4 ورودی مورداستفاده قرارگرفته و مفید باشند. این شکل‌ها درصورتی‌که کوچک باشند و سرعت در آن‌ها کم باشد مشکلی پیش نمی‌آورند؛ بنابراین انتخاب شکل مناسب برای جزیره مرکزی به‌طور مستقیم بستگی به نوع محل احداث میدان و شرایط ترافیکی و خصوصیات فیزیکی آن دارد.[1]
اندازه جزیره مرکزی نیز نقش مهمی در تغییر جهت وسایل نقلیه ایفا می‌کند و بستگی به قطر دایره محاطی و عرض مسیر گردشی دارد. میدان‌های نواحی برون‌شهری به دلیل وجود وسایل نقلیه بزرگ‌تر عمدتاً دارای جزیره مرکزی بزرگ‌تری از میدان‌های داخل شهری میباشند و نیز قابل‌ذکر است که هندسه میدان‌های برون‌شهری باید به‌گونه‌ای باشد تا رانندگان بتوانند در زمان مناسب اقدام به کاهش سرعت نموده و به‌سرعت مناسب جهت گردش در میدان و گذر از آن برسند.[11]
2-6-3-4- هندسه و امتداد ورودی
در میدان‌های چند خطه، طراحی انحنای ورودی باید بین اهداف کنترل سرعت، امتداد مناسب مسیر طبیعی و خطوط دید مناسب تعادل برقرار کند.
پارامترهای هندسی نیز نقش مهمی در متعادل نمودن طراحی ورودی ایفا می‌کنند. برای مثال، شعاع ورودی یکی از پارامترهای مهم میباشد که اغلب برای کنترل سرعت وسایل نقلیه استفاده می‌شود. استفاده از شعاع ورودی کوچک ممکن است سرعت ورودی را کم کند ولی منجر به همپوشانی مسیر در ورودی می‌شود.
شعاع ورودی در میدان‌های چند خطه عموماً باید بیش از 20 متر برای تشویق به حرکت در مسیر طبیعی و اجتناب از برخوردهای پهلوبه‌پهلو در ورودی انتخاب شود. مهندس طراح باید از شعاع‌های خیلی کوچک برای رسیدن به هدف سریع‌ترین مسیر اجتناب نماید. شعاع ورودی خیلی کوچک (کمتر از 7/13 متر) میتواند باعث برخورد بین جریان‌های ترافیکی مجاور هم شود که ممکن است نتیجه کاهش ظرفیت را در پی داشته باشد. به‌طور مشابه شعاع سریع‌ترین مسیر R1 خیلی کوچک باشد، منجر به همپوشانی مسیرهای وسایل نقلیه و باعث کاهش عملکرد مؤثر میدان و افزایش تصادفات را می‌شود. مقدار بهینه R1 بین 53 تا 84 متر قرار دارد. این نتایج در سرعت طراحی 40 تا 50 کیلومتر بر ساعت است.
یک روش ممکن برای داشتن یک مسیر خوب که در شکل 2-16 نشان داده‌شده است، استفاده از قوس مرکب و یا مماس بر امتداد جدول بیرونی میباشد. طراحی شامل یک قوس ورودی با شعاع کوچک، عقب‌تر از لبه مسیر گردشی و یک بخش کوتاه قوس با شعاع بزرگ برای هدایت وسایل نقلیه به داخل خط گردشی هدف در خط ورود میباشد. در تعیین مکان بهینه قوس ورودی از خط ورود باید دقت نمود. اگر خیلی به مسیر گردشی نزدیک باشد مماس خیلی کوتاه خواهد شد و باید مسائل امتداد مسیر در طراحی در نظر گرفته شود و اگر خیلی از مسیر گردشی دور باشد ممکن است تغییر جهت کافی به وسایل نقلیه نتوان داد و باعث افزایش سرعت می‌شود.
در شکل 2-16 نشان داده‌شده، شعاع قوس ورودی عموماً بین 20 تا 35 متر میباشد و حداقل 6 متر قبل از لبه مسیر گردشی قرار دارد. مماس و یا قوس با شعاع زیاد (بیش از 45 متر) بین قوس ورودی و لبه خارجی مسیر گردشی قرارگرفته است.
یک روش جایگزین برای طراحی قوس ورودی میدان‌های چند خطه استفاده از یک قوس واحد به‌جای قوس کوچک و مماس میباشد. در هنگام استفاده از این روش نیز باید به کنترل سرعت و پیروی مسیر طبیعی توجه کنیم. اگر مسیر گردشی به‌اندازه کافی نسبت به ورودی عریض باشد، قوس ورودی میتواند مماس شود بر یک دایره به فاصله 5/1 متر از جزیره مرکزی به‌جای جزیره مرکزی. این امر انحنا و تغییر جهت را بهبود می‌دهد.
شکل 2-16- پارامترهای هندسی جهت ایجاد بهترین مسیر ورودی [1]
2-6-3-5- جزایر جداکننده
جزایر جداکننده باید روی میدان‌های چند خطه ایجاد شود. هدف طراحی جزایر جداکننده ایجاد پناهگاه برای عابران پیاده، کمک در کنترل سرعت، هدایت ترافیک به داخل میدان، جداکننده فیزیکی جریان ورودی و خروجی، جلوگیری از حرکت اشتباه و مکانی برای نصب تجهیزاتی نظیر تابلوها میباشد.
عرض میانه باید برای نصب تابلو و همچنین المان‌های طراحی مسیر عابران پیاده، کافی باشد. جزئیات ابعاد هندسی جزایر جداکننده در شکل‌های زیر آمده است.
طول نهایی جزایر جداکننده برای فراهم نمودن حمایت کافی برای عابران و هشدار به وسایل نقلیه ورودی عموماً حداقل 15 متر میباشد که تا 30 متر قابل‌قبول است. در مسیرهایی با سرعت بالاتر طول جزایر جداکننده تا 45 متر و بیشتر مفید هستند. حداقل عرض جزایر جداکننده در محل گذرگاه عابر پیاده باید نیز 8/1 متر، جهت محافظت کافی از همه‌ی نوع عابران پیاده (صندلی چرخ‌دار، کالسکه و …) باشد.
2-6-3-6- انحنای خروج
همانند ورودی‌ها، طراحی انحناهای خروجی نیز در میدان‌های چند خطه از میدان‌های یک‌خطه پیچیده‌تر میباشد. اگر پیکربندی خطوط مناسب نباشد، برخوردهایی بین وسایل نقلیه خروجی و گردشی اتفاق می‌افتد. اگر طراحی افقی نامناسبی انجام شود، همانند ورودی، در خروجی‌ها نیز ممکن است همپوشانی مسیر اتفاق بی افتد. شعاع قوس‌های خروجی اصولاً از شعاع ورودی بزرگ‌تر میباشد که جهت پیروی بهتر وسیله نقلیه از مسیر در خروجی این شعاع بزرگ‌تر استفاده می‌شود. به‌هرحال طراحی جهت نگه‌داشتن سرعت کم برای عابران گذرنده در خروجی باید به‌صورت متعادل طراحی شود.
جهت پیروی مسیر خوب در خروجی، شعاع خروجی نباید بیش‌ازحد کوچک باشد. اگر شعاع خروجی خیلی کوچک باشد، ترافیک در خط داخلی مسیر گردشی جهت خروج تمایل به استفاده از خط خارجی در خروجی خواهد داشت.
2-6-3-7-نکات وسیله نقلیه طرح
خصوصیات وسیله نقلیه طرح باید روی ورودی/خروجی و داخل مسیر گردشی موردتوجه قرار گیرد. درصد وسایل نقلیه سنگین و استفاده از خط، یکی از مهم‌ترین نکات درزمانی که بخواهیم در طراحی تعیین کنیم که آیا وسیله نقلیه طرح از دو خط استفاده کند و یا در خط خودش جا بگیرد، میباشد. تعداد و فراوانی وسیله نقلیه طرح موردنظر نیز از عوامل مهم محسوب می‌شود. برای مثال، یک میدان ممکن است فراوانی کمی برای وسیله نقلیه WB-15 داشته باشد و بنابراین در طراحی اجازه می‌دهیم این وسیله نقلیه از هر دو خط برای عبور استفاده کند. به‌هرحال بسیاری از مکان‌ها میتواند به اتوبوس زیادی سرویس‌دهی انجام دهد و نیاز دارند تا اتوبوس را در خط خود برای گذر به همراه یک وسیله نقلیه سبک جا بدهند که در شکل 2-17 نشان داده‌شده است. یک میدان ممکن است بسته خصوصیات مکان موردنظر دارای چندین وسیله نقلیه طرح باشد.[14]
شکل 2-17- سازگاری میدان با یک اتوبوس و سواری در کنار هم [1]
2-6-4- سریع‌ترین مسیر خودرو
سازگاری سرعت از عوامل مؤثر در بروز فواصل زمانی عبور علاوه است. سازگاری سرعت میتواند به کم کردن نرخ تصادفات و شدت آن‌ها کمک کند و همچنین همگرایی در جریان ترافیک متقاطع را ساده می‌کند و لذا منجر به افزایش ظرفیت می‌شود. همان‌طور که در شکل 2-18 نشان داده‌شده است؛ برای هر میدان 5 شعاع بحرانی باید کنترل شود.
شعاع مسیر ورودی〖(R〗_1) = حداقل شعاع بر روی سریع‌ترین مسیر عبوری قبل از خط حق تقدم شعاع مسیر گردشی 〖(R〗_2) = حداقل شعاع بر روی سریع‌ترین مسیر حول جزیره‌ی مرکزی
شعاع مسیر خروجی〖(R〗_3) = حداقل شعاع بر روی سریع‌ترین مسیر خروجی شعاع مسیر گردش‌به‌چپ 〖(R〗_4) = حداقل شعاع بر روی مسیر جابجایی خودروهای گردش‌به‌چپ
شعاع مسیر گردش‌به‌راست〖(R〗_5) = حداقل شعاع بر روی سریع‌ترین مسیر خودروهای گردش‌به‌راست بر روی سریع‌ترین مسیر مطلوب است که 〖(R〗_1) کوچک‌تر از〖(R〗_2) باشد و همچنین بایستی 〖(R〗_2) کوچک‌تر از 〖(R〗_3) باشد. این امر باعث می‌شود که سرعت خودروهای ورودی کاهش یابد و تقریب برابر با سرعت خودروهای گردشی گردد تا هم از دست دادن کنترل خودروهای ورودی جلوگیری شود و هم از میزان تصادفات از نوع ورودی – گردشی را کاسته شود. در مواردی که به دلیل محدودیت حریم نتوان〖(R〗_2) را بزرگ‌تر از 〖(R〗_1) در نظر گرفت باید به‌گونه‌ای باشد که اختلاف سرعت کمتر از 20 کیلومتر بر ساعت و ترجیحاً کمتر از 10 کیلومتر بر ساعت باشد.
در میدان‌های یک‌خطه، کاهش مقدار〖(R〗_1) نسبتاً آسان است (تا کمتر از〖(R〗_2) شود) ولی در میدان‌های دو و چند خطه چون شعاع انحنای ورودی کوچک میتواند باعث شود که مسیر طبیعی جریان‌های ترافیک مجاور روی‌هم بیفتد، این امر نسبتاً دشوارتر است.
شکل 2-18- شعاع‌های بحرانی در میدان[1]
مقدار شعاع خروجی 〖(R〗_3) به‌منظور حداقل کردن تصادفات از نوع از دست دادن کنترل نباید از مقادیر 〖 (R〗_1)و 〖(R〗_2) کمتر باشد. در میدان‌های یک‌خطه‌ای که در آن‌ها حضور عابرین‌پیاده زیاد است، می‌توان برای کاهش بیشتر سرعت در خروج 〖(R〗_3) را کوچک و حداقل برابر با 〖(R〗_2) در نظر گرفت تا احتمال برخورد خودروها با عابرین‌پیاده کاهش یابد. در میدان‌های دو و چند خطه برای کاهش احتمال روی‌هم افتادگی مسیر خروجی، می‌باید توجه کافی را مبذول داشت؛ چون‌که ممکن است که خودرویی که در سمت راست حرکت می‌کند، به خط سمت چپ تجاوز کند و مشکلاتی را برای عابرین‌پیاده ایجاد کند. درجایی که انتظار حضور عابر پیاده وجود ندارد، شعاع خروجی بایستی به‌اندازه‌ی کافی بزرگ باشد تا احتمال روی‌هم افتادگی مسیر خروج کاهش یابد.[1, 15]
2-7- ظرفیت میدان
حداکثر نرخ مستمر جریان وسایل نقلیه که در یک دوره زمانی مشخص و در شرایط جاده‌ای (شرایط هندسی) و ترافیکی حاکم میتواند از یک معبر ورودی به میدان وارد شود را ظرفیت گویند. مقدار ظرفیت و تأخیر در میدان‌ها بخش مهمی از ارزیابی عملکرد شبکههای خیابانی است که در ساماندهی میدان‌ها و همچنین در مدل‌های تخصیص ترافیک کاربرد فراوان دارند. معمولاً ظرفیت تقاطع‌های اصلی، عامل اصلی کنترل حجم عبور و مرور وسایل نقلیه در کل شبکه است و ظرفیت تقاطع نیز تابعی از مشخصات هندسی – ترافیکی و کنترلی حاکم بر آن است. کنترل و ارزیابی مقادیر ظرفیت و تأخیر در میدان‌ها بدون چراغ به دلیل وابستگی شدید این پارامترها به طرز رفتار رانندگان و نحوه رعایت قوانین و مقررات راهنمایی و رانندگی توسط آنان، امری سخت و دشوار است. ازآنجاکه ظرفیت یک مقدار ثابت نیست، لیکن تابع سطوح جریان‌های مختلف ترافیک است.
ظرفیت نشان‌دهنده نرخ خدمت‌دهی (سرعت پاک‌سازی صف) در عملکرد (تأخیر، طول صف، نرخ توقف) است و بنابراین مربوط به هر دو حالت اشباع‌نشده و اشباع میباشد. [16]
از سال 1960 میلادی تاکنون، روش‌های گوناگون و روابط ریاضی زیادی به‌منظور برآورد ظرفیت و تأخیر میدان‌ها بسط داده‌شده‌اند؛ این مدل‌ها ابتدا به‌وسیله‌ی کشورهای اروپایی و استرالیا شکل‌گرفته و سپس در سایر کشورها توسعه‌یافته است. برخی از روش‌ها بر اساس معادلات جبری مبتنی بر معادلات رگرسیون ظرفیت مشاهده‌شده و یا روش فاصله – قبول هستند و برخی دیگر شامل مدل‌های تصادفی مبنی بر شبیه‌سازی رفتار رانندگان میباشند. برخی از معادلات را می‌توان به‌صورت دستی و یا با استفاده از کار برگ‌ها به کار گرفت؛ لیکن بعضی دیگر نیاز به نرم‌افزارهای رایانه‌ای جهت پیاده‌سازی دارند. با توجه به این تفاوتها، انتخاب بهترین روش برای استفاده در یک مورد خاص، کار دشواری است. هنگام مقایسه روش‌های تجزیه‌وتحلیل ظرفیت، درک محدودیتهای هر روش میتواند مفید واقع شود. کتاب ظرفیت راه امریکا سال 2010 در فصل ششم بیان می‌کند که هنگام استفاده از هر روش تجزیه‌وتحلیل ظرفیت، این روش باید شامل کالیبراسیون مدل و اعتبار سنجی نتایج با توجه منطقه موردمطالعه باشد. (به‌خصوص برای مدل‌های شبیه‌سازی که دارای بسیاری از پارامترهای قابل تنظیم است.)
برای یک محدوده خاص از حجم جریان ورودی و متناقض، در برخی از روش‌ها، برآورد ظرفیت بالاتر از سایرین است. لذا توصیه بر این است که طراح به‌منظور حصول اطمینان از صحت طرح نهایی از چندین روش تجزیه‌وتحلیل بهره جوید.
عملکرد بهره‌برداری میدان‌ها نسبتاً ساده میباشد، اگرچه روش‌های استفاده‌شده برای مدل عملکردی میتواند کاملاً پیچیده باشد. یک سری ویژگی‌های متداول برای روش‌های مدل کردن در همه نوع ابزار تحلیل میدان‌ها به کار گرفته می‌شود : [1]
رانندگان باید
