Χάραξη της οδού στο χώρο - Κατάσταση της έρευνας διεθνώς

Transcript

1 Χάραξη της οδού στο χώρο - Κατάσταση της έρευνας διεθνώς Αν. Ι. ραγοµάνοβιτς Πολιτικός Μηχανικός, Υποψήφιος ιδάκτωρ Ε.Μ.Π. Γ. Κανελλαΐδης Καθηγητής Ε.Μ.Π. Λέξεις κλειδιά: χάραξη στο χώρο, οπτικά ελαττώµατα, αντίληψη οδηγών, οµοιογένεια, συνδυασµός οριζοντιογραφίας - µηκοτοµής ΠΕΡΙΛΗΨΗ: Στην εργασία πραγµατοποιείται κριτική ανασκόπηση της βιβλιογραφίας για τη χάραξη της οδού στον χώρο, όπως αντιµετωπίζεται στους σύγχρονους κανονισµούς οδοποιίας και στη σχετική έρευνα διεθνώς. Παρουσιάζονται τα οπτικά ελαττώµατα που συχνά προκύπτουν ως αποτέλεσµα ανεπιτυχούς συνδυασµού οριζοντιογραφίας και µηκοτοµής και αναλύεται η επίδραση της µηκοτοµής στην αντιληπτή από τον οδηγό ακτίνα των καµπύλων της οριζοντιογραφίας. Παρουσιάζονται επίσης θέµατα που σχετίζονται µε την εκτίµηση της λειτουργικής ταχύτητας λαµβάνοντας υπόψη την επίδραση της επαλληλίας οριζοντιογραφίας και µηκοτοµής καθώς και µε την αξιολόγηση της οµοιογένειας της χάραξης. Τέλος, παρουσιάζονται στοιχεία που αφορούν στον ορθό συνδυασµό οριζοντιογραφίας και µηκοτοµής της οδού µε στόχο µια αισθητικά ευχάριστη, προσαρµοσµένη στο περιβάλλον, ξεκούραστη στην οδήγηση και ασφαλή χάραξη της οδού. 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Κατά το στάδιο του γεωµετρικού σχεδιασµού ενός οδικού έργου καθορίζεται σε µεγάλο βαθµό η κυκλοφοριακή ικανότητα, η προσαρµογή στο περιβάλλον, το κόστος κατασκευής, η άνεση στην οδήγηση και το επίπεδο οδικής ασφάλειας του υπόψη έργου. Στοχεύοντας στον βέλτιστο συνδυασµό µεταξύ των παραπάνω, στις περισσότερες χώρες έχουν καθοριστεί συγκεκριµένες προδιαγραφές για τον γεωµετρικό σχεδιασµό των οδών. Ενδεικτικά αναφέρονται οι Αµερικανικές προδιαγραφές AASHTO (2001), οι Καναδικές TAC-ATC (1999) και οι Γερµανικές RAS-L (1995). Κοινό χαρακτηριστικό σε όλες τις σύγχρονες προδιαγραφές οδοποιίας είναι, για λόγους πρακτικής φύσεως και δυσκολίας χειρισµού ενός τρισδιάστατου µοντέλου, ο σχεδιασµός των στοιχείων που αποτελούν την οδό σε ξεχωριστά σχέδια διδιάστατων προβολών και τοµών, αγνοώντας δηλαδή τον τρισδιάστατο χαρακτήρα του προβλήµατος του γεωµετρικού σχεδιασµού. Με την παραπάνω προσέγγιση, οι µελετητές συγκοινωνιακών έργων συχνά παραβλέπουν την προοπτική εικόνα της οδού από τη θέση του οδηγού, η οποία σύµφωνα µε τους Γερµανικούς κανονισµούς (RAS-L 1995) αποτελεί τη "µόνη χρήσιµη προοπτική παράσταση για την κυκλοφοριακή αξιολόγηση µιας οδού" και προτείνουν χαράξεις που, αν και σύµφωνες µε τις υποδείξεις των προδιαγραφών για κάθε ένα από τα επιµέρους στοιχεία, δηµιουργούν λανθασµένες εντυπώσεις αναφορικά µε την πορεία της οδού και την καµπυλότητά της, µε προφανείς δυσµενείς επιπτώσεις στην οδική ασφάλεια, και επιπλέον δεν είναι αισθητικά επιτυχηµένες. Η αδυναµία αυτή έχει γίνει αντιληπτή σε ερευνητές ήδη από τη δεκαετία του 1960 (Tunnard & Pushkarev 1963) και στους σύγχρονους κανονισµούς έχουν συµπεριληφθεί υποδείξεις που αφορούν στον συνδυασµό οριζοντιογραφίας και µηκοτοµής, σε συσχέτιση και µε τη µορφή της διατοµής, µε στόχο τη βελτίωση της χάραξης της οδού στο χώρο. Στην παρούσα εργασία πραγµατοποιείται κριτική ανασκόπηση των σύγχρονων προδιαγραφών οδοποιίας και της έρευνας 1

2 διεθνώς, που αφορούν στη χάραξη της οδού στο χώρο. Η ανασκόπηση εστιάζεται στους παράγοντες που σχετίζονται µε την εµφάνιση οπτικών ελαττωµάτων στην προοπτική εικόνα της οδού, στην επίδραση της µηκοτοµής στην αντίληψη του οδηγού για την ακτίνα οριζοντιογραφικής καµπύλης, στην εκτίµηση της λειτουργικής ταχύτητας και την αξιολόγηση της οµοιογένειας της χάραξης λαµβάνοντας υπόψη τον τρισδιάστατο χαρακτήρα της οδού και τέλος σε συστάσεις και οδηγίες για τον ορθό συνδυασµό οριζοντιογραφίας και µηκοτοµής, µε στόχο µια αισθητικά ευχάριστη, ξεκούραστη στην οδήγηση και ασφαλή χάραξη της οδού. 2. ΟΠΤΙΚΑ ΕΛΑΤΤΩΜΑΤΑ Στους Γερµανικούς κυρίως κανονισµούς οδοποιίας (RAS-L 1995) αλλά και τους Αµερικανικούς (AASHTO 2001) και Καναδικούς (TAC-ATC 1999) επισηµαίνονται συγκεκριµένα ελαττώµατα στην προοπτική εικόνα της οδού που οφείλονται στον ανεπιτυχή συνδυασµό στοιχείων της οριζοντιογραφίας µε στοιχεία της µηκοτοµής. Tα οπτικά ελαττώµατα αυτά παρουσιάζονται µε ποιοτικό και όχι ποσοτικό τρόπο, και εποµένως η ορθή αντιµετώπισή τους σε µια µελέτη οδοποιίας επαφίεται στη διορατικότητα του µελετητή και την ικανότητά του να αντιληφθεί την προοπτική εικόνα της υπό µελέτη οδού. Στη συνέχεια παρουσιάζονται συνοπτικά τα συνηθέστερα οπτικά ελαττώµατα στην προοπτική εικόνα της οδού. Το τεθλασµένο κατάστρωµα της οδού ("broken back" gradeline) επισηµαίνεται στους Αµερικανικούς και τους Καναδικούς κανονισµούς, και εµφανίζεται όταν ανάµεσα σε όµοιες διαδοχικές καµπύλες στη µηκοτοµή (δύο διαδοχικά κυρτώµατα ή κοιλώµατα) παρεµβάλλεται µικρό τµήµα σταθερής κατά µήκος κλίσης (Εικόνα 1). Εικόνα 1. Τεθλασµένο κατάστρωµα οδού. (RTAC 1986) Τοπική υπερύψωση ("Aufwölbung") δηµιουργείται, σύµφωνα µε τους Γερµανικούς κανονισµούς, όταν η χάραξη ακολουθεί βραχείες ανυψώσεις του εδάφους, χωρίς κάποιο τµήµα της να αποκρύπτεται από το οπτικό πεδίο του οδηγού. ιαδοχικές τοπικές υπερυψώσεις οδηγούν σε κυµατισµό ("Flattern") (Εικόνα 2). Το φαινόµενο του κυµατισµού ("roller coaster") εντοπίζεται και στους Αµερικανικούς και Καναδικούς κανονισµούς, όπου επισηµαίνεται επιπλέον ότι όταν η οριζοντιογραφία είναι καµπυλόγραµµη και το οπτικό πεδίο ελεύθερο, ο οδηγός µπορεί να διακρίνει την πλευρική όψη της περιοχής όπου εµφανίζεται ο κυµατισµός, µε αποτέλεσµα το φαινόµενο να γίνεται πιο έντονο, καθώς αποκαλύπτεται και η πιο µικρή υπερύψωση. 2

3 Εικόνα 2. Kυµατισµός σε ευθυγραµµία (αριστερά) και σε καµπύλη (δεξιά). (RAS-L 1995) Στην περίπτωση που η µηκοτοµή ακολουθεί (όπως στην υπερύψωση) βραχείες ανυψώσεις του εδάφους, αλλά υπάρχουν τµήµατα της οδού που χάνονται από το οπτικό πεδίο του οδηγού, δηµιουργείται, σύµφωνα µε τους Γερµανικούς και τους Αµερικανικούς κανονισµούς, βύθισµα ("Τauchen", "hidden dip") της οδού (Εικόνα 3). Όταν το βάθος του βυθίσµατος είναι µεγάλο υπάρχει τµήµα της οδού στο οποίο ένα αντίθετα κινούµενο όχηµα δεν γίνεται αντιληπτό, ενώ στο µικρό βύθισµα ο οδηγός δυσκολεύεται να εκτιµήσει σωστά την απόσταση. Και στις δύο περιπτώσεις η ύπαρξη βυθίσµατος αποτελεί παράγοντα αύξησης του κινδύνου ατυχήµατος κατά τη διάρκεια ελιγµών προσπέρασης. Εικόνα 3. Βύθισµα σε ευθυγραµµία (αριστερά) και σε καµπύλη (δεξιά). (RAS-L 1995). Όταν, ταυτόχρονα µε το βύθισµα, η χάραξη κάµπτεται έντονα, τότε, σύµφωνα πάντα µε τους Γερµανικούς κανονισµούς, δηµιουργείται η εντύπωση άλµατος ("Springen") της οδού (Εικόνα 4). Το φαινόµενο του άλµατος επισηµαίνεται και στους Αµερικανικούς κανονισµούς, µε την ονοµασία ασυνέχεια. Αναφέρεται δηλαδή ότι όταν η αρχή οριζοντιογραφικής καµπύλης κρύβεται από τον οδηγό από παρεµβαλλόµενο κύρτωµα ενώ η συνέχεια της καµπύλης είναι ορατή στο βάθος της προοπτικής εικόνας, τότε παρατηρείται ασυνέχεια της οδού. 3

4 Εικόνα 4. Άλµα (αριστερά) και άλµα µε µετατόπιση (δεξιά). (RAS-L 1995) Στους Καναδικούς κανονισµούς επισηµαίνεται ακόµη το φαινόµενο της οπτικής θλάσης (Εικόνα 5) στη βάση κοιλώµατος µικρού σχετικά µήκους, που είναι ορατό από µεγάλη απόσταση (π.χ. στο τέλος οριζοντιογραφικής ευθείας µε σταθερή κατά µήκος κλίση). Το πρόβληµα αντιµετωπίζεται µε τόξο στρογγύλευσης στη µηκοτοµή µεγαλύτερου µήκους ή/και καµπυλόγραµµη οριζοντιογραφία. Εικόνα 5. Οπτική θλάση σε κοίλωµα µικρού µήκους που είναι ορατό από απόσταση (αριστερά). Το πρόβληµα διορθώνεται µε χρήση καµπύλης στη µηκοτοµή µεγαλύτερου µήκους. (TAC-ATC 1999) Σε σχετική έρευνα (Smith & Lamm 1993) διατυπώνεται η σύσταση ότι για την αποφυγή της οπτικής θλάσης, το µήκος του κοιλώµατος πρέπει να είναι τουλάχιστον ίσο µε το 60% της µέγιστης απόστασης από την οποία γίνεται ορατό, και κατά προτίµηση ίσο µε την απόσταση αυτή. Επισηµαίνεται πάντως ότι η οδηγία αυτή βασίζεται στην πρακτική εµπειρία και εκτίµηση των συγγραφέων, και παρουσιάζεται χωρίς επαρκή θεωρητική ή πειραµατική τεκµηρίωση. Σε σχετική εργασία (Easa 1994) επιχειρείται η συσχέτιση της εµφάνισης βυθίσµατος (διαδοχικό κύρτωµα και κοίλωµα) σε οριζοντιογραφική ευθυγραµµία µε τα χαρακτηριστικά της οδού και των οχηµάτων και µε κατάλληλη εφαρµογή γεωµετρικών και αναλυτικών σχέσεων, διατυπώνονται εξισώσεις για τον προσδιορισµό του µεγίστου βάθους του βυθίσµατος και των θέσεων αρχής και πέρατος. Στο πλαίσιο της συγκεκριµένης εργασίας αξιολογήθηκε και η επάρκεια των Αµερικανικών κανονισµών AASHTO (έκδοση 1990) αναφορικά µε την ανάλυση ορατότητας για προσπέραση στην περίπτωση βυθίσµατος και προέκυψαν τα εξής συµπεράσµατα: Στην περίπτωση µικρών ταχυτήτων και µικρών αλλαγών στην κατά µήκος κλίση στην περιοχή του κοιλώµατος, η επίδραση του βυθίσµατος στην ορατότητα είναι πρακτικά αµελητέα. Στην περίπτωση κυρτώµατος µε ακτίνα τέτοια ώστε να επιτρέπεται η προσπέραση και κοιλώµατος ελάχιστης ακτίνας (µε βάση την ορατότητα για στάση) εµφανίζονται βυθίσµατα µεγάλου εύρους. Η απόσταση όµως από τη θέση του οδηγού µέχρι την αρχή του βυθίσµατος είναι µεγαλύτερη από το απαιτούµενο µήκος ορατότητας για προσπέραση και εποµένως δεν εντοπίζεται πρόβληµα ασφάλειας. Στην περίπτωση κυρτώµατος ελάχιστης ακτίνας (µε βάση την ορατότητα για στάση) προκύπτει κατά τον Easa πρόβληµα ασφάλειας για τους οδηγούς εκείνους που θα επιχειρήσουν 4

5 προσπέραση (αγνοώντας την σχετική απαγόρευση στο κύρτωµα µικρής ακτίνας), παραπλανηµένοι από την εικόνα της οδού µετά το βύθισµα. Από τα παραπάνω γίνεται αντιληπτό ότι το πρόβληµα της εµφάνισης οπτικών ελαττωµάτων στην προοπτική εικόνα της οδού, αν και έχει επισηµανθεί εδώ και πολλά χρόνια, δεν περιγράφεται ακόµη ικανοποιητικά από σαφείς, ποσοτικές, µαθηµατικές σχέσεις και περιορισµούς. Στην εργασία (Easa 1994), για την εµφάνιση βυθίσµατος, αναδεικνύεται µια από τις δυνατές κατευθύνσεις για τη διερεύνηση του προβλήµατος. Η γεωµετρική προσέγγιση όµως είναι ιδιαίτερα δυσχερής και πιθανώς µη αποτελεσµατική όταν είναι επιθυµητή η µελέτη των οπτικών ελαττωµάτων σε χαράξεις, όπου ούτε η οριζοντιογραφία ούτε η µηκοτοµή είναι ευθύγραµµες. Στην περίπτωση αυτήν, η διερεύνηση των απόψεων δείγµατος οδηγών στους οποίους θα προβληθούν κατάλληλα σχεδιασµένες τρισδιάστατες φωτορεαλιστικές απεικονίσεις είναι ίσως η πιο ενδεδειγµένη µέθοδος. 3. ΕΠΙ ΡΑΣΗ ΤΗΣ ΜΗΚΟΤΟΜΗΣ ΣΤΗΝ ΑΝΤΙΛΗΨΗ ΤΟΥ Ο ΗΓΟΥ ΓΙΑ ΤΗΝ ΚΑΜΠΥΛΟΤΗΤΑ ΟΡΙΖΟΝΤΙΟΓΡΑΦΙΚΗΣ ΚΑΜΠΥΛΗΣ Κατά τη διάρκεια της οδήγησης, ο οδηγός προσλαµβάνει συνεχώς πληροφορίες από το οδικό περιβάλλον, κυρίως µέσω της αίσθησης της όρασης. Στην περίπτωση που οι πληροφορίες αυτές είναι δύσκολα κατανοητές ή δηµιουργούν λανθασµένες εντυπώσεις, ο οδηγός µπορεί να οδηγηθεί σε εσφαλµένη αποτίµηση του οδικού περιβάλλοντος µε αποτέλεσµα αυξηµένο κίνδυνο ατυχήµατος. Σε αρκετές έρευνες έχει εντοπιστεί ενδεχόµενο πρόβληµα λανθασµένης αποτίµησης του οδικού περιβάλλοντος σε οριζοντιογραφικές καµπύλες που συνδυάζονται µε τόξα στρογγύλευσης στην κατά µήκος τοµή. Πιο συγκεκριµένα, οι οδηγοί φαίνεται να αντιλαµβάνονται µια οριζοντιογραφική καµπύλη που βρίσκεται σε επαλληλία µε κυρτό τόξο στρογγύλευσης πιο κλειστή (µικρότερης ακτίνας) από την πραγµατική καµπύλη, και µια οριζοντιογραφική καµπύλη σε επαλληλία µε κοίλο τόξο στρογγύλευσης πιο ανοιχτή (µεγαλύτερης ακτίνας). Αναφορικά µε την επαλληλία οριζοντιογραφικής καµπύλης µε κοίλωµα, στους Γερµανικούς κανονισµούς (RAS-L 1995) αναφέρεται ότι "ο συνδυασµός κοίλων τµηµάτων στην κατά µήκος τοµή και οριζοντιογραφικών καµπύλων µπορεί να οδηγήσει τον οδηγό σε λάθος εκτιµήσεις. Ειδικότερα, κοιλώµατα σε οριζοντιογραφικές καµπύλες προκαλούν στον οδηγό την εντύπωση ότι η στροφή είναι πιο ανοιχτή απ ότι στην πραγµατικότητα. Γι αυτό το λόγο πρέπει να υπάρχει καθορισµένη σχέση µεταξύ της ακτίνας της καµπύλης και της ακτίνας του τόξου στρογγύλευσης. Η εµπειρία έχει δείξει ότι ο λόγος R/H πρέπει να είναι κατά το δυνατόν µικρός, και όχι µεγαλύτερος από 1/5 ως 1/10". Σηµειώνεται πάντως ότι για τη σχέση αυτή δεν παρέχεται συγκεκριµένη θεωρητική ή πειραµατική υποστήριξη. Στους Αµερικανικούς (AASHTO 2001) και Καναδικούς κανονισµούς (TAC-ATC 1999) επισηµαίνεται ότι επειδή η οδός σµικρύνεται µε το προοπτικό βάθος, η οριζοντιογραφική καµπύλη που βρίσκεται σε επαλληλία µε κοίλωµα και δεν έχει ιδιαίτερα µεγάλη ακτίνα αποκτά ανεπιθύµητη παραµορφωµένη εµφάνιση. Το ίδιο συµβαίνει και σε ανοικτές οριζοντιογραφικές καµπύλες, όταν το κοίλωµα δεν έχει επαρκές µήκος (Εικόνα 6). Για την αντιµετώπιση του φαινοµένου, προτείνεται η αρχή της καµπύλης στην οριζοντιογραφία να προηγείται ελαφρά της καµπύλης στη µηκοτοµή, ώστε να είναι δυνατή η εκτίµηση της οριζοντιογραφικής καµπυλότητας χωρίς την επίδραση του τόξου στη µηκοτοµή. 5

6 Εικόνα 6. Ανεπιθύµητη προοπτική εικόνα που οφείλεται στην επαλληλία οριζοντιογραφικής καµπύλης µε κοίλωµα µικρού µήκους. (TAC-ATC 1999) ιερευνώντας το παραπάνω φαινόµενο, οι Smith και Lamm (1993) µελέτησαν τη συχνότητα ατυχηµάτων κατά µήκος υπεραστικών οδών σε χρονικό διάστηµα τριών ετών. Κατέληξαν στο συµπέρασµα ότι σε ορισµένες θέσεις οριζοντιογραφικής καµπύλης σε επαλληλία µε κοίλωµα εµφανίζονταν δείκτες ατυχηµάτων υψηλότεροι από τον µέσο δείκτη ατυχηµάτων της οδού, ενώ το αντίθετο παρατηρήθηκε σε θέσεις επαλληλίας οριζοντιογραφικής καµπύλης µε κύρτωµα. Επισηµαίνεται πάντως ότι εξαιτίας του µικρού αριθµού παρατηρήσεων, η παραπάνω έρευνα δεν επαρκεί για την εξαγωγή ασφαλών συµπερασµάτων αναφορικά µε τη συσχέτιση της επαλληλίας οριζοντιογραφικής καµπύλης µε κοίλωµα µε τον αυξηµένο αριθµό ατυχηµάτων. Σε νεότερη έρευνα, οι Hassan και Easa (2003) πραγµατοποίησαν πείραµα στο οποίο παρουσιάστηκαν κινούµενες απεικονίσεις της οδού, κατασκευασµένες σε Η/Υ, σε δείγµα 67 οδηγών και καταγράφηκε η αντιληπτή ακτίνα. Τα συµπεράσµατα συνοψίζονται στα εξής: Η µέση τιµή της αντιληπτής από τον οδηγό ακτίνας οριζοντιογραφικής καµπύλης σε επαλληλία µε κύρτωµα προέκυψε µικρότερη από την πραγµατική, σε επίπεδο σηµαντικότητας 5%, υπό την προϋπόθεση ότι οι δύο κατευθύνσεις στροφής (αριστερά και δεξιά) εξετάζονται ως σύνολο. Αν η κάθε κατεύθυνση στροφής εξεταστεί ξεχωριστά, η υπόθεση δεν επαληθεύεται (σε επίπεδο σηµαντικότητας 5%). Τόσο το γεγονός αυτό όσο και η µεγάλη πιθανότητα απόρριψης της υπόθεσης (5%) αποδίδονται αφ' ενός στο µικρό µέγεθος του δείγµατος και αφ' ετέρου στο µεγάλο βήµα µεταβολής των ακτίνων (100m) που χρησιµοποιήθηκαν ως µέτρο σύγκρισης για την εκτίµηση της αντιληπτής από τον οδηγό ακτίνας. Η µέση τιµή της αντιληπτής από τον οδηγό ακτίνας οριζοντιογραφικής καµπύλης σε επαλληλία µε κοίλωµα προέκυψε µεγαλύτερη από την πραγµατική, σε επίπεδο σηµαντικότητας 5%, για κάθε κατεύθυνση στροφής. Στα πλαίσια της παραπάνω έρευνας πραγµατοποιήθηκαν και µετρήσεις πεδίου αναφορικά µε την επιλογή ταχύτητας των οδηγών σε οριζοντιογραφικές καµπύλες σε επαλληλία µε κύρτωµα (7 περιπτώσεις) ή κοίλωµα (6 περιπτώσεις). Στην περίπτωση του κυρτώµατος διαπιστώθηκε, όπως άλλωστε ήταν αναµενόµενο, στατιστικά σηµαντική επιβράδυνση κατά τη µετάβαση από την ευθυγραµµία στην καµπύλη. Στην περίπτωση του κοιλώµατος όµως διαπιστώθηκε ότι οι οδηγοί αρχικά επιταχύνουν (αποδίδεται κατά τους Hassan και Easa στη λανθασµένη εκτίµηση της καµπυλότητας) και στη συνέχεια επιβραδύνουν (εκτιµώντας ορθότερα την οριζοντιογραφική ακτίνα). Τα παραπάνω αποτελέσµατα είναι ενδεικτικά µιας τάσης διαφοροποίησης στην επιλογή ταχύτητας σε οριζοντιογραφική καµπύλη ανάλογα µε το είδος του τόξου στρογγύλευσης (κοίλωµα ή κύρτωµα), η οποία όµως δεν µπορεί να αποδοθεί µε βεβαιότητα στην αντίληψη του οδηγού για την ακτίνα της οριζοντιογραφικής καµπύλης. Οι παράγοντες που ενδεχοµένως επηρεάζουν την επιλογή της ταχύτητας είναι πολλοί και δεν είναι δυνατόν να εντοπιστούν και να ελεγχθούν ή να 6

7 αποµονωθεί η επίδρασή τους σε µια περιορισµένης έκτασης έρευνα πεδίου, και εποµένως µόνο εικασίες µπορεί να διατυπωθούν αναφορικά µε τις αιτίες που οδηγούν στη διαφορετική τάση επιλογής ταχύτητας. Με τη διερεύνηση της επίδρασης της καµπυλότητας της µηκοτοµής στην αντίληψη του οδηγού για την ακτίνα οριζοντιογραφικής καµπύλης ασχολήθηκαν και οι Bidulka, Sayed και Hassan, οι οποίοι δηµοσίευσαν δύο σχετικές εργασίες. Στην πρώτη από αυτές (Bidulka et al 2002) διερεύνησαν την υπόθεση ότι η επαλληλία οριζοντιογραφικής καµπύλης µε τόξο στρογγύλευσης στην µηκοτοµή επιδρά στην αντίληψη του οδηγού για την τιµή της ακτίνας της καµπύλης, και στην δεύτερη (Hassan et al 2002) κατέληξαν µε χρήση στατιστικών µεθόδων σε µαθηµατικό µοντέλο εκτίµησης της αντιληπτής ακτίνας. Αναλυτικότερα, οι Bidulka, Sayed και Hassan κατασκεύασαν στατικές αλλά και κινούµενες φωτορεαλιστικές απεικονίσεις οδικού τµήµατος µεταβάλλοντας κάθε φορά τις προς διερεύνηση παραµέτρους. Οι παραπάνω απεικονίσεις παρουσιάστηκαν σε 91 οδηγούς, σε παράλληλη απεικόνιση µε οριζοντιογραφική καµπύλη ίδιας ακτίνας σε σταθερή κατά µήκος κλίση και καταγράφηκε αν η τρισδιάστατη καµπύλη θεωρείται "περισσότερο απότοµη", "λιγότερο απότοµη" ή "το ίδιο απότοµη". Επίσης καταγράφηκαν ορισµένα χαρακτηριστικά των οδηγών, όπως επάγγελµα, φύλο, ηλικία, χρήση γυαλιών ή φακών επαφής, εµπειρία οδήγησης κ.λπ. Κατά τη στατιστική επεξεργασία των αποτελεσµάτων αρχικά ελέγχθηκε η υπόθεση H 0 : όλες οι απαντήσεις έχουν ίδια συχνότητα, µε την µέθοδο x 2 και προέκυψε ότι η υπόθεση Η 0 απορρίπτεται (δηλαδή υπάρχει στατιστικά σηµαντική επίδραση της επαλληλίας κοιλώµατος ή κυρτώµατος στην αντιληπτή ακτίνα οριζοντιογραφικής καµπύλης) σε επίπεδο σηµαντικότητας 5. Τόσο στην περίπτωση του κυρτώµατος όσο και του κοιλώµατος, η συχνότητα της αναµενόµενης απάντησης (µικρότερη αντιληπτή ακτίνα από την πραγµατική στην περίπτωση του κυρτώµατος και µεγαλύτερη στην περίπτωση του κοιλώµατος) βρέθηκε ότι αυξάνει σταδιακά µε την αύξηση της ακτίνας της οριζοντιογραφικής καµπύλης, την αύξηση της µεταβολής της κατά µήκος κλίσης µεταξύ αρχής και τέλους του τόξου στρογγύλευσης και τη µείωση της ακτίνας του τόξου στρογγύλευσης στη µηκοτοµή. Η κατεύθυνση στροφής (δεξιά ή αριστερά) δεν προέκυψε ότι έχει στατιστικά σηµαντική επίδραση στη διαφοροποίηση της αντιληπτής ακτίνας από την πραγµατική, όπως και η τιµή της επίκλισης. Στη συνέχεια της έρευνας (Hassan et al 2002) διαµορφώθηκε µαθηµατικό µοντέλο για τον προσδιορισµό της τιµής της αντιληπτής ακτίνας οριζοντιογραφικής καµπύλης σε επαλληλία µε τόξο στρογγύλευσης µηκοτοµής. Από την στατιστική επεξεργασία προέκυψαν τα παρακάτω συµπεράσµατα: Σε όλους τους συνδυασµούς παραµέτρων που εξετάστηκαν προκύπτει ότι η αντιληπτή ακτίνα διαφέρει από την πραγµατική, σε επίπεδο σηµαντικότητας µικρότερο από 5. Εκτελώντας ανάλυση διασποράς (ANOVA) µε επίπεδο σηµαντικότητας 5% στα αποτελέσµατα προκύπτουν ως στατιστικά σηµαντικές οι παράµετροι: ακτίνα οριζοντιογραφικής καµπύλης, κατεύθυνση στροφής (δεξιά ή αριστερά), διαθέσιµη ορατότητα (στην περίπτωση του κοιλώµατος µόνο). Στατιστικά µη σηµαντικές είναι οι παράµετροι: επίκλιση, µεταβολή της κατά µήκος κλίσης µεταξύ αρχής και τέλους του τόξου στρογγύλευσης στη µηκοτοµή και ακτίνα του τόξου στρογγύλευσης στη µηκοτοµή. Αναφορικά µε τα χαρακτηριστικά των οδηγών, προκύπτει ότι δεν έχουν στατιστικά σηµαντική επίδραση στην αντιληπτή ακτίνα. Με εφαρµογή της µεθόδου παλινδρόµησης, οι Hassan, Sayed και Bidulka προτείνουν το παρακάτω µοντέλο για την αντιληπτή ακτίνα οριζοντιογραφικής καµπύλης: R p = -51,28 + 0,953. R a +132,11. V + 0,125R a. V, R 2 = 0,996 όπου: 7

8 R p R a V = αντιληπτή ακτίνα οριζοντιογραφικής καµπύλης = πραγµατική ακτίνας οριζοντιογραφικής καµπύλης = 0 για κύρτωµα, 1 για κοίλωµα. Το µαθηµατικό µοντέλο προσδιορισµού της αντιληπτής ακτίνας που προτείνεται από τους Hassan, Sayed και Bidulka, αν και έχει µεγάλο συντελεστή προσαρµογής (R 2 =0,996), δεν περιλαµβάνει παραµέτρους οι οποίες προέκυψαν στατιστικά σηµαντικές, όπως κατεύθυνση στροφής και διαθέσιµη απόσταση ορατότητας, χωρίς µάλιστα να παρέχεται κάποια αιτιολόγηση για την επιλογή αυτή. Οι συγγραφείς δηλαδή καταλήγουν τελικά σε ένα ουσιαστικά διµεταβλητό µοντέλο, στο οποίο η αντιληπτή ακτίνα εξαρτάται µόνο από την ακτίνα της οριζοντιογραφικής καµπύλης και το είδος του τόξου στρογγύλευσης στην µηκοτοµή. Εντύπωση επίση προκαλεί η διαπίστωση των συγγραφέων ότι τόσο η εµφάνιση ή µη απόκλισης µεταξύ της αντιληπτής και της πραγµατικής ακτίνας όσο και το µέγεθος της αντιληπτής ακτίνας δεν επηρεάζεται από τα χαρακτηριστικά των οδηγών, ενώ τα αντιληπτά µεγέθη γενικά αποτελούν στοιχεία που κατ' εξοχήν επηρεάζονται από τα ατοµικά χαρακτηριστικά. Συµπερασµατικά και κατά την προσωπική άποψη των συγγραφέων, στο πρώτο µέρος της έρευνας των Hassan, Sayed και Bidulka (Bidulka et al 2002) θεµελιώνεται µε ισχυρό τρόπο η διαπίστωση ότι κατά την επαλληλία οριζοντιογραφικής ακτίνας µε τόξο στρογγύλευσης στη µηκοτοµή, ο οδηγός ενδέχεται να προσλάβει λανθασµένη εντύπωση αναφορικά µε την ακτίνα της οριζοντιογραφικής καµπύλης. Στο δεύτερο µέρος της έρευνας όµως (Hassan et al 2002), τα αποτελέσµατα του πειράµατος και το στατιστικό µαθηµατικό µοντέλο που προτείνεται µάλλον προβληµατίζει παρά αντιµετωπίζει ουσιαστικά το θέµα του µεγέθους της αντιληπτής οριζοντιογραφικής ακτίνας. Κατά την προσωπική άποψη των συγγραφέων, η αντίληψη του οδηγού για την καµπυλότητα οριζοντιογραφικής καµπύλης δεν έχει ποσοτικό χαρακτήρα (συγκεκριµένη τιµή της ακτίνας) και εποµένως θεωρείται ορθότερη εναλλακτική προσέγγιση του προβλήµατος µε στόχο τον προσδιορισµό συγκεκριµένων σχέσεων µεταξύ των παραµέτρων του γεωµετρικού σχεδιασµού, µε τήρηση των οποίων αποφεύγεται η δηµιουργία λανθασµένων εντυπώσεων. Επσηµαίνεται πάντως ότι η παραπάνω µεθοδολογία έρευνας µε χρήση κινούµενων φωτορεαλιστικών απεικονίσεων οδικού τµήµατος φαίνεται ως η πλέον κατάλληλη για τη διερεύνηση του προβλήµατος, καθώς προσφέρει τη δυνατότητα πλήρους ελέγχου όλων των σχετικών παραµέτρων, τόσο του γεωµετρικού σχεδιασµού της οδού αυτής καθ' αυτής όσο και του ευρύτερου οδικού περιβάλλοντος. 4. ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΗΣ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ - ΟΜΟΙΟΓΕΝΕΙΑ ΧΑΡΑΞΗΣ Τα τελευταία χρόνια έχουν δηµοσιευθεί ορισµένες ερευνητικές εργασίες που αφορούν στην εκτίµηση της λειτουργικής ταχύτητας και στον έλεγχο της οµοιογένειας της χάραξης, λαµβάνοντας υπόψη τον τρισδιάστατο χαρακτήρα της οδού. Οι προτεινόµενες στη διεθνή βιβλιογραφία σχετικές µεθοδολογίες για την αξιολόγηση της οµοιογένειας της χάραξης αφορούν: α) στη χρήση υφιστάµενων (διδιάστατων) µοντέλων εκτίµησης της λειτουργικής ταχύτητας, καθορισµού "µέγιστης επιτρεπόµενης" ταχύτητας µε κριτήρια στα οποία λαµβάνεται υπόψη ο τρισδιάστατος χαρακτήρας της οδού και σύγκριση µεταξύ λειτουργικής και "µέγιστης επιτρεπόµενης" ταχύτητας για την αξιολόγηση της οµοιογένειας της χάραξης και β) στη δηµιουργία µοντέλων εκτίµησης της λειτουργικής ταχύτητας στα οποία λαµβάνεται υπόψη ο συνδυασµός της οριζοντιογραφίας µε τη µηκοτοµή. 8

9 4.1 Αξιολόγηση της οµοιογένειας της χάραξης µε κριτήριο την ικανοποίηση των τρισδιάστατων απαιτήσεων ορατότητας για στάση Σε ερευνητική εργασία των Hassan, Gibreel & Easa (2000) παρουσιάστηκε µεθοδολογία για την αξιολόγηση της οµοιογένειας της χάραξης, στην οποία λαµβάνεται υπόψη ο τρισδιάστατος χαρακτήρας της οδού µε έµµεσο τρόπο. Πιο συγκεκριµένα, η µεθοδολογία αποτελείται από τα εξής στάδια: 1. Αρχικά πραγµατοποιείται εκτίµηση της λειτουργικής ταχύτητας σε κάθε θέση της υπό εξέταση οδού, µε βάση κάποιο από τα (διδιάστατα) µοντέλα πρόβλεψης λειτουργικής ταχύτητας που υπάρχουν στην βιβλιογραφία και σχεδιάζεται το διάγραµµα λειτουργικής ταχύτητας της οδού. 2. Στην συνέχεια προσδιορίζεται η "µέγιστη επιτρεπόµενη ταχύτητα" (κατά τους Hassan, Gibreel & Easa) σε κάθε θέση της υπό εξέταση οδού, µε βάση τα παρακάτω κριτήρια: Ικανοποίηση της απαίτησης ύπαρξης ορατότητας για στάση κατά την ηµέρα (γραµµή όρασης από ύψος οφθαλµού), σύµφωνα µε αλγόριθµο τρισδιάστατης ανάλυσης ορατότητας βασισµένο στη θεωρία πεπερασµένων στοιχείων, που έχουν αναπτύξει οι συγγραφείς - βλ. και Hassan, Easa & Abd El Halim (1996). Ικανοποίηση της απαίτησης ύπαρξης ορατότητας για στάση κατά τη νύχτα (γραµµή όρασης από ύψος προβολέων), σύµφωνα µε τρισδιάστατη ανάλυση ορατότητας όπως παραπάνω - βλ. και Hassan, Easa & Abd El Halim (1997-α). Ικανοποίηση της απαίτησης για επάρκεια του συντελεστή τριβής κατά την διαγραφή καµπύλης τροχιάς, σύµφωνα µε τις οδηγίες των Αµερικανικών κανονισµών αλλά και της σχετικής έρευνας. 3. Η διαφορά µεταξύ της λειτουργικής ταχύτητας και της "µέγιστης επιτρεπόµενης ταχύτητας" σε κάθε θέση της οδού αποτελεί κατά τους Hassan, Gibreel και Easa κριτήριο αξιολόγησης της οµοιογένειας της χάραξης. Οι συγγραφείς εφάρµοσαν την παραπάνω µεθοδολογία σε τµήµα µήκους οκτώ χιλιοµέτρων οδού δύο λωρίδων κυκλοφορίας - δύο κατευθύνσεων (µε πρόσθετη λωρίδα ανωφέρειας βραδυπορούντων οχηµάτων σε µήκος δύο χιλιοµέτρων) στα σύνορα Καναδά - Η.Π.Α., µε όριο ταχύτητας 90Km/h. Χρησιµοποίησαν υφιστάµενα µοντέλα πρόβλεψης λειτουργικής ταχύτητας και πραγµατοποίησαν και µετρήσεις ταχύτητας για την επαλήθευσή τους. Προέκυψε, όπως άλλωστε ήταν αναµενόµενο, ότι τα υφιστάµενα µοντέλα πρόβλεψης λειτουργικής ταχύτητας είναι αξιόπιστα στην περίπτωση επαλληλίας της οριζοντιογραφικής καµπύλης µε σταθερή και σχετικά επίπεδη µηκοτοµή, ενώ εµφανίζουν σηµαντικές αποκλίσεις κατά την επαλληλία µε κύρτωµα, κοίλωµα ή µεγάλη κατά µήκος κλίση. Στην συνέχεια, οι Hassan, Gibreel και Easa εκτίµησαν την "µέγιστη επιτρεπόµενη ταχύτητα" µε βάση τα παραπάνω και προσδιόρισαν σε κάθε θέση την διαφορά µεταξύ της λειτουργικής και της "µέγιστης επιτρεπόµενης ταχύτητας". Σε τρεις θέσεις της οδού προέκυψε λειτουργική ταχύτητα µεγαλύτερη κατά 20Km/h ή περισσότερο από τη "µέγιστη επιτρεπόµενη ταχύτητα", γεγονός που κατά τους συγγραφείς υποδεικνύει πρόβληµα οµοιογένειας της χάραξης στις θέσεις αυτές. Η παραπάνω µεθοδολογία αποτελεί µια αξιόλογη προσπάθεια εισαγωγής της θεώρησης της οδού σε τρεις διαστάσεις στο πρόβληµα ελέγχου της οµοιογένειας της χάραξης. Αδυναµία εντοπίζεται στη χρήση µοντέλων πρόβλεψης λειτουργικής ταχύτητας που έχουν προκύψει από διδιάστατη ανάλυση των στοιχείων της οριζοντιογραφίας και, όπως αναφέρεται και στην εργασία των Gibreel, Easa και El-Dimeery (2001), φαίνεται να είναι αξιόπιστα µόνο στην περίπτωση επαλληλίας της οριζοντιογραφικής καµπύλης µε σταθερή και σχετικά επίπεδη µηκοτοµή. Επιπλέον, η σύγκριση της λειτουργικής ταχύτητας µε τη "µέγιστη επιτρεπόµενη ταχύτητα" µε βάση τα προαναφερθέντα κριτήρια δεν τεκµηριώνεται ότι αποτελεί επαρκές κριτήριο ελέγχου της οµοιογένειας της χάραξης. Στον προσδιορισµό της επιθυµητής µέγιστης επιτρεπόµενης ταχύτητας ενδέχεται να υπεισέρχονται και άλλες παράµετροι, όπως παρόδιες χρήσεις, προσβάσεις στην οδό, γειτνίαση µε ισοπέδους κόµβους κ.λπ. Επίσης, µε την παραπάνω µεθοδολογία δεν ελέγχεται η αλληλουχία των στοιχείων της χάραξης και ενδεχόµενη απότοµη µεταβολή της λειτουργικής 9

10 ταχύτητας µεταξύ διαδοχικών τµηµάτων (που αποτελεί ένδειξη προβλήµατος οµοιογένειας) δεν θα γίνει αντιληπτή. 4.2 Μοντέλο εκτίµησης της λειτουργικής ταχύτητας µε δεδοµένα από οριζοντιογραφία και µηκοτοµή Κατά τους Gibreel, Easa και El-Dimeery (2001) για να βελτιωθεί η αξιοπιστία και η ακρίβεια των µοντέλων εκτίµησης της λειτουργικής ταχύτητας είναι απαραίτητη η θεώρηση του συνδυασµού της οριζοντιογραφίας και της µηκοτοµής. Οι παραπάνω ερευνητές πραγµατοποίησαν µετρήσεις ταχυτήτων σε 32 οριζοντιογραφικές καµπύλες σε επαλληλία µε κύρτωµα ή κοίλωµα (16 για κάθε περίπτωση). Καταγράφηκαν οι ταχύτητες των οχηµάτων σε πέντε σηµεία για κάθε καµπύλη, η θέση των οποίων καθορίστηκε σε συσχέτιση µε την οριζοντιογραφική καµπύλη: Το σηµείο 1 ορίζεται στην ευθυγραµµία πριν την καµπύλη (περίπου 60-80m πριν την αρχή του τόξου συναρµογής). Στο σηµείο αυτό θεωρείται ότι ο οδηγός βρίσκεται ακόµη επί της ευθυγραµµίας, έχει όµως αντιληφθεί την ύπαρξη της καµπύλης. Το σηµείο 2 ορίζεται στο τέλος του τόξου συναρµογής εισόδου, το σηµείο 3 στο µέσο του κυκλικού τόξου, το σηµείο 4 στην αρχή του τόξου συναρµογής εξόδου και το σηµείο 5 στην ευθυγραµµία µετά την καµπύλη (περίπου 60-80m µετά το τέλος του τόξου συναρµογής). Μετά τη στατιστική επεξεργασία των µετρήσεων µε ανάλυση παλινδρόµησης οι ερευνητές (Gibreel et al 2001) προτείνουν µοντέλα εκτίµησης της λειτουργικής ταχύτητας σε κάθε ένα από τα παραπάνω σηµεία ως συνάρτηση των γεωµετρικών χαρακτηριστικών της οδού. Τα µοντέλα διαφοροποιούνται ανάλογα µε την επαλληλία της οριζοντιογραφικής καµπύλης µε κοίλωµα ή κύρτωµα και εµφανίζουν συντελεστές προσαρµογής κατά κανόνα µεγαλύτερους από R 2 =0,9. Τα παραπάνω τρισδιάστατα µοντέλα εκτίµησης της λειτουργικής ταχύτητας συνιστούν µια πρωτοπόρο ερευνητική προσέγγιση στο αντικείµενο της πρόβλεψης λειτουργικών ταχυτήτων. Η έρευνα φαίνεται να συµφωνεί ότι τα υφιστάµενα διδιάστατα µοντέλα πρόβλεψης της λειτουργικής ταχύτητας είναι δυνατόν να είναι αξιόπιστα και ακριβή µόνο στα τµήµατα µε σταθερή και σχετικά επίπεδη µηκοτοµή. Αυτήν ακριβώς την αδυναµία αξιόπιστης πρόβλεψης της λειτουργικής ταχύτητας σε συνδυασµούς οριζοντιογραφικής καµπύλης και καµπυλόγραµµής µηκοτοµής προσπαθούν να αντιµετωπίσουν οι Gibreel, Easa και El-Dimeery µε τα παραπάνω µοντέλα. Τα προτεινόµενα έχουν άµεση πρακτική χρησιµότητα για την πρόβλεψη της λειτουργικής ταχύτητας σε συνδυασµούς οριζοντιογραφικής καµπύλης µε κύρτωµα ή κοίλωµα. Θα πρέπει όµως, όπως άλλωστε επισηµαίνεται και από τους ίδιους τους συγγραφείς, η έρευνα να επεκταθεί και στους υπόλοιπους συνδυασµούς οριζοντιογραφίας και µηκοτοµής, ώστε να αντιµετωπιστεί ολοκληρωµένα το πρόβληµα της εκτίµησης της λειτουργικής ταχύτητας. 5. ΣΥΝ ΥΑΣΜΟΣ ΟΡΙΖΟΝΤΙΟΓΡΑΦΙΑΣ-ΜΗΚΟΤΟΜΗΣ Στις επόµενες παραγράφους παρουσιάζονται συστάσεις και οδηγίες που αφορούν στην επιτυχή εναρµόνιση οριζοντιογραφίας και µηκοτοµής, µε στόχο µια αισθητικά ευχάριστη, προσαρµοσµένη στο περιβάλλον, ξεκούραστη στην οδήγηση και ασφαλή οδό. Οι συστάσεις αυτές περιλαµβάνονται είτε στα σχετικά κεφάλαια των προδιαγραφών οδοποιίας (AASHTO 2001), (TAC-ATC 1999), (RAS-L 1995), είτε σε ανεξάρτητες έρευνες (Tunnard & Pushkarev 1963), (Smith & Lamm 1993). Κοινό χαρακτηριστικό τους είναι ότι έχουν κατά κανόνα ποιοτικό χαρακτήρα και αποσκοπούν κυρίως στην ευαισθητοποίηση των µελετητών οδοποιίας αναφορικά µε την αισθητική και την εικόνα της οδού στο χώρο. 10

11 Βασικό στοιχείο για την επιτυχηµένη εναρµόνιση οριζοντιογραφίας και µηκοτοµής αποτελεί η ισορροπία µεταξύ οριζοντιογραφικής καµπυλότητας και καµπυλότητας στη µηκοτοµή. Μια άνετη χάραξη σε οριζοντιογραφία ή µηκοτοµή δεν συνάδει µε αλλεπάλληλες αλλαγές κατεύθυνσης στο άλλο επίπεδο. Θα πρέπει το µήκος των τόξων συναρµογής στη µηκοτοµή να είναι συγκρίσιµο µε αυτό των οριζοντιογραφικών καµπύλων, µε τις οποίες βρίσκονται σε επαλληλία. Οι κατά µήκος κλίσεις της οδού θα πρέπει να βρίσκονται σε ισορροπία και να αποφεύγεται ο συνδυασµός ευθυγραµµίας ή ανοιχτής καµπύλης µε απότοµα ή µεγάλου µήκους κεκλιµένα τµήµατα, καθώς και ο συνδυασµός υπερβολικής καµπυλότητας µε µικρές κατά µήκος κλίσεις. Επίσης θα πρέπει να αποφεύγεται η επαλληλία ευθυγραµµιών ή ανοιχτών καµπύλων οριζοντιογραφίας µε καµπύλες µικρού µήκους στη µηκοτοµή. Τα σηµεία καµπής σε οριζοντιογραφία και µηκοτοµή θα πρέπει περίπου να συµπίπτουν. Στην περίπτωση αυτή η προοπτική εικόνα της οδού γίνεται ιδιαίτερα ευχάριστη και η χάραξη πλεονεκτεί τόσο από άποψη δυναµικής της κίνησης όσο και από άποψη απορροής των υδάτων (διότι στα σηµεία µε µηδενική κατά µήκος κλίση η οριζοντιογραφία είναι σε καµπύλη άρα εφαρµόζεται η µέγιστη επίκλιση, ενώ στην περιοχή της καµπύλης συναρµογής, όπου η επίκλιση είναι περίπου µηδενική, υπάρχει µέγιστη κατά µήκος κλίση). Κατά περίπτωση τα σηµεία καµπής µπορεί να είναι µετατοπισµένα κατά ένα-τέταρτο της φάσης, αλλά η µετατόπιση κατά µισή φάση οδηγεί σε προβληµατική προοπτική εικόνα µε εµφάνιση οπτικών θλάσεων. Σε µια επιτυχηµένη χάραξη στο χώρο, κάθε κίνηση του οχήµατος σε κάποιο ορατό τµήµα της οδού θα πρέπει να αντιστοιχεί σε µια σαφή και συνεχή κίνηση στο χώρο, και να µην αποτελείται από µικρές ανεξάρτητες αλλαγές κατεύθυνσης (Tunnard & Pushkarev 1963). Μια οδός που εµφανίζεται και εξαφανίζεται µπροστά στον οδηγό σε µεγάλο µήκος αποκτά ανεπιθύµητη εµφάνιση, και προτείνεται ο περιορισµός του διαθέσιµου µήκους ορατότητας (π.χ. µε εισαγωγή οριζοντιογραφικής καµπυλότητας), ώστε ο οδηγός να συγκεντρώνεται οπτικά στην κίνηση που πραγµατοποιεί την συγκεκριµένη στιγµή. 6. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Σύµφωνα µε την κοινά εφαρµοζόµενη πρακτική, ο γεωµετρικός σχεδιασµός των οδών αντιµετωπίζεται ως πρόβληµα δύο διαστάσεων. Επειδή όµως η οδός είναι ένα τρισδιάστατο έργο, η εφαρµογή των προδιαγραφών οδοποιίας για κάθε ένα από τα επιµέρους διδιάστατα στοιχεία που την αποτελούν δεν εξασφαλίζει ότι το τελικό αποτέλεσµα θα ικανοποιεί αναφορικά µε το παρεχόµενο επίπεδο οδικής ασφάλειας, την βέλτιστη οικονοµία κατά την κατασκευή, την εξασφάλιση περιθωρίων για λάθος του οδηγού χωρίς συνέπειες αλλά και την αισθητική της οδού και την προσαρµογή της στον περιβάλλοντα χώρο. Στην παρούσα εργασία παρουσιάστηκαν οι οδηγίες των σύγχρονων κανονισµών οδοποιίας που αφορούν στον ορθό συνδυασµό οριζοντιογραφίας και µηκοτοµής, καθώς και η µέχρι σήµερα σχετική έρευνα διεθνώς. Συµπερασµατικά επισηµαίνεται ότι µε διδιάστατη προσέγγιση του γεωµετρικού σχεδιασµού της οδού δεν αντιµετωπίζονται ικανοποιητικά θέµατα που σχετίζονται µε την εµφάνιση οπτικών ελαττωµάτων στην οδό, την αντίληψη του οδηγού αναφορικά µε την πορεία της χάραξης και την καµπυλότητά της οδού καθώς και θέµατα εκτίµησης λειτουργικών ταχυτήτων και ελέγχου της οµοιογένειας της χάραξης. Επίσης, µόνο µε ανάλυση σε τρεις διαστάσεις είναι δυνατόν να µελετηθεί και να αξιολογηθεί η αισθητική της οδού και η τυχόν επίδρασή αυτής στην οδική ασφάλεια. Όπως επισηµαίνεται και στη σχετική έρευνα διεθνώς, οι προσπάθειες θα πρέπει πλέον να επικεντρωθούν στην ποσοτικοποίηση των συστάσεων των κανονισµών οδοποιίας που αφορούν στην εναρµόνιση οριζοντιογραφίας και µηκοτοµής, µε στόχο τη σύνταξη συγκεκριµένων, σαφών, 11

12 ποσοτικών οδηγιών για τη χάραξη της οδού στο χώρο, όπως έχει εφαρµοστεί εδώ και πολλά χρόνια για τα επιµέρους στοιχεία του γεωµετρικού σχεδιασµού. Πιο συγκεκριµένα, θεωρείται απαραίτητη η περαιτέρω διερεύνηση των παρακάτω θεµάτων που σχετίζονται µε τη χάραξη στο χώρο: Μελέτη της επίδρασης των λειτουργικών και αισθητικών ελαττωµάτων στην προοπτική εικόνα της οδού, στην αντίληψη του οδηγού για την οδό, στη συµπεριφορά του οδηγού και στην οδική ασφάλεια γενικά. Προσδιορισµός ποσοτικών µεθόδων αντιµετώπισης των παραπάνω ελαττωµάτων. ιερεύνηση και ανάλυση των παραµέτρων που σχετίζονται µε την αντίληψη του οδηγού για τον βαθµό καµπυλότητας οριζοντιογραφικής καµπύλης σε επαλληλία µε τόξο στρογγύλευσης στη µηκοτοµή, µε στόχο τον προσδιορισµό σχέσεων, µε την εφαρµογή των οποίων περιορίζεται η δηµιουργία λανθασµένων εντυπώσεων. ιερεύνηση της επιρροής των χαρακτηριστικών των οδηγών. Ανάπτυξη τρισδιάστατου µοντέλου εκτίµησης της λειτουργικής ταχύτητας, για συνδυασµούς οριζοντιογραφίας και µηκοτοµής (επιπλέον αυτών που αντιµετωπίζονται στην εργασία που παρουσιάστηκε παραπάνω (Gibreel et al 2001)). Επιπλέον, διερεύνηση της επίδρασης των στοιχείων της διατοµής στη λειτουργική ταχύτητα. ΑΝΑΦΟΡΕΣ AASHTO (2001). A Policy on Geometric Design of Highways and Streets. American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO), Washington D.C. Bidulka, S., Sayed, T. & Hassan, Y. (2002). Influence of Vertical Alignment on Horizontal Curve Perception. Phase I: Examining the Hypothesis. Transportation Research Record 1796, Transportation Research Board, Washington D.C. Easa, S.M. (1994). Design Considerations for Highway Sight-Hidden Dips. Transpr. Res. - A. Vol. 28A, Great Britain. Gibreel, G.M., Easa, S.M. & El-Dimeery, I. A. (2001). Prediction of Operating Speed on Three- Dimensional Highway Alignments. Journal of Transp. Engrg., ASCE, 127(1), Gibreel, G.M., Easa, S.M., Hassan, Y. & El-Dimeery, I.A. (1999). State of the Art of Highway Geometric Design Consistency. Journal of Transp. Engrg., ASCE, 125(4), Hassan, Y. & Easa, S.M. (2000). Modelling of Required Preview Sight Distance. Journal of Transp. Engrg., ASCE, 126(1), Hassan, Y. & Easa, S.M. (2003). Effect of Vertical Alignment on Driver Perception of Horizontal Curves. Journal of Transp. Engrg., ASCE, 129(4), Hassan, Y., Easa, S.M. & Abd El Halim (1996). Analytical Model for Sight Distance Analysis on Three-Dimensional Highway Alignments. Transportation Research Record 1523, Transportation Research Board, Washington D.C. Hassan, Y., Easa, S.M. & Abd El Halim (1997-α). Design Considerations for Combined Highway Alignments. Journal of Transp. Engrg., ASCE, 123(1), Hassan, Y., Easa, S.M. & Abd El Halim (1997-β). Modelling Headlight Sight Distance on Three- Dimensional Highway Alignments. Transportation Research Record 1579, Transportation Research Board, Washington D.C. Hassan, Y., Easa, S.M. & Abd El Halim (1998-α). State-of-the-art of three-dimensional highway geometric design. Canadian Journal of Civil Engineering, 25, Hassan, Y., Easa, S.M. & Abd El Halim (1998-β). Highway Alignment. Three-Dimensional Problem and Three-Dimensional Solution. Transportation Research Record 1612, Transportation Research Board, Washington D.C. Hassan, Y., Gibreel, G. & Easa, S.M. (2000-α). Evaluation of Highway Consistency and Safety. Journal of Transp. Engrg., ASCE, 124(4), Hassan, Y., Gibreel, G. & Easa, S.M. (2000-β). Evaluation of Highway Consistency and Safety. Practical Application. Journal of Transp. Engrg., ASCE, 126(3), Hassan, Y., Sayed, T. & Bidulka, S. (2002). Influence of Vertical Alignment on Horizontal Curve Perception. Phase II: Modelling Perceived Radius. Transportation Research Record 1796, Transportation Research Board, Washington D.C. 12

13 Hassan, Y., Sayed, T. & Tabernero, V. (2001). Establishing Practical Approach for Design Consistency Evaluation. Journal of Transp. Engrg., ASCE, 127(4), Janikula, T. & Garrick, N.W. (2002). Three-Dimensional Visualization Appproach to Illustrating Esthetic Concepts for Highway Design. Transportation Research Record 1796, Transportation Research Board, Washington D.C. Kanellaidis, G. (1996). Human Factors in Highway Geometric Design. Journal of Transp. Engrg., ASCE, 122(1), RAS-L (1995). Richtlinien für die Anlage von Straßen, Teil: Linienführung (RAS-L). Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (FGSV), Köln. RTAC (1986). Manual of Geometric Design Standards for Canadian Roads. Roads and Transportation Association of Canada, Ottawa. Smith, B. & Lamm, R. (1993). Coordination of Horizontal and Vertical Alinement with Regard to Highway Aesthetics. Transportation Research Record 1445, Transportation Research Board, Washington D.C. TAC-ATC (1999). Geometric Design Guide for Canadian Roads. Transportation Association of Canada, Ottawa. Taiganidis, I. & Kanellaidis, G. (1999). Approximate Perspective Design of Roads. Journal of Transp. Engrg., ASCE, 125(5), Tunnard, C. & Pushkarev, B. (1963). Man-Made America: Chaos or Control? Part Three: The Paved Ribbon. Yale University Press. New Haven & London. Zakowska, L. (1999). Road Curve Evaluation Based on Road View Perception Study. Transportation Research Record 1689, Transportation Research Board, Washington D.C. 13