دانشگاه صنعتي خواجه نصيرالدين طوسي

دانشكده مهندسي عمران

 

پايان نامه كارشناسي ارشد مهندسي عمران- گرايش راه و ترابري

 

عنوان :

ايمن سازي طرح هندسي راه هاي دوخطه برونشهري

 

استاد راهنما :

دكتر سعيد منجم

  

مهر 1390

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی گردد

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود می باشد)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

چكيده :

روش مطرح شده در اين پژوهش بر مبنای پارامتر جدید طراحی به نام نرخ تغییر انحنای یک قوس به همراه قوسهاي اتصال آن ( CCRS )  می باشد. این پارامتر جدید برای داده های بسیاری از لحاظ نرخ تصادف ( AR ) و نرخ هزینه تصادفات ( ACR ) مورد آزمایش قرار گرفت و مشخص گردید که می تواند به عنوان توصیف کننده اصلی ایمنی جاده ها باشد .

با در نظرگیری این پارامتر جدید و نیز بر اساس اطلاعات زیادی که از سرعت عملکردی و آمار تصادفات در اروپا و آمریکا فراهم بود ، رده های طراحی ایجاد شدند تا مقاطع جاده ای را از نظر ایمنی ترافیک در سه سطح طراحي خوب (خطر كم)، متوسط(داراي نقص هاي ايمني متوسط) و ضعيف (خطرناك) تقسيم بندي كنند. این گروه های طراحی بر اساس سه معیار ایمنی تقسیم بندی می شوند و یک فرآیند ارزیابی کمّی ( مقداری ) ایمنی را برای راههای دو خطه برونشهری ایجاد کرده اند. این سه معیار ایمنی عبارتند از :

سازگاری در طراحی، پایداری در سرعت عملکردی، تناسب و هماهنگی در دینامیک رانندگي .

به مقصود دستیابی به یک فرآیند ارزیابی کلی و سراسری ، این سه معیار ایمنی با هم ترکیب شده و به صورت یک مقیاس ایمنی سراسری درآمدند. همچنین توصیه هایی برای درنظرگیری شعاع مناسب قوس هایی که بعد از طول مستقیم مماس می آیند ( در حالت با یا بدون قوس های اتصال کلوتوئید ) ارائه شده می باشد و نیز نحوه جداسازی مماس های مستقل( طویل) از غیر مستقل( کوتاه ) اظهار شده می باشد.

در نهايت به مقصود انجام مطالعات موردي و بكارگيري معيارهاي ايمني بيان شده، اطلاعات محورهاي قم-گرمسار و كرج-چالوس جمع آوري و مورد تجزيه و تحليل قرار گرفت و سطح طراحي هر المان بيان گشت. با در نظر داشتن پلان مسير، 10قطعه از محور كرج- چالوس كه شامل 262 المان بود مورد بررسي و آناليز قرار گرفت. در راستاي رانندگي جهت رفت مسير توسط معيارهاي ايمني  I و II و III و مقياس ايمني سراسري به ترتيب 30 و 33 و 115 و 47 نقطه حادثه خيز و در مسير برگشت به ترتيب 30 و 36 و 115 و 67 نقطه حادثه خيز شناسايي گردید.

واژه هاي كليدي : نرخ تغيير انحناي يك مقطع قوسي شكل، CCRS ، معيارهاي ايمني، نرخ تصادفات، AR ، نرخ هزينه تصادفات، ACR ، راه هاي دوخطه برونشهري.

 

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را در شماره بندی انتهای صفحه بخوانید              

                       فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                                                  صفحه

فصل اوّل : كليات                                                                                                                                     1

1-1. مقدمه                                                                                                                                              2   

2-1. زمينه تحقيق                                                                                                                                   6

3-1. ضرورت انجام تحقيق                                                                                                                       6

4-1. هدف از انجام تحقيق                                                                                                                       7

5-1. روش تحقيق                                                                                                                                    8

6-1. ليست تارك نام                                                                                                                               8

فصل دوم : نگاه کلی ، ساختار و اصطلاحات ارزیابی ایمنی راه                                                                  11

1-2. نرخ تغییر انحنای یک قوس به همراه قوس های اتصال آن                                                               13

2-2. طبقه بندی طراحی بر اساس تصادف و سرعت عملکردی                                                                21

1-2-2. اعداد تصادف نسبی                                                                                                                    21

2-2-2. طراحی پیش روی ایمنی                                                                                                              24

3-2-2. طراحی پیش روی سرعت                                                                                                            27

1-3-2-2. سرعت طرح ( راه های جدید )                                                                                               27

2-3-2-2. سرعت هشتاد و پنج درصد                                                                                                   29

3-3-2-2. جمع آوری و تقلیل داده ها پیرامون سرعت                                                                          33

4-3-2-2. تعیین V85 برای سایر کشورها                                                                                             34

5-3-2-2. تعیین سرعت طرح برای راه های موجود ( قدیمی )                                                              35

فصل سوم : سه معیار ایمنی كمّي (مقداري) برای طرح هندسی راه ها                                                     37

 

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                                                  صفحه

1-3. طبقه بندی معیار ایمنی I                                                                                                               38

2-3. طبقه بندی معیار ایمنی II                                                                                                             40

1-2-3. مطالعه مماس ها در فرآیند طراحی                                                                                            40

2-2-3. طرح پیوستگی                                                                                                                          46

3-3. طبقه بندی معیار ایمنی III                                                                                                           49

4-3. معیارهای ایمنی در مقایسه با طراحی مسیر                                                                                   53

5-3. مقیاس ایمنی ( معیار ایمنی سراسری )                                                                                          56

6-3. مقایسه تجزیه و تحلیل های شرایط واقعی تصادف با نتایج معیارهای ایمنی                                   59

7-3. روابط بين طرح هندسي راه، شرايط تصادف و تجهيزات جاده اي                                                   60

1-7-3. تاثير سه سطح تجهيزات جاده اي بر نرخ تصادفات و

نرخ هزينه تصادفات براي هريك از المانهاي طراحي                                                                                61

1-1-7-3. پهنای روسازی                                                                                                                       62

2-1-7-3. شعاع قوس                                                                                                                            63

3-1-7-3. نرخ تغییر انحنای قوس                                                                                                         64

2-7-3. تجهیزات جاده ای و رده های طراحی                                                                                        66

3-7-3. تجهیزات جاده ای و معیارهای ایمنی                                                                                        68

فصل چهارم : جمع آوري اطلاعات و مشخصات مسير و نحوه انجام محاسبات                                          70

1-4. محور كرج-چالوس                                                                                                                        71

1-1-4. مشخصات قوسهاي افقي                                                                                                            73

 

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                                               صفحه

2-1-4. مشخصات هندسي قوس                                                                                                             73

2-4. محور قم-گرمسار                                                                                                                           85

3-4. نحوه انجام محاسبات و ارائه نتايج                                                                                                   92

1-3-4. نتایج معیارهای ایمنی                                                                                                                  94

1-1-3-4. نرخ تغییر انحنای یک قوس                                                                                                     94

2-1-3-4. سرعت هشتاد و پنج درصد                                                                            ( V85 )95

3-1-3-4. ارزیابی سرعت طرح مناسب                                                                                    ( Vd )96

4-1-3-4. ارزیابی مماس ها                                                                                                                    96

5-1-3-4. اصطکاک جانبی فرض شده / مورد نیاز                                                                                   97

6-1-3-4. نتایج معیار ایمنی I                                                                                                                98

7-1-3-4. نتایج معیار ایمنی                                                                                               II98

8-1-3-4. نتایج معیار ایمنی                                                                                              III98

9-1-3-4. مطالعه نهایی قطعه راه دو خطه برونشهری مورد مطالعه                                                          99

2-3-4. نتایج مقیاس ایمنی سراسری                                                                                                     102

فصل پنجم : تحليل اطلاعات و ارائه نتايج                                                                                                108

1-5. مروري بر موضوع پايان نامه                                                                                                             109

3-5. نتيجه گيري                                                                                                                                   113

1-2-5. محور كرج- چالوس                                                                                                                    113

2-2-5. محور قم گرمسار                                                                                                                       115

 

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                                                  صفحه

3-5. پيشنهاد براي تحقيقات آينده                                                                                                      116

پيوست (پلان محور كرج- چالوس)                                                                                                        148

فهرست مراجع                                                                                                                                      174

 

فهرست جداول

عنوان                                                                                                                                                   صفحه

جدول ( 1 2 ) : نتایج متوسط AR برای مقادیر CCRS مختلف بر اساس

داده های کشور آمریکا و آلمان                                                                                                               25

جدول (2-2) : نتایج متوسط ACR برای CCRS های مختلف بر اساس منبع داده های کشور آل               26

جدول (3-2 ) : طبقه بندی راه ها بر اساس دسته های AI تا AV ( قابل بهره گیری برای اکثر کشورها       28

جدول ( 4-2 ) : مدل های رگرسیونی مربوط به وضعیت سرعت عملکردی برای

راه های دو خطه برونشهری درکشورهای مختلف                                                                                    31

جدول ( 5-2 ) : سیستم طبقه بندی برای پروسه ارزيابی ایمنی : پایداری سرعت عملکرد                      33

جدول (1-3) : طبقه بندی معیار ایمنی I                                                                                                 38

جدول (2-3) : طبقه بندی معیار ایمنی II                                                                                               40

جدول (3-3) : مثال های کاربردی برای ارزیابی تانژانت ها در فرآیند طراحی                                          44

جدول (4-3) : معادلات مورد نیاز برای معیار ایمنی  III                                                                                51

جدول (5-3) : طبقه بندی معیار ایمنی III                                                                               50

جدول (6-3): چکیده بازه های عددی برای معیارهای ایمنی III , II , I در

سطوح طراحی خوب ، متوسط ، ضعیف                                                                                                    53

جدول (7-3) : نقشه و طرح ارزیابی برای مقیاس ایمنی ، بر اساس سه معیار ایمنی                                 58

جدول (8-3) : ترکیب نرخ تصادفات و نرخ هزینه تصادفات برای سطوح مختلف خطر                             59

جدول (9-3): میانگین ACR , AR برای رده های طراحی مختلف ( CCRS ) و سطوح تجهیزات جاده ای  67

جدول(10-3) :روابط بین رده های طراحی خوب وضعیف با

متوسط ACR و ARبرای 99 مقطع قوسی شکل                                                                                       68

 

فهرست جداول

عنوان                                                                                                                                                   صفحه

جداول (1-4) الي (10-4) : مشخصات قوسهاي افقي (محور كرج- چالوس)                                   75 الي 84

جداول (11-4) و (12-4) : مشخصات قوسهاي افقي (محور قم- گرمسار)                                           91 و 92

جدول (1-5) : اطلاعات عددی پروسه ارزیابی ایمنی                                                                              100

جدول (2-5) : مقياس ايمني سراسري براي راستاي رانندگي جهت رفت مسير                                      104

جدول (3-5) : مقياس ايمني سراسري براي راستاي رانندگي جهت برگشت مسير                                106

جداول (4-5) الي (33-5) : نتايج معيارهاي ايمني سه گانه و مقياس ايمني

سراسري براي راستاي رانندگي جهت رفت و برگشت محور كرج- چالوس                                     117 الي 146

جدول (34-5) : نتايج معيارهاي ايمني سه گانه و مقياس ايمني سراسري براي

راستاي رانندگي جهت رفت مسير قوسهاي 31 تا 39 محور قم-گرمسار                                                147

 

 

فهرست شكلها و نمودارها

عنوان                                                                                                                                                   صفحه

شكل (1-2) : نقشه ها و معادلات جهت تعیین CCRS برای حالات طراحی a تا e                              14 الي 17

شکل (2-2) : نقشه هایی جهت تعیین CCRS برای حالات طراحی a تا e                                         18 الي 20

شکل (3-2 ) وضعیت سرعت عملکردی برای راه های دو خطه برونشهری در کشورهای

مختلف برای شیب های طولی کمتر از 6 درصد                                                                                                30

شکل (1-3) : فرآیند طراحی بر اساس معیار ایمنی I                                                                               39

شکل (2-3) : طرح سیستماتیک برای تعیین طول و سرعت مماس در پروسه ارزیابی ایمنی                   41

شکل (3-3) : پروسه طراحی بر اساس معیار ایمنی II                                                                 45

شکل (4-3) : زمينه طرح پیوستگی برای کشور آلمان                                                         48

شكل (5-3) : پروسه ارزيابي ايمني بر اساس  SCIII                                                                             52

شکل (6-3) : فلوچارت برای طراحی مسیر در مقایسه با ایمنی                                                               55

شکل (7-3) : خط کشی ها و علائم ترافیکی                                                                                            61

شکل (8-3) : روابط بین نرخ تصادفات (AR) وپهنای روسازی برای سه سطح تجهیزات جاده ای            62

شکل (9-3) : روابط بین نرخ هزينه تصادفات (ACR) وپهنای روسازی

برای سه سطح تجهيزات جاده اي                                                                                                            63

شکل (10-3) : روابط بین نرخ تصادفات و شعاع قوس برای سه سطح تجهیزات جاده ای                          64

شکل (11-3) : روابط بین نرخ تصادفات و نرخ تغییر انحنای یک قوس

برای سه سطح تجهیزات جاده ای                                                                                                            65

شکل (12-3) : قوس هدایت شده توسط تابلوهای چند گانه chevron و گاردریل                                   65

شكل (1-4) : نقشه مسير راه اصلي قم-گرمسار                                                                                      86

 

فهرست شكلها و نمودارها

عنوان                                                                                                                                              صفحه

شكل (2-4) : پلان قطعات پنجگانه مسير راه اصلي قم-گرمسار                                                            87

شكل (3-4) : پلان قطعات اوّل و دوم راه اصلي قم-گرمسار                                                                   88

شكل (4-4) : پلان قطعات سوم و چهارم راه اصلي قم-گرمسار                                                              89

شكل (5-4) : پلان قطعه پنجم راه اصلي قم-گرمسار                                                                             90

شكل (6-4) : پلان مسير و مشخصات المانها                                                                                          93

شکل (7-4) : ارائه نتایج حاصل از معیارهای ایمنی III , II , I به صورت گرافیکی                               101

شکل (8-4) : ارائه مقیاس ایمنی به صورت گرافیکی برای راستای رانندگی A تا E                                105

شکل (9-4) : ارائه مقیاس ایمنی به صورت گرافیکی برای راستای رانندگی E تا A                                107

 

فصل اوّل :

كليات

 

1-1. مقدمه

وقتی تصادفی اتفاق می افتد رانندگان بخاطراین رویداد ناگوارمقصردانسته شده و سرزنش می شوند. زمانی که حالت هماهنگی وپایداری رانندگان درنقاط خاصی ازمسیر ازبین می رود مشخص می گردد که مشکل فقط از رانندگان نیست ، بلکه اساسا” طرح هندسي مسير نيز مرتبط با اين موضوع می باشد. از آنجایی که تصادفات به گونه مساوی در سرتاسر شبکه راه توزیع نشده اند ، نقاط با نرخ تصادف بالا علت های آشکاری هستند که نشان می دهند فاکتورهای دیگری علاوه بر خطای راننده در تصادفات دخالت دارد.

تقریباً 147000 نفر در سال در اثر حوادث جاده ای کشته می شوند. این گونه تخمین زده      می گردد که تقریباً 60 درصد از تلفات جاده ای در راه های دوخطه برونشهری رخ می دهد و تقریباً نیمی از این تلفات در مقاطع قوسی شکل مسیر اتفاق می افتد . مطالعه تصادفات نشان داده می باشد که در راه های دوخطه برونشهری ، نرخ تصادفات در قوس های افقی 3 تا 5 برابر بیشتر از مقاطع مماس مسیر می باشد .

بسیاری عقیده دارند که دستورالعمل ها طرح هندسی راه ، مقیاس مشخص و صحیحی را از ارزیابی سطح ایمنی راه ها ارائه نمی کند . تعداد کثیری از نویسندگان نگرانی خود را پیرامون عدم درنظرگیری ملاحظات ایمنی به صورت کمّي ( مقداری ) در دستورالعمل های طرح هندسی ، اظهار کردند . به عنوان مثال :

[ 3 ]Feuchtinger and Christoffers: [وقتی جاده ای مورد بهره برداری قرار می گیرد تصادفات رخ داده در آن ، تنها نشان دهنده عملکرد ایمنی جاده می باشد . در فاز طراحی ، روشی برای اظهار ایمنی ترافیک وجود ندارد [.

 

 

[ 4 ]Bitzl :

]بر خلاف سایر رشته های مهندسی ، در طراحی راه تقریباً غیرممکن می باشد که بتوان سطح ایمنی جاده را تعیین نمود . به بیانی دیگر ، دستورالعمل ها مقادیر بنیادی و اصولی را برای توصیف سطح ایمنی راه در ارتباط با پارامترهای طراحی و شرایط ترافیکی فراهم نکره اند ، در حالی که در سایر رشته های مهندسی مانند سازه ها ضوابط و معیارهای ایمنی برای ساخت پلها و ساختمان ها هست[ .

[ 5 ] Kerbs and Kloeckner:

]اگر دستورالعمل های طراحی مسیر ایمنی جاده ها را تضمین می کنند ، پس هیچ یا تعداد اندکی تصادف بایستی رخ دهد . وقتی تصادفی اتفاق می افتد ، فقط رانندگان به خاطر این اتفاق ناگوار سرزنش می شوند . تصادفات به گونه یکنواخت در سطح شبکه راه توزیع نشده اند. نقاطی که تصادفات بالاتری دارند نشانه آشکاری هستند که علاوه بر اشتباه راننده ، پارامترهای تأثیرگذار دیگری دخالت دارند [.

[ 5 ]  Mackenroth:

] وقتی راننده ای درنقطه حادثه خیزی از جاده تصادف می کند ، اغلب گفته می گردد که طرز رانندگی او عامل تصادف بوده می باشد . وقتی رانندگان بارها و بارها زیاد در یک نقطه از جاده دچار حادثه می شوند مشخص می گردد که مشکل تنها از رانندگان نیست ، بلکه اساساً طرح هندسی مسیر نیز مرتبط با این موضوع می باشد [.

بنابراين جابجایی موثر و ایمنی ترافیک به گونه قابل ملاحظه ای تحت تأثیر مشخصات هندسی مسیر می باشد . نظاره نقشه های نقاطی که تصادف در آن ها رخ داده می باشد نشان می دهد که تصادفات در محل قوسی ها ، به ویژه قوس های بسیار تیز ، تجمع یافته اند .

در همین ارتباط ، این یک واقعیت می باشد که راه های دوخطه برونشهری بیشترین خطر تصادفات و صدمات را ایجاد می کنند . پس به این بخش از شبکه راه بایستی در مراحل طراحی ، طراحی های مجدد و همچنین انجام فعالیت های RRR ( ترمیم ، نوسازی و بازسازی رویه راه ) توجه و تأکید خاصی داشت .

بسیاری از متخصصان بر این عقیده اند که تغییرات ناگهانی در سرعت عملکردی منجر به تصادفات در راه های دوخطه برونشهری می گردد و این ناپایداری و ناسازگاری در سرعت ممکن می باشد به گونه قابل ملاحظه ای ناشی از تغییرات ناگهانی در مشخصات و المان های مسیر باشد .

پس اگر مقاطع راه نسبت به هم سازگارتر و متناسب تر ساخته شوند ، رفتار رانندگی نیز پایدارتر و سازگارتر شده و این یکی از گام های ارزشمند در جهت کاهش مانورهای پرخطر راننده و افزایش ایمنی ترافیک در راه های دو خطه برونشهری می باشد .

پس مقاطع قوسی شکل مسیر و قوس های اتصالی که با آنها مرتبط می باشد می تواند عامل مهمی برای کاهش تعداد و شدت تصادفات باشد. عدم سازگاری و هماهنگی بین سرعت خودرو و شرایط مسیر و هندسه آن موجب به وجود آمدن حادثه می گردد که یکی از اهداف اصلی در این پژوهش کاهش این نوع از تصادفات می باشد .

اگر المان های راستای افقی مسیر با یکدیگر سازگار نباشند ، راننده به علت مواجه شدن با تغییرات ناگهانی در مشخصات مسیر ، نمی تواند سرعت مناسبی برای خودرو تعیین کند و پس کنترل وسیله نقلیه به ویژه در قوس ها ا ز دست او خارج می گردد . این ناسازگاری ها بایستی توسط مهندس کنترل گردد . از آنجایی که راه های دوخطه برونشهری میزان نرخ تصادفات و نرخ هزینه تصادفات بالاتری را نسبت به راه های چندخطه از خود نشان می دهند ، تأکید و توجه خاصی بایستی به این بخش از شبکه راه در طی فرآیندهای طراحی ، طراحی های مجدد ، پروژه های ترمیم ، نوسازی و بازسازی رویه راه قرار داده گردد .

روش توصیف شده در این پژوهش ، یافته های حاصل از معیارهای سنجش :

شما می توانید مطالب مشابه این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید                     

1 – سازگاری در طراحی

2 – پایداری در سرعت عملکردی

3 – تناسب و هماهنگی در دینامیک رانندگی

را تأیید و تصدیق می نماید .

سپس این معیارهای ایمنی باهم ترکیب شده و به صورت یک مدل ساده سازی شده کلی جهت ارزیابی فرآیند ایمنی درآمد. همچنین در این پژوهش ، موضوع ایمنی با ملاحظات اقتصادی ، زیست محیطی و مسائل زیباشناختی متناسب گردیده و در نظر گرفته شده می باشد . این پژوهش  می تواند به عنوان راهنما و کمک کننده ای گرانبها برای اساتید و مربیان ، دانشجویان ، مشاوران و مهندسان راه و همچنین پژوهشگرانی که در زمینه طرح راه و مهندسی ایمنی ترافیک فعالیت می کنند باشد .

بر اساس اطلاعات و داده های بسیار زیادی که پیرامون سرعت عملکردی و تصادفات در اروپا و امریکا فراهم بود ، رده های طراحی ایجاد شدند تا از نظر ایمنی ترافیک ، مقاطع جاده را در سه سطح طراحی خوب ( خطر كم )، متوسط (داراي نقص هاي ايمني متوسط) و ضعيف (خطرناك) تقسيم بندي كنند. این سطوح طراحی بر اساس 3 معیار ایمنی ارزیابی می شوند که سرعت طرح و سرعت عملکردی و تناسب در دینامیک رانندگی را برای طراحی راه های جدید و بررسي راه های موجود دوخطه برونشهری ، مورد ارزیابی قرار می دهند.

به مقصود دستیابی به یک فرآیند ارزیابی کلی و سراسری ، این سه معیار ایمنی با هم ترکیب شده و به صورت یک مقیاس ایمنی سراسری درآمدند . در نهایت ، روابط بین نرخ تصادفات ( AR ) و نرخ هزینه تصادفات ( ACR ) با پارامترهای طراحی ( نرخ تغییر انحنای یک مقطع قوسی شکل ، شعاع قوس ، پهنای روسازی ) برای سطوح سه گانه تجهیزات جاده ای مورد مطالعه و پژوهش قرار گرفت.

(ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)

تعداد صفحه : 180

قیمت : 14700تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می گردد.

پشتیبانی سایت :               [email protected]

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

***  *** ***