آشنایی با انواع مطالعات ترافیکی و پارامتر های ترافیک
ارائه فهرست کامل پارامترهای ترافیک و مطالعات ترافیکی که مهندسان ترافيک دست اندرکار انجام آن هستند، تقريباً غير ممکن مي باشد.
با این وجود متداول ترين مطالعات ترافیکی شامل موارد زير مي شوند:
1- مطالعات حجم ترافيک: شمارش ترافيک اساسي ترين گام از مطالعات ترافيکی و نخستين معيار سنجش تقاضا مي باشد. عملاً همه جنبه هاي مهندسي ترافيک شامل برنامه ريزي و طراحي بزرگراه ها، تدابير کنترل و بهره برداري ترافيک، جزئيات زمان بندي چراغ ها و …، نيازمند حجم ورودي ترافيک هستند.
2- مطالعات سرعت: مطالعات ترافیکی مربوط به سرعت، ارتباط زيادي با مخاطرات ايمني دارد و ارزيابي عملي بودن مقررات موجود سرعت و يا وضع قوانين جديد بر مبنايي منطقي، نيازمند آن مي باشد.
3- مطالعات زمان سفر: زمان سفر در قسمت هاي عمده اي از جاده و يا در سراسر طول شبکه معياري مهم از کيفيت سرويس دهي به رانندگان و مسافران مي باشد. بسياري از مدل هاي پيش بيني تقاضا نيز به مقادير صحيح و دقيق زمان سفر نياز دارند.
4- مطالعات تاخير : تاخير آن بخش يا بخش هايي از زمان سفر است که کاربران به نحو مخصوصي احساس رنجش و ناراحتي مي کنند، مانند توقف پشت چراغ راهنمايي يا توقف ناشي از راه بندان بين دو تقاطع.
5- مطالعات چگالي : چگالي جريان به ندرت مستقيماً اندازه گيري مي شود، ليکن با اندازه نرخ جريان و سرعت در موقعيت هاي مهم مي توان آنرا محاسبه نمود. فن آوري حسگرهاي جديد مي تواند در مطالعات ترافیکی به ما کمک کند به عنوان مثال شلوغي مسير بر روي يک شناسگر را اندازه گيري و آن را به چگالي تبديل نمايد.
6- مطالعات تصادف : از آنجايي که ايمني ترافيک نخستين وظيفه مهندس ترافيک مي باشد، مطالعه متمرکز بر روي مشخصات تصادف بر حسب نرخ هاي کل تصادف و محل هاي خاص، وظيفه بسيار مهمي مي باشد.
7- مطالعات پارکينگ : اين مطالعات ترافیکی شامل ارائه فهرستي از پارکينگ هاي موجود و روش هاي مختلف تعيين محل هاي تجمع در نواحي مشخص و در توزيع هاي زماني معين مي باشد. همچنين روش هاي مصاحبه اي در تعيين نگرش استفاده از تسهيلات پارکينگ و گزينش آن از ميان مقصد هاي جايگزين حائز اهميت مي باشد.
8- مطالعات حمل و نقل و جابجايي کالا : فهرست تسهيلات موجود حمل بار و سيستم هاي ترانزيت كالا، توصيف گر مهمي براي سيستم حمل و نقل مي باشد. از آنجايي كه اين عناصر مي توانند به طور قابل ملاحظه اي منجر به تراكم و انباشتگي گردند، اتخاذ سياست هاي مناسب در طراحي و بهره برداري از اين تسهيلات، يكي از نيازهاي مهم مي باشد.
9- مطالعات عابر پياده : عابران پياده يکي از اجزاي سيستم ترافيک مي باشند که مهندسان ترافيک بايد خصوصيات آن ها را در استفاده از خطوط عابر پياده در محل هاي داراي چراغ راهنمايي يا فاقد چراغ راهنمايي کنترل نمايند. اين خصوصيات در بسياري از تحليل ها به عنوان يک ورودي مورد نياز مي باشند. روش هاي مصاحبه اي مي تواند براي ارزيابي الگوهاي رفتاري و دستيابي به اطلاعات با جزئيات بيشتر مورد استفاده قرار گيرد.
10- مطالعات واسنجي (کاليبره سازي): مهندس ترافيک مدل هاي اساسي و غير اساسي مختلف و ارتباط آن ها را براي توصيف و تحليل ترافيک بکار مي گيرد. به منظور اطمينان از اينکه مدل ها به صورت منطقي معرف شرايط مورد ادعا مي باشند، انجام مطالعات ترافیکی واسنجي مناسب بر روي آن ها مورد نياز مي باشد.
11- مطالعات تبعيت از وسايل کنترل ترافيک: به منظور ارزيابي نحوه طراحي و كاربرد وسايل كنترلي مناسب، انجام مطالعات بر روي کارآيي تجهيزات مختلف کنترل ترافيک مورد نياز مي باشد. ميزان رعايت و تخطي، ورودي هاي بسيار مهمي در ارزشيابي شاخص هاي کنترل مي باشند.
براي دستيابي به تعاريف مشروح پيرامون روندها و روش هاي موجود در اين زمينه ها، مهندسان بايد به ساير مراجع، مراجعه نمايند.
خصوصيات حجم ترافيک
اساسي ترين اندازه گيري در مهندسي ترافيک، شمارش وسايل نقليه، مسافران و يا افراد مي باشد. روش هاي مختلف شمارش خودکار و دستي به منظور برآورد پارامتر هاي زير مورد استفاده قرار مي گيرد:
- حجم
- نرخ جريان
- ميزان تقاضا
- ظرفيت
گاهي اوقات در برخي از اندازه گيري ها و وضعيت ها، روش هاي خودکار و دستي همراه با هم مورد استفاده قرار مي گيرند. چهار پارامتر ذکر شده کاملاً با يکديگر مرتبط بوده و همه آن ها بر حسب واحد هايي يکسان يا مشابه بيان مي شوند، ليکن مفاهيم آنها يکسان نمي باشد.
1- حجم عبارت است از تعداد وسايل نقليه (يا افراد) عبوري از يک نقطه در طي بازه زماني مشخص که معمولا برابر يک ساعت مي باشد.
2- نرخ جريان عبارت است از ميزان وسايل نقليه (يا افراد) عبوري از يک نقطه در طي بازه زماني مشخص که کمتر از يک ساعت مي باشد و به صورت نرخ معادل ساعتي بيان مي شود.
3- تقاضا عبارت است از تعداد وسايل نقليه اي (يا افرادي) که مي خواهند از يک نقطه در طي بازه زماني مشخص )معمولا يک ساعت( عبور نمايند. در محل هايي که انسداد يا انباشتگي به وقوع مي پيوندد اغلب تقاضا بيشتر از حجم هاي واقعي مي باشد. برخي از سفرها به مسيرهاي ديگر منتقل مي شوند و تعداد ديگري از سفر اصلا انجام نمي شوند.
4- ظرفيت عبارت است از بيشترين نرخي که وسايل نقليه مي توانند از يک نقطه يا طول کوتاه در طي بازه زماني مشخص عبور نمايند. اين پارامتر يکي از مشخصات جاده مي باشد. حجم واقعي هرگز نمي تواند در سطحي بيشتر از ظرفيت دقيق يک مقطع مشاهده شود. با اين وجود امکان رويت چنين نتايجي هم وجود دارد زيرا ظرفيت جاده اغلب با استفاده از روندهاي تحليلي استاندارد HCM برآورد مي شود و ممکن است در عمل براي برخي از موقعيت ها خيلي کمتر از ظرفيت دقيق آن برآورد گردد.
به هر حال اندازه گيري ميداني هر يک از اين پارامترها به شمارش وسايل نقليه در مکان هاي مناسب متکي مي باشد.
حجم، تقاضا و ظرفيت
حجم، تقاضا و ظرفيت با وجود آنکه همه بر حسب واحد هاي يکسان بيان مي شوند و ممکن است مربوط به يک مکان مشابه نيز باشند، سه معيار متفاوت هستند. از ديدگاه مطالعات ترافیکی ، حجم آن چيزي است که وجود دارد، تقاضا شامل رانندگاني است که تمايل به حضور دارند و ظرفيت محدوديتي فيزيکي است که در امکان حضور وجود دارد. به بيان ساده تر، اگر وسايل نقليه در يک محل مشخص براي مدت يک ساعت شمارش شوند:
- حجم عبارت خواهد بود از تعداد وسايل نقليه شمارش شده اي که در مدت يک ساعت از محل مطالعه عبور مي کنند.
- تقاضا عبارت خواهد بود از مقدار حجم به علاوه وسايل نقليه اي که رانندگان آن ها مايل بودند در طيساعت مطالعه از محل عبور نمايند، ليکن انسداد و انباشتگي آنها را از اين کار باز داشته است. اينرانندگان شامل راننده هاي منتظر در صف براي رسيدن به محل مطالعه، راننده هاي استفاده کننده از مسير هاي ديگر براي اجتناب از شلوغي اطراف محل مطالعه و راننده هاي صرف نظر کننده از سفر بهعلت وجود شلوغي مي باشند.
- ظرفيت عبارت خواهد بود از بيشترين حجمي که جاده بتواند در محل مطالعه در خود جاي دهد.
به مثال ارائه شده در شکل 1 توجه کنيد. اين شکل مقطع نمونه گلوگاه را در يک آزاد راه نشان مي دهد که شامل يک ناحيه همگرايي مهم مي باشد. براي هر يک از شاخه هاي ورودي و براي مقطع پايين دست آزاد راه، مقادير حجم واقعي (v)، تقاضا (d) و ظرفيت (c) پارامتر های معلوم مي باشند. ظرفيت محدوديت اصلي تسهيلات محسوب مي شود. مطابق شکل 2 ظرفيت هر خط برابر ۲۰۰۰veh/h است، بنابراين ظرفيت هر يک از شاخه هاي ورودي دو خطه برابر ۴000veh/h مي باشد و اين در حالي است که ظرفيت آزاد راه سه خطه پائين دست برابر ۶۰۰۰veh/h خواهد بود.
شكل2- حجم، تقاضا و ظرفيت در يك موقعيت گلوگاهي
با فرض اينکه ظرفيت هاي تعيين شده صحيح هستند، هرگز حجمي بيش از اين ظرفيت ها قابل شمارش نمي باشد. به عبارت ساده تر مي توان گفت که شما نمي توانيد 25 ليتر آب را در يک سطل 20 ليتري حمل کنيد. لذا اين موضوع مطالب مفيدي را براي رسيدگي به آنچه در وضعيت توصيف شده مشاهده خواهد شد در بر دارد. در رويکرد ۱ تقاضا واقعي ۳۸۰۰veh/h و ظرفيت ۴۰۰۰veh/h مي باشد. در رويکرد ۲ تقاضاي واقعي veh/h۳۶۰۰ و ظرفيت همچنان 4000veh/h مي باشد. در هيچ کدام از دو رويکرد کمبود ظرفيت وجود ندارد. با اين وجود در پائين دست ناحيه همگرايي، ظرفيت برابر ۶۰۰۰veh/h مي باشد و اين در حالي است که مجموع تقاضاي ورودي برابر veh/h 7400=3800+3600 خواهد بود. اين مقدار بيشتر از ظرفيت قطعه مي باشد.
با در نظر گرفتن اين سناريو، چه مشاهداتي را مي توان پيش بيني نمود ؟
- تا زماني که شرايط نشان داده شده وجود دارد، هر حجمي که در پائين دست ناحيه همگرايي شمارش مي شود، نمي تواند از veh/h۶۰۰۰ تجاوز نمايد. از اين رو شمارش حجم veh/h۶۰۰۰ پيش بينيمي شود.
- کمبود ظرفيت در پايين دست ناحيه همگرايي منجر به آغاز شکل گيري صفي از وسايل نقليه و گسترشآن به بالادست هر دو رويکرد خواهد شد.
- در صورتي که وسايل نقليه ورودي به هر يک از دو مسير در بالادست صف هاي تشکيل شده شمارششوند و با اين فرض که هيچ يک از وسايل نقليه به مسير هاي جايگزين تغيير مسير نمي دهند، تقاضايواقعي براي هر يک از مسيرها محاسبه خواهد شد. در صورتي که وسايل نقليه نزديک شونده در داخل صف هاي تشکيل شده شمارش شوند، نتايج در زمان و مکان متغير و بي ثبات خواهد بود. ليکن کلوسايل نقليه نبايد از veh/h۶۰۰۰ يا به عبارتي ظرفيت مقطع پائين دست آزاد راه بيشتر باشد.
سوال آخر نيز جالب توجه است: فرض کنيد صف هاي هر دو رويکرد تحت نظر قرار مي گيرد، آيا اين فرض که شمارش پائين دست به ميزان veh/h ۶۰۰۰ يک اندازه بي کم و کاست از ظرفيت مقطع مي باشد، منطقي است؟ اين موضوع مستلزم موشکافي هاي بيشتر است.
وجود صف در هر دو رويکرد مطمئناً حاکي اين مطلب است که مقطع پائين دست، جرياني به اندازه ظرفيت خود را تجربه نموده است. با اين وجود، ظرفيت به صورت حداکثر نرخ جرياني که تحت شرايط پايدار عملياتي (بدون از کار افتادگي) حاصل مي شود، تعريف مي گردد. بنابراين ظرفيت دقيقاً برابر نرخ جريان در لحظه اي قبل از شکل گيري صف ها خواهد بود. پس از شکل گيري صف ها، جريان در حالت “تخليه صف” قرار مي گيرد، در اين حالت نرخ هاي جريان و حجم هاي اندازه گيري شده ممکن است برابر، کمتر و يا حتي بيشتر از ظرفيت باشد. با اين وجود در مطالعات ترافیکی ممکن است ظرفيت تخليه صف با اهميت تر از شاخص جريان پايدار باشد. در بسياري از موارد جريان پايدار، موقتي مي باشد و نمي تواند براي مدت زمان هاي طولاني ادامه يابد.
منبع :
