم يكن هناك ممر عبور، في النقطة التي يكون فيها السائقون أفضل نظرة على حركة المرور المتضاربة، وترسم علامات عبر الشوارع مناطق عبور المشاة، وتحذر السائقين من توقع حدوث مشاة، وتتكون علامات المرور عبر الشباك القياسية من خطين متوازيين آخرين، بينما تستخدم خطوطادلة عالية.

تحليل السلامة والتنبؤ بالطفح الجلدي

ويؤثر قياس مسار الطرق على أداء السلامة، ويمثل تحليل السلامة عنصرا حاسما في تصميم التقاطعات، ومساعدة المهندسين على تحديد المخاطر، وتقييم البدائل، والتنبؤ بالأداء الآمن للتصميمات المقترحة، واستخدام أساليب تحليل السلامة الحديثة للبيانات التاريخية المتعلقة بالحطام والنماذج التنبؤية لتقييم السلامة بين الأقسام.

تحليل البيانات

وتوفر بيانات التحطم التاريخي معلومات قيمة عن مشاكل السلامة في التقاطعات القائمة، ويقوم المهندسون بتحليل تقارير التحطم لتحديد الأنماط المتصلة بنوع التحطم، وشدة، وتوقيت اليوم، والظروف الجوية، والعوامل المساهمة، وتشمل أنواع التحطم المشتركة بين الشقوط تحطمات في نهاية المطاف (ويتصل في كثير من الأحيان بالتوقيت غير المتوقع أو توقيت الإشارة)، وتحطم الزوايا (ومنها على نحو ما هو أبعد نوع من الارتباكات غير الملائمة بين المسافات اليسرى).

The type of traffic control affects the type of collisions. Signalized intersections tend to have more rear-end crashes but fewer severe angle crashes compared to unsignalized intersections. Understanding these relationships helps engineers select appropriate traffic control types and design features to address specific safety concerns.

أساليب دليل السلامة على الطرق السريعة

ويقدم دليل السلامة على الطرق السريعة، الذي نشره المعهد الأسترالي للملاحة الجوية والفضاء، أساليب تستند إلى العلم لتقدير تواتر حدوث التحطم وشدة مختلف أنواع المرافق والبدائل التصميمية كمياً، ويشمل هذا الدليل نماذج التنبؤ بمختلف أنواع التقاطع، مما يتيح للمهندسين تقدير تواتر التحطم المتوقع استناداً إلى أحجام حركة المرور، والسمات الأرضية المعالمية، وخصائص مراقبة الحركة، وتساعد هذه التنبؤات على مقارنة الأداء الآمن للبدائل التصميمية وتحديد التحسينات الفعالة من حيث التكلفة.

وتستخدم أساليب الإدارة السليمة للمواد الكيميائية مهام أداء السلامة التي تتصل بتواتر التحطم إلى حجم حركة المرور والمتغيرات الأخرى، إلى جانب عوامل تعديل التحطم التي تضبط التنبؤات استنادا إلى سمات قياسية جغرافية محددة وقابلية للتنفيذ، فعلى سبيل المثال، تحدد معاملات التضخم المناخي كمي لآثار السلامة على سمات مثل الممرات ذات الارتفاع اليسرى، والضوء، والكاميرات الحمراء، والزاوية المتقاطعة، يمكن للمهندسين تقدير مدى سلامة التصميم المناسب.

تحليل نقاط النزاع

ويمكن أن يؤدي كل تقاطع إلى عدة أنواع مختلفة من الصراعات العنيفة، ويمكن تخفيض إمكانية حدوث هذه الصراعات فعلا إلى حد كبير عن طريق توفير المسافات المناسبة وضوابط المرور المناسبة، ويحدّد تحليل نقاط النزاع بصورة منهجية المواقع التي تعبر فيها مسارات المركبات أو تدمجها أو تنفصل فيها، مما يخلق فرصا محتملة للتحطم.

وهناك تقاطع تقليدي يضم أربعة أرجل يضم 32 نقطة نزاع: 16 نزاعا معبرا، و 8 نزاعات كبيرة، و 8 نزاعات متفرقة، وتقلل الدوارات بشكل كبير من نقاط النزاع إلى 8 نقاط لجولة واحدة (4 ربيع، و 4 انحرافات، و صفر من النزاعات)، وتفسر أداء السلامة الأعلى لها، ويمكن أن تؤدي التعديلات في تصميمها، مثل تقييد بعض التحركات، أو إضافة مسارات، أو تغيير مراقبة حركة المرور، إلى الحد من عدد نقاط النزاع وتحسين السلامة.

اعتبارات التشييد والرسوم

وقد تحتاج التقاطعات المعقدة إلى بناء مرحل للحفاظ على تدفق حركة المرور، وضمان إمكانية وصول معدات صيانة الإشارات وإزالة الثلج إلى جميع المناطق، ويمثل الإلغاء التدريجي للتشييد اهتماما هاما في تصميم التقاطعات، ولا سيما بالنسبة للمشاريع التي تعدل التقاطعات القائمة التي تخدم أحجام حركة المرور الكبيرة.

صيانة حركة المرور أثناء البناء

ويجب أن تحافظ مشاريع إعادة البناء على تدفق حركة المرور والسلامة أثناء البناء، مع السماح للمتعاقدين بإكمال العمل بكفاءة، وهذا يتطلب في كثير من الأحيان اتخاذ تدابير مؤقتة لمراقبة حركة المرور مثل الإشارات المؤقتة، والمنازل، والتحولات في الممرات، والحد من الحدود القصوى للسرعة، وينبغي أن تقلل خطة الإنشـاء التدريجي إلى أدنى حد من مدة التعطلات الرئيسية، وأن تحافظ على وصول المركبات في حالات الطوارئ، وأن توفر أماكن آمنة للمشاة وحامين وحاملي الدراجات.

فالتشييد المستقر يسمح بأن تظل أجزاء من التقاطع قيد التشغيل بينما يجري بناء أجزاء أخرى، مثلا، يمكن إعادة بناء نهج واحد بينما يستمر حركة المرور في استخدام النهج الأخرى، ثم تحول البناء إلى النهج التالي، وتمتد هذه الاستراتيجية فترة التشييد الإجمالية، ولكنها تقلل من الآثار على حركة المرور والأعمال التجارية المتاخمة، ويجب أن تكفل خطة التصفية توفير القدرة الكافية لكل مرحلة، والحفاظ على السلامة، وتتيح التقدم المنطقي إلى المراحل اللاحقة.

المراقبة المؤقتة للزئبق

وينص الجزء 6 من اتفاقية ماتو ديموتو بشأن مكافحة الاتجار غير المشروع وغير المنظم على معايير لمراقبة الحركة المؤقتة في مناطق العمل، بما في ذلك توجيه محدد للعمل في مناطق التقاطعات، ويجب أن تتناول خطط مراقبة الحركة المؤقتة التوقيع، وعلامات التمريض، وأجهزة توجيه الحركة، ومراقبة حركة المرور خلال مراحل البناء المختلفة، كما يحمي مراقبة الحركة المؤقتة العمال، ويحافظ على تدفق حركة المرور، ويمنع حدوث حوادث تحطم في منطقة العمل.

وقد يلزم توفير إشارات مؤقتة أثناء البناء لمراقبة حركة المرور من خلال تشكيلات متداخلة معدلة، ويجب تصميم هذه الإشارات وتوقيتها على النحو المناسب للظروف المؤقتة، مع وضوح الرؤية والتوقيت المناسب، وتوفر الإشارات المحمولة مرونة في ظروف البناء المتغيرة، ولكنها تتطلب الرصد والصيانة المنتظمين لضمان التشغيل السليم.

التكنولوجيات الناشئة والاتجاهات المستقبلية

ولا يزال تصميم التقاطعات يتطور مع تعزيز التكنولوجيا واحتياجات النقل المتغيرة، إذ بدأت المركبات المجهزة بالأجهزة الآلية، والنظم المتقدمة لإدارة حركة المرور، وخدمات التنقل الجديدة تؤثر في كيفية تصميم المهندسين وتشغيل التقاطعات.

الرقابة الإيجابية على الإشارات

وتستخدم نظم مراقبة الإشارات التكييفية الكشف عن حركة المرور في الوقت الحقيقي لتكييف توقيت الإشارات باستمرار استنادا إلى الطلب الحالي، خلافا للإشارات التقليدية الثابتة أو المصورة التي تتبع أنماط محددة سلفا، تُفضي النظم التكيّفية إلى تحقيق الحد الأدنى من التأخير وتعظيم الناتج، ويمكن لهذه النظم أن تحسن العمليات بشكل كبير خلال الحوادث أو الأحداث الخاصة أو غيرها من الظروف التي تعطل أنماط حركة المرور العادية.

ويتطلب تنفيذ مراقبة الإشارات التكييفية وجود نظم متطورة للكشف، وهياكل أساسية للاتصالات، وقدرات التجهيز المركزي، وتشمل الفوائد خفض التأخير، وتحسين التقدم، وانخفاض الانبعاثات، وتحسين الاستجابة للظروف المتغيرة، غير أن النظم التكييفية تتطلب الرصد والصيانة المستمرين لضمان التشغيل السليم، وقد لا توفر فوائد في جميع المواقع.

تكنولوجيا المركبات الموصل بها

وتتيح تكنولوجيا المركبات المرابطة للمركبات الاتصال بالهياكل الأساسية والمركبات الأخرى، وتتيح فرصا جديدة للسلامة والعمليات المتقاطعة، ويمكن أن توفر الاتصالات بين المركبات والهياكل الأساسية معلومات عن مرحلة الإشارة والتوقيت للوصول إلى المركبات، مما يتيح تقديم المشورة السريعة التي تساعد السائقين على الوصول إلى المراحل الخضراء، ويمكن لهذه التكنولوجيا أن تقلل من التوقفات، وتخفض الانبعاثات، وتحسن تدفق حركة المرور.

وتشمل تطبيقات السلامة نظما للإنذار بالتقاطعات تحذر السائقين من النزاعات المحتملة مع المركبات الأخرى أو المشاة أو السيركات، ونظرا لأن تكنولوجيا المركبات ذات الصلة تصبح أكثر انتشارا، فإن التصميم المتقاطع قد يتطور للاستفادة من هذه القدرات، مما قد يتيح إمكانية تقليل المسافات المرئية أو تشكيلات قياسية جغرافية مختلفة عندما يمكن للمركبات الاتصال إلكترونيا.

النظر في المركبات المستقلة

وقد تغير المركبات المستقلة في نهاية المطاف الافتراضات الأساسية المتعلقة بتصميم التقاطعات، ويمكن أن تعمل هذه المركبات بأقصر من بعد المسافات، وأن تستجيب بسرعة أكبر للإشارة، وأن تنسق التحركات مع المركبات المستقلة الأخرى، وفي بيئة مستقلة تماما، قد لا تتطلب التقاطعات إشارات المرور على الإطلاق، مع قيام المركبات بالتفاوض على حق المرور من خلال الاتصالات بين المركبات والمركبات.

غير أن الفترة الانتقالية التي تتقاسم فيها المركبات المستقلة والقائمة على الإنسان الطريق تطرح تحديات كبيرة، ويجب أن تستوعب تصميمات التقاطع كلا النوعين من المركبات، مما قد يتطلب وضع علامات معززة على الرصيف، والتوقيع، وغير ذلك من السمات لدعم أجهزة الاستشعار المستقلة للمركبات، ويجب على المهندسين أن ينظروا في كيفية عمل التصميمات خلال فترة الانتقال الممتدة هذه مع الحفاظ على المرونة الكافية للتكيف مع تطور التكنولوجيا.

عملية التطبيق والتصميم العملي

ويتطلب التصميم المتقطع الناجح تطبيقا منهجيا للمبادئ والحسابات والمعايير التي نوقشت في هذا الدليل، وتتبع عملية التصميم عادة تسلسلا منطقيا من جمع البيانات عن طريق التصميم النهائي، مع تعدد عمليات التكرار والتنقيح على طول الطريق.

تحديد نطاق المشروع وجمع البيانات

وتبدأ عملية التصميم بتحديد أهداف المشروع والقيود والمتطلبات بوضوح، ويشمل ذلك تحديد المشكلة التي يتعين حلها (عدم كفاية القدرات، والاهتمام بالسلامة، وتأثير التنمية)، وفهم السياق المجتمعي وشواغل أصحاب المصلحة، ووضع معايير للتصميم، ويوفر جمع البيانات الشاملة الأساس للتحليل والتصميم، بما في ذلك أحجام المرور، وتاريخ التحطم، والظروف الجغرافية القائمة، والقيود على حق الدخول، والمرافق، والسمات البيئية، والمدخلات المجتمعية.

التنمية البديلة والتقييم

A capacity analysis requires accurate traffic data and analysis. Traffic data collection, specifically turning movement counts, should be performed in accordance with established standards. After the traffic volumes are collected, determine the future growth and establish future design volumes. Next perform the analysis using Synchro, Highway Capacity Software, or other approved analysis software packages. Engineers typically develop multiple alternatives that address project objectives through different approaches, such as adding lanes, modifying traffic control, or implementing alternative intersection designs.

ويتم تقييم كل بديل على أساس معايير متعددة تشمل أداء السلامة، والكفاءة التشغيلية، والتكلفة، والآثار على حق المرور، والآثار البيئية، وقبول المجتمعات المحلية، ويساعد هذا التقييم على تحديد البديل المفضل الذي يميز بين الأهداف والمعوقات المتنافسة على أفضل وجه، ويكفل إشراك الجمهور أثناء التقييم البديل معالجة الشواغل المجتمعية وبناء الدعم للتصميم المختار.

التصميم والتوثيق التفصيلي

وبمجرد اختيار البديل المفضل، يمضي المهندسون في تصميم مفصل، ووضع خطط بناء تحدد كل عنصر من عناصر القياسات الجغرافية، وميزة مراقبة الحركة، وهيكل الصرف، والعنصر الآخر، وتشمل هذه المرحلة الحسابات النهائية لجميع عناصر التصميم، وإعداد رسوم تفصيلية، ووضع مواصفات، وتقديرات كمية، وتقديرات التكاليف، ويجب تنسيق التصميم مع شركات المرافق العامة، ومشغلي السكك الحديدية، والوكالات الأخرى التي قد تتأثر مرافقها.

وتوفر وثائق التصميم سجلا للقرارات المتعلقة بالتصميمات، والحسابات، والافتراضات التي تدعم أعمال التشييد والتعديلات المقبلة، وهذه الوثائق أساسية للاستثناءات من التصميم، والتطهير البيئي، واكتساب الحق في الوصول، وإدارة التشييد، كما توفر وثائق الثورة حماية المسؤولية عن طريق إثبات أن التصميم استند إلى مبادئ هندسية سليمة ومعايير مناسبة.

الاستنتاج والموارد الإضافية

وتشكل حسابات ومعايير التصميم المتقاطع الأساس التقني لإنشاء مرافق نقل آمنة وفعالة ومستدامة، وقد استطلع هذا الدليل الشامل العناصر الأساسية لتصميم التقاطعات، من تحليل حجم الحركة وحسابات القدرات إلى التصميم الجغرافي، وتوقيت الإشارة، ومتطلبات مسافة البصر، واعتبارات السلامة، ويتطلب التصميم المتقاطع الناجح تدوين هذه العناصر التقنية مع النظر في السياق المجتمعي، واحتياجات المستعملين، والقيود العملية.

ويجب أن يظل مهندسو النقل متوازا مع المعايير المتطورة والتكنولوجيات الناشئة وأفضل الممارسات في تصميم التقاطعات، ويوفر الكتاب الأخضر للرابطة، ودليل القدرات على الطرق السريعة، ودليل الأجهزة الموحدة لمراقبة المرور، ودليل السلامة على الطرق الرئيسية، توجيهات ذات حجية ينبغي الرجوع إليها من أجل إجراءات ومعايير التصميم التفصيلية.() وتكمل أدلة التصميم الحكومية والمحلية هذه الموارد الوطنية مع متطلبات وممارسات محددة الولاية.

For additional information and professional development in intersection design, engineers can access resources from organizations such as the American Association of State Highway and Transportation Officials, the Institutee of Transportation Engineers, the Transportation Research Board[FT

ومع استمرار تطور نظم النقل مع التكنولوجيات الجديدة، وتغيير أنماط السفر، وزيادة التركيز على الاستدامة والإقامة المتعددة الوسائط، سيظل تصميم التقاطعات مجالا ديناميا وصعبا، وسيتوافر للمهندسين الذين يتقنون الحسابات والمعايير الأساسية، مع بقاءهم قادرين على التكيف مع الابتكار، القدرة على خلق تقاطعات تخدم مجتمعاتهم المحلية بأمان وكفاءة منذ عقود قادمة.