محددات و خصائص المركبات في هندسة المرور | تصميم الطرق الهندسية

يعرف التصميم الهندسي للطريق على أنه عملية إيجاد الأبعاد الهندسية لكل طريق وترتيب العناصر المرئية للطريق مثل المسار ومسافات الرؤية والعروض والانحدارات ..الخ. وبادئ ذي بدء يجب تصنيف الطرق من حيث كونها طرقاً رئيسية أو فرعية أو محلية حتى يمكن تحديد السرعة التصميمية والانحدار الحاكم بعد موازنة بعض العوامل مثل أهمية الطريق وتقدير حجم وخصائص المرور والتضاريس والأموال المتاحة.

وتعتبر السرعة التصميمية والانحدار الحاكم هما بدورهما القاعدة الأساسية لوضع الحدود الدنيا القياسية لكل من التخطيط الرأسي والأفقي للطريق وبعد ذلك يستطيع المصمم بالمحاولة والخطأ أن يطوع هذه الحدود أو أعلى منها للتضاريس من أجل التوصل إلى مسقط أفقي وقطاع طولي للطريق. ثم تأتى مرحلة تفاصيل الأبعاد الهندسية للتقاطعات ذات المستوى الواحد أو المستويات المتعددة ولطرق الخدمة ولغيرها من الملامح. وأخيراً لابد من تحديد تفاصيل العلامات والخطوط وإشارات المرور إن وجدت وغيرها من مقاييس التحكم في المرور.

يحتوي هذا الدليل في المرحلة الأولى على التصنيف الوظيفي والمجموعات التصميمية للطرق الحضرية ، ومواصفات ومحددات التصميم ، ويستعرض التخطيط الأفقي للطريق ويشمل الرفع الجانبي للطريق Superelevatio والتوسيع Widening والمنحنيات الانتقالية، أما المرحلة التالية فتستهدف التخطيط الرأسي للطريق والمنحنيات الرأسية ثم تأتي المرحلة الأخيرة تصميم القطاعات العرضية وتحديد عروض الرصف و الأكتاف والبردورات وأرصفة المشاة والجزر الوسطية وتصميم الدوار والتصميم الإنشائي للطريق.

شاهد أيضاً: تجربة المحددات البشرية للسائقين – Human Limitations

تجربة محددات و خصائص المركبات الهندسية

1. الغرض من التجربة

ان لمعرفة محددات وخصائص المركبات اهمية في تصميم الطرق والتقاطعات بالإضافة الى تقليل الحوادث والطرق المزدحمة المرورية وتحديد اقل زمن للإشارة الحمراء (زمن التوقف) عند التقاطعات الضوئية.

2. خصائص المركبة

للمركبة تأثير كبير على حركة المرور فهي وان كانت تحت سيطرة السائق إلا ان لاعداد المركبات خصائصها المختلفة تأثير كبير على حركة المرور وتقسم الى:-

• خصائص ثابتة (Static Characteristics)
• خصائص تشغيلية (Operational Characteristics)

أولاً: خصائص المركبة الثابتة (Static Characteristics):

1. طول المركبة: هي المسافة الافقية بين المستويان الرأسيان للمحور الطولي والعمودي للمركبة  والملامس لمقدمة ومؤخرة المركبة بالنسبة لطول المركبة.
2. ارتفاع المركبة: المسافة الافقية بين السطح العلوي للمركبة الى مستوى الأرض بحيث يضمن المسافة جميع أجزاء السيارة.

3. عرض المركبة: المسافة بين سطحين موازيين للمستوى الطولي ويلامسها في كلا جانبي المركبة بحيث تضمن المسافة العرض الكلي للمركبة بين هذين المستويين جميع أجزاء السيارة واي بروزات جانبية لاجزاء ثابتة بالمركبة يستثنى من ذالك مرايا الرؤية الجانبية.

ثانياً: خصائص تشغيلية (operational characteristics):

وهي الخصائص المتعلقة بحركة المركبة والقوة التي تسبب الحركة وتؤخذ خصائص التشغيل الرئيسية بالحسبان في جوانب التصميم الهندسي والمروري للطرق  وتشمل ما يلي:-

1. نصف القطر الدوراني (R): الشكل أدناه يوضح نصف قطر الدوران للمركبة.

2. التعجيل (Acceleration):

يتم الاستفادة من بيانات التعجيل (التسارع او التباطئ ) في حساب:

• الزمن اللازم لعبور تقاطع عند انطلاقها من وضع التوقف.
• المسافة المقبولة في التقاطع بين المركبتين.
• المسافة المطلوبة لتجاوز مركبة أخرى كما في الشكل ادنى.

معدل التعجيل (Acceleration Rate)

عمليآْ التعجيل يقاس موقعيآْ وتعتمد نسبة التعجيل على:-

• ميل الطريق.
• نوع المركبة، (خاصة او شاحنة او حافلة).
• سرعة المركبة.

3. التوقف (braking):

ان قابلية توقف وابطاء حركة السيارة تعتمد بدرجة أولى على معامل الاحتكاك الذي يحصل بين مادة التبليط  واطارات المركبة، ويعتمد معامل الاحتكاك على:-

• نوعية المركبة وسرعتها.
• نوعية وحالة التبليط.
• نوعية وحالة إطارات المركبة.

3. موقع العمل

تم اجراء التجربة في شارع النقيب الواقع خلف قسم الهندسة المدنية في جامعة تكريت. الشكل أدناه يوضح مقطع علوي للشارع.

4. خطوات عمل التجربة

تم تقسيم المجموعة الى مجاميع صغيرة تتضمن شخصين فقط.

• خرجنا الى الموقع الموصوف.
• اخترنا بعض المركبات المتواجدة في المكان وباستخدمنا شريط القياس لحساب الطول، العرض، والارتفاع. والتعرف على نوع المركبات واعمارها واوزانها التصميمية.
• تم اخذ 50 مركبة متعددة الأنواع وتم الأخذ بنظر الاعتبار التنوع في اختيار المركبات.
• تم تسجيل الملاحظات والبيانات.

5. المناقشة

إن الهدف النهائي من التجربة هو الوصول إلى طريق لا يسبب حوادث ويحقق الانسياب السلس بجعل جميع عناصر الطريق تتماشى مع توقعات السائقين بتجنب التغيرات المفاجئة في مواصفات التصميم. ويهدف هذا الدليل إلى تحديد المعايير التصميميه الرئيسية للطرق لمساعدة المهندس المصمم والمهندس المراجع لتحديد توافق التصميم الهندسي للطريق مع المتطلبات الهندسية المطلوبة. في بحثنا قمنا بالتحقق من:

• طول المركبة: ان الغرض من معرفة طول المركبة الكلي هو لغرض تصميم الطرق على أساس هذا الطول او تصميم تقاطع او استدارة على أساس اطوال المركبات المستخدمة لهذا الطريق.
• ارتفاع المركبة: الغرض من معرفة ارتفاع المركبة هو لتصميم الانفاق او ارتفاع الجسور فوق الطرق التي تمر من تحتها لتجنب الاصطدام.
• عرض المركبة: الغرض من معرفة عرض المركبة هو لتصميم الطرق على أساس هذا العرض، ومعرفة عدد السيارات التي سوف تشغل الطريق عرضاً.
• وزن المركبة: الغرض منه هو لمعرفة نوعية التبليط الذي يتحمل هذا الوزن وإختيار مادة التبليط على هذا الأساس.

ولغرض ضمان طريق سلس وقليل الحوادث المرورية يجب أن تكون الطرق مناسبة لحجم المرور الذي يعتمد بشكل أساسي على أنواع المركبات، وأوزانها، واتجاهاتها. ثم يجب مراعاة معايير السلامة، والأمان لجميع مستخدمي الطرق، وذلك لتخفيف الاصطدام، والحوادث المرورية وهذا يتم بالسيطرة الرقابية.