Hızlı yollar için geometrik özellikler tasarlamak, güvenli ve verimli yüksek hızlı yol hattı oluşturmak için gerekli temel ilkeleri, pratik değerlendirmeleri ve detaylı hesaplamaları incelemektir. otoyolların geometrik tasarımı doğrudan araç dinamiklerini, sürücü davranışını ve genel yol performansını etkiler.Bu kapsamlı kılavuz, güvenli ve verimli yüksek hızlı yol yolu oluşturmak için gerekli temel ilkeleri, pratik düşünceler keşfeder.
Yüksek Hızlı Yol Tasarımı Temelleri Anlamak
Yüksek hızlı yol tasarımı, en uygun güvenlik marjlarını korumak için yüksek ve konumlarda seyahat eden araçlara sahip ulaşım altyapısını oluşturmak için sistematik bir yaklaşımla ilgilidir. Bu yol yollarının geometrik özellikleri, öngörülebilir, rahat ve güvenli seyahat deneyimleriyle sürücüleri sağlamak için uyum içinde çalışmalıdır.
Yeşil Kitap, ABD'deki otoyollar ve tüm işlevsel sınıflandırmaların sokakları için geometrik tasarım standartları ve yönergeleri oluşturan AASHTO'nun kapsamlı politika belgesidir. Bu temel belge, ABD'deki otoyol tasarımcıları için birincil referans olarak hizmet vermektedir, kanıt tabanlı kriterler geniş araştırma ve alan testleri yoluyla gelişmiştir.
Tasarım süreci, tasarım hızı, trafik hacim projeksiyonları ve işlevsel sınıflandırma gibi temel parametreleri oluşturmaya başlar. Tasarım hızı sürücü bekleme hızıyla tutarlı olmalıdır.Bu ilke, yol geometrisinin sürücü beklentileriyle uyumlu olmasını sağlar, hızla ilgili kazaların olasılığını azaltır ve genel yol performansı geliştirmeyi sağlar.
Hız ve onun Eleştirel Rol
Tasarım hızı, bir yol tasarlandığında, tüm geometrik tasarım elemanları için temel olarak hizmet eden en güvenli hızdır. Bu temel parametre geometrik tasarımdaki her yönü etkiler, yatay eğri radii'den uzak gereksinimlerine kadar tasarım hızları seçmek zorundadır.
Serbest ve kırsal arter gibi yüksek hızlı tesisler için, tasarım hızları genellikle saatte 60 ila 80 mil arasında değişmektedir. Ancak, bu tasarım hızı 50 mph'den daha az olmamalıdır. Seçilen tasarım hızı, tüm geometrik özelliklerin yasal çalışma hızları için yeterli güvenlik marjlarını sağlamasını sağlamak için eşit veya geçmelidir.
Tasarım hızı minimum eğri radii dahil sayısız geometrik elementi etkiler, gerekli manzara mesafeleri, süperetleme oranları ve dikey eğri uzunlukları. Yüksek tasarım hızları düzelme eğimleri, daha uzun görüş mesafeler ve daha kademeli geçişler geometrik elementler arasındaki geçişler.Bu bağlantı ilişkisi, tasarım hız seçiminin tüm yol boyunca cascading etkileri anlamına gelir.
Fonksiyonel Sınıf ve Context
Grup, sadece yol yolları ve sokaklar, koleksiyoncular, arterler ve ücretsiz tasarımlar gibi "geleneksel" sınıflandırmaları olmadığını belirtti, ancak bu nedenle, hem de kırsal, kasaba, banliyö, şehir ve şehir çekirdeği gibi geniş çaplı bir dizi sınıflandırmaya cevap vermelidir - bu daha iyi kılavuz geometrik tasarım çabalarının desteklenmesine yardımcı olacaktır.
Yüksek hızlı yollar genellikle ücretsiz, ekspres yollar ve kırsal arterler gibi kategorilere girer. Her sınıflandırma belirli tasarım beklentileri ve standartları taşır. Serbest yolları, kontrollü erişim ve sınıf değişimleri ile, en yüksek tasarım hızlarını ve trafik hacimlerini destekler. Kırsal arterler aynı derecede yüksek hızlarda çalışabilirler, ancak farklı erişim yönetim stratejileri ve geometrik kısıtlamalarla.
Yatay Uyum Tasarım Tasarım Tasarım
Yatay hizalama, otoyolun yolunu yatay düzlemde tanımlar, yatay eğriler tarafından bağlantılı Tangent bölümlerin oluşmasını sağlar. yatay hizalama tasarımı sürücü iş yükü, araç stabilitesi ve yüksek hızlarda genel güvenlik. Proper lineer eğrilik, geçiş elemanları ve ardıl eğriler arasındaki ilişkiyi önemli ölçüde etkiler.
Yatay Curve Temelleri
Yatay eğriler, yatay uçakta eğriler, dönüşlerde güvenlik ve konforları etkiler.Bu eğriler, güvenli ve rahat çalışma koşullarını araçlar için korurken yön değiştirmelerini sağlar. birincil tür yatay eğriler basit dairesel eğriler, eğriler ve spiral geçiş eğrileri içerir.
Geometrik otoyol tasarımı ve hız arasındaki ilişki güvenli yol tasarımı için kullanılan bir eğrinin minimum yarıçapı bölüm 3'ünde gösterilmiştir.The Purk Design of Highways and Streets.The relationship between eğri twin and design speed is basic to safe roadway design.
Aracın eğrileri üzerinde çalışmasını yöneten mekanik yasaları, sürtünme faktörleri, hız ve süperetleme miktarı gibi, bu minimumu kurmaya yardımcı olur.Bir araç ters bir eğri, sentrife kuvveti dışarı atar, aracın dışarıya doğru itilmesi gerekir.Bu güç, otoyol süperisyon ve lastik-pavement sürtünmenin bir kombinasyonu ile karşılaştırılabilir.
Asgar Radius Hesaplamaları
Bir yatay eğri için minimum yarı hıza bağlıdır, maksimum süperleştirme oranı ve maksimum yan sürtünme faktörüdür. Temel olarak basitleştirilmiş eğri formülüdür: f = yan sürtünme faktörü, V = araç hızı, mph, R = eğrilik oranı,% = süperon alma oranı, %. Belirli bir tasarım hızı için minimum yarıçap, e(max) e, f(max) için v = x = x = basitleştirilmiş eğri formülüne göre V = hız.
Yatay eğri tasarımı düzenleyen temel denklem: e + f = V2/(127R), e süperelesyon oranını (dimal), f yan sürtünme faktörü (dimal), V, saatte kilometrede araç hızını temsil eder ve R minimum yarıçap için yeniden ayarlanabilir: R = V2/[127/s)
Örneğin, 110 km/h (yaklaşık 70 mph) bir tasarım hızıyla yüksek hızlı bir yol düşünün;% 0.08 (%8) ve maksimum yan sürtünme faktörü 0.12.
Mühendisler genellikle sürücü konforunu artırmak için hesaplanan minimumdan daha büyük bir eğri sağlar ve ek güvenlik marjları sağlar. Büyükr radii araç yolcuları tarafından deneyimli lateral ivmeyi azaltır ve maksimum sürtünme koşullarına olan bağımlılığı azaltır.
Side Friction Faktörleri
Otoyollar ve Streets, EXHIBIT 8'de gösterilen çeşitli tasarım hızları için en güvenli yan sürtünme faktörleri belirledi ve araç lastiği ile donatılmış yarı iletkenliği yüzeyini araç kıvrımları ile birlikte kurdu.Bu sürtünme gücü, süper güçle birlikte çalışır.
Maksimum yan sürtünme faktörleri tasarım hızı arttıkça azalır. Düşük hızlarda (30-40 mph), maksimum yan sürtünme faktörleri 0.17'ye ulaşabilir, daha yüksek hızlarda (70-80 mph), genellikle 0.10'dan 0.12'ye kadar değişirler. Bu azalma sürücü konfor dikkate alır ve daha yüksek hızlarda mevcut azalır.
Mevcut gerçek sürtünme, yüzey özellikleri, lastik durumu, hava koşulları ve araç özellikleri dahil olmak üzere sayısız faktöre bağlıdır. Tasarım değerleri, ıslak döşeme veya yıpranmış lastik gibi daha az-kutsal koşullar için güvenlik faktörlerini içerir.
Superelevation Design and Application
Superelevation, yüksek hızlı yol tasarımı için en kritik geometrik özelliklerinden birini temsil eder. Superelevation, yolun genişliği boyunca transistördür, yatay bir eğride araç güvenli geçişi kolaylaştırmak için. bankacılık tarafından, süperleştirme yüzde yüzüstü kuvvetlere yardımcı olur ve lastik-pavement sürtünme talebini azaltır.
Süperleştirme Prensleri ve Faydaları
Superelevation, yüksek hızlı operasyonlar için araç eğilimini azaltmak ve daha sonra dış kenarlarını yükselterek, yüksek hızlı operasyonlar için birden fazla fayda sağlar.
Bankacılık süperelesyon ekleyerek araç iki etkisi vardır. Bu nedenle, bir eğri yolda bir araç tutmak için gerekli olan ve dolayısıyla bir eğrinin dışına doğru hareket eden bir araç parçası oluşturur.
Proper supereletion araç stabilitesini artırır, sürücü konforunu azaltır, lastik aşınmasını azaltır ve temizleme stresi azaltır. Güvenli bir şekilde çalışırken daha yüksek hızları eğriler yoluyla korumak için araçlar sağlar. Yeterli süperet olmadan sürücüler hız azaltır veya olumsuz koşullarda mevcut olmayabilir aşırı güçlere güvenmek zorundadır.
Maksimum Süperleştirme Oranları
En büyük süperleştirme oranları iklim, arazi ve geliştirme bağlamında değişir. Bu nedenle, 10'da yüksek çözünürlük ve karar arazilerinde ve kar sınırlarında yüksek çözünürlükte maksimum değeri IRC tarafından belirlenir.% 1'de kar ile bağlı değil, tepe yollarında en yüksek bir artış sınırının %10'u i.e. 1'de 10'da IRC değerleri tarafından tavsiye edilir.
Amerika Birleşik Devletleri'nde, en yüksek süperleştirme oranları genellikle% 4'ten% 12'ye kadar, yerel koşullara bağlı olarak, minimum buz ve kar ile kırsal alanlardan% 10 ila 12'ye kadar, sık sık sık icing koşulları ile alanlar genellikle% 6'ya kadar sınırlandırılabilir. kentsel alanlar yavaş yavaş hareket nedeniyle% 4'e daha fazla kısıtlama yapabilir veya durdurulan araçlar ve ya da yayasa dikkate alabilir.
Maksimum süperleştirme oranı seçimi, minimum eğriyi önemli ölçüde etkiler. Yüksek maksimum süperleştirme oranları belirli bir tasarım hızı için keskin eğrilere izin verir, potansiyel olarak inşaat maliyetlerini ve çevresel etkilerini azaltır. Ancak aşırı süperleştirme araçları için sorunlar yaratabilir ve drenaj sorunları yaratabilir.
Supereletion Hesaplama Yöntemioloji
Süperelesyon tasarımı, birden çok düşünceyi dengelemenin sistematik bir prosedür takip ediyor. Araçlar yatay bir eğride aynı hızda sahip değil, bu nedenle böyle bir durumda, sadece karışık trafik akışı koşulu mevcut.
Standart tasarım prosedürü üç temel adım içerir:
[0]Adım: Eşleştirmeyi Değerlendirmek[Dönlendirmek için)
Adım 1: Tasarım hızının %75'ine karşılık gelen süperelesyonunu hesaplayın ve daha sonra sürtünme rolünü ihmal edin. Bu yaklaşım, trafik akışlarının çeşitli hızlarda seyahat eden araçları içerdiğini kabul eder. Denge süperleştirme formülü: e = V2/(225R), V'nin %75'i tasarım hızını temsil eder.
Örneğin, 100 km/h ve eğri yarıçap 500 metre hız ile: e = (75)2/(225 × 500) = 5,625/112,500 = 0.050 veya 5.0%
Hesaplanan süperleştirme en yüksek izinli oranın altındaysa, bu değer doğrudan kullanılabilir.If it expires the maximum, move to Step 2.
[0]Adım 2: Tasarım Hızına Giriş Talepleri ).
2. Adım: E = emaximum ve daha sonra damevren 'f' değerini bulun.If, f 0.15, sonra f = 0.15. tam tasarım hızını ve maksimum süperelesyon kullanarak, gerekli sürtünme faktörü hesaplayın: f = V2/(127R) - e max.
Önceki örneği% 7'nin maksimum süpersüresyonu ile devam edin (0.07): f = (100)2/(127 × 500) - 0.07 = 10.000/63500 - 0.07 = 0.157 - 0.07 = 0.07 = 0.07 = 0.087.
Hesaplanan sürtünme faktörü (0.087) en yüksek izin verilen değerden daha az (tipik olarak 0.15), tasarım maksimum süperleştirme kullanarak kabul edilebilir.
[[0)Adım: Tasarım Hızlandırmasını Sağlamak[Dönetici:0)
Adım 3: Şimdi f = 0.15, e = emaximum ve gerçek hızın otoyolda sağlanacağı öğrenilir. Vdesign Vactual, sonra hız limitleri işareti sağlayarak hızları kısıtlar.Bu son kontrol, süperelevation ve maksimum sürtünme kombinasyonunun tasarım hızını destekleyebilmesini sağlar.
Superelevation Transition and Runoff
Sıfırdan (flat) süperelesyondan tam süperelesyondan geçmek için gerekli olan mesafe, normal Crown (NC)'den geçişin tam olarak tahmin edilebilir bir şekilde gerçekleşmemesidir.
Süperleştirme geçişi iki bileşenden oluşur: Tangent runout ve süperelement runoff. Tangent runout, yanlı eğimi kaldırmak için gerekli olan uzundur (normal taoping kısmı eğriden uzak). Superelevation runoff, bir seviyedeki çapraz bölümden tam süperleştirmeye ihtiyaç duyulan ek uzunluktır.
Geçiş uzunluğunın basit bir eğri yarısı, P.C. veya P.T. için bir spiral eğri L, spiral geçiş eğrilerinin uzunluğu olarak aynıdır.
Süperleştirme değişikliği oranı sürücü konforunu ve araç istikrarını etkiler. Aşırı hızlı geçişler, yönlendirme zorlukları ve yolcu rahatsızlıklarına neden olabilir. Tasarım standartları, genellikle yol merkezi ve kenar arasındaki en yüksek gradyanıklığı ifade eder.
Atrium Superelevation
Normal taçtan tam süperelevasyona geçiş için iki birincil yöntem vardır: Üst kenardaki merkez ve rotasyon hakkında rotasyon. Yukarıda gösterilen gibi, yoldaki içsel kenar önemli nokta haline geldi. ve de dış kenarlar böyle bir şekilde yükseltildi.
Merkezin hakkında Rotation, bölünmüş otoyollar ve yol yolları dar medyanlarla bölmek için en yaygın yöntemdir. Bu yaklaşım dış kenarı yükseltirken ve iç kenarda daha düşük olan merkezi profilin yükselmesini sağlar.
Üsttekin merkezi yükseltilir. Tüm kaldırım genişliği ve dış omuz, dünyanın ek dolumu ile iç kenarına saygıyla yükseltilebilir.Bu yöntemin yukarıdaki iki dezavantaja rağmen, herhangi bir drenaj problemini içermemektedir.
Transition Curves ve Spiral Design
Geçiş eğrileri, tipik olarak spiraller, tanjant bölümleri ve dairesel eğriler arasındaki eğrilikde kademeli bir değişiklik sağlar. Bu elementler sürücü konforunu ve araç istikrarını sağlayarak direksiyon ayarlamalarını ilerici bir şekilde yerine getirmelerini sağlar.
Amaç ve Faydaları
Spiral geçiş eğrileri yüksek hızlı yol tasarımında çok önemli işlevleri hizmet eder. Sürücülerin dairesel eğrilere girip çıkmalarını sağlamak için doğal bir yol sağlar, direksiyon davranışını doğal olarak çalıştırın.Bir spiralin yarıçapının yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş
Spiraller ayrıca süperelesyona geçiş yapmak için ideal bir uzunluk sağlar.Komşulukta koordineli değişim ve eğim süpervizyonun her noktada eğri yarı yarıya indirdiği konusunda dengeli bir tasarım yaratır.Bu koordinasyon, güzellik talep varyasyonlarını en aza indirir ve genel güvenliği artırır.
Yüksek hızlı tesisler için, spiral geçişler giderek daha önemli hale gelir. 50 mph'nin üzerindeki tasarım hızlarında, spiraller genellikle tüm için önerilir, ancak düz eğri eğriler.
Spiral Curve Geometry
Otoyol tasarımında en yaygın kullanılan spiral, bezoid veya Euler spiraldir. Bu eğri, eğrilik spiral boyunca lineer olarak yükselir. spiral boyunca herhangi bir noktada yarı yarıya doğru orantılıdır.
Anahtar spiral parametreleri spiral uzunluğu (Ls), dairesel eğrinin yarıçapı ( R), ve spiral açısı ( ⁇ ) Üstelleşme geçişini sağlamak ve rahat yönlendirme dinamiklerini sağlamak için spiral uzunluklar genellikle tasarım hızına ve süperelesyon oranındaki değişime dayanmaktadır.
Spiral uzunluğu ve yarıçap arasındaki ilişki genellikle A2 = R × Ls. Bu parametre, farklı eğri radii'de tutarlı spiral geometriyi sağlar. Büyük spiral parametreleri daha hızlı tesisler için uygun geçişleri gösterir.
Sight Distance Gereksinimler
Sight mesafe bir sürücü daha ileri, güvenli işlem için kritik bir şekilde görebilir. Yeterli görüş mesafesi sürücülerin yol koşullarına, diğer araçlara ve potansiyel tehlikelere tepki vermelerini sağlar. Yüksek hızlı yol yolları, yüksek hızlı yollar, yüksek hızlı mesafeleri durdurmak için daha düşük maliyetli tesislerden daha fazla görüş mesafesi gerektirir.
Sight Distance Türleri
Sight mesafe sürücü önünde görünür olan otoyol uzunluğudır. otoyol tasarımında dört tür bir görüş mesafesi vardır. Bunlar, göz mesafesini, karar görüş mesafesini, uzaktan geçiş mesafesini ve kesişim mesafesini içerir.Her tür yol tasarımında özel bir amaç sunar.
Görme mesafesini durdurun (SSD) en temel gereksinimi temsil eder. Bir sürücü için yol kenarında bir nesne algılaması, frenler uygulayarak tepki vermek ve aracı nesneye ulaşmadan önce tamamlamak için tam bir duraka getirin. SSD hıza bağlıdır, sürücü algılama zamanı (tipik olarak 2.5 saniye), araç frenleme yeteneği ve yol yolu sınıfı.
Görme mesafesini durdurma formülü: SSD = 0.278Vt + V2/(254(f ± G)), V'nin km/h'de hız tasarladığı, saniyeler içinde algı-reksiyon zamanı, f frenleme için bir katsadır (daha iyi yükseltmeler için, aşağı sınıflar için negatif).
110 km/h'nin standart varsayımlarla (= 2.5 saniye, f = 0.35) için bir tasarım hızı için: SSD = 0.278 (110)(2.5) + (110)2/(254 × 0.35) = 76.5 + 136.1 = 212.6 metre (yaklaşık 698 feet).
Karar görüş mesafesi karmaşık karar verme durumlarının göz ardı edilmesi dışında daha fazla uzun süre sağlar.Bu konumlar, karmaşık görsel bilgi ile interchanges, büyük kesişimler ve alanları içerir. Karar görüş mesafesi, kararın karmaşıklığına bağlı olarak 1.5 kat daha büyük olabilir.
Sight Distance on yatay Curves
Yatay eğriler, eğimler, binalar veya bitki örtüsü gibi nesneler, sürücünün eğriliğine göz atalım. Gerekli yatay görüş dengesi (HSO) eğri yarı yarıya bağlıdır ve obions yeri.
Belirli bir eğri yarı R için ve gerekli görüş mesafesi S, orta koordineli mesafe M (geceden eğriden gelen perpendicular mesafe hesaplanabilir) hesaplanabilir.Bu mesafe, uygun manzara mesafesini sağlamak için gerekli minimum tespiti temsil eder.
Orta koordineli formülü: M = R (1 - kos(28.65S/R) , S gerekli görüş mesafesi ve R aynı birimlerde hem de eğri yarı yarıya yakın, basitleştirilmiş bir yaklaşımdır: M ⁇ S2/(8R).
Yatay eğrilere uygun bir görüş mesafesini korumak, düzleştirici eğri radii, açık bitki örtüsü veya eğim yapılandırmalarını ayarlamak için uygun bir görüş mesafesi sağlamak, ancak görüş mesafesinin minimum durdurma mesafesine karşı asla uzlaşmaması gerekir.
Sight Distance on Dikey Curves
Dikey eğriler dikey uçakta eğriler, notları etkileyen güvenlik ve konfor vardır. Dikey eğriler yol yol katları birbirine bağlanır ve rest eğrileri üzerinde yeterli görüş mesafesi sağlamak için tasarlanmıştır ve bilgece aydınlatma mesafeleri üzerinde yeterlidir.
Crest dikey eğriler için gerekli eğri uzunluğu notlarda (A) ve gerekli görüş mesafesi (S) ve h2 eğim uzunluğu (S < L) ile aynıdır: L = AS2/(200(h1.0.5 + 0,0,0,8)
Standart göz ve nesne yükseklikleri ile görüş mesafesini durdurmak için, bu basitleştirir: L = AS2/658 (S ile ölçüm birimlerini metre) veya L = AS2/2,158 (ABD'nin özel birimlerini kullanarak)
Sag dikey eğriler, araç başı ışıklarının yol kenarında aydınlattığı gece için yeterli bir görüş mesafe sağlamalıdır. bilge eğriler için gerekli uzunluk genellikle benzer derece değişimleri için crest eğrileri için daha az, ancak drenaj ve sürücü konforları tasarımı yönetebilir.
Dikeyleştirmeler
Sınıf, yolun eğimidir, güvenlik, konfor ve araç performansı etkileyen. Dikey hizalama tasarımı uygun notları seçmek ve onları uygun bir manzara ve sürücü rahatlığı sağlayan dikey eğrilerle ilişkilendirir.
En Az ve Asgari Sınıflar
Yüksek hızlı tesisler için en fazla notlar hız, arazi ve fonksiyonel sınıflandırmaya bağlıdır. Freeways ve ekspresways genellikle seviye ve yuvarlanma arazisinde% 3'e kadar, dik notlarla (yüzde 6 veya% 7'ye kadar) sabit araç hızlarına ve yolcu arabalarının arasındaki hız farkı azaltmaya yardımcı olur.
Asgari notlar öncelikle bir drenaj hesabıdır.Kayıtlı yol yolları, minimum% 0,5'lik bir minimum ağırlık genellikle pozitif drenaj sağlamak için gereklidir. Yeterli eğimli yol yolları, profil puanı seviye olabilir (% 0,05), çünkü haç eğimi drenaj sağlar. ancak, en az% 0,3'ün notları genellikle küçük inşaat varyasyonları ile olumlu drenaj sağlamak için tercih edilir.
Not molaları (başarıdaki değişiklikler) yüksek hızlı tesislerde en azalanmalıdır. Freknt derece değişiklikleri sürücü iş yükünü arttırır ve görüş mesafe kısıtlamaları oluşturabilir. Not değişiklikleri gerekli olduğunda, dikey eğriler düzgün geçişler ve yeterli görüş mesafelerini sağlamak için verilmelidir.
Sınıfların Eleştirel uzunluğu
Uzun devam eden notlar, kamyon hızlarını önemli ölçüde azaltabilir, yolcu otomobilleri ve ağır araçlar arasındaki hız farklarını oluşturabilir. Zaman notları genişletilmiş mesafeler için belirli eşleri aştığında, tırmanma şeritleri trafik akışını ve güvenliğini korumak için garanti edilebilir.
Eleştirel bir not uzunluğu, yükleyici bir kamyonun hızıyla sınırlı bir azalma olmadan çalışabileceği belirli bir yükseltmenin maksimum uzunluğudır.Bu uzunluk, yüksek çözünürlükte ve kamyonların giriş hızıyla değişir. Örneğin,% 3'lük bir derecenin kritik bir uzunluğuna sahip olabilirken,% 500 metrenin kritik bir uzunluğu olabilir.
Notlar kritik uzunlukta aştığında, tasarımcılar yavaş hareket eden araçlar için tırmanma şeritlerini dikkate almalıdırlar. Bu yardımcı şeritler, karşı trafik şeritlerine girmeden kamyonları geçebilmelerine ve trafik akışının verimliliğini artırmasına izin verir.
Yatay ve Dikey Uyum Koordinasyon
Yatay ve dikey hiza arasındaki ilişki, otoyol estetiklerini, sürücü konforunu ve güvenliği önemli ölçüde etkiler. Zavallı koordinasyon beklenmedik manzara mesafe kısıtlamaları yaratabilir, rahatsız edici sürüş dinamikleri ve kaza riski artırmaktadır.
Genel Koordinasyon Prensipleri
Yatay ve dikey hizalamalar, manzarada doğal görünen tutarlı, öngörülebilir bir yol sağlamak için koordine edilmelidir. Sharp yatay eğriler dikey eğrilerin içine veya yakınında yerleştirilmemelidir, çünkü bu kombinasyon sürücüleri için beklenmedik bir koşul yaratır. Benzer şekilde, keskin yatay eğriler drenajın sorunlu olabileceği bilge dikey eğrilerde kaçınılmalıdır.
Yatay hizadaki uzun tanjan bölümler keskin not molalarından ziyade nazik dikey eğrilerle kırılmalıdır. Bu koordinasyon daha estetik bir şekilde hoş bir yol yaratır ve sürücü yorgunluğunu azaltır. Tersine, dikey hizada uzun süreli bölümler sürücü dikkatini korumak ve görsel ilgi sağlamak için nazik yatay eğriler içermelidir.
Yatay eğriler genellikle kinks veya kırık eğrilerin görünüşünü önlemek için dikey eğrilerden daha uzun olmalıdır. dikey ve yatay eğriler çakıldığında, benzer uzunluklara ve eğrilik noktalarının düzgün, akan hizalama oluşturmak için koordine edilmelidir.
Üç-Dimensional Adapt Design
Modern yol tasarımı, koordinatörlüğü değerlendirme araçlarına giderek artan oranda üç boyutlu görselleştirme araçları kullanır. Bu araçlar tasarımcıların yol kenarındaki görünümünü simüle etmesine izin verir, potansiyel görüş mesafe kısıtlamalarını tanımlamak, kafa karıştırıcı görsel cues veya inşaattan önce rahatsız geometrik kombinasyonlar.
Üç boyutlu tasarım, ayrı yatay ve dikey hizalamalardan ziyade bir uzay eğrisi olarak yol kenarındaki bakış açısını düşünüyor.Bu yaklaşım, dünya çalışmasının optimizasyonunu, geliştirilmiş drenaj tasarımını ve geliştirilmiş estetik kaliteyi sağlar. Bilgisayar destekli tasarım yazılımı perspektifi görünümler, sürücü simülasyonları ve uyum kalitelerinin nicel ölçülerini oluşturabilir.
Cross-Section Design Elements
Yol kenarındaki kesit, yolcu araçları, omuzlar, medyanlar ve yan yamaçlar dahil olmak üzere tüm elementleri kapsar. Proper kesit tasarımı, kaçak trafik hacimleri için temeldir, kurtarma alanlarının yanı sıra drenajı yönetmektir.
Lane Genişlikleri
Lane genişlik, trafik şeritinin genişliğidir, kapasiteyi, güvenliği ve rahatlığı etkiler. Yüksek hızlı tesisler genellikle 12 ayak (3.6 metre) şerit genişliğini büyük araçlar için yeterli daha sonra tespit ve yüksek hızlarda sürücü konforunu artırmak için uygundur. Narrower şeritleri daha düşük hızlı tesislerde veya kısıtlanmış kentsel ortamlarda kabul edilebilir olabilir, ancak 11 feet altındaki şeritler genellikle yüksek hızlı yollara tavsiye edilmez.
Wider şeritler, artan kapasite, azalmış kaza oranları ve geliştirilmiş sürücü konforu dahil olmak üzere birkaç fayda sağlar. ancak aşırı geniş şeritler daha yüksek hızları teşvik edebilir ve inşaat ve bakım maliyetlerini artırabilir. şerit genişliği seçimi trafik kompozisyonunu, tasarım hızını ve bitişik nesneler varlığı göz önünde bulundurmalıdır.
Omuz Tasarımı
Omuz genişliği, güvenlik marjı ve acil durdurma alanı sağlamak. Omuzlar engelli araçlar için yer sağlamak, acil araç erişimi, sabit nesnelerden daha sonra tespit ve açık kenar için yapısal destek sağlar.
Yüksek hızlı tesisler genellikle 8 ila 12 feet (2.4 to 3.6 metre) sağ tarafta ve 4 ila 10 feet (1.2 to 3.0 metre) sol tarafta, sol tarafta, düşük trafik operasyonları ile ilişkili Wider omuzlar, yüksek hızlı tesisler için gerekli.
Hızlı kırsal otoyollarda kesintiler kullanılıyorsa, bu yönlendirmeler yüksek hızlarda errant araçları için tehlikeler yaratabileceği konusunda anılır.
Median Design
Medyalar karşıt trafik yolları arasındaki alandır, ayrılık ve güvenlik sağlar. Yüksek hızlı tesislere hizmet eden trafik akışları için kurtarma alanı sağlar, gelecekte genişleyen araçlar için alan oluşturma ve drenaj tesisleri ve trafik kontrol cihazları için yer sağlar.
Median genişlikleri, işlevsel sınıflandırmaya göre yaygın olarak değişir, doğru yol kullanılabilirliği ve güvenlik hususları. Narrow medians (4 ila 10 feet) kısıtlı yerlerde kullanılabilir, ancak genellikle medyan bariyerlerini gerektirir. Wide medians (40 ila 80 feet veya daha fazlası) engellerken önemli bir ayrım ve kurtarma alanı sağlar, ancak daha doğru yoldan gerektirir ve inşaat maliyetlerini artırabilir.
Median bariyerleri genellikle trafik ayrımı ve kanalizasyonu ele almak için yüksek hızlı uygulamalarda kullanılabilir. bariyer seçimi medyan genişliğine, trafik hacimlerine ve hızlara ve kaza tarihine bağlıdır. Beton bariyerleri, kablo bariyerleri ve kiriş güvenlik sistemleri her biri, çeşitli performans özelliklerini içerir.
Tasarım Standartları ve Flexability
23 ABDC 109, Ulusal Otoyol Sistemi (NHS) üzerinde projeler için tasarım standartlarının ABD Dışişleri otoyol departmanlarıyla işbirliği içinde ABD Ulaştırma Bakanlığı tarafından onaylanması gerekir. Devlet otoyolları ve Ulaşım Resmiler Birliği (AASHTO) tarafından yürütülen projeler için tasarım standartların onaylanması gerekir.
AASHTO Yeşil Kitap Çerçeve
AASHTO, "Yeşil Kitap"ın son baskısının, tasarım kriterlerinin katı bir uygulama olduğunu kabul eden geometrik tasarım için güncellenmiş bir çerçeve sunuyor - geçmişten daha esnek, multimodal ve performans tabanlı – tüm otoyol ve sokak kullanıcılarının ihtiyaçlarını karşılamak için çalışan mühendislere ve tasarımcılara rehberlik etmek için, bir proje-proje temelinde.
Performans tabanlı yaklaşım, mevcut geometrik tasarım kararlarının etkilerini göz önünde bulundurmak için gerekli güvenlik ve operasyonel sonuçları yerine getirmeyi amaçlamaktadır.In addition, 2018 Yeşil Kitap, mevcut geometrik hatların tutulmasına ilişkin tam derinlemesine açıklanan projeler kapsamında, mevcut geometrik tasarımın tüm biçimlerine yönelik olarak, mevcut geometrik tasarım kararlarının tüm modları dikkate alınmamalıdır.
Tasarımlar ve Flexability
AASHTO Standartları ile tanışmayan kritik tasarım elemanları onaylanmış bir tasarım istisnası gerektirecektir. Bu kritik tasarım elemanları hız, şerit genişliği, omuz genişliği, köprü genişliği, yapısal kapasite, dikey geçiş, yatay hizalama, dikey hizalama, mesafeyi durdurma, eğimi, süperelesyon, tasarım hayatı ve notları tasarlamaktadır.
Tasarım istisnaları, standart kriterlerin mümkün olmadığını veya maliyetle etkisiz olmadığını belgelemek için resmi bir süreçtir. istisna süreci tasarım kararının belgelenmesini, alternatiflerin ve güvenlik ve operasyonel etkilerin değerlendirilmesini gerektirir.Bu işlem, kalkışların keyfi olarak kabul edilir ve haklı olduğunu garanti eder.
Son ulusal araştırma, devletin Interstate otoyolları da dahil olmak üzere, RR projelerini mevcut serbest bırakmaları veya kriterleri benimsemeleri için daha iyi bir anlayış sağladı.
Pratik Tasarım
Teknik hesaplamalar ve standartlar ötesinde, başarılı yüksek hızlı yol tasarımı, yapılanabilirlik, çevresel etkiler ve maliyet-maliyetçiliği de dahil olmak üzere pratik faktörler dikkate alır.
Terrain ve Dünya Çalışması
Arazi, geometrik tasarım kararlarını önemli ölçüde etkiler. Seviye arazisi, kabul edilebilir notlar ve eğri radii'yi korurken, tasarım istisnalarını ve minimum dünya işleri ile tasarım standartlarını karşılamasını sağlar.Demir arazisi, merkezi kısıtlamaların azaltılmasını ve hacmin dengelemesini gerektirir.
Modern tasarım uygulaması, yerlerin en aza indirgenmesi ve maliyetlerin azaltılması için dengelemeyi ve hacimleri garanti eder. Üç boyutlu tasarım yazılımı, yer işleri için dikey uyum miktarını ve optimizasyonunu dengeleyen yerlerin toplanmasını veya özel kullanım alanlarının kısıtlanmasını sağlar.
Dr.
Dr.Öğrenme tasarımı, uzun vadeli açıklığa ve güvenliği sağlamak için geometrik tasarımla tamamen entegre edilmelidir.Yolda notlar ve eğimler, hidroplanlama ve hızlandırılmış kaldırma bozulmalarına neden olabilir. Dikey eğriler istenmeyen yerlerdeki düşük noktaları oluşturmak için tasarlanmıştır.
Superelevation geçişleri belirli drenaj zorlukları yaratır, otoyolun kısımları geçici olarak yan eğimlere veya düz bölümlere sahip olabilir. Tasarımcılar bu yerleri dikkatli bir şekilde dikkatli bir şekilde değerlendirmeli, ek inlets veya değiştirilmiş geçiş uzunlukları.
Çevre ve Context Hassasiyet
Çağdaş yol tasarımı giderek çevresel stil ve bağlama duyarlı çözümler vurgulamaktadır. Adaptasyon seçimi ıslak alanlara, akışlara, tarihi özelliklere ve diğer hassas kaynaklara en aza indirmek için en aza indirmeli. Geometrik tasarım kararları yol ayak izi etkiler ve dolayısıyla çevresel etkiler boyutunu etkiler.
Düzter yatay eğriler ve daha uzun görüş mesafeler daha geniş açık bölgeler gerektirir ve doğru yol gereksinimleri ve çevresel etkileri artırabilir. Tasarımcılar, çevresel maliyetlere karşı güvenlik ve operasyonel faydaları dengelemeli, proje hedeflerini karşılayan çözümler aramalıdır.
Gelişen Teknolojiler ve Gelecek Yollar
Araç teknolojisi ve trafik yönetimi sistemlerindeki ilerlemeler geometrik tasarım uygulamalarına başlıyor. Connected ve otomatik araçlar sonunda araç, dar şeritler veya değiştirilmiş görüş mesafe gereksinimleri arasında kesintiye uğratabiliyor. Ancak, mevcut tasarım uygulamaları mevcut araç filosunu ve sürücü nüfusunu öngörülebilir bir gelecek için karşılamalıdır.
Akıllı Ulaşım Sistemleri Entegrasyon
Akıllı Ulaşım Sistemleri (ITS), gerçek zamanlı bilgi sürücülerine sağlayarak geometrik tasarımın performansını artırabilir, trafik akışını yönetmek ve olaylara cevap verebilir. Değişken hız limitleri, bazı durumlarda daha agresif geometrik tasarıma izin verebilir. Ancak, geometrik tasarım her zaman amaçlanan gibi çalışmıyor.
Tüm Kullanıcılar için Tasarım
Modern tasarım uygulaması giderek tüm yol kullanıcılarının karşılama ihtiyacını giderek daha fazla tanır, sadece motor araçları değil. Yüksek hızlı yol yolları öncelikle motorlu trafik, yayalar için hükümler, biyosikliistler ve transitler bazı bağlamlarda uygun olabilir. Tüm kullanıcıların tasarım sürecindeki dikkate alınmasına rağmen, bu ilkelerin uygulanması işlevsel sınıflandırma ve bağlamda değişir.
Kalite Kontrol ve Tasarım İnceleme
Ensuring design quality requires sistematik inceleme süreçleri ve kalite kontrol önlemleri gerektirir. Tasarım hesaplamaları, doğruyu doğrulamak için bağımsız olarak kontrol edilmelidir. Üç boyutlu modeller, yatay ve dikey hizalama, yeterli görüş mesafesi ve uygun süperetleme geçişleri için incelenmelidir.
Deneyimli tasarımcılar tarafından yapılan inceleme potansiyel sorunları tanımlayabilir ve inşaattan önce iyileştirme önerebilir. yükleniciler ve inşaat mühendisleri içeren yapılanabilir incelemeler maliyet tasarrufu için pratik inşaat zorlukları ve fırsatları tanımlayabilir. Değer mühendisliği çalışmaları, daha düşük maliyetle eşdeğer veya daha üstün performans sağlayan alternatif yaklaşımlar ortaya çıkarabilir.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Hızlı yollar için geometrik özellikler tasarlamak, araç dinamikleri, sürücü davranışları, tasarım standartları ve pratik kısıtlamalar hakkında kapsamlı bir anlayış gerektirir. temel unsurlar -horizontal eğriler, süpereletion, görüş mesafesi ve dikey hizalama - güvenli, verimli ve rahat yol yolları oluşturmak için birlikte çalışır.
Başarı, yerleşik tasarım ilkelerinin dikkatli uygulanmasına, siteye özgü koşulların ayrıntılı analizine ve rekabet hedefleri arasındaki ticaretten düşünceli bir şekilde dikkate alınmasına bağlıdır. Tasarım standartları temel rehberlik sağlarken, profesyonel yargı belirli durumlar için kritik kalır.
Ulaşım teknolojisi geliştikçe ve toplumsal öncelikler değişir, geometrik tasarım uygulaması adapte olmaya devam edecektir. Ancak, güvenli yol tasarımının temel ilkeleri ve güvenli yol tasarımının temel ilkeleri ilgili kalacaktır. Mühendisler, temel amaç doğrultusunda mevcut standartlar ve araştırmalarla kalmalıdır: Kullanıcıların gelecek yıllarda güvenli ve verimli bir şekilde hizmet eden yol yolları yaratmak.
Geometrik tasarım standartları ve en iyi uygulamalar hakkında bilgi için, ESRAT:0)AASHTO Politikası, otoyolların ve Sokakların Geometrik Tasarımı Üzerine[Döneticileri ve Sokaklar[Döneticileri:2) tarafından yürütülen ve [Düzüksel Otoyol Yönetimi) tarafından gerçekleştirilen profesyonel gelişime izin verilir.TheODTÜSİTAK (Dönetici) Tüm tasarım konularındaki araştırma ve rehberlik işlemlerine ilişkin olarak, 18.