Κεφάλαιο 5. Λειτουργία οδικών στοιχείων: Υπεραστικές οδοί

Transcript

1 Κεφάλαιο 5. Λειτουργία οδικών στοιχείων: Υπεραστικές οδοί Σύνοψη Η παρούσα ενότητα αφορά τη λειτουργία υπεραστικών οδών µε δύο ή περισσότερες λωρίδες κυκλοφορίας. Αρχικά θα περιγραφεί η κίνηση των οχηµάτων στα συγκεκριµένα οδικά στοιχεία και στη συνέχεια θα παρουσιαστεί η µεθοδολογία υπολογισµού του επιπέδου λειτουργίας τους, µέσα από κατάλληλα κυκλοφοριακά µεγέθη. Προαπαιτούµενη γνώση Προαπαιτούµενη γνώση αποτελεί το Κεφάλαιο 2, καθώς χρησιµοποιούνται αρκετές έννοιες οι οποίες ορίζονται και περιγράφονται σε αυτό. 5.1 Υπεραστικές οδοί 4 ή περισσότερων λωρίδων κυκλοφορίας 5. Διατάξεις διατοµών και κίνηση οχηµάτων Οι υπεραστικές οδοί 4 ή περισσότερων λωρίδων κυκλοφορίας έχουν συνήθως 4 ή 6 λωρίδες κυκλοφορίας και στις δύο κατευθύνσεις (2 ή 3 ανά κατεύθυνση) και το όριο ταχύτητας κυµαίνεται µεταξύ 40 και 45 µίλια/ώρα, ενώ σε κάποιες περιπτώσεις φτάνει και τα µίλια/ώρα. Οι συγκεκριµένες οδοί µπορεί να είναι είτε διαιρεµένες µε νησίδα είτε και αδιαίρετες (Εικόνα 5.1). Επιπλέον, µπορεί σε αυτές να υπάρχουν κόµβοι οι οποίοι λειτουργούν µε φωτεινή σηµατοδότηση, αλλά η απόσταση µεταξύ τους πρέπει να είναι µεγαλύτερη ή ίση µε 2 µίλια, ώστε η κίνηση των οχηµάτων να θεωρείται µη διακοπτόµενη. Εικόνα 5.1 Υπεραστικές οδοί 4 λωρίδων κυκλοφορίας (HCM, 2000). Οι βασικές διαφορές τους από τις υπεραστικές οδούς 2 λωρίδων κυκλοφορίας είναι ότι είναι δυνατή η προσπέραση προπορευόµενων οχηµάτων που κινούνται µε χαµηλότερες ταχύτητες µε χρήση του ίδιου ρεύµατος κυκλοφορίας. Επιπλέον, συνήθως έχουν «καλύτερα» χαρακτηριστικά χάραξης, Αντωνίου και Σπυροπούλου 91

2 συµπεριλαµβανοµένης και της οριζόντιας και κατακόρυφης χάραξης. Ανάλογα µε τις επικρατούσες συνθήκες (χάραξη, γεωµετρία, τρόπος ελέγχου) ο τρόπος λειτουργίας τους µπορεί να προσεγγίζει είτε τις συνθήκες λειτουργίας αυτοκινητόδροµων είτε τις συνθήκες λειτουργίας αστικών οδών. Η πρώτη περίπτωση αφορά οδικά τµήµατα τα οποία είναι διαιρεµένα και στα οποία δεν υπάρχουν ισόπεδες προσβάσεις, ενώ η δεύτερη περίπτωση αφορά τµήµατα στα οποία υπάρχουν κόµβοι µε φωτεινή σηµατοδότηση σε αποστάσεις µικρότερες από 2 µίλια. Η κίνηση των οχηµάτων στις υπεραστικές οδούς 4 ή περισσότερων λωρίδων κυκλοφορίας διαφέρει από αυτή στους αυτοκινητοδρόµους εξαιτίας των παρακάτω χαρακτηριστικών: Επιτρέπεται η είσοδος/έξοδος οχηµάτων σε ισόπεδους κόµβους ή παρόδους. Επιτρέπεται η ύπαρξη κόµβων µε φωτεινή σηµατοδότηση. Τα χαρακτηριστικά της χάραξης είναι «χαµηλότερα» (π.χ. ακτίνες καµπυλότητας που δεν επιτρέπουν υψηλότερες ταχύτητες). Οι συνθήκες του περιβάλλοντος χώρου έχουν µεγαλύτερες επιπτώσεις στην κίνηση των οχηµάτων. Αντίστοιχα, η κίνηση εντός αυτών των τµηµάτων διαφέρει από την κίνηση σε αστικές οδούς εξαιτίας των παρακάτω χαρακτηριστικών: Η πυκνότητα των κόµβων µε φωτεινή σηµατοδότηση είναι χαµηλότερη. Η πυκνότητα των κόµβων επί της οδού είναι χαµηλότερη. Τα χαρακτηριστικά της χάραξης είναι «υψηλότερα» (π.χ. κλίση της οδού που επιτρέπει υψηλότερες ταχύτητες). Τα όρια ταχύτητας είναι συνήθως χλµ. υψηλότερα. Η διέλευση πεζών και η στάθµευση είναι ελάχιστη. Με βάση την περιγραφή των χαρακτηριστικών που ορίζουν τις υπεραστικές οδούς 4 ή περισσότερων λωρίδων κυκλοφορίας οι παράµετροι που επηρεάζουν την κίνηση των οχηµάτων είναι κυρίως γεωµετρικά χαρακτηριστικά, τύπος διαίρεσης, πυκνότητα προσβάσεων και η κίνηση βαρέων οχηµάτων. 5. Κυκλοφοριακή ικανότητα Σε υπεραστικές οδούς 4 ή περισσότερων λωρίδων κυκλοφορίας η κίνηση των οχηµάτων εξαρτάται από συγκεκριµένα χαρακτηριστικά που αφορούν τόσο τη χάραξη της οδού και του δικτύου όσο και τις επικρατούσες κυκλοφοριακές συνθήκες. Τα χαρακτηριστικά αυτά επιδρούν στην απρόσκοπτη κίνηση των οχηµάτων, µε αποτέλεσµα να µειώνεται η κυκλοφοριακή ικανότητα και το επίπεδο λειτουργίας της οδού. Όσον αφορά τη γεωµετρία, καθοριστικές παραµέτρους αποτελούν το πλάτος της λωρίδας κυκλοφορίας, η απόσταση από πλευρικά εµπόδια, το είδος διαίρεσης της οδού (πχ νησίδα) και η πυκνότητα των προσβάσεων. Όσον αφορά τα χαρακτηριστικά κυκλοφορίας, καθοριστικά είναι η σύνθεση της κυκλοφορίας σε σχέση µε τα βαρέα οχήµατα και το είδος των χρηστών της οδού σε σχέση µε την οικειότητα που έχουν µε την εξεταζόµενη οδό. Θεωρώντας ότι ισχύουν κάποιες βασικές συνθήκες σε σχέση µε τα παραπάνω χαρακτηριστικά, έχει προσδιοριστεί η κυκλοφοριακή ικανότητα της οδού. Η κυκλοφοριακή ικανότητα σε υπεραστικές οδούς 4 ή περισσότερων λωρίδων κυκλοφορίας κυµαίνεται στις βασικές συνθήκες µεταξύ 1900 ΜΕΑ/ώρα/λωρίδα και 2200 ΜΕΑ/ώρα/λωρίδα και εξαρτάται από την ταχύτητα ελεύθερης ροής σε αυτές (Πίνακας 5.1). Ταχύτητα ελεύθερης ροής (μίλια/ώρα) Κυκλοφοριακή ικανότητα (ΜΕΑ/ώρα/λωρίδα) Πίνακας 5.1 Κυκλοφοριακή ικανότητα σε σχέση µε την ταχύτητα ελεύθερης ροής. Επισηµαίνεται ότι οι τιµές που παρουσιάζονται στον Πίνακα 5.1 αποτελούν µέσους όρους που προκύπτουν από µετρήσεις στο σύνολο της διατοµής. Κατά συνέπεια, είναι δυνατό σε µία λωρίδα να µετρηθούν µικρότερες ή και µεγαλύτερες τιµές από τις αναγραφόµενες. Επιπλέον, στις περιπτώσεις όπου τα Αντωνίου και Σπυροπούλου 92

3 χαρακτηριστικά των οδών αποκλίνουν από τις βασικές αυτές συνθήκες η κυκλοφοριακή ικανότητα των οδών είναι χαµηλότερη. 5. Μεθοδολογία 5..1 Γενικά Η µεθοδολογία που παρουσιάζεται για τον προσδιορισµό του επιπέδου λειτουργίας της οδού αφορά τον προσδιορισµό της στάθµης εξυπηρέτησης στην οποία λειτουργεί η οδός και η οποία καθορίζεται από την ταχύτητα ελεύθερης ροής των οχηµάτων σε αυτήν και από την πυκνότητά της. Στη µεθοδολογία δεν λαµβάνονται υπόψη αρκετές παράµετροι που επηρεάζουν τη λειτουργία της οδού όπως: επιρροή δυσµενών καιρικών συνθηκών, έργων υποδοµής, ατυχηµάτων ή άλλων συµβάντων, σιδηροδροµικών διαβάσεων, στάθµευση στο έρεισµα, µείωση ή αύξηση αριθµού λωρίδων κυκλοφορίας, πιθανές ουρές κατά τη µετάβαση από ένα οδικό τµήµα µε περισσότερες από 2 λωρίδες κυκλοφορίας σε ένα µε 2 λωρίδες κυκλοφορίας, διαφορές µεταξύ διαφορετικών τύπων διαχωρισµού των δύο κατευθύνσεων κυκλοφορίας, ταχύτητες ελεύθερης ροής χαµηλότερες από 45 µίλια/ώρα ή υψηλότερες από 60 µίλια/ώρα, στάθµευση παρά το κράσπεδο, στάσεις λεωφορείων µε σηµαντική συχνότητα, σηµαντικός φόρτος πεζών. Στην περίπτωση όπου ισχύουν οι τρεις τελευταίες συνθήκες εφαρµόζεται διαφορετική µεθοδολογία (για αστικές οδούς). Αντίστοιχα, σε οδούς µη-διακοπτόµενης ροής, στις οποίες η πρόσβαση γίνεται αποκλειστικά από σύστηµα ανισόπεδων προσβάσεων (ραµπών) και παράδροµους, χρησιµοποιείται η µεθοδολογία υπολογισµού του επιπέδου λειτουργίας για αυτοκινητοδρόµους Υπολογισµός ταχύτητας ελεύθερης ροής Η ταχύτητα ελεύθερης ροής (free flow speed FFS) µπορεί είτε να µετρηθεί σε περιπτώσεις όπου η υπεραστική οδός είναι ήδη σε λειτουργία και υπάρχει η δυνατότητα µετρήσεων είτε να εκτιµηθεί µε βάση κατάλληλη σχέση. Για τη διενέργεια µετρήσεων της ταχύτητας ελεύθερης ροής θα πρέπει ο κυκλοφοριακός φόρτος να είναι χαµηλός ή µεσαίος όχι µεγαλύτερος από 1400 ΜΕΑ/λωρίδα/ώρα. Το δείγµα θα πρέπει να αποτελείται από τουλάχιστον 100 επιβατικά οχήµατα και είτε να αφορά όλα τα οχήµατα που διέρχονται από µία χαρακτηριστική διατοµή κατά τη διάρκεια των µετρήσεων είτε να αποτελείται από κάθε νιοστό όχηµα που διέρχεται από τη διατοµή, στη διάρκεια των µετρήσεων. Στην περίπτωση όπου δεν είναι δυνατός ο προσδιορισµός της ταχύτητας ελεύθερης ροής από µετρήσεις, αυτή υπολογίζεται από τη σχέση: FFS = BFFS f!" f!" f! f! FFS: η ταχύτητα ελεύθερης ροής (χλµ./ώρα) BFFS: η βασική ταχύτητα ελεύθερης ροής (χλµ./ώρα) f LW : συντελεστής προσαρµογής για το πλάτος της λωρίδας (χλµ./ώρα) (Πίνακας 5.2) f LC : συντελεστής προσαρµογής για τις πλευρικές αποστάσεις (χλµ./ώρα) (Πίνακας 5.3) f M : συντελεστής προσαρµογής για τον τύπο της διαίρεσης (χλµ./ώρα) (= στην περίπτωση αδιαίρετης οδού, διαφορετικά 0.0) f A : συντελεστής προσαρµογής για την πυκνότητα των προσβάσεων (χλµ./ώρα) (Πίνακας 5.4) Η βασική ταχύτητα ελεύθερης ροής αντιπροσωπεύει την ταχύτητα των οχηµάτων σε συνθήκες ελεύθερης ροής, αν υποθέσουµε ότι τα οχήµατα την προσαρµόζουν µόνο µε βάση την οριζόντια και κατακόρυφη χάραξη της οδού και όχι µε βάση τα άλλα χαρακτηριστικά της οδού (δηλαδή το πλάτος λωρίδας, τα πλευρικά εµπόδια, τον τύπο νησίδας και την πυκνότητα προσβάσεων). Συνήθως, ως βασική ταχύτητα ελεύθερης ροής επιλέγεται η ταχύτητα µελέτης. Η βασική ταχύτητα ελεύθερης ροής µπορεί να εκτιµηθεί και µε βάση το όριο ταχύτητας της οδού. Πιο συγκεκριµένα για οδούς µε όριο ταχύτητας µικρότερο από τα 50 µίλια/ώρα επιλέγεται προσαύξηση κατά 7 µίλια/ώρα και για οδούς µε όριο ταχύτητας µεγαλύτερο ή ίσο µε 50 µίλια/ώρα προσαύξηση κατά 5 µίλια/ώρα. Το πλάτος της λωρίδας επηρεάζει την ταχύτητα ελεύθερης ροής. Πιο συγκεκριµένα, ως βασικό πλάτος λωρίδας έχουν προσδιοριστεί τα 12 πόδια. Πλάτος λωρίδας µικρότερο από αυτό θα έχει ως αποτέλεσµα τη µείωση της ταχύτητας ελεύθερης ροής κατά f LW, όπως ορίζεται στον Πίνακα 5.2. Αντωνίου και Σπυροπούλου 93

4 Πλάτος λωρίδας (πόδια) f LW (μίλια/ώρα) Πίνακας 5.2 Συντελεστής προσαρµογής της ταχύτητας ελεύθερης ροής για πλάτος λωρίδας (f LW ). Ο δεύτερος συντελεστής είναι ο συντελεστής προσαρµογής της ταχύτητας ελεύθερης ροής (f LC ) και αφορά τις πλευρικές αποστάσεις που υπάρχουν από το άκρο του δρόµου (δεξιά πλευρική απόσταση-lc R ) και από τη διαχωριστική νησίδα (ή το µέσο της οδού σε περίπτωση που δεν υπάρχει νησίδα) (αριστερή πλευρική απόσταση- LC L ). Ο συντελεστής αφορά τη συνολική πλευρική απόσταση (TLC) που αποτελείται από το άθροισµα των δύο επιµέρους. Εµπόδια για τα οποία υπολογίζονται πλευρικές αποστάσεις αποτελούν υποδοµές φωτισµού ή σήµανσης, δέντρα, τοίχοι αντιστήριξης κ.ά. Η πλευρική απόσταση από τα πλευρικά εµπόδια µετριέται από το δεξί άκρο της δεξιάς λωρίδας κυκλοφορίας (δεξιά πλευρική απόσταση) ή από το αριστερό άκρο της αριστερής λωρίδας κυκλοφορίας (αριστερή πλευρική απόσταση) ως το κοντινότερο εµπόδιο. Στην περίπτωση που η πλευρική απόσταση είναι µεγαλύτερη από 6 πόδια, τότε η τιµή της απόστασης δίνεται ίση µε 6 πόδια. Κατά συνέπεια, η συνολική πλευρική απόσταση δεν µπορεί να ξεπεράσει τα 12 πόδια. Ο συντελεστής προσαρµογής για την πλευρική απόσταση δίνεται από τον Πίνακα 5.3. Υπεραστικές οδοί 4 λωρίδων κυκλοφορίας Υπεραστικές οδοί 6 λωρίδων κυκλοφορίας TLC (πόδια) f LC (μίλια/ώρα) TLC (πόδια) f LC (μίλια/ώρα) Πίνακας 5.3 Συντελεστής προσαρµογής της ταχύτητας ελεύθερης ροής για πλάτος λωρίδας (f LC ). Ο συντελεστής προσαρµογής για την πυκνότητα των προσβάσεων αντιστοιχεί περίπου σε µείωση 0.25 µίλια ανά ώρα για κάθε πρόσβαση που υπάρχει (στη δεξιά πλευρά της οδού) εντός ενός µιλίου, ανεξαρτήτως του είδους διαίρεσης της οδού και παρουσιάζεται στον Πίνακα 5.4. Πυκνότητα προσβάσεων (αριθμός προσβάσεων/μίλια) f Α (μίλια/ώρα) Πίνακας 5.4 Συντελεστής προσαρµογής της ταχύτητας ελεύθερης ροής για πυκνότητα προσβάσεων (f Α ) Υπολογισµός προσαρµοσµένου κυκλοφοριακού φόρτου (ζήτηση) Ο κυκλοφοριακός φόρτος προσαρµόζεται λαµβάνοντας υπόψη την επιρροή της κίνησης των βαρέων οχηµάτων στην κυκλοφορία και της οικειότητας των οδηγών σε σχέση µε την οδό, και δίνεται από τη σχέση: V v! = PHF N f!" f! v p : ο προσαρµοσµένος φόρτος ζήτησης στις επικρατούσες συνθήκες (ΜΕΑ/ώρα/λωρίδα) V: ο κυκλοφοριακός φόρτος στην εξεταζόµενη διατοµή (στη µία κατεύθυνση) (οχ/ώρα) PHF: ο συντελεστής ώρας αιχµής (ΣΩΑ) συνήθως κυµαίνεται µεταξύ 5-5 N: ο αριθµός λωρίδων κυκλοφορίας στη µία κατεύθυνση Αντωνίου και Σπυροπούλου 94

5 f HV : ο συντελεστής προσαρµογής για τα βαρέα οχήµατα f p : ο συντελεστής προσαρµογής για µη τυπικούς χρήστες της οδού (= για καθηµερινούς χρήστες της οδού, κυµαίνεται συνήθως µεταξύ ) Η κίνηση των βαρέων οχηµάτων επηρεάζει την υπόλοιπη κυκλοφορία και η επιρροή αυτή διαφέρει σηµαντικά ανάλογα µε την κλίση της οδού. Ο συντελεστής προσαρµογής για τα βαρέα οχήµατα ισούται µε: 1 f!" = 1 + P! E! 1 + P! E! 1 f HV : ο συντελεστής προσαρµογής για τα βαρέα οχήµατα P T : η αναλογία φορτηγών και λεωφορείων στη σύνθεση της κυκλοφορίας P R : η αναλογία οχηµάτων αναψυχής στη σύνθεση της κυκλοφορίας E T : ο συντελεστής ισοδυναµίας ενός φορτηγού ή λεωφορείου (Πίνακας 5.5 ή 5.6 ή 5.8) E R : ο συντελεστής ισοδυναµίας ενός οχήµατος αναψυχής (Πίνακας 5.5 ή 5.7) Ο τύπος του αναγλύφου όσον αφορά την κλίση διαχωρίζεται σε γενικό ανάγλυφο, ανωφέρειες και κατωφέρειες. Το γενικό ανάγλυφο αφορά εδάφη µε κλίσεις χαµηλότερες ή ίσες µε 2%, ή εδάφη µε κλίσεις µεταξύ 2% και 3% για µήκος οδού έως µίλια ή εδάφη οποιασδήποτε κλίσης για µήκος οδού µικρότερο από 0.25µίλια. Επιπλέον, το γενικό ανάγλυφο κατηγοριοποιείται ως εξής: Επίπεδο ανάγλυφο (level terrain): αφορά εδάφη κλίσεων µε τέτοια οριζόντια και κατακόρυφη χάραξη στα οποία τα βαρέα οχήµατα µπορούν να διατηρήσουν την ίδια ταχύτητα όπως τα επιβατικά αυτοκίνητα. Συνήθως σε αυτή την κατηγορία ανήκουν τµήµατα οδών µε κλίση µικρότερη του 2%. Λοφώδες ανάγλυφο (rolling terrain): αφορά τµήµατα µε τέτοια οριζόντια και κατακόρυφη χάραξη η οποία έχει ως συνέπεια τη σηµαντική µείωση της ταχύτητας των βαρέων οχηµάτων σε σχέση µε αυτήν των επιβατικών αυτοκινήτων, χωρίς όµως η ταχύτητα αυτή να φτάνει την ταχύτητα αναρρίχησης για σηµαντικό µήκος οδού ή ανά τακτά χρονικά διαστήµατα. Ως ταχύτητα αναρρίχησης ορίζεται η µέγιστη συνεχής ταχύτητα που µπορούν να αναπτύξουν τα βαρέα οχήµατα για να κινηθούν σε ανωφέρειες χωρίς να αναγκαστούν να πραγµατοποιήσουν στάση, και προσδιορίζεται από εµπειρικά στοιχεία. Ορεινό ανάγλυφο (mountainous terrain): αφορά συνδυασµό κλίσεων και οριζόντιας και κατακόρυφης χάραξης που έχει ως αποτέλεσµα την κίνηση των βαρέων οχηµάτων µε ταχύτητα αναρρίχησης σε οδικά τµήµατα µε σηµαντικό µήκος οδού ή ανά τακτά χρονικά διαστήµατα. Στον Πίνακα 5.5 παρουσιάζονται οι συντελεστές ισοδυναµίας για τα βαρέα οχήµατα που κινούνται σε γενικό ανάγλυφο: Τύπος οχήματος Τύπος αναγλύφου Επίπεδο Λοφώδες Ορεινό Φορτηγά και λεωφορεία Οχήματα αναψυχής Πίνακας 5.5 Συντελεστής ισοδυναµίας βαρέων οχηµάτων σε γενικό ανάγλυφο (E T και E R ). Στους Πίνακες 5.6 και 5.7 παρουσιάζονται οι συντελεστές ισοδυναµίας σε ανωφέρειες για φορτηγά/λεωφορεία και οχήµατα αναψυχής αντίστοιχα. Αντωνίου και Σπυροπούλου 95

6 Ποσοστό Μήκος Ποσοστό λεωφορείων και φορτηγών κλίσης (μίλια) 2% 4% 5% 6% 8% 10% 15% 20% 25% 2 > >0.25- >-5 >5-0 >0-0 >0 > >0.25- >-5 >5-0 >0-0 >0 > >0.25- >-5 >5-0 >0 > > >0.30- >-5 >5-0 >0 > > >0.30- >-5 >5-0 > Πίνακας 5.6 Συντελεστής ισοδυναµίας φορτηγών και λεωφορείων σε ανωφέρειες (E T ). Ποσοστό Μήκος Ποσοστό οχημάτων αναψυχής κλίσης (μίλια) 2% 4% 5% 6% 8% 10% 15% 20% 25% 2 > > > >0.25- > > >0.25- > > >0.25- > Πίνακας 5.7 Συντελεστής ισοδυναµίας οχηµάτων αναψυχής σε ανωφέρειες (E R ). Η επίδραση της κατωφέρειας έγκειται στην εφαρµογή πέδησης (οδήγηση σε χαµηλές ταχυτήτες στο κιβώτιο ταχυτήτων) ώστε τα φορτηγά και τα λεωφορεία να µην αναπτύξουν πολύ υψηλές ταχύτητες. Όσον αφορά στα οχήµατα αναψυχής, ο συντελεστής ισοδυναµίας λαµβάνεται ίσος µε σαν η κίνησή τους να Αντωνίου και Σπυροπούλου 96

7 πραγµατοποιείται σε επίπεδο ανάγλυφο. Οι συντελεστές ισοδυναµίας για τα φορτηγά και τα λεωφορεία σε κατωφέρειες παρατίθενται στον Πίνακα 5.8. Ποσοστό κλίσης Μήκος (μίλια) Ποσοστό λεωφορείων και φορτηγών 5% 10% 15% 20% < > 4 >5-6 4 > >6 4 > Πίνακας 5.8 Συντελεστής ισοδυναµίας φορτηγών και λεωφορείων σε κατωφέρειες (E T ) Υπολογισµός επιπέδου λειτουργίας Η ταχύτητα ελεύθερης ροής που έχει υπολογιστεί προσαρµόζεται έτσι ώστε να αντιστοιχεί σε κάποια από τις ταχύτητες ελεύθερης ροής που αποτυπώνονται σε εµπειρικές καµπύλες. Πιο συγκεκριµένα η αντιστοίχιση πραγµατοποιείται ως εξής: Εάν 4 FFS<47.5 τότε θεωρείται FFS=45 µίλια/ώρα Εάν 47.5 FFS<5 τότε θεωρείται FFS=50 µίλια/ώρα Εάν 5 FFS<57.5 τότε θεωρείται FFS=55 µίλια/ώρα Εάν 57.5 FFS<6 τότε θεωρείται FFS=60 µίλια/ώρα Η µέση ταχύτητα κίνησης σε υπεραστική οδό 4 ή περισσότερων λωρίδων κυκλοφορίας ισούται µε την ταχύτητα ελεύθερης ροής FFS, δηλαδή S=FFS για v p 1400 MEA/ώρα/λωρίδα, διαφορετικά δηλαδή για v p >1400 MEA/ώρα/λωρίδα εφαρµόζονται οι παρακάτω σχέσεις: Για FFS=60 µίλια/ώρα, S = 60 0!!!!"##!"" Για FFS=55 µίλια/ώρα, S = !!!!"##!"" Για FFS=50 µίλια/ώρα, S = !!!!"##!"" Για FFS=45 µίλια/ώρα, S = 45 8!!!!"##!""!.!"!.!"!.!"!.!" Τέλος, υπολογίζεται η πυκνότητα των οχηµάτων στην εξεταζόµενη οδό ως: D = v! S D: η πυκνότητα (ΜΕΑ/µίλια/λωρίδα) v p : ο προσαρµοσµένος φόρτος ζήτησης (ΜΕΑ/ώρα/λωρίδα) S: η µέση ταχύτητα κίνησης (µίλια/ώρα) Η στάθµη εξυπηρέτησης της υπεραστικής οδού 4 ή περισσότερων λωρίδων κυκλοφορίας προκύπτει µε βάση τις εκτιµώµενες τιµές της πυκνότητας και ταχύτητας ελεύθερης ροής µε βάση τον Πίνακα 5.9. Αντωνίου και Σπυροπούλου 97

8 Στάθμη εξυπηρέτησης Ταχύτητα ελεύθερης ροής (FFS) (μίλια/ώρα) A όλες >0-11 B όλες >11-18 C όλες >18-26 D όλες >26-35 E Πυκνότητα (D) (ΜΕΑ/μίλια/λωρίδα) >35-40 >35-41 >35-43 >35-45 Η ζήτηση υπερβαίνει την κυκλοφοριακή ικανότητα F >40 >41 >43 >45 Πίνακας 5.8 Στάθµη εξυπηρέτησης υπεραστικής οδού 4 ή περισσότερων λωρίδων κυκλοφορίας. Για υπεραστική οδό τεσσάρων ή περισσότερων λωρίδων κυκλοφορίας που λειτουργεί σε στάθµη εξυπηρέτησης Α-D, οι συνθήκες κίνησης και λειτουργίας είναι ίδιες µε αυτές που περιγράφονται για την κίνηση των οχηµάτων στους αυτοκινητόδροµους (Κεφάλαιο 4). Πιο συγκεκριµένα, η στάθµη εξυπηρέτησης Α αντιστοιχεί σε συνθήκες ελεύθερης ροής, όπου τα οχήµατα είναι απολύτως ανεµπόδιστα στους ελιγµούς που επιθυµούν να πραγµατοποιήσουν, ενώ οι επιπτώσεις συµβάντων απορροφούνται εύκολα. Η στάθµη εξυπηρέτησης Β αντιπροσωπεύει συνθήκες πρακτικά ελεύθερης ροής, όπου η ταχύτητα ελεύθερης ροής διατηρείται, ενώ η δυνατότητα πραγµατοποίησης ελιγµών από τους οδηγούς περιορίζεται ελάχιστα. Επίσης, η ψυχολογική άνεση των οδηγών είναι αρκετά υψηλή, ενώ οι επιπτώσεις συµβάντων απορροφούνται ακόµα εύκολα. Η στάθµη εξυπηρέτησης C αντιστοιχεί σε συνθήκες κίνησης κοντά στην ταχύτητα ελεύθερης ροής. Παρ όλα αυτά, η ελευθερία πραγµατοποίησης ελιγµών των οδηγών περιορίζεται σε αντιληπτό βαθµό, ενώ οι αλλαγές λωρίδας απαιτούν προσπάθεια και εγρήγορση από πλευράς του οδηγού. Οι επιπτώσεις ελαφρών συµβάντων συνεχίζουν να µπορούν να απορροφούνται, αλλά µε τοπική υποβάθµιση της ποιότητας κυκλοφορίας και εµφάνιση ουρών. Η στάθµη εξυπηρέτησης D είναι η στάθµη στην οποία αύξηση του φόρτου οδηγεί σε σηµαντική µείωση της ταχύτητας, ενώ αντίστοιχα αυξάνει η πυκνότητα. Η ελευθερία πραγµατοποίησης ελιγµών από τους οδηγούς περιορίζεται σηµαντικά, περιορίζοντας το επίπεδο άνεσης των οδηγών. Ακόµα και ελαφρά συµβάντα οδηγούν σε δηµιουργία ουρών, καθώς η κυκλοφορία διαθέτει περιορισµένο περιθώριο για την απορρόφηση ανωµαλιών. Ο κυκλοφοριακός φόρτος προσεγγίζει την κυκλοφοριακή ικανότητα µεταξύ στάθµεων εξυπηρέτησης Ε και F. Η κυκλοφοριακή ικανότητα προσεγγίζεται σε διαφορετικές πυκνότητες ανάλογα µε την ταχύτητα ελεύθερης ροής. Πιο συγκεκριµένα, για ταχύτητες ελεύθερης ροής 60 µίλια/ώρα η κυκλοφοριακή ικανότητα προσεγγίζεται σε πυκνότητα ίση µε 40 ΜΕΑ/µίλια/λωρίδα. Αντίστοιχα, για ταχύτητα ελεύθερης ροής ίση µε 45 µίλια/ώρα η αντίστοιχη τιµή της πυκνότητας είναι 45 ΜΕΑ/µίλια/λωρίδα. Η στάθµη εξυπηρέτησης F περιγράφει συνθήκες στις οποίες η ζήτηση υπερβαίνει την κυκλοφοριακή ικανότητα. Σε αυτή την περίπτωση δεν είναι δυνατός ο υπολογισµός της πυκνότητας µε βάση τη µεθοδολογία που παρουσιάστηκε. Ωστόσο, δίνονται τιµές για τα όρια της πυκνότητας µε βάση τις τιµές που έχουν καθοριστεί για στάθµη εξυπηρέτησης E. 5.2 Υπεραστικές οδοί δύο λωρίδων κυκλοφορίας Διατάξεις διατοµών και κίνηση οχηµάτων Οι υπεραστικές οδοί δύο λωρίδων κυκλοφορίας αποτελούν µεγάλο τµήµα του επαρχιακού οδικού δικτύου και παρέχουν προσβασιµότητα σε αποµακρυσµένες περιοχές. Συνδέουν τόσο ορεινούς όσο και πεδινούς οικισµούς και χωριά. Επιπλέον, συνδέουν περιοχές µε υπεραστικές οδούς περισσότερων λωρίδων Αντωνίου και Σπυροπούλου 98

9 κυκλοφορίας. Γενικότερα, τα χαρακτηριστικά χάραξής τους είναι τέτοια που δεν επιτρέπουν υψηλές ταχύτητες ελεύθερης ροής, και οι οδηγοί αναµένεται να κινούνται µε ταχύτητες οι οποίες δεν ξεπερνούν ιδιαίτερα το όριο ταχύτητας. Οι υπεραστικές οδοί δύο λωρίδων κυκλοφορίας διαθέτουν µία λωρίδα κυκλοφορίας ανά κατεύθυνση. Αυτό είναι το χαρακτηριστικό που τις διακρίνει από την κίνηση σε άλλες οδούς και που συσχετίζεται άµεσα µε το επίπεδο λειτουργίας της. Πιο συγκεκριµένα, τα οχήµατα κινούνται εντός της λωρίδας κυκλοφορίας και όταν θέλουν να πραγµατοποιήσουν ελιγµό προσπέρασης προπορευόµενου οχήµατος που κινείται µε χαµηλότερη ταχύτητα θα πρέπει να χρησιµοποιήσουν τη λωρίδα της αντίθετης κατεύθυνσης. Οι υπεραστικές οδοί δύο λωρίδων κυκλοφορίας διαχωρίζονται µε βάση συγκεκριµένα χαρακτηριστικά τους που επιδρούν στην κίνηση των οχηµάτων σε τρεις διακριτές κατηγορίες: Κατηγορία Ι: αφορούν οδούς στις οποίες οι οδηγοί αναµένεται να κινούνται µε σχετικά υψηλές ταχύτητες. Συνήθως αφορούν υπεραστικές οδούς που αποτελούν σηµαντικές υπεραστικές διαδροµές ή συνδέουν µεγάλες εθνικές αρτηρίες και χρησιµοποιούνται από καθηµερινούς χρήστες. Οι οδοί που ανήκουν στη συγκεκριµένη κατηγορία συνήθως εξυπηρετούν διαδροµές µεγάλης απόστασης (Εικόνα 5.2). Κατηγορία ΙΙ: αφορούν οδούς στις οποίες δεν είναι απαραίτητο οι οδηγοί να κινούνται µε µεγάλες ταχύτητες. Αποτελούν οδούς σύνδεσης για υπεραστικές οδούς δύο λωρίδων κυκλοφορίας κατηγορίας Ι ή διαδροµές αναψυχής. Επιπλέον, σε αυτή την κατηγορία ανήκουν οδοί οι οποίες είναι κατασκευασµένες σε ανώµαλο ανάγλυφο (Εικόνα 5.3). Κατηγορία ΙΙΙ: αφορούν οδούς οι οποίες εξυπηρετούν περιοχές που δεν έχουν αναπτυχθεί ιδιαίτερα. Πιθανώς αποτελούν τµήµατα οδών που ανήκουν στις Κατηγορίες Ι ή ΙΙ και που διέρχονται µέσα από µικρές πόλεις ή περιοχές αναψυχής. Σε αυτά τα τµήµατα ο φόρτος αποτελείται τόσο από υπερτοπική όσο και από τοπική κυκλοφορία και η πυκνότητα σε κόµβους που δεν λειτουργούν µε φωτεινή σηµατοδότηση είναι ιδιαίτερα υψηλή σε σχέση µε αντίστοιχους σε υπεραστικές περιοχές. Επιπλέον, τα οδικά τµήµατα της Κατηγορίας ΙΙΙ µπορεί να διέρχονται µέσα από περιοχές αναψυχής µε χρήσης γης αρκετά διασκορπισµένες, και σε αυτή την περίπτωση συνήθως παρουσιάζουν υψηλές πυκνότητες. Τα όρια ταχύτητας σε οδικά τµήµατα Κατηγορίας ΙΙΙ είναι συνήθως χαµηλότερα από αυτά στις οδούς Κατηγορίας Ι και ΙΙ κυρίως ως αποτέλεσµα της αυξηµένης δραστηριότητας γύρω από αυτά (Εικόνα 5.4). Γενικότερα, η διάκριση στις παραπάνω κατηγορίες βασίζεται στη λειτουργία των οδικών αυτών τµηµάτων. Επιπλέον, η κατηγοριοποίηση προκύπτει κυρίως από τα αναµενόµενα χαρακτηριστικά κίνησης των οχηµάτων όπως τα αντιλαµβάνονται οι οδηγοί. Πιο συγκεκριµένα, ένας βασικός υπεραστικός άξονας είναι πιθανό να κατηγοριοποιηθεί ως Κατηγορία ΙΙ στην περίπτωση που είναι σε ορεινό έδαφος και οι οδηγοί αναµένουν να κινηθούν µε χαµηλές ταχύτητες. Εικόνα 5.2 Υπεραστικές οδοί 2 λωρίδων κυκλοφορίας, Κατηγορία Ι (HCM, 2010). Αντωνίου και Σπυροπούλου 99

10 Εικόνα 5.3 Υπεραστικές οδοί 2 λωρίδων κυκλοφορίας, Κατηγορία ΙΙ (HCM, 2010). Εικόνα 5.4 Υπεραστικές οδοί 2 λωρίδων κυκλοφορίας, Κατηγορία ΙΙΙ (HCM, 2010) Κυκλοφοριακή ικανότητα Το βασικό χαρακτηριστικό της κίνησης των οχηµάτων σε υπεραστικές οδούς δύο λωρίδων κυκλοφορίας είναι ότι για να πραγµατοποιηθεί προσπέραση τα οχήµατα θα πρέπει να κινηθούν στο αντίθετο ρεύµα κυκλοφορίας. Αυτό είναι και το βασικό χαρακτηριστικό που καθορίζει την κυκλοφοριακή ικανότητα και κατ επέκταση το επίπεδο λειτουργίας της οδού. Πιο συγκεκριµένα, η δυνατότητα προσπέρασης καθορίζεται κυρίως από δύο παραµέτρους. Η µία παράµετρος είναι το είναι η ορατότητα για προσπέραση, η οποία ουσιαστικά είναι αποτέλεσµα των χαρακτηριστικών οριζόντιας και κατακόρυφης χάραξης, και η δεύτερη παράµετρος είναι η δυνατότητα προσπέρασης, η οποία είναι αποτέλεσµα των διακένων µεταξύ των οχηµάτων στο αντίθετο ρεύµα, άρα του κυκλοφοριακού φόρτου. Όσο αυξάνονται οι περιορισµοί της χάραξης και ο κυκλοφοριακός φόρτος, τόσο µειώνεται και η κυκλοφοριακή ικανότητα της οδού. Το αποτέλεσµα είναι η δηµιουργία φάλαγγας οχηµάτων τα οποία κινούνται µε χαµηλές ταχύτητες πίσω από το προπορευόµενο αργό όχηµα. Καθώς η ικανότητα προσπέρασης µειώνεται σηµαντικά µε την αύξηση του κυκλοφοριακού φόρτου, οι υπεραστικές οδοί δύο λωρίδων κυκλοφορίας χαρακτηρίζονται από τη µοναδική αυτή δυναµική: το επίπεδο λειτουργίας µειώνεται καθοριστικά µε αύξηση των φόρτων, και η λειτουργία τους µπορεί να γίνει «µη αποδεκτή» σε συνθήκες σχετικά χαµηλού βαθµού κορεσµού. Κατά συνέπεια, συνήθως σε τέτοιες οδούς οι κυκλοφοριακοί φόρτοι είναι σχετικά χαµηλοί σε σχέση µε την κυκλοφοριακή ικανότητα. Σε διαφορετικές περιπτώσεις, σχεδιάζονται βελτιώσεις της χάραξης. Η κυκλοφοριακή ικανότητα στις βασικές συνθήκες είναι 1700 ΜΕΑ/ώρα στη µία κατεύθυνση, χωρίς να υπερβαίνει τα 3200 ΜΕΑ/ώρα στο σύνολο της διατοµής. Εξαιτίας της συσχέτισης κυκλοφοριακής ικανότητας και κυκλοφοριακού φόρτου στην αντίθετη κατεύθυνση, όταν η κυκλοφοριακή ικανότητα είναι 1700 ΜΕΑ/ώρα στη µία κατεύθυνση, δεν µπορεί να ξεπεράσει τα 1500 ΜΕΑ/ώρα στην αντίθετη κατεύθυνση. Τέλος, επισηµαίνεται ότι σε µικρά οδικά τµήµατα είναι δυνατό η συνολική κυκλοφοριακή ικανότητα να φτάσει τα 3400 ΜΕΑ/ώρα. Επισηµαίνεται ότι είναι δυνατόν σε µία λωρίδα να µετρηθούν µικρότερες ή και µεγαλύτερες τιµές από τις αναγραφόµενες. Ως βασικές συνθήκες για τις υπεραστικές οδούς δύο λωρίδων κυκλοφορίας θεωρούνται οι παρακάτω: Αντωνίου και Σπυροπούλου 100

11 Πλάτος λωρίδας µεγαλύτερο ή ίσο µε 12 πόδια. Ερείσµατα χωρίς εµπόδια µε πλάτος µεγαλύτερο ή ίσο µε 6 πόδια. Μη ύπαρξη ζωνών απαγόρευσης προσπέρασης. Η κυκλοφορία αποτελείται αποκλειστικά από επιβατικά αυτοκίνητα. Επίπεδο ανάγλυφο. Μη ύπαρξη παρεµπόδισης της κυκλοφορίας (πχ. φωτεινοί σηµατοδότες, ύπαρξης στροφών κ.ά.). Επιπλέον, στις περιπτώσεις όπου τα χαρακτηριστικά των οδών αποκλίνουν από τις βασικές αυτές συνθήκες η κυκλοφοριακή ικανότητα των οδών είναι χαµηλότερη Μεθοδολογία Γενικά Η µεθοδολογία που παρουσιάζεται για τον προσδιορισµό του επιπέδου λειτουργίας της οδού µέσω του µεγέθους της στάθµης εξυπηρέτησης αφορά τον προσδιορισµό της στάθµης εξυπηρέτησης στην οποία λειτουργεί η οδός και η οποία καθορίζεται από τη µέση ταχύτητα κίνησης (Average Travel Speed ATS), το ποσοστό χρόνου σε ακολουθία (Percent Time-Spent Following PTSF) και το ποσοστό ταχύτητας ελεύθερης ροής (Percent of Free-Flow Speed PFFS), αναλόγως της κατηγορίας της οδού. Η µέση ταχύτητα κίνησης ουσιαστικά αντιπροσωπεύει το επίπεδο κινητικότητας στην οδό. Αποτελεί το πηλίκο του µήκους ενός οδικού τµήµατος µε τον µέσο χρόνο διαδροµής των οχηµάτων, εξεταζόµενο σε συγκεκριµένο χρονικό διάστηµα. Το ποσοστό χρόνου σε ακολουθία αντικατοπτρίζει την ελευθερία πραγµατοποίησης ελιγµών και την ευκολία και άνεση στην οδήγηση, στο εξεταζόµενο τµήµα. Αποτελεί το µέσο ποσοστό του χρόνου όπου τα οχήµατα ακολουθούν προπορευόµενα οχήµατα που κινούνται µε χαµηλές ταχύτητες εξαιτίας της µη δυνατότητας προσπέρασης και προσεγγίζει το ποσοστό των οχηµάτων που κινούνται σε φάλαγγες. Καθώς το συγκεκριµένο µέγεθος είναι δύσκολο να εκτιµηθεί, πραγµατοποιείται έµµεση εκτίµησή του µέσω του ποσοστού των οχηµάτων που κινούνται µε χρονικούς διαχωρισµούς χαµηλότερους των 3 δλ., σε αντιπροσωπευτικές διατοµές. Τέλος, το ποσοστό ταχύτητας ελεύθερης ροής αντικατοπτρίζει τη δυνατότητα των οχηµάτων να κινούνται µε ταχύτητες που προσεγγίζουν το όριο ταχύτητας της οδού. Σε οδούς κατηγορίας Ι, τόσο η ταχύτητα κίνησης όσο και η καθυστέρηση που προέρχεται από την απαγόρευση προσπέρασης είναι σηµαντικές για τους οδηγούς. Κατά συνέπεια, για τον προσδιορισµό της στάθµης εξυπηρέτησης οδών κατηγορίας Ι, χρησιµοποιούνται τα µεγέθη της µέσης ταχύτητας κίνησης και του ποσοστού χρόνου σε ακολουθία. Σε οδούς κατηγορίας ΙΙ, η ταχύτητα κίνησης δεν αποτελεί τόσο σηµαντική παράµετρο, κατά συνέπεια ο προσδιορισµός της στάθµης εξυπηρέτησης πραγµατοποιείται µέσω του ποσοστού χρόνου σε ακολουθία. Τέλος, στις οδούς κατηγορίας ΙΙΙ οι οδηγοί δεν αναµένεται να κινούνται µε υψηλές ταχύτητες. Επιπλέον, καθώς το µήκος των τµηµάτων αυτών είναι συνήθως περιορισµένο, η µη δυνατότητα προσπέρασης δεν είναι ιδιαίτερα καθοριστική. Κατά συνέπεια, για τον προσδιορισµό της στάθµης εξυπηρέτησης χρησιµοποιείται το µέγεθος του ποσοστού ταχύτητας ελεύθερης ροής. Η µεθοδολογία αυτή δεν πρέπει να εφαρµόζεται σε περιπτώσεις ύπαρξης κόµβων µε φωτεινή σηµατοδότηση ή σε τµήµατα στα οποία υπάρχουν φωτεινοί σηµατοδότες σε απόσταση µικρότερη ή ίση µε 2µίλια Υπολογισµός µέσης ταχύτητας κίνησης Η ταχύτητα ελεύθερης ροής (free flow speed FFS) µπορεί είτε να µετρηθεί σε περιπτώσεις όπου η υπεραστική οδός είναι ήδη σε λειτουργία και υπάρχει η δυνατότητα µετρήσεων είτε να εκτιµηθεί µε βάση κατάλληλη σχέση. Για τη διενέργεια µετρήσεων της ταχύτητας ελεύθερης ροής θα πρέπει ο κυκλοφοριακός φόρτος να είναι χαµηλός ή µεσαίος όχι µεγαλύτερος από 200 οχ/ώρα συνολικά στη διατοµή. Το δείγµα θα πρέπει να αποτελείται από ένα τυχαίο δείγµα τουλάχιστον 100 επιβατικών οχηµάτων. Οι µετρήσεις θα πρέπει να πραγµατοποιηθούν στην κατεύθυνση στην οποία γίνεται η ανάλυση. Αν δεν είναι δυνατός ο προσδιορισµός της ταχύτητας ελεύθερης ροής σε συνθήκες χαµηλού κυκλοφοριακού φόρτου, πραγµατοποιούνται µετρήσεις οι οποίες προσαρµόζονται µε βάση την παρακάτω σχέση: Αντωνίου και Σπυροπούλου 101

12 FFS = S!" v f!",!"# FFS: η ταχύτητα ελεύθερης ροής (µίλια/ώρα) S FM : µέση ταχύτητα κίνησης όπως προέκυψε από το δείγµα (µίλια/ώρα) v: συνολικός κυκλοφοριακός φόρτος και στις δύο κατευθύνσεις κατά τη διάρκεια των µετρήσεων (οχ/ώρα) f HV,ATS : συντελεστής προσαρµογής για βαρέα οχήµατα (για υπολογισµό ATS) παρουσιάζεται στην ενότητα Αν δεν είναι δυνατή η διενέργεια µετρήσεων για την ταχύτητα ελεύθερης ροής, τότε χρησιµοποιείται κατάλληλη σχέση για την εκτίµησή της, µε την οποία προσαρµόζεται η ταχύτητα ελεύθερης ροής βάσης µε βάση το πλάτος λωρίδας και οδοστρώµατος και την πυκνότητα των προσβάσεων. Η ελεύθερη ροή FFS = BFFS f!" f! FFS: η ταχύτητα ελεύθερης ροής (µίλια/ώρα) BFFS: η βασική ταχύτητα ελεύθερης ροής (µίλια/ώρα) f LS : ο συντελεστής προσαρµογής για το πλάτος και το έρεισµα της λωρίδας (µίλια/ώρα) (Πίνακας 5.9) f A : ο συντελεστής προσαρµογής για την πυκνότητα των προσβάσεων (µίλια/ώρα) (Πίνακας 5.10) Η βασική ταχύτητα ελεύθερης ροής αντιπροσωπεύει την ταχύτητα των οχηµάτων σε συνθήκες ελεύθερης ροής αν υποθέσουµε ότι τα οχήµατα την προσαρµόζουν µόνο µε βάση την οριζόντια και κατακόρυφη χάραξη της οδού και όχι µε βάση τα άλλα χαρακτηριστικά της οδού (δηλαδή το πλάτος λωρίδας και ερείσµατος και την πυκνότητα προσβάσεων). Στις υπεραστικές οδούς δύο λωρίδων κυκλοφορίας η ταχύτητα ελεύθερης ροής έχει ευρύ φάσµα διακύµανσης καθώς, ανάλογα µε τα χαρακτηριστικά και τη λειτουργία της, µπορεί να κυµαίνεται από 45 έως 70 µίλια/ώρα. Κατά συνέπεια, ο τρόπος εκτίµησης της βασικής ταχύτητας ελεύθερης ροής δεν είναι τόσο ξεκάθαρος. Συνήθως, ως βασική ταχύτητα ελεύθερης ροής επιλέγεται η ταχύτητα µελέτης. Γενικότερα, τα όρια ταχύτητας είναι πιθανό να µην αντικατοπτρίζουν πλήρως ούτε τις επικρατούσες συνθήκες αλλά ούτε και την επιθυµητή από τους οδηγούς ταχύτητα κίνησης. Ωστόσο, η βασική ταχύτητα ελεύθερης ροής µπορεί να εκτιµηθεί προσεγγιστικά και µε βάση το όριο ταχύτητας της οδού, µε προσαύξησή του κατά 10 µίλια/ώρα. Το πλάτος της λωρίδας επηρεάζει την ταχύτητα ελεύθερης ροής. Πιο συγκεκριµένα, ως βασικό πλάτος λωρίδας έχουν προσδιοριστεί τα 12 πόδια, και βασικό πλάτος ερείσµατος τα 6 πόδια. Πλάτος µικρότερα από αυτά θα έχουν ως αποτέλεσµα τη µείωση της ταχύτητας ελεύθερης ροής κατά f LS, όπως ορίζεται στον Πίνακα 5.2. Πλάτος λωρίδας Πλάτος ερείσματος (πόδια) (πόδια) 0 <2 2 <4 4 <6 6 9 < < < Πίνακας 5.9 Συντελεστής προσαρµογής της ταχύτητας ελεύθερης ροής για πλάτος λωρίδας και ερείσµατος (f LS ). Αντίστοιχα, ο συντελεστής προσαρµογής της πυκνότητας των προσβάσεων η οποία ορίζεται ως το πηλίκο του αριθµού των προσβάσεων συνολικά και στις δύο κατευθύνσεις προς το µήκος του εξεταζόµενου τµήµατος παρουσιάζεται στον Πίνακα Αντωνίου και Σπυροπούλου 102

13 Πυκνότητα προσβάσεων (αριθμός προσβάσεων/μίλια) f Α (μίλια/ώρα) Πίνακας 5.10 Συντελεστής προσαρµογής της ταχύτητας ελεύθερης ροής για πυκνότητα προσβάσεων (f A ) Υπολογισµός προσαρµοσµένου κυκλοφοριακού φόρτου (ζήτηση) Ο υπολογισµός του προσαρµοσµένου κυκλοφοριακού φόρτου αποτελεί δεδοµένο για τον υπολογισµό της µέσης ταχύτητας κίνησης των οχηµάτων (ATS) και του ποσοστού χρόνου σε ακολουθία (PTSF). Ο κυκλοφοριακός αυτός φόρτος είναι διαφορετικός για την κάθε µία από τις παραπάνω παραµέτρους και κατά συνέπεια διαφέρει και ο τρόπος υπολογισµού του. Ο υπολογισµός του προσαρµοσµένου κυκλοφοριακού φόρτου ζήτησης για τον υπολογισµό της µέσης ταχύτητας κίνησης πραγµατοποιείται για τις οδούς κατηγορίας Ι και ΙΙΙ, µόνο, και προκύπτει από τη σχέση: v!,!"# = PHF f!,!"# f!",!"# v i,ats : ο προσαρµοσµένος φόρτος ζήτησης στις επικρατούσες συνθήκες (ΜΕΑ/ώρα/λωρίδα) (υπολογισµός ATS) V i : ο κυκλοφοριακός φόρτος για την κατεύθυνση i (οχ/ώρα) i: είναι για την κατεύθυνση κίνησης d και την αντίθετη κατεύθυνση o PHF: ο συντελεστής ώρας αιχµής (ΣΩΑ) f g,ats : ο συντελεστής προσαρµογής για την κλίση (υπολογισµός ATS) (Πίνακας 5.11 ή 5.12) f HV,ATS : ο συντελεστής προσαρµογής για τα βαρέα οχήµατα (υπολογισµός ATS) παρουσιάζεται παρακάτω Για τον καθορισµό του κυκλοφοριακού φόρτου ζήτησης, είναι αναγκαία η διάκριση του εδάφους των εξεταζόµενων οδικών τµηµάτων σε κατάλληλες κατηγορίες µε βάση την κλίση τους. Ο τύπος του αναγλύφου όσον αφορά την κλίση διαχωρίζεται ως εξής: Επίπεδο ανάγλυφο (level terrain): αφορά εδάφη κλίσεων µε τέτοια οριζόντια και κατακόρυφη χάραξη στα οποία τα βαρέα οχήµατα µπορούν να διατηρήσουν την ίδια ταχύτητα όπως τα επιβατικά αυτοκίνητα. Συνήθως σε αυτή την κατηγορία ανήκουν τµήµατα οδών µε κλίση µικρότερη του 2%. Τα τµήµατα αυτά θα πρέπει να έχουν µήκος τουλάχιστο ίσο µε 2 µίλια. Λοφώδες ανάγλυφο (rolling terrain): αφορά τµήµατα µε τέτοια οριζόντια και κατακόρυφη χάραξη η οποία έχει ως συνέπεια τη σηµαντική µείωση της ταχύτητας των βαρέων οχηµάτων σε σχέση µε αυτήν των επιβατικών αυτοκινήτων, χωρίς όµως η ταχύτητα αυτή να φτάνει την ταχύτητα αναρρίχησης για σηµαντικό µήκος οδού ή ανά τακτά χρονικά διαστήµατα. Ως ταχύτητα αναρρίχησης ορίζεται η µέγιστη συνεχής ταχύτητα που µπορούν να αναπτύξουν τα βαρέα οχήµατα για να κινηθούν σε ανωφέρειες, χωρίς να αναγκαστούν να πραγµατοποιήσουν στάση, και προσδιορίζεται από εµπειρικά στοιχεία. Τα τµήµατα αυτά θα πρέπει να έχουν µήκος τουλάχιστο ίσο µε 2 µίλια. Ανωφέρειες ή κατωφέρειες. Σε αυτή την περίπτωση ανήκουν εδάφη µε κλίση µεγαλύτερη του 3% (ορεινό ανάγλυφο) σε οδικά τµήµατα µήκους µεγαλύτερου των µιλίων. Τµήµατα µε κλίση µεγαλύτερη του 3% και µήκους µεγαλύτερου των 0.25 µιλίων µπορούν να χαρακτηριστούν ως ανωφέρειες ή κατωφέρειες. V! Αντωνίου και Σπυροπούλου 103

14 Κυκλοφοριακός φόρτος ζήτησης Συντελεστής προσαρμογής f g,ats στη μία κατεύθυνση (οχ/ώρα) Επίπεδο ανάγλυφο και κατωφέρειες Λοφώδες ανάγλυφο Πίνακας 5.11 Συντελεστής προσαρµογής της ταχύτητας ελεύθερης ροής για κλίση σε επίπεδο και λοφώδες έδαφος και κατωφέρειες (υπολογισµός ATS) (f g,ats ). Αντωνίου και Σπυροπούλου 104

15 Κλίση (%) Μήκος οδού Κυκλοφοριακός φόρτος στη μία κατεύθυνση (οχ/ώρα) (μίλια) < < < < Πίνακας 5.12 Συντελεστής προσαρµογής για κλίση σε ανωφέρειες (υπολογισµός ATS) (f g,ats ). Ο συντελεστής προσαρµογής για τα βαρέα οχήµατα υπολογίζεται µε βάση τη σχέση: 1 f!",!"# = 1 + P! E! 1 + P! E! 1 f HV,ATS : ο συντελεστής προσαρµογής για τα βαρέα οχήµατα (υπολογισµός ATS) P T : η αναλογία φορτηγών και λεωφορείων στη σύνθεση της κυκλοφορίας P R : η αναλογία οχηµάτων αναψυχής στη σύνθεση της κυκλοφορίας E T : ο συντελεστής ισοδυναµίας ενός φορτηγού ή λεωφορείου (Πίνακας 5.13 ή 5.14) E R : ο συντελεστής ισοδυναµίας ενός οχήµατος αναψυχής (Πίνακας 5.13 ή 5.15) Αντωνίου και Σπυροπούλου 105

16 Κατηγορία Οχήματος Κυκλοφοριακή ζήτηση Επίπεδο ανάγλυφο και Λοφώδες ανάγλυφο κατεύθυνσης (οχ/ώρα) κατωφέρειες Φορτηγό, E T Οχήματα αναψυχής, E R Πίνακας 5.13 Συντελεστής ισοδυναµίας για βαρέα οχήµατα σε επίπεδο και λοφώδες ανάγλυφο και κατωφέρειες (υπολογισµός ATS) (E T και E R ). Αντωνίου και Σπυροπούλου 106

17 Κλίση (%) Μήκος οδού Κυκλοφοριακός φόρτος στη μία κατεύθυνση (οχ/ώρα) (μίλια) < < < < Πίνακας 5.14 Συντελεστής ισοδυναµίας για φορτηγά σε ανωφέρειες (υπολογισµός ATS) (E T ). Αντωνίου και Σπυροπούλου 107

18 Κλίση (%) Μήκος οδού Κυκλοφοριακός φόρτος στη μία κατεύθυνση (οχ/ώρα) (μίλια) < 0.25 > >5 5 > >2.25 < 5 >5 0 >0 <5.5 0 >0 5.5 <6.5 5 >5 0 >0 0 > >0 0 >0 Πίνακας 5.15 Συντελεστής ισοδυναµίας για οχήµατα αναψυχής σε ανωφέρειες (υπολογισµός ATS) (E R ). Στην περίπτωση όπου τα βαρέα οχήµατα κινούνται µε ταχύτητα αναρρίχησης, ο συντελεστής προσαρµογής για τα βαρέα οχήµατα υπολογίζεται µε βάση τη σχέση: 1 f!",!"# = 1 + P!" P! E!" 1 + (1 P!" ) P! E! 1 + P! E! 1 P TC : η αναλογία φορτηγών µε ταχύτητα αναρρίχησης E TC : ο συντελεστής ισοδυναµίας φορτηγών και λεωφορείων που κινούνται µε ταχύτητα αναρρίχησης (Πίνακας 5.16) Διαφορά ταχύτητας ελεύθερης ροής και ταχύτητας αναρρίχησης (μίλια/ώρα) Κυκλοφοριακός φόρτος στη μία κατεύθυνση (οχ/ώρα) Πίνακας 5.16 Συντελεστής ισοδυναµίας για φορτηγά και λεωφορεία που κινούνται µε ταχύτητα αναρρίχησης (υπολογισµός ATS) (E T ). Ο υπολογισµός του προσαρµοσµένου κυκλοφοριακού φόρτου ζήτησης για τον υπολογισµό του ποσοστού χρόνου σε ακολουθία (PTSF) πραγµατοποιείται για τις οδούς κατηγορίας Ι και ΙΙ, µόνο, και προκύπτει από τη σχέση: V! v!,!"#$ = PHF f!,!"#$ f!",!"!" v i,ptsf : ο προσαρµοσµένος φόρτος ζήτησης στις επικρατούσες συνθήκες (ΜΕΑ/ώρα/λωρίδα) (υπολογισµός PTSF) Αντωνίου και Σπυροπούλου 108

19 V i : ο κυκλοφοριακός φόρτος για την κατεύθυνση i (οχ/ώρα) i: είναι για την κατεύθυνση κίνησης d και την αντίθετη κατεύθυνση o PHF: ο συντελεστής ώρας αιχµής (ΣΩΑ) f g,ptsf : ο συντελεστής προσαρµογής την κλίση (υπολογισµός PTSF) (Πίνακας 5.17 ή 5.18) f HV,PTSF : ο συντελεστής προσαρµογής για τα βαρέα οχήµατα (υπολογισµός PTSF) παρουσιάζεται παρακάτω Κυκλοφοριακός φόρτος ζήτησης Συντελεστής προσαρμογής f g,ptsf στη μία κατεύθυνση (οχ/ώρα) Επίπεδο ανάγλυφο και κατωφέρειες Λοφώδες ανάγλυφο Πίνακας 5.17 Συντελεστής προσαρµογής για κλίση σε επίπεδο και λοφώδες έδαφος και κατωφέρειες (υπολογισµός PTSF) (f g,ptsf ). Κλίση (%) Μήκος οδού Κυκλοφοριακός φόρτος στη μία κατεύθυνση (οχ/ώρα) (μίλια) < < < Πίνακας 5.18 Συντελεστής προσαρµογής για κλίση) σε ανωφέρειες (υπολογισµός PTSF) (f g,ptsf ). Ο συντελεστής προσαρµογής για τα βαρέα οχήµατα υπολογίζεται µε βάση τη σχέση: 1 f!",!"#$ = 1 + P! E! 1 + P! E! 1 f HV,PTSF : ο συντελεστής προσαρµογής για τα βαρέα οχήµατα (υπολογισµός PTSF) P T : η αναλογία φορτηγών και λεωφορείων στη σύνθεση της κυκλοφορίας P R : η αναλογία οχηµάτων αναψυχής στη σύνθεση της κυκλοφορίας E T : ο συντελεστής ισοδυναµίας ενός φορτηγού ή λεωφορείου (Πίνακας 5.19 ή 5.20) E R : ο συντελεστής ισοδυναµίας ενός οχήµατος αναψυχής (Πίνακας 5.19 ή 5.20) Αντωνίου και Σπυροπούλου 109

20 Κατηγορία Οχήματος Κυκλοφοριακή ζήτηση Επίπεδο ανάγλυφο και Λοφώδες ανάγλυφο κατεύθυνσης (οχ/ώρα) κατωφέρειες Φορτηγό, E T Οχήματα αναψυχής, E R Πίνακας 5.19 Συντελεστής ισοδυναµίας για βαρέα οχήµατα σε επίπεδο και λοφώδες ανάγλυφο και κατωφέρειες (υπολογισµός PTSF) (E T και E R ). Κλίση (%) Μήκος οδού (μίλια) 3 < < < < Κυκλοφοριακός φόρτος στη μία κατεύθυνση (οχ/ώρα) Συντελεστής ισοδυναμίας για φορτηγά Συντελεστής ισοδυναμίας για οχήματα αναψυχής Πίνακας 5.20 Συντελεστής ισοδυναµίας για βαρέα οχήµατα σε ανωφέρειες (υπολογισµός PTSF) (E T και E R ) Υπολογισµός επιπέδου λειτουργίας Το επίπεδο λειτουργίας των υπεραστικών οδών δύο λωρίδων κυκλοφορίας εκφράζεται µέσω των µεγεθών της µέσης ταχύτητας κίνησης (ATS), του ποσοστού χρόνου σε ακολουθία (PTSF) και του ποσοστού ταχύτητας ελεύθερης ροής (PFFS) ανάλογα µε την κατηγορία στην οποία ανήκει το εξεταζόµενο οδικό τµήµα (ενότητα ). Η µέση ταχύτητα κίνησης σε υπεραστικές οδούς δύο λωρίδων κυκλοφορίας υπολογίζεται από τη σχέση: Αντωνίου και Σπυροπούλου 110

21 ATS! = FFS v!,!"# + v!,!"# f!",!"# ATS d : η µέση ταχύτητα κίνησης στην εξεταζόµενη κατεύθυνση (µίλια/ώρα) FFS: η ταχύτητα ελεύθερης ροής (µίλια/ώρα) v d,ats : ο κυκλοφοριακός φόρτος ζήτησης στην εξεταζόµενη κατεύθυνση (ΜΕΑ/ώρα) (υπολογισµός ATS) v o,ats : ο κυκλοφοριακός φόρτος ζήτησης στην αντίθετη κατεύθυνση (ΜΕΑ/ώρα) (υπολογισµός ATS) f np,ats : ο συντελεστής προσαρµογής για τις ζώνες όπου απαγορεύεται η προσπέραση στην εξεταζόµενη κατεύθυνση (υπολογισµός ATS) (Πίνακας 5.21) Αντωνίου και Σπυροπούλου 111

22 Κυκλοφοριακός φόρτος ζήτησης Ποσοστό ζωνών όπου απαγορεύεται η προσπέραση στην αντίθετη κατεύθυνση (ΜΕΑ/ώρα) Ταχύτητα ελεύθερης ροής 65 μίλια/ώρα Ταχύτητα ελεύθερης ροής = 60 μίλια/ώρα Ταχύτητα ελεύθερης ροής = 55 μίλια/ώρα Ταχύτητα ελεύθερης ροής = 50 μίλια/ώρα Ταχύτητα ελεύθερης ροής 45 μίλια/ώρα Πίνακας 5.21 Συντελεστής προσαρµογής για τις ζώνες που απαγορεύεται η προσπέραση (υπολογισµός ATS) (f np,ats ) Αντωνίου και Σπυροπούλου 112

23 Το ποσοστό χρόνου σε ακολουθία σε υπεραστικές οδούς δύο λωρίδων κυκλοφορίας υπολογίζεται από τη σχέση: PTSF! = BPTSF! + f!",!"#$ v!,!"#$ v!,!"#$ + v!,!"#$ PTSF d : ποσοστό χρόνου σε ακολουθία για την εξεταζόµενη κατεύθυνση BTSF d : ποσοστό χρόνου σε ακολουθία βάσης παρουσιάζεται παρακάτω f np,ptsf : ο συντελεστής προσαρµογής για τις ζώνες που απαγορεύεται η προσπέραση στην εξεταζόµενη κατεύθυνση (υπολογισµός PTSF) (Πίνακας 5.23) v d,ptsf : ο κυκλοφοριακός φόρτος ζήτησης στην εξεταζόµενη κατεύθυνση (ΜΕΑ/ώρα) (υπολογισµός PTSF) v o,ptsf : ο κυκλοφοριακός φόρτος ζήτησης στην αντίθετη κατεύθυνση (ΜΕΑ/ώρα) (υπολογισµός PTSF) Το ποσοστό χρόνου σε ακολουθία βάσης υπολογίζεται από τη σχέση: BPTSF! = e (!!!! ) όπου τα a και b αποτελούν σταθερές που εξαρτώνται από τον κυκλοφοριακό φόρτο στην αντίθετη κατεύθυνση (Πίνακας 5.22). Κυκλοφοριακός φόρτος ζήτησης Συντελεστής a Συντελεστής b στην αντίθετη κατεύθυνση (οχ/ώρα) Πίνακας 5.22 Συντελεστές a και b. Αντωνίου και Σπυροπούλου 113

24 Κυκλοφοριακός φόρτος ζήτησης Ποσοστό ζωνών όπου απαγορεύεται η προσπέραση συνολικά στη διατομή (ΜΕΑ/ώρα) Κατανομή φόρτου ανά κατεύθυνση 50/ Κατανομή φόρτου ανά κατεύθυνση 60/ Κατανομή φόρτου ανά κατεύθυνση 70/ Κατανομή φόρτου ανά κατεύθυνση 80/ Κατανομή φόρτου ανά κατεύθυνση 90/ Πίνακας 5.23 Συντελεστής προσαρµογής για τις περιοχές που απαγορεύεται η προσπέραση (PTSF). Τέλος, το ποσοστό ταχύτητας ελεύθερης ροής προκύπτει από τη σχέση: PFFS = ATS! FFS PFFS: το ποσοστό ταχύτητας ελεύθερης ροής ATS d : η µέση ταχύτητα κίνησης στην εξεταζόµενη κατεύθυνση (µίλια/ώρα) FFS: η ταχύτητα ελεύθερης ροής (µίλια/ώρα) Η στάθµη εξυπηρέτησης της υπεραστικής οδού δύο λωρίδων κυκλοφορίας προκύπτει µε βάση τις τιµές των κατάλληλων µεγεθών ανάλογα µε την κατηγορία της οδού, µε βάση τον Πίνακα Αντωνίου και Σπυροπούλου 114

25 Στάθμη εξυπηρέτησης Κατηγορία Ι Κατηγορία ΙΙ Κατηγορία ΙΙΙ Μέση ταχύτητα κίνησης (ATS) (μίλια/ώρα) Ποσοστό χρόνου ακολουθίας (PTSF) (%) Ποσοστό χρόνου ακολουθίας (PTSF) (%) Ποσοστό ταχύτητας ελεύθερης ροής (PFFS) (%) A > >91.7 B >50-55 >35-50 >40-55 > C >45-50 >50-65 >55-70 > D >40-45 >65-80 >70-85 > E 40 >80 > Πίνακας 5.24 Στάθµη εξυπηρέτησης υπεραστικής οδού 2 λωρίδων κυκλοφορίας. Για τις οδούς που ανήκουν στην κατηγορία Ι, είναι πιθανό να προσδιοριστούν δύο διαφορετικές στάθµες εξυπηρέτησης. Σε αυτή την περίπτωση η στάθµη εξυπηρέτησης της οδού είναι η χειρότερη από τις δύο. Η στάθµη εξυπηρέτησης Α αντιστοιχεί σε συνθήκες λειτουργίας στις οποίες οι οδηγοί κινούνται µε υψηλές ταχύτητες κίνησης και σπάνια σχηµατίζονται φάλαγγες οχηµάτων τριών ή περισσοτέρων οχηµάτων (για οδούς κατηγορίας Ι). Για οδούς κατηγορίας ΙΙ, η ταχύτητα κυρίως προσδιορίζεται από τις επικρατούσες οδικές συνθήκες. Για οδούς κατηγορίας ΙΙΙ, οι οδηγοί κινούνται µε ταχύτητες που προσεγγίζουν την ταχύτητα ελεύθερης ροής. Η στάθµη εξυπηρέτησης Β αντιπροσωπεύει συνθήκες λειτουργίας στις οποίες τόσο η ζήτηση όσο και ικανότητα προσπέρασης βρίσκονται σε ισορροπία. Σε οδούς κατηγορίας Ι και ΙΙ, δηµιουργούνται φάλαγγες οχηµάτων και παρατηρείται µείωση της ταχύτητας κίνησης σε οδούς κατηγορίας Ι. Σε οδούς κατηγορίας ΙΙΙ η ταχύτητα κίνησης είναι χαµηλότερη από την ταχύτητα ελεύθερης ροής, χωρίς όµως η µείωση της ταχύτητας να είναι σηµαντική. Η στάθµη εξυπηρέτησης C αντιστοιχεί σε συνθήκες λειτουργίας στις οποίες η πλειοψηφία των οχηµάτων κινείται σε φάλαγγες και η ταχύτητα κίνησης είναι αισθητά χαµηλότερη. Η στάθµη εξυπηρέτησης D αντιστοιχεί σε συνθήκες λειτουργίας στις οποίες η κίνηση σε φάλαγγες αυξάνεται. Για οδούς κατηγορίας Ι και ΙΙ, η ζήτηση προσπέρασης αυξάνεται αισθητά και η ικανότητα προσπέρασης προσεγγίζει το µηδέν. Καθώς τα περισσότερα οχήµατα κινούνται σε φάλαγγες το ποσοστό χρόνου σε ακολουθία γίνεται αρκετά αντιληπτό. Για οδούς κατηγορίας ΙΙΙ, η µείωση της ταχύτητας κίνησης σε σχέση µε την ταχύτητα ελεύθερης ροής είναι σηµαντική. Η στάθµη εξυπηρέτησης Ε αντιστοιχεί σε συνθήκες λειτουργίας στις οποίες η ζήτηση πλέον προσεγγίζει την κυκλοφοριακή ικανότητα. Η προσπέραση σε οδούς κατηγορίας Ι και ΙΙ είναι σχεδόν αδύνατη, το ποσοστό χρόνου σε ακολουθία είναι µεγαλύτερο από 80% και η ταχύτητα κίνησης είναι περιορισµένη. Σε οδούς κατηγορίας ΙΙΙ, η ταχύτητα κίνησης είναι µικρότερη από το δύο τρίτα της ταχύτητας ελεύθερης ροής. Σε αυτές τις συνθήκες πλέον ο κυκλοφοριακός φόρτος ζήτησης ισούται µε την κυκλοφοριακή ικανότητα. Η στάθµη εξυπηρέτησης F είναι η στάθµη στην οποία ο κυκλοφοριακός φόρτος ζήτησης υπερβαίνει τουλάχιστον στη µία από τις δύο κατευθύνσεις την κυκλοφοριακή ικανότητα. Οι συνθήκες λειτουργίας είναι ασταθείς και υπάρχει κυκλοφοριακή συµφόρηση και στις τρεις κατηγορίες οδού. Σε συνθήκες λειτουργίας οι οποίες περιγράφονται από στάθµη εξυπηρέτησης E και F, ο κυκλοφοριακός φόρτος προσεγγίζει την κυκλοφοριακή ικανότητα, η οποία σε βασικές συνθήκες είναι ΜΕΑ/ώρα. Αυτή θα πρέπει να προσαρµοστεί µε βάση τις επικρατούσες συνθήκες και υπολογίζεται µε βάση τις παρακάτω σχέσεις: c!,!"# = 1700f!,!"# f!",!"# c!,!"#$ = 1700f!,!"#$ f!",!"!" c d,ats : η κυκλοφοριακή ικανότητα στην εξεταζόµενη κατεύθυνση (µε βάση το ATS) (ΜΕΑ/ώρα) c d,ptsf : η κυκλοφοριακή ικανότητα στην εξεταζόµενη κατεύθυνση (µε βάση το PTSF) (ΜΕΑ/ώρα) f g,ats : ο συντελεστής προσαρµογής για την κλίση (υπολογισµός ATS) (Πίνακας 5.11 ή 5.12) f HV,ATS : ο συντελεστής προσαρµογής για τα βαρέα οχήµατα (υπολογισµός ATS) παρουσιάστηκε στην ενότητα Αντωνίου και Σπυροπούλου 115