می‌باشد.
قبل از روند طراحی، مهندس طراح باید وسیله نقلیه طرح و همچنین مسیر گردشی آن را تعیین نماید.
اگر عرض و شعاع گردشی به‌اندازه کافی نباشد، ممکن است مشکلاتی برای وسایل نقلیه بزرگ ایجاد نماید. وسایل نقلیه سنگین و اتوبوس‌ها اغلب تعیین‌کننده ابعاد هندسی میدان‌ها، بخصوص میدان‌های یک‌خطه می‌باشند؛ بنابراین انتخاب وسیله نقلیه طرح در ابتدای عملیات طراحی از مهم‌ترین عوامل طراحی یک میدان می‌باشد.
اکثراً در میدان‌های یک‌خطه برای اینکه وسایل نقلیه سنگین (کامیون نوع دوم) بتوانند گردش کنند از یک جلوآمدگی در جزیره مرکزی استفاده می‌شود. این جلوآمدگی از اجزا جزیره مرکزی بوده که دارای روسازی مناسب جهت عبور چرخ‌های وسیله نقلیه می‌باشد. ارتفاع آن به‌گونه‌ای است که وسیله نقلیه سواری تمایلی به عبور از روی آن ندارد و بنابراین مشکلی برای کنترل و کاهش سرعت وسایل نقلیه سواری پیش نمی‌آورد.
انتخاب وسیله نقلیه طرح بسیار به نوع مسیر و کاربری‌های اطراف آن وابسته است. بر طبق تعریف آیین راه‌های امریکا (اشتو)، به‌طور متداول بزرگ‌ترین وسیله نقلیه‌ای که در مسیرهای شریانی و جمع و پخش‌کننده عبور مرور می‌کند، وسیله نقلیه WB15 و در آزادراه‌ها وسیله WB20 می‌باشد. وسیله نقلیه طرح کوچک‌تر ممکن است اغلب در تقاطع‌های خیابان‌های محلی انتخاب شود. برای خیابان‌های شهری باید حداقل به ماشین‌های آتش‌نشانی، حمل‌ونقل عمومی و … توجه داشت.[4]
2-6-1-3- کاربران غیر موتوری
همانند وسیله نقلیه طرح، معیارهای طراحی کاربران غیر موتوری (عابران پیاده، دوچرخه‌سواران، کاربران صندلی چرخ‌دار، انواع کالسکه و …) نیز باید در طراحی هندسی میدان‌ها لحاظ شود. این کاربران محدوده مختلف سنی و باقابلیت‌های متفاوت را شامل می‌شود. در جدول 2-4 ابعاد هندسی موردنیاز برای طراحی اولیه میدان‌ها به تفکیک هر نوع کاربر آمده است.
جدول 2-4- ابعاد هندسی میدان با توجه به نوع کاربر غیر موتوری [1]
تأثیرات بر ویژگی‌های میدان
ابعاد
کاربر
عرض جزیره جداکننده در محل خط عابر، عرض خط دوچرخه‌رو
دوچرخه‌سواران
8/1 متر
طول
2/1 متر
حداقل عرض
عرض پیاده‌رو، عرض خط عابر
عابران پیاده
5/0 متر
عرض
عرض پیاده‌رو، عرض خط عابر
کاربران صندلی چرخ‌دار
75/0 متر
عرض حداقل
90/0 متر
عرض بهره‌برداری
عرض جزیره جداکننده در محل خط عابر
اشخاص همراه با کالسکه
7/1 متر
طول
یکی از نکات مهم در طراحی اولیه میدان‌ها ایجاد عرض کافی برای پناه دادن به عابران در محل جزیره جداکننده می‌باشد. حداقل عرض توصیه‌شده برای اینکه یک دوچرخه و یا یک شخص به همراه کالسکه در آنجا داده شود برابر با 8/1 متر می‌باشد. همچنین محل قرارگیری خط عابر پیاده باید تقریباً به‌اندازه یک طول ماشین پشت خط ورودی به میدان باشد.[1]
2-6-1-4- فاصله دید قابلیت رؤیت
قابلیت رؤیت میدان برای وسایل نقلیه ورودی و همچنین فاصله دید برای مشاهده وسایل نقلیه داخل میدان از نکات مهم در طراحی میدان‌ها و عملکرد ایمنی آن‌ها می‌باشد. همانند دیگر تقاطع‌ها، میدان‌ها نیز دارای دو نوع فاصله دید می‌باشند: 1(فاصله دید توقف و 2) فاصله دید تقاطع. طراحی باید برای اطمینان از اینکه فاصله دید توقف می‌تواند در هر نقطه داخل میدان و روی مسیر ورودی و خروجی به‌طوری‌که یک راننده در مواجه با اشیا و سایر کاربران داخل مسیر بتواند عکس‌العمل نشان دهد، فراهم باشد یا خیر بررسی شود.
فاصله دید تقاطع نیز برای هر طراحی میدان برای اطمینان اینکه فاصله مناسب برای رانندگان برای دریافت و عکس‌العمل با حضور تداخل‌های وسایل نقلیه، عابر و دوچرخه باید تأیید شود. فاصله دید تقاطع برای وسایل نقلیه ورودی به میدان اندازه‌گیری می‌شود، با تداخل وسایل نقلیه مسیر گردشی و ورود از ورودی بالادست را به‌حساب می‌آورد.[1]
پیشنهاد‌های جهانی گواه بر این دارد که فراهم نمودن بیش‌ازحداقل فاصله دید تقاطع روی هر ورودی مفید نخواهد بود و ایجاد فاصله دید زیاد می‌تواند منجر به افزایش سرعت وسایل نقلیه و همچنین کاهش ایمنی تقاطع برای همه نوع کاربران شود. همچنین فضاسازی داخل جزیره مرکزی نیز ممکن است تأثیر بر روی فاصله دید داشته باشد، بنابراین تا حد ممکن از زیباسازی که مانعی برای فاصله دید شود باید اجتناب نمود.[12]
2-6-2- اندازه، مکان و امتداد ورودی‌های میدان
طراحی یک میدان شامل بهینه نمودن 3 عنصر تصمیم‌گیری برای به تعادل رساندن اهداف و اصول طراحی که در پیش ذکر شد، می‌باشد. این 3 عنصر تصمیم‌گیری عبارت‌اند از: 1) اندازه میدان 2) موقعیت قرارگیری میدان 3) امتداد پایه‌های ورودی میدان. ترکیب‌های ممکن متعددی برای هر المان طراحی وجود دارد که هرکدام دارای فواید و نواقصی می‌باشند. ترکیبی بهینه باید اهداف اصلی طراحی که کنترل سرعت و کاهش آن، سازگاری با وسیله نقلیه طرح و سایر اهداف طراحی می‌باشد را تأمین نماید.
در شکل 2-13، 3 ترکیب مختلف از موقعیت میدان و امتداد پایه‌های ورودی برای یک تقاطع نشان داده‌شده است. در این مثال اندازه قطر دایره محاطی میدان ثابت در نظر گرفته‌شده است. می‌توان تصور نمود که با تغییر در اندازه قطر دایره محاطی گزینه‌های ممکن دیگری نیز می‌توان ایجاد نمود. درنهایت باید از بین گزینه‌های ممکن گزینه بهینه با توجه به رعایت اصول طراحی را انتخاب نمود.[1]
2-6-2-1- قطر دایره محاطی
قطر دایره محاطی فاصله منطبق بر دایره محاط شده بر جدول بیرونی مسیر گردشی می‌باشد. اندازه آن برابر است با قطر جزیره مرکزی به‌اضافه دو برابر عرش مسیر گردشی. اندازه آن بستگی زیادی به‌وسیله نقلیه طرح و همچنین کنترل سرعت و کاهش آن دارد. انتخاب قطر دایره محاطی معمول اولین مرحله طراحی میدان می‌باشد. بعد از کامل شدن طراحی باشد بررسی شود که آیا فرض اولیه قطر میدان بهینه می‌باشد و یا خیر.[13]
در جدول 2-5 محدوده قطر دایره محاطی برای انواع میدان‌ها ذکرشده است.
شکل 2-13- ترکیب مختلف قطر دایره محاطی، مکان و امتداد ورودی [1]
جدول 2-5 – محدوده قطر دایره محاطی در انواع میدان‌ها [1]
نوع میدان
وسیله نقلیه طرح
قطر دایره محاطی
میدان کوچک
SU-9
27-14 متر
B-12
46-27 متر
میدان یک‌خطه
WB-15
46-32 متر
WB-20
55-40 متر
میدان چند خطه
WB-15
67-46 متر
(دوخطه)
WB-20
67-50 متر
میدان چند خطه
(سه خطه)
WB-15
76-61 متر
WB-20
91-67 متر
فرض می‌شود که زاویه بین ورودی‌ها 90 درجه و بیش از 4 ورودی نداشته باشیم.
2-6-2-2- امتداد پایه‌های ورودی
امتداد پایه‌های ورودی نقش مهمی در طراحی میدان ایفا می‌کنند. این المان تأثیر زیادی بر روی مقدار انحراف و تغییر جهت مسیر جهت کنترل سرعت، توانایی سازگاری میدان‌ها وسیله نقلیه طرح و قابلیت رؤیت ورودی‌های نزدیک به هم دارد. امتداد بهینه معمول به‌وسیله اندازه و موقعیت میدان نسبت به ورودی‌های آن به دست می‌آید. سؤال اساسی در این زمینه این است که آیا امتداد پایه‌های ورودی حتماً باید از مرکز میدان گذر نماید و یا اینکه می‌تواند نسب به مرکز میدان جابه‌جاشده و از آن فاصله داشته باشد. با توجه به اینکه امتداد پایه‌های ورودی چگونه است نوع طراحی ورودی و خروجی میدان متفاوت خواهد بود. در زیر انواع حالات امتداد پایه‌های ورودی ذکر شده است. [1]
جابه‌جایی به سمت چپ مرکز میدان
گذر امتداد پایه‌ها از مرکز میدان
جابه‌جایی به سمت راست مرکز میدان
2-6-3- میدان‌های چند خطه
به دلیل نوع میدان‌های موردمطالعه در این پژوهش تنها به‌خصوص هندسی میدان‌های چند خطه می‌پردازیم. طراحی چند خط اثر مستقیمی بر روی امتداد حرکت وسیله نقلیه و انتخاب خط می‌تواند داشته باشد که بر روی هر دو موضوع عملکرد ایمنی و ظرفیت تقاطع میدانی اثر خواهد داشت. در طراحی میدان‌های چند خطه عواملی همچون ظرفیت، ایمنی، خصوصیات مؤثر و هزینه‌ها بسیار به هم مرتبط بوده و باید بین این عوامل تعادل برقرار شود و بهینه‌ترین طراحی انجام گردد.
طراحی خط‌کشی و تابوهای میدان‌های چند خطه نیز برای رسیدن به ظرفیت پیش‌بینی‌شده در میدان‌های چند خطه از عوامل مهم بشمار می‌رود. هندسه، خط‌کشی و تابلوها باید به‌طور همزمان طراحی شود تا یک سیستم جامع برای راهنمایی و منظم نمودن کاربران که قصد استفاده از میدان رادارند، ایجاد شود.[1]
علاوه بر اصول ذکرشده درگذشته برای کلیه میدان‌ها، نکات مهم دیگری نیز در میدان‌های چند خطه وجود دارد، شامل:
پیکربندی خطوط باید راننده را قادر سازد تا بهترین خط را انتخاب نموده و بدون تغییر خط از میدان عبور نماید.
امتداد وسیله نقلیه در خط ورودی داخل خط صحیح در مسیر گردشی
جا دادن دو وسیله نقلیه در کنار هم در میدان (کامیون یا اتوبوس با وسیله نقلیه سواری)
جلوگیری از برخورد خروجی-گردشی
سازگاری با همه نوع حالت‌های سفر
2-6-3-1- عرض ورودی
عرض ورودی موردنیاز در هر طراحی به‌وسیله نقلیه طرح و تعداد خطوط ورودی وابسته است. میدان‌های دوخطه دارای عرض ورودی بین 3/7 تا 1/9 متر و میدان‌های سه خطه 11 تا 7/13 متر می‌باشند؛ بنابراین به‌طورمعمول عرض هر خط بین 7/3 تا 6/4 متر قرار دارد. در طراحی باید از عرض‌های اضافی اجتناب نمود چون ممکن است فایده‌ای برای بهبود ظرفیت میدان نداشته باشد و تمام عرض توسط جریان ترافیک استفاده نشود.
در مواردی که ظرفیت اضافی ورود موردنیاز است، می‌توان از روش‌های زیر استفاده نمود:
اضافه نمودن یک خط اضافی به‌موازات هندسه خط ورودی میدان به‌وسیله لچکی (شکل 2-14)
تعریض تدریجی مسیر ورودی منطبق بر هندسه میدان (شکل 2-15)
بر طبق تحقیقات انجام‌شده، برای افزایش ظرفیت و کاهش تصادفات و ایمنی بیشتر می‌توان مقداری بهینه برای حداقل عرض ورودی و حداکثر طول تعریض به دست آورد.[1]
2-14-خط اضافی به‌موازات خطوط اصلی[1]
شکل 2-15- تعریض مسیر ورودی میدان[1]
2-6-3-2- عرض مسیر گردشی
عرض مسیر گردشی به‌وسیله نقلیه طرح و قرارگیری آن در کنار وسیله نقلیه دیگر وابسته است. همان‌طور که واضح است ترکیب وسایل نقلیه به شرایط ترافیکی محل بستگی دارد و ممکن است از محلی به محل دیگر متفاوت باشد. اصولاً در ترکیب وسایل نقلیه از کنار هم قرار گرفتن وسیله نقلیه طرح و یک وسیله نقلیه سواری جهت تعیین عرض مسیر گردشی استفاده می‌شود.
عرض هر خط در مسیر گردشی میدان بین 3/4 تا 9/4 متر می‌باشد، بنابراین عرض کل مسیر گردشی برای میدان‌های دوخطه برابر 8/5 تا 8/9 متر و برای میدان‌های سه خطه برابر 8/12 تا 6/14 متر می‌باشد.
در میدان‌های چند خطه، عرض هر بخش از مسیر گردشی بسته به تعداد خطوط ورودی و خروجی و همچنین حداقل مسیر گردشی وسیله نقلیه طرح ممکن است متغیر باشد. همواره داشتن یک عرض ثابت در کل مسیر گردشی مطلوب نیست و باید تنها از حداقل عرض موردنیاز با توجه به سرویس‌دهی آن بخش از مسیر گردشی استفاده نمود. وجود دو خط در ورودی و خروجی مسیر اصلی و تنها یک خط در مسیر فرعی یک ترکیب متداول به شمار می‌رود. در این ترکیب قسمتی از مسیر گردشی که به خیابان فرعی سرویس می‌دهد، جهت سازگاری با پیکربندی خطوط مسیر ورودی، به یک خط کاهش داده‌شده است و همانند طراحی میدان‌های یک‌خطه عمل می‌شود.
2-6-3-3- جزیره مرکزی
جزیره مرکزی یک میدان عمدتاً بالاآمده و غیرقابل‌عبور می‌باشد. همچنین ممکن است دارای یک جلوآمدگی قابل‌عبور برای وسایل نقلیه سنگین باشد. به دلیل شناسایی راحت‌تر رانندگان و نیز مسائل زهکشی اصولاً جزایر مرکزی را به‌صورت بالاآمده ایجاد می‌کنند.
جزیره مرکزی اصولاً دارای شکل‌های متفاوتی می‌باشد. شکل دایره‌ای همواره به دلیل داشتن شعاع ثابت که باعث می‌شود تا وسایل نقلیه سرعت ثابتی داشته باشند نسبت به سایر شکل‌ها ارجحیت دارند. از طرف دیگر شکل‌های بیضی و نامنظم دیگر باعث افزایش سرعت وسایل نقلیه در بخش‌های صاف‌تر و کاهش آن‌ها در قسمت‌ها تنگ‌تر خواهند شد که این امر بستگی زیادی به طول آن نواحی دارد. به‌هرحال شکل‌های بیضی ممکن است در تقاطع‌های بی‌قاعده و نامنظم و همچنین در تقاطع‌های بیش از
