Superelevation: Hesaplamalar, Standartlar ve Pratik Örnekler

Superelevation, aynı zamanda otoyol bankacılığı olarak da bilinir, otoyolda kritik bir tasarım elemanıdır ve kayaklama, rollover kazaları ve sürücü rahatsızlıklarını azaltmak için, genel yol güvenliği ve operasyonel verimliliği artırmak yardımcı olur.Bu kapsamlı kılavuz, temel ilkeleri, hesaplama yöntemleri, tasarım standartları ve pratik uygulamaları sırasında modern yol kenarındaki süperleştirmenin risklerini azaltmak için gereklidir.

Superelevation'ın Temellerini Anlayın

Bir araç eğri bir yol boyunca seyahat ettiğinde, otoyol yüzeyinin dışına iten yüzde yüz kuvvetle deneyimliyor, doğru karşıtlamalar olmadan, bu daha sonraki kuvvet, özellikle daha yüksek hızlarda veya eğrilerle kayak yapmak için araçlara neden olabilir. Superelevation bu meydan okumayı yol kenarından yükselterek, yerçekimi yönlendirme kuvvetlerini teşvik etmeye yardımcı olan bir bankacılık açısı yaratarak, araçları dışsal etkiyi karşı koymaya yardımcı olabilir.

Süperelesyon kavramı, bir yüzyıldan fazla ulaşım tasarımında kullanılıyor, demiryolu raylarından modern otoyollara ve yarış pistlerine kadar uzanan uygulamalarla. birincil hedef, aracın ağırlığının alt bileşeni arasında bir denge yaratmaktır (bankaya doğru) ve dış sental kuvvet, araçların sadece lastik-pavementa az güvenmesine izin vermek için yol açıyor.

Etkili süperetleme tasarımı, tasarım hızı, eğri yarı, araç özellikleri, kaldırım sürtünme, iklim koşulları ve sürücü davranışları dahil olmak üzere birden çok faktör için dikkate almalıdır. Tasarım süreci, güvenlik, konfor ve pratik inşaat kısıtlamaları arasında en uygun bir denge elde etmek için bu değişkenleri dikkatli bir şekilde dikkate alır.

Superelevation Design'ın Arkasındaki Fizik

Süperleştirme hesaplamalarını anlamak için, temel fizikleri anlamak önemlidir. Bir araç sabit bir hızda yatay bir eğri aracılığıyla seyahat ettiğinde, eğrinin merkezine doğru yönlendirilen yüzde yüzripetal ivme deneyimliyor.Bu hız, aracın yönünü değiştirmek ve iki kuvvetle sağlanır: lastikler ve kaldırım arasında daha sonra sürtünme ve bankalı yol kenarından kaynaklanan normal kuvvetin yatay bileşeni.

Bir kolda bir kol üzerinde hareket eden kuvvetler

Bir araçta süper bir eğriyi hareket ettirir. Aracın ağırlığı dikey olarak yerçekimi nedeniyle dikey olarak davranır. Bir bankalı yüzeyde, bu ağırlık iki bileşene çözülebilir: bir perpendiculara yol kenarındaki (normal bileşen) ve bir tane yüzeye paralel (gösteren bileşen) davranır.

Aslında aracın geri dönüş noktasında deneyimlenen bir sahte güç, aracın dışına veya dışarıya doğru hareket etmesi gerektiği konusunda, aracın belirli bir süper güç için hızdan daha hızlı veya daha yavaş seyahat etmesine neden oluyor.

Equilibrium Hız ve Side Friction

Süperelesyon oranı ve eğri yarıçapının herhangi bir kombinasyonu için, bir aracın daha sonra sürtünmeye güvenmeksizin eğriyi gezebileceği bir denge hızı vardır. Bu hızda, normal kuvvetin yatay bileşeni, tam olarak gerekli olan sentripetal kuvvet dengesine doğru dengeyi dengelemek için daha hızlı hareket ettiğinde, yan sürtünme dışlama işlemine devam etmelidir.

Yan sürtünme faktörü, lastik özellikleri, lastik koşulları ve araç hızı dahil olmak üzere birçok değişkene bağlıdır. Tasarım standartları genellikle tasarım hızı arttıkça, daha yüksek hızlarda daha düşük hızlarda daha düşük hızlarda artışları dikkate alınarak maksimum yan sürtünme gücü anlamına gelir.

Supereletion Hesaplama Yöntemleri ve Formulas

Süperelesyon tasarımı için temel denklem süperelesyon oranı, yan faktörlü, tasarım hızı ve eğri yarık ile ilgilidir. Bu ilişki, yatay bir eğri aracılığıyla seyahat eden bir araçta hareket eden güçlerin dengesinden kaynaklanmaktadır.

Temel Superelevation Equation

Süperelesyon tasarımında kullanılan birincil formül:

[0]e + f = V2 / (g × R)).

Nerede:

Bu denklem, tasarım kısıtlamalarına bağlı olarak değişkenlerin herhangi biri için yeniden düzenlenebilir. Çoğu pratik uygulamada, tasarım hızı ve eğri yarısı bilinir veya önceden belirlenmiş ve denklem gerekli süperelesyon oranını belirlemek için kullanılır.

Farklı Birim Sistemleri için Alternatif Formülasyonlar

metrik birimlerle çalışırken ve saatte kilometrede ifade edilen tasarım hızıyla, formül yeniden yazılabilir:

[0]e + f = V2 / (127 × R)).

V nerede /h ve R metrede. Ünite dönüşümü ve çekimsel hız (127 ⁇ 3.62 × 9.81) ile sabit 127 sonuç.

Ayakta saatte ve yarı yarıya hızlanan imparatorluk sistemi için, formül şu şekilde:

[0]e + f = V2 / (15 × R)).

V'nin amfi ve R'de olduğu yerde, uygun birim dönüşümleri için sabit 15 hesap (15 ⁇ 1.4672 × 32.2).

Superelevation Rate

Belirli bir eğri için gerekli süpereletion oranını hesaplamak için, denklem yeniden düzenlenmiştir:

[FONT=0) = (V2 / (g × R) - f).

Bu değerler, en güvenli şekilde, en güvenli şekilde dayanıklı bir şekilde, tasarım hızlarına dayanan en yüksek çözünürlükteki tablo veya grafiklerden elde edilir.The side drag faktör (f) genellikle gerekli süperetleme oranını hesaplamak için yapılır. ancak tasarım uygulamaları genellikle süperetleme ve sürtünme arasındaki daha dengeli bir şekilde dağıtmayı içerir.

Asgar Radius Hesaplamaları

Süperleştirme denklemi, maksimum süperleştirme ve sürtünme değerleri uygulanırken verilen bir tasarım hızı için minimum yarıçap belirlemek için de kullanılabilir:

[FONT:0) R[DÜT:2)[[DÜye: 2) = V2 / (g × (e)max|[DÜye ait)

Bu hesaplama, önerilen yatay kuyrukların kabul edilebilir süperetle tasarım hızını yerine getirebilmelerini sağlamak için ön tasarım aşamasında önemlidir.En az değerden daha küçük olan Curves, tasarım hızlarını veya süpereletion oranlarının pratik sınırları aşılmasını gerektirir.

Superelevation için Tasarım Standartları ve Kılavuzları

Çeşitli organizasyonlar ve ulaşım ajansları süperelement tasarımı için kapsamlı standartlar ve kurallar kurdular. Bu standartlar, farklı yol sınıflandırmaları ve tasarım koşulları için mühendislere yardımcı olmak için ayrıntılı prosedürler, tablolar ve grafikler sağlar.

AASHTO Kılavuzları ve Standartları

ABD'de yol tasarımı için birincil referans olarak bilinen Amerikan Devlet Otoyolları ve Sokaklar Geometrik Tasarım Üzerine Bir Politika", ABD'de yollama tasarımı için birincil referans olarak bilinen Green Book olarak bilinen "AASHTO" yönergeleri, tavsiye edilen maksimum oranları, yan sürtünme faktörleri ve dağıtım yöntemleri dahil olmak üzere geniş kapsamlı prosedürler sunar.

AASHTO standartlarına göre, maksimum süperleştirme oranları genellikle düşük hızlarda kaybolarak bankadan% 12'ye kadar değişir. İklim koşullarına, araziye ve alan tipine (rural veya şehir). Sık sık buz ve kar ile bölgelerde, sıcak iklimlerdeki bazı kırsal alanlar% 4'e kadar hızları % 12'ye kadar yükseltebilirken, düşük hızlarda ısıtılır.

AASHTO, çeşitli tasarım hızları için maksimum yan sürtünme faktörlerini belirten ayrıntılı tablolar sunar. Bu değerler genellikle hız artışları olarak azalırken, yüksek velokasyonlardaki düşük lastik-pavement etkileşimi yansıtacak şekilde azalır. Örneğin, 30 mph (50 km/h), maksimum yan faktör 0.17 olabilir, 70 mph (110 km/h), 0.10'a indirgenebilir.

Uluslararası Tasarım Standartları

Farklı ülkeler kendi tasarım standartlarını geliştirdiler, bu da özellikle de benzer temel ilkelere dayanan bazı değerler ve prosedürlere göre değişebilir. Avrupa standartları, bireysel ulusal yol yetkilileri tarafından yayınlananlar gibi, genellikle% 6 ile% 8 arasında maksimum süperleştirme oranları belirtilmektedir.

[0] Kanada'nın Sınırlama Birliği[Dönetici] (TAC) Kanada yollarına benzer geometrik tasarım kılavuzları sunar, ancak Kanada koşulları ve uygulamaları için uygun hale gelir. Avustralya standartları, Austroads ve Bridges (RB) tarafından yayınlanan Tasarım Kılavuzundan gelen İngiliz standartları ilgili bağlamlara göre karşılaştırılabilir.

Maksimum Süperleştirme Oranı Seçme

Bir proje için maksimum süperleştirme oranı seçimi, eğime karşı çıkamayan eğriye doğru kaydırılabilir. İklim birincil bir konudur, çünkü icy veya kary koşulları, yüksek bankalı eğrilere seyahat eden araçlar için tehlike yaratır.Böyle durumlarda, araç eğimin içine doğru kaydırabilir.

Terrain tipi, bazen daha yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş araç, sık sık sık duraklama ve dik yamaçlar inşa etme zorlukları nedeniyle seçime etkiler.Kental karşı kırsal bağlamda da önemli ölçüde, kentsel alanlarda genellikle daha düşük birincil oranları (% 4 ila 6%) kullanarak, daha yavaş hareket eden araçların ve biyokücuların varlığına ihtiyaç duyar.

Yavaş hareket eden araçların frekansı başka bir konudur. Düzenli olarak kamyonların tırmanmasını sağlayan yollar veya tarımsal ekipman, düşük hızlarda bankalı eğrileri azaltmak için en düşük maksimum süper kurtarma oranlarından yararlanabilir.

Superelevation Dağıtım Yöntemleri

Tasarım standartları genellikle bu iki bileşeni dengelemek için daha sonraki kuvvet talebini dağıtmak için birkaç yöntem sunar.AASHTO, bu iki bileşeni dengelemek için her biri farklı felsefeleri açıklar.

Yöntem 1, en yüksek değerlerine bağlı olarak süperelasyon ve sürtünme arasında tutarlı bir ilişki sürdürmeye çalışan bir eğrilik dağıtımını içerir. Yöntem 2, en yüksek değere sahip olan bir doğrusal dağıtım için süperetleme ve sürtünme kullanır. Yöntem 3, en yüksek değere benzer bir eğrilik sağlar.

Bu yöntemler arasındaki seçim tasarım felsefesine bağlıdır, bazı ajanslar, daha dengeli bir yaklaşım ararken, diğerlerinden daha dengeli bir yaklaşım ararlar. Yöntem 5 genellikle basitliği ve oldukça düzgün bir şekilde süperelesyon oranlarının ilerlemesi nedeniyle kullanılır.

Superelevation Transition Design

Normal bir taçlanmış veya çapraz-sloped otoyol bölümü tamamen batıl bir bölümle geçiş, eğri tasarımının kritik bir yönüdür. Bu geçiş, sürücü rahatsızlığına neden olabilecek bir şekilde, araç istikrarsızlığına veya drenaj problemlerine yol açabilecek bir değişiklikten kaçınılmalıdır.

Superelevation Runoff Length

Süperleştirme koşusu, yol kenarındaki değişimin normal bir bölümden tamamen batıl bir bölüme geçmesi için gerekli olan bir yol uzunluğudır.Bu uzunluk, tasarım hızı, şerit sayısı döndürmek dahil olmak üzere birkaç faktöre bağlıdır ve geçişte toplam değişiklik gerektirir.

AASHTO, minimum süperelesyon hıza dayanan ve açık kenar yüksekliklerine bağlı olarak yapılan değişimleri hesaplamak için masalar ve formüller sunar. Genel ilke, açıklanma ve merkezi (veya rotasyon eksenleri) arasındaki göreceli gradientin tasarım hızına bağlı olarak% 0,8'den 0.8'e kadar değişmemesi gerekir.

En az runoff uzunluğu formülü kullanarak hesaplanabilir:

[FONT=0)L = (w × {{e) / {{[DÜT:1][/FONT][/FONT:2][DÜDÜDÜDÜye Olmayanlar[Üyeler)

Nerede:

Tangent Runout Length

Süperelesyon tükenmeden önce, normal taç veya haç eğim kaldırıldı, sıfır eğimli bir bölüm oluşturmak (küreselliğe doğru şişirmek) Bu geçiş için gerekli olan uzun süre boyunca değiştirilebilir. Tangent runout uzunluğu genellikle normal eğimi aynı oranda kaldırmak için gerekli olan süre olarak hesaplanmıştır.

Normal bir taçla iki-kane yol boyunca, Tangent runout, tüm yol kenarındaki bölümün düz olana kadar taç geri döner.Bu uzunluk genellikle normal eğim oranına göre ve aynı göreceli gradient kriterini süperele alma işlemi olarak takip eder.

Rotation of Rotation

rotasyonun ekseni, yüksek devre geçiş sırasında açılan bölüm rotasyonu sırasındaki uzun çizgidir. Ortak seçenekler, merkez hattı veya seyahat etmenin dış kenarı hakkında rotasyon içerir.

Merkezi rotasyon, rakipsiz otoyollar için en yaygın, çünkü dış kenardaki yükseklik değişikliğini en aza indirir ve simetriyi korur. bölünmüş otoyollar için, her yol genellikle kendi merkezi veya içerideki kenar rotasyonu hakkında döndürülür.Inside edge rotasyonu, dış kenardaki yükseklik değişikliğini en aza indirmek için, dış kenarda olduğu gibi, dış kenar rotasyonu kontrol etmek veya mevcut koşulları kontrol etmek için özel koşullarda kullanılabilir.

Superelevation Transition

Tasarım standartları, süperelesyon geçişinin eğriye göre nerede olduğuna dair rehberlik sağlar. Genel olarak, tanjantın üçte biri tamamen eğriye yerleştirilirken, süperelesyon koşusu tanjan ve eğrinin kendisi arasında dağıtılır.

Geçiş, tam süperelesyonun gerekli olduğu noktadan önce tamamlanmalıdır, bu genellikle dairesel eğrinin başladığı spiral geçişler için.Devrimler için, süperelesyon runoff genellikle spiral uzunluğu ile koordine edilir, tam süperelesyon başlar.

Superelevation Design'da Özel Düşünmeler

Çeşitli özel durumlar, bileşik eğriler, ters eğriler, düşük hızlı şehir sokaklar ve kesişimler dahil olmak üzere süperelesyon tasarımına yönelik değiştirilmiş yaklaşımlar gerektirir.

Bileşikler ve Ters Curves

Bileşik eğrileri, farklı radii ile aynı yönde iki veya daha üst üste dairesel eğrilerden oluşur.Tarımsal eğriler önemli ölçüde farklı olduğunda, her eğri farklı bir süperetleme oranı gerektirir. Bu oranları arasındaki geçiş, süperelesyon oranlarındaki farkın küçük olması durumunda, tek bir orta oran hem eğrileri hem inşaatı basitleştirmek ve sürücü konforunu artırmak için kullanılabilir.

Bir ara eğrileri, bir ara ya da normal bir parça olmadan yön değiştiren, şu anda bu geçiş için gerekli olan tek bir yönde bankacılıktan diğerine geçiş yapmak gerekir ve bu, ilk eğriden geçiş yapmak, düz veya normal bir şekilde taçlandırılmak için süperelasyon uygulamak gerekir.

Low-Speed Urban Streets

Şehir sokakları 45 mph (70 km/h) altında tasarım hızları ile genellikle düşük süperleştirme oranları kullanıyor veya şehir ortamında tamamen hafif eğriler üzerinde durabiliyor. Bu yaklaşım, kentsel sokakların araç hareketlerinin ötesinde çok sayıda işleve hizmet ettiğini, ya da sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık bakım yolları kullandığını kabul ediyor.

Kentsel eğriler için tasarımcılar, taleplerin güvenli sınırlar içinde kaldığı düşük hızlarda (örneğin, drenaj için% 2) tamamen yan sürtünmeye güvenmekten ziyade, taleplerin güvenli sınırlar içinde kaldığı yerlerdeki hafif eğriler için kabul edilebilir.

Intersections'ta Süperelevation

Intersections, süpereletion tasarımı için eşsiz zorluklar sunuyor, özellikle de yatay bir eğri yakın veya kesişim alanı içinde bulunuyor.Hazır araçların varlığı, durdurulan araçlar ve trafik sıkışıklığı uygulamasını zorlar. Tasarım uygulaması genellikle süperelevation geçişlerinden kaçınıyor ve kavşak alanlara doğru sürekli bir haçı sürdürüyor, tercihen drenaj için normal eğim.

Bazanlar yakın kavşaklara yakın olduğunda, süperelesyon geçiş, kesişen araçların ve trafik kontrol cihazlarının görünürlüğünü etkilemez.

Bölünmüş Karayolları ve Çoklane Olanaklar

Her bir seyahat yönünde ayrı yol yolları ile bölünmüş otoyollar, süperetreasyon tasarımında özel bir göz önünde bulundurmaktadır.Her yol bağımsız olarak, bu iki yönde, özellikle keskin eğriler için farklı profil notlarına neden olabilir. medyan genişliği iki yol kenarında eğime kadar değişebilir.

Multilane tesisleri için, aynı yöndeki tüm şeritler genellikle tek bir uçak olarak birlikte hareket edilir, tüm şeritler boyunca sürekli bir eğim korur.Bu yaklaşım inşaatı basitleştirir ve tüm şeritlerdeki sürücüler için tutarlı koşullar sağlar. Ancak, çok geniş yol yolları özel tedavi gerektirir, çünkü düzelme genişliği boyunca toplam yükseklik farkı sınırlamak için farklı eksenler.

Pratik örnekler ve Vaka Çalışmaları

Pratik örneklerle ilgili olarak, gerçek dünya senaryolarında süperelesyon tasarım ilkeleri ve hesaplamaları uygulamanıza yardımcı olur.

Örnek 1: Kırsal Oto Curve Design

Bölge için en yüksek süpervizör hızı 100 km/h (62 mph) ve 400 metre yarı yarıya (,312 feet) bir yarıkağı ile yatay bir eğri olarak göz önünde bulundurulur. Bölge için maksimum süpervizyonu % 8 (0.08), çünkü bu tasarım hızı için en yüksek yan faktör AASHTO yönergelerine göre 0.11'dir.

metrik formülü kullanarak: e + f = V2 / (127 × R)

e + f = (100)2 / (127 × 400) = 10.000 / 50,800 = 0.197

Yöntem 5 (linear dağıtım) kullanıyorsanız, eğrinin en az yarıçapına göre keskinliğinin oranını hesaplayacağız. Bu tasarım hızı için maksimum süperleştirme ve sürtünme ile minimum yarıçap:

R)min[[Dönem: 1) = (100)2 / (127 × (0.08 + 0.11) = 10.000 / 24.13 = 414 metre

Gerçek yarıçap (400 m) en az bir yarıdan (414 m) daha az olduğundan, bu eğri% 8'in en yüksek süper iletkenliği oranını gerektirecektir.

f = 0.197 - 0.08 = 0.117

Bu sürtünme faktörü (0.117), mevcut süper iletkenlik ile tasarım hızı için çok keskin olduğunu gösterir. Tasarımcının eğri yarıyı artırmak, tasarım hızını azaltmak veya koşulları izin verirseniz daha yüksek bir süperleştirme oranını kullanmak için onay vermesi gerekir.

Örnek 2: Kentsel Arterial Curve

Bir kentsel arter caddesi 60 km/h (37 mph) bir tasarım hızına sahiptir ve 250 metre (820 feet) bir yarıklık ile yatay bir eğri içerir. Bu yargıdaki kentsel alanların maksimum süpersisyon oranı% 6 (0.06) ve bu hızda en yüksek yan sürtünme faktörü 0.15'dir.

metrik formülü kullanarak: e + f = V2 / (127 × R)

e + f = (60)2 / (127 × 250) = 3,600 / 31750 = 0.113

Bu tasarım hızı için minimum yarı:

R)min) = (60)2 / (127 × (0.06 + 0.15)) = 3,600 / 26.67 = 135 metre

Gerçek yarıçap (250 m) en az yarıdan daha büyük olduğundan, eğri en az süperetleme ile tasarlanabilir. lineer bir dağıtım yöntemi kullanarak, uygun süperelesyon oranını hesaplayabiliriz.For eğris flatter than minimum half, the superelevation rate can be rateed based on the degree of curvature.

Bir makul yaklaşım, en yüksek yarı gibi rahat bir değere kadar sürtünme için çözmek olacaktır (0.075):

e = 0.113 - 0.075 = 0.038 veya 34.8

Bu süperleştirme oranı yaklaşık% 4'ün, kentsel koşullar için en yüksek izinli oran içinde ağır bir şekilde dayanıklılığa güvenmeyen rahat bir tasarım sağlayacaktır.

Örnek 3: Superelevation Transition Hesaplama

Yüzde 8'lik süpereletion ile yukarıdaki kırsal otoyol örneği için, geçiş uzunluğunu hesaplamamız gerekiyor. 3.6-meter (12-foot) şeritler ve normal bir taç% 2 (% 1) Merkezden 100 km/h.

Merkezin rotasyonu için, dış şerit için geçiş toplam değişikliği -% 1'den (% +8'e kadar (merkezden yukarı) +% 9 veya 0.09 toplam değişikliği.% 0.5'lik bir göreceli gradient kullanarak:

Runoff uzunluğu L = (3.6 × 0.09) / 0.005 = 0.324 / 0.005 = 64.8 metre

Superelevation runoff uzunluğu için 65 metreye kadar yuvarlanır. Tangent runout uzunluğu, dış şeritteki% 1 taç çıkarmak için gerekliydi:

Tangent runout = (3.6 × 0.01) / 0.005 = 0.036 / 0.005 = 7.2 metre

Tangent runout için 8 metreye kadar. Tüm süperelesyon için normal taçtan toplam geçiş uzunluğu 65 + 8 = 73 metre. Tipik uygulamadan sonra, 8 metre Tangent runout tamamen tangent'a yerleştirilir ve yaklaşık 43 metre uzaktaki 22 metre eğriye kadar olacaktı.

Örnek 4: Freeway Ramp Design

Freeway ramps genellikle ana hatdan daha düşük tasarım hızları vardır ve genellikle nispeten keskin eğriler içerir. 50 km/h (31 mph) ve 60 metre (197 feet) eğriliği ile çıkış rampaları dikkate alınır.

e + f = (50)2 / (127 × 60) = 2.500 / 7,620 = 0.328

En az yarıçap olurdu:

R)min[DÜT:1) = (50)2 / (127 × (0.08 + 0.18) = 2.500 / 33.02 = 76 metre

Gerçek yarıçap (60 m) en az yarının (76 m) daha az olduğunu belirtmekte ve bu eğrinin maksimum süperetleme gerektirdiğini ve hala önemli bir sürtünme talep edecektir:

f = 0.328 - 0.08 = 0.248

Bu sürtünme talebi (0.248) en yüksek izinli değeri (0.18) aşıyor, eğrinin tasarım hızı için çok keskin olduğunu gösteriyor. Tasarımcının ya da tasarım hızını en az 76 metreye kadar artırması veya azaltamaması gerekir.Eğer yarının site kısıtlamaları nedeniyle artırılmadıysa, tasarım hızının eğri kabul edilebilir hale getirilmesi gerekir:

V = √ (127 × R × (e[DÜ:0)max[DÜT:2) + f) = √ (127 × 60 × 0.26) = √1,005 = 44.5 km/h

Bu örnek, geometrik kısıtlamaların istenen işletim hızlarını barındıramayacağı durumlarda ön tasarım aşamasında tasarım hızıyla koordineli eğri yarının önemini göstermektedir.

Superelevation için Yazılım ve Araçlar

Modern otoyol tasarımı, bilgisayar destekli tasarıma (CAD) ve süperetrasyon hesaplamaları ve modellemeyi hesaplamak için özel sivil mühendislik yazılımına dayanıyor. Bu araçlar karmaşık hesaplamaların birçoğunu otomatikleştirip üç boyutlu süper eğrilerin geometrisine yardımcı oluyor.

Civil 3D ve Highway Design Software Software

Autodesk Civil 3D, Bentley Open Roads Tasarımcısı ve Trimble Business Center gibi yazılım paketleri, mühendislerin yatay ve dikey ayarlamaları tanımlamalarına izin verir, maksimum süperleştirme oranları ve sürtünme faktörleri dahil olmak üzere tasarım kriterlerini belirtir ve her eğri için süperele alma oranlarını ve geçiş uzunluklarını otomatik olarak hesaplar.

Yazılım, yüksek çözünürlükteki özellikleri, kontrasepsiyonel geçişleri ve tamamlanmış tasarımdaki üç boyutlu görselleştirmeleri hakkında yapılan ayrıntılı raporlar oluşturabilir.Bu yetenek, konsenspektif özelliklerle çatışmaları, inşaat başlamadan önce de rahatsız edici geçişleri tanımlamaya yardımcı olur.

Sayfa Hesap Hesapları

Daha basit projeler veya ön tasarım çalışmaları için, tablo tabanlı hesaplayıcılar, genellikle AASHTO veya diğer standartlardan temel formüller, tasarım tabloları ve geçiş uzunluklarının otomatik hesaplamaları içerebilir.Görüntü tabanlı hesaplayıcıları hesaplarında etkin bir şekilde performans gösterir ve birçok tasarım görevi için uygundur.

Birçok ulaşım ajansları, belirli tasarım standartlarına ve prosedürlere özelleştirilmiş kendi yay tablo araçlarını geliştirir, projelerde tutarlılık sağlamak ve rutin uygulamalar için tasarım sürecini basitleştirmek.

İnşaat ve Kalite Kontrol

Süperleştirmenin proper inşaatı, amaçlanan tasarım performansı elde etmek için gereklidir. İnşaat sorunları, düzgün geçişler sağlamak, ve süper ilişkili bölümler boyunca yeterli drenaj sağlamak için doğru bir şekilde inşa edilir.

Sing ve Grade Control

Süper ilişkili eğriler için inşaat, tasarlanmış eğimlere doğru inşa etmek için yükleniciler için yeterli bilgi sağlamalıdır. Geleneksel sleme yöntemleri, yol genişliğine ilişkin birden fazla puan için faturaları kesmek veya doldurmanız gerekir. Modern inşaat, otomatik olarak üç boyutlu tasarım modellerine dayanan ekipmanlarını kontrol edebilir.

İnşaat sırasında kaliteli kontrol, inşa edilmiş süpereleksiyonun tasarımla eşleştirildiğini doğrulamak için birden fazla yerde haçları kontrol etmeyi içerir. Tasarım eğiminden gelen Deviations araç işleme ve drenaj performansı etkileyebilir, bu yüzden yakın toleransları korumak önemlidir.

Superelevated Bölümler için Draj Tasarımı

Superelevation önemli ölçüde yol kenarında drenaj kalıpları etkiler. Tamamen batıl bir eğri üzerinde, tüm kenardaki su akışlarında su akışları, drenaj insekiz ve helelerin toplanması ve aktarması için dikkatli bir tasarım gerektiren. geçiş bölgeleri, değişen eğimli alanlar olarak, su akış desenleri değiştiği alanları yaratır.

Tangent runout sırasında, taç kaldırıldığında, düz veya neredeyse düz bir bölüm su düzgün bir şekilde ele alınmamışsa göletlerin uygun uzun süre boyunca sınıflandırılması ve bu alanlarda ek drenaj sağlamaları gerekir.

Pavement Cross Slope Tolerances

İnşaat özellikleri genellikle yüksek hızlı tesisler veya eğriler için eğimler için toleransları içerir. İnşaat yöntemlerinin pratik sınırlamalarını kabul ederken. Ortak toleranslar, eğim oranı için% ±0.3'a kadar ±0.5'e kadar olabilir.

Pasif eğimdeki sistemsel hatalar, sürekli olarak eğimleri diker veya düzer olarak tasarlandığı gibi, amaçlanan geometriden önemli sapmalar oluşturmak için bir araya gelebilir. Kalite kontrol programları, eğim ölçümlerini tanımlamak ve doğru sistematik önyargılar tanımlamak için istatistiksel analizleri içermelidir.

Güvenlik Performansı ve Araştırma Yöntemleri

Süper ilişkili eğrilerin güvenlik performansına yapılan araştırmalar tasarım standartları ve geometrik tasarım ve kaza oranları arasındaki ilişki için değerli bilgiler sağladı.

Crash Oranları Üzerine

Yatay eğriler sürekli olarak Tangent bölümlerinden daha yüksek kaza oranları sergiliyor, eğri keskinliği, tasarım hızı ve diğer faktörlere dayanan artışla, özellikle de koşu-yol ve rollover kazaları için yetersiz süperelesyonla eğrilerin ortaya çıktığını gösterdi.

Süperelesyon eksikliği arasındaki ilişki (özellikle sağlanan ve teorik olarak gerekli süperelesyon arasındaki fark) ve kaza riski birden fazla araştırma çalışmasında araştırılmıştır. Sonuçlar değişirken, özellikle de mevcut olan kaza riski ile ilişkili önemli süperleştirme eksikliğinin daha yüksek olduğu genel bir anlaşma vardır.

Ball Bank Gösterge Çalışmaları

Top bankası göstergesi, süperelesyon ve daha sonra araç yolcularında hızlanan bir cihazdır. Top bankası göstergeleri kullanarak araştırma, daha sonra hız için rahat sınırlar oluşturmaya yardımcı oldu ve tasarım standartlarında kullanılan yan sürtünme faktörlerinin gelişimini etkiledi. Araştırmalar, top banka okumalarının sürücü rahatlığıyla iyi ilişkili olduğunu ve çoğu eşiğin altında okumaların (tipik olarak 8 ila 14 dereceye kadar) sonuçları en fazla sürücülerin rahatlığı için uygun düzeyde kabul edilebilir sonuçlar verdiğini göstermiştir.

Hız Araştırması

Bazlı grafiklerdeki gerçek işletim hızlarına yapılan araştırmalar, sürücülerin gerçek araç hızlarını tahmin etmesini ve yalnızca yayınlanma hız limitlerine güvenmek yerine gerçekçi sürücü davranışını daha hızlı seyahat edebileceğini ortaya çıkardı.Bu davranış, eğriler üzerinde deneyimlenen gerçek sürtünme talebini etkiler. Çalışmaların, tasarımcılara gerçek araç hızlarını tahmin etmesini ve geometrik tasarımın yalnızca yayınlanmak üzere gerçekçi sürücü davranışının yalnızca doğru şekilde tutulmasını sağladı.

Superelevated Curves

Bir yol boyunca uygun süperelesyon sağlamak, devam eden güvenlik ve performans için önemlidir. Pavement rehabilitasyon projeleri, mevcut standartları karşılamak için süperetreasyon sağlamak veya süpereletion ayarlamak için fırsatlar sunar.

Pavement Overlay Effects

Overlays'in mevcut yol yollara uygulanmasına izin verildiğinde, çapraz eğim, aşırılık kalınlığının düzelme genişliğine nasıl değiştiğine dikkat edilmelidir. Üniforma-stickness overlays mevcut haç eğimlerini korur, ancak değişken-toplama aşırılıkları eğimleri veya doğru eksiklikleri ayarlamak için kullanılabilir. Tasarımcılar süperleştirme projelerinin nasıl etkileyebileceğini dikkatle göz önünde bulundurmalıdır ve elde edilen geometrinin güvenli ve işlevsel kalmasını sağlamalıdır.

Zaman içinde birden fazla overlays, aşırılık kalınlığının dış kenardan daha büyük olup olmadığını 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 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

Superelevation Deficiencies

Mevcut eğriler yetersiz süperelesyona sahipken, düzeltme için birkaç seçenek var. En doğrudan yaklaşım, eğriyi uygun süperetle yeniden inşa etmek, önemli toprak işlerini ve yeniden yapılandırmayı içeren bir yaklaşımdır. Daha az maliyetli bir alternatif eğri ve uygun uyarı işaretleri ve danışmanlık hız plakları için tasarım hızını azaltmaktır, ancak bu yaklaşım yüksek hızlı tesislerde kabul edilebilir olmayabilir.

Bazı durumlarda, eğri yarısı gerçek bir şekilde artabilir, süperleştirme talebiyle eğrileri azaltır ve bu önlemler, gelişmiş delineasyon gibi çevresel ve izin verme göz önüne alındığında, rumble şeritler ve yüksek hacimli yüzey tedavileri gibi güvenlik iyileştirmeleri de kaza riskini azaltır.

Future Trends and Emerging Technologies

Araç teknolojisi ve ulaşım sistemlerindeki ilerlemeler süpereleasyon tasarım değerlendirmelerini etkileyecek ve önümüzdeki yıllarda tasarım uygulamaları ile ilgili değişikliklere yol açabilir.

Bağlanmış ve Özerk Araçlar

Bağımlı ve otonom araçların geliştirilmesi (CAV) gelecekteki süperetvasyon tasarım gereksinimleri hakkında sorular ortaya koyar. İki tür operasyona sahip olan otonom araçlar eğrileri sürekli olarak daha fazla insan sürücülerinden dolaşabilir, potansiyel olarak farklı tasarım yaklaşımlarına izin verir.

Araştırma, CAV teknolojisinin, süperelesyon gereksinimleri de dahil olmak üzere geometrik tasarım standartlarını nasıl etkileyeceğini anlamaya devam ediyor. Bazı araştırmacılar, süper hız kontrolünün, süper güçlendirici oranları veya daha sıkı eğrileri azaltabileceğini önerirken, diğerleri insan sürücülerine sahip tasarımlara ihtiyacı vurgularken ve sistem hataları veya beklenmedik koşullar için yeterli güvenlik marjlarını sağlamaları gerektiğini ileri sürmektedir.

Gelişmiş Pavement Materials

Yüksek çözünürlükte yüzeyler ve gelişmiş malzemelerin geliştirilmesi, süperelesyon tasarımında kullanılan faktörleri etkileyebilir. Bazı ajanslar, mevcut sürtünme ve iyileştirme güvenliği artırmak için eğrilerde yüksek hacimli yüzey tedavileriyle deney yaptılar.Eğer bu tür tedaviler standart uygulama haline gelirse, tasarım prosedürleri, gelişmiş sürtünme özellikleri için dikkate alınabilir, potansiyel olarak verilen bir tasarım hızı için süpervizör eğrileri veya keskin eğrileri azaltılabilir.

İklim Değişikliği Tahminleri

İklim değişikliği bazı bölgelerde süperetleme tasarım kararlarını etkileyebilir. Tarihsel olarak sık sık buz ve kar, en düşük en düşük süperleştirme oranlarının seçilmesine yol açan bölgeler, kış şiddetini azaltabilir ve gelecekteki tasarımlarda daha yüksek oranda oranları düşünebilir.

Sonuç ve En İyi Uygulamalar

Superelevation tasarımı, doğrudan güvenlik, konfor ve operasyonel performansı etkileyen otoyol geometrik tasarımın temel bir yönüdür. Başarılı süperetleme tasarımı, temel fizikleri anlamak, uygun hesaplama yöntemleri uygulamak, belirlenen tasarım standartlarını takip etmek ve her projenin belirli bağlamını göz önünde bulundurmak.

Süpereletion tasarımında en iyi uygulamalar, iklim ve bağlamda uygun maksimum süperleştirme oranları seçmek, projelerde tutarlı tasarım yöntemlerini kullanarak, sürücü konforları için yeterli geçiş uzunluğu sağlamak, drenaj tasarımı ile süpereleating superelevation, ve inşaat sırasında kaliteli kontrol sağlamak. Tasarımcılar ayrıca tasarım kriterleri oluştururken, yalnızca yayınlanma hız limitlerine güvenmek yerine işletim hız araştırma ve gerçek sürücü davranışını dikkate almalıdır.

Düzenli inceleme ve tasarım standartlarının güncellenmesi, yeni araştırma bulgularına dahil olmak ve koşulları değiştirmek için uyum sağlar. Ulaşım ajansları süpervizör tasarım prosedürlerine açık rehberlik sağlayan kapsamlı tasarım kılavuzlarını sağlamalıdır, örneğin çalışma örnekleri ve özel vaka tedavileri de dahil olmak üzere. Tasarım mühendisleri için eğitim programları uygun süpereleksiyon tasarımının önemini vurgulamalı ve hesaplama yöntemleri ve tasarım yazılımı ile pratik deneyimi sağlamalıdır.

Ulaşım sistemleri yeni teknolojilerle gelişti ve seyahat modellerini değiştirerek, süperleştirme tasarım uygulamaları gelişmeye devam edecektir. Ancak, yol bankacılık aracılığıyla yüzdemli güçlerin temel ilkeleri güvenli ve verimli otoyol tasarımı için merkezi kalacaktır.In application, belirlenen standartlar, ve siteye özel koşullar göz önünde bulundurulmuş tasarımcılar, ulaşım profesyonellerine güvenli ve etkili bir şekilde hizmet eden süper eğriler oluşturabilirler.For additional resources on geometrik tasarım standartları, visit the high-forT:0)