Węzeł (drogowy) - Interchange (road)

High Five w Dallas, Texas . Jest to skomplikowany, pięciopoziomowy węzeł komunikacyjny, ze względu na bliskość dróg frontowych i wydzielonych pasów ruchu pojazdów o dużym natężeniu ruchu . Ta hybrydowa konstrukcja oparta jest na częściach czteropoziomowego stosu dla autostrad, z trójpoziomowym skrzyżowaniem w kształcie diamentu, który obsługuje drogi frontowe.
32 ° 55′27,2 "N 96 ° 45′50,0" W / 32,9242222°N 96,763889°W / 32.924222; -96,763889

W dziedzinie transportu drogowego , interchange jest węzeł drogowy , który używa separacje klasy , aby umożliwić przepływ ruchu pomiędzy dwoma lub większą liczbą dróg lub autostrad , stosując system połączonych jezdnie dla ruchu zezwolenia na co najmniej jedną z dróg do przejść przez skrzyżowanie bez przerwy od przekraczania strumieni ruchu. Różni się on od standardowego skrzyżowania , na którym drogi krzyżują się pod kątem . Węzły są prawie zawsze używane, gdy co najmniej jedna droga jest autostradą o kontrolowanym dostępie (autostrada lub autostrada) lub podzieloną autostradą o ograniczonym dostępie (droga ekspresowa), chociaż czasami są one używane na skrzyżowaniach między ulicami o nawierzchni.

Terminologia

Węzeł między autostradami M0 i M4 poza Budapesztem , prezentuje rampy kierunkowe, półkierunkowe i pętlowe.
47°24′18″N 19°18′55″W / 47,40500°N 19,31528°W / 47.40500; -19.31528

Uwaga: Opisy węzłów dotyczą krajów, w których pojazdy jeżdżą prawą stroną jezdni. W przypadku ruchu lewostronnego układ skrzyżowań jest lustrzany. Uwzględniono zarówno terminologię północnoamerykańską (NA), jak i brytyjską (UK).

  • Skrzyżowania autostrady lub autostrady interchange (NA) lub skrzyżowania autostrad (UK) to typ węzła drogowego łączącego jeden Autostrada (autostrady lub autostrady) zakładu do drugiego, do innych dróg lub do miejsca odpoczynku lub obszaru obsługi autostrady . Węzły i węzły są często (ale nie zawsze) ponumerowane albo sekwencyjnie, albo według odległości od jednego końca trasy („początek” trasy). Amerykańskie Stowarzyszenie State Highway i Transportu urzędników (AASHTO) definiuje wymianę jako „system łączący jezdnie w połączeniu z jednym lub większą liczbą separacji klasy, który zapewnia ruch ruchu pomiędzy dwoma lub więcej dróg czy autostrad na różnych poziomach.”
  • Rampa (NA), slip road (UK), lub związek (IE) to krótki odcinek drogi, który pozwala pojazdy wejść lub wyjść z Autostrada.
  • Stopień ruchu wchodzi na autostradę poprzez na rampie, albo pochylni wjazdowej , zaś wyjście ruch opuszczający autostrady poprzez offramp lub pochylni wylotowej .
  • A kierunkowe krzywych rampy w kierunku pożądanego kierunku ruchu: w pochylnię, która sprawia, że do wyjścia lewego kolei z lewej strony jezdni (lewe wyjście).
  • A pół-kierunkowe wyjścia ramp w przeciwnym kierunku od żądanego kierunku ruchu, a następnie odwraca się w pożądanym kierunku. Większość ruchów skrętu w lewo jest wykonywana przez półkierunkową rampę, która wychodzi w prawo, a nie w lewo.
  • Bezkierunkowe pochylni przechodzi przeciwnie do pożądanego kierunku ruchu, takie jak rampy pętli w węźle koniczyny.
  • Interchange System łączy wiele autostrad kontrolowanego dostępu.
  • Interchange usługa łączy centrum kontrolowanego dostępu do obiektu niższego rzędu, takie jak tętniczego lub kolektora drogi.
  • Główna linia to autostrada o kontrolowanym dostępie w węźle usługowym, podczas gdy skrzyżowanie to obiekt niższego rzędu, który często obejmuje skrzyżowania na poziomie lub ronda, które mogą przechodzić nad lub pod główną linią.
  • Kompletna wymiana ma rampy, aby zapewnić dostęp z dowolnego kierunku każdej drodze w kierunku węzła do dowolnego innego drogi w skrzyżowaniu.
  • Niepełny węzeł ma co najmniej jeden lub więcej brakujących rampy, które uniemożliwiają dostęp do co najmniej jednym kierunku innej drogi w połączeniu z jakimkolwiek innym drogi na skrzyżowaniu.
  • Tkanie to niepożądana sytuacja, w której ruch wjeżdżający i wyjeżdżający z autostrady musi przecinać ścieżki w ograniczonej odległości.

Historia

Koncepcja autostrady o kontrolowanym dostępie powstała w latach 20. i 30. XX wieku we Włoszech, Niemczech, Stanach Zjednoczonych i Kanadzie. Początkowo drogi te charakteryzowały się na całej długości skrzyżowaniami na poziomie. Opracowano skrzyżowania, aby zapewnić dostęp między tymi nowymi autostradami a ruchliwymi ulicami o nawierzchni. Bronx River Parkway była pierwsza droga do klasy-fabularnych separacji. Inżynier ze stanu Maryland Arthur Hale złożył wniosek patentowy na projekt skrzyżowania koniczyny w dniu  24 maja 1915 r., chociaż koncepcyjne prace drogowe nie zostały zrealizowane do czasu otwarcia koniczyny  15 grudnia 1929 r. w Woodbridge w stanie New Jersey , łączącej trasy New Jersey Route 25 i Route 4 (obecnie US Route 1/9 i New Jersey Route 35 ). Został zaprojektowany przez firmę inżynieryjną Rudolph and Delano z Filadelfii , na podstawie projektu z argentyńskiego magazynu.

Wymiana systemu

Węzeł systemowy łączy wiele autostrad o kontrolowanym dostępie, bez skrzyżowań z sygnalizacją na poziomie.

Węzły czworonożne

Wymiana koniczyny

Węzeł koniczyna to czteronożne skrzyżowanie, na którym skręty w lewo przez przeciwny ruch są obsługiwane przez bezkierunkowe rampy pętli. Jego nazwa pochodzi od wyglądu z góry, który przypomina czterolistną koniczynę . Koniczyna to absolutne minimum wymagane do wymiany systemu czteronożnego. Chociaż były one powszechne do lat 70., większość wydziałów autostrad i ministerstw starało się je przebudować na bardziej wydajne i bezpieczniejsze projekty.

Węzeł koniczyny został wynaleziony przez inżyniera z Maryland Arthura Hale'a, który  24 maja 1915 roku złożył wniosek patentowy na jego projekt. Pierwszy w Ameryce Północnej został otwarty  15 grudnia 1929 roku w Woodbridge w stanie New Jersey, łącząc New Jersey Route  25 i Route  4 (obecnie US Route  1/9 i New Jersey Route  35). Został zaprojektowany przez firmę inżynierską Rudolph and Delano z Filadelfii, na podstawie projektu z argentyńskiego magazynu. Pierwsza koniczyna w Kanadzie została otwarta w 1937 roku na skrzyżowaniu autostrady nr 10 i drogi królowej Elżbiety . Pierwsza koniczyna poza Ameryką Północną została otwarta w Sztokholmie  15 października 1935 roku. Nazywana Slussen , była określana jako „karuzela ruchu” i była uważana za rewolucyjny projekt w momencie jej budowy.

Liść koniczyny zapewnia nieprzerwane połączenie między dwiema drogami, ale ma problemy z tkaniem. Wzdłuż głównej linii rampa pętlowa wprowadza ruch przed drugą rampą pętlową zapewniającą dostęp do skrzyżowania, pomiędzy którymi miesza się ruch wjazdowy i wyjazdowy. Z tego powodu wymiana koniczyny popadła w niełaskę na rzecz wymiany kombinowanej .

Wymiana stosu

Węzeł stosowy jest węzłem czterokierunkowym, w którym dostępny jest zarówno skręt w lewo, jak i skręt w prawo. Zwykle dostęp do obu zwojów jest zapewniany jednocześnie przez jeden offramp. Zakładając jazdę dla osób praworęcznych, aby przejechać przez nadjeżdżający ruch i skręcić w lewo, pojazdy najpierw zjeżdżają na rampę z najbardziej prawego pasa. Po wyjściu z ruchu skręcającego w prawo, skręcają w lewo, przecinając obie autostrady na rampie lub wiaduktu podziemnego. Przedostatnim krokiem jest połączenie z ruchem wjazdowym skręcającym w prawo z przeciwległego kwadrantu węzła. Wreszcie rampa łączy oba strumienie ruchu przychodzącego na autostradę w lewo. Ponieważ istnieje tylko jedna rampa i jedna rampa (w tej kolejności), stosy nie mają problemu z tkaniem, a dzięki półkierunkowym rampom wiaduktowym i rampom kierunkowym są one ogólnie bezpieczne i wydajne w obsłudze dużego natężenia ruchu we wszystkich kierunkach.

Standardowy węzeł komunikacyjny obejmuje drogi na czterech poziomach, znane również jako stos czteropoziomowy: w tym dwie prostopadłe autostrady i jeszcze jeden dodatkowy poziom dla każdej pary ramp skręcających w lewo. Rampy te można ustawiać w stos (krzyż) w różnych konfiguracjach powyżej, poniżej lub pomiędzy dwoma przeplatającymi się autostradami. To odróżnia je od węzłów Turbine, gdzie pary ramp skrętnych w lewo są oddzielone, ale na tym samym poziomie. Istnieje kilka stosów, które można uznać za pięciopoziomowe; są to jednak węzły czterokierunkowe, ponieważ piąty poziom w rzeczywistości składa się z dedykowanych podjazdów dla HOV / buspasów lub dróg frontowych przebiegających przez węzeł. Wymiana stosów między I-10 i I-405 w Los Angeles jest stosem trzypoziomowym, ponieważ półkierunkowe rampy są wystarczająco oddalone, aby nie musiały się przecinać w jednym punkcie, jak w konwencjonalnym czwórce. -poziomowy stos.

Ze względu na konstrukcję czterech poziomów, stosy są znacznie droższe niż inne węzły czterokierunkowe. Dodatkowo mogą ucierpieć z powodu sprzeciwu lokalnych mieszkańców, ze względu na ich wzrost i duży efekt wizualny. Duże stosy z wieloma poziomami mogą mieć złożony wygląd i są często potocznie określane jako Miski Mieszające , Mixmastery (dla marki Sunbeam Products elektrycznych mikserów kuchennych ) lub jako Miski do Spaghetti lub Spaghetti Junction (w porównaniu do gotowanego spaghetti ). Zużywają jednak znacznie mniejszą powierzchnię ziemi w porównaniu do węzła koniczyny.

Wymiana kombinowana

Węzeł kombinowany (czasami określany przez portmanteau, cloverstack ) jest hybrydą innych projektów wymiany. Wykorzystuje rampy pętli do obsługi wolniejszego lub mniej zajętego ruchu , oraz rampy wiaduktowe do obsługi szybszego i intensywniejszego ruchu. Jeżeli drogi lokalne i ekspresowe obsługujące te same kierunki i każda jezdnia jest połączona z prawej strony węzłem, instalowane są dodatkowe rampy. Konstrukcja węzła kombinowanego jest powszechnie stosowana do modernizacji węzłów wymiany koniczyny w celu zwiększenia ich wydajności i wyeliminowania tkania.

Wymiana turbin

Wymiany turbiny (znany również jako kąpiel) jest alternatywą cztery kierunkowy wymienne. Wymiana turbin wymaga mniejszej liczby poziomów (zwykle dwóch lub trzech), przy jednoczesnym zachowaniu pochylni kierunkowych przez cały czas. Posiada zjazdy w prawo, skręcające w lewo, które omijają środek węzła w spirali zgodnej z ruchem wskazówek zegara . Węzeł z pełnymi turbinami ma co najmniej 18 wiaduktów i wymaga więcej terenu do budowy niż czteropoziomowy węzeł węzłowy”, jednak mosty są na ogół krótkie. W połączeniu z obniżonymi kosztami konserwacji, wymiana turbin jest tańszą alternatywą dla stosu.

Rondo trzypoziomowe

Trzypoziomowy węzeł rondowy posiada jednopoziomowe rondo, które obsługuje wymianę ruchu między autostradami. Rampy przeplatających się autostrad spotykają się na rondzie lub rotacji na oddzielnym poziomie powyżej, poniżej lub pośrodku obu autostrad.

Węzły trójnożne

Węzły te mogą być również wykorzystywane do tworzenia „drogi łączącej” z miejscem docelowym dla węzła usługowego lub tworzenia nowej drogi podstawowej jako węzła usługowego.

Wymiana trąbek

Węzły trąbkowe mogą być używane tam, gdzie jedna autostrada kończy się na innej autostradzie i są tak nazwane ze względu na ich podobieństwo do instrumentu muzycznego . Są one czasami określane jako uchwyty dzbanka .

Węzły te są bardzo popularne na drogach płatnych , ponieważ skupiają cały ruch wchodzący i wychodzący na jednym odcinku jezdni, gdzie punkty poboru opłat mogą być raz zainstalowane, aby obsłużyć cały ruch, zwłaszcza na drogach płatnych opartych na biletach . Wersję skrzyżowania z podwójną trąbką można znaleźć tam, gdzie droga płatna styka się z inną drogą płatną lub darmową autostradą. Są również przydatne, gdy większość ruchu na końcowej autostradzie zmierza w tym samym kierunku. Skręt, który nie jest używany tak często, spowoduje wolniejszą rampę pętli.

Węzły T i Y

W pełni

Pełne skrzyżowanie w kształcie litery Y (znane również jako węzeł kierunkowy T) jest zwykle używane, gdy wymagana jest wymiana trójstronna dla dwóch lub trzech autostrad przeplatających się w kierunkach półrównoległych/prostopadłych, ale może być również stosowany w przypadku kąta prostego także. Ich rampy łączące mogą wychodzić z prawej lub lewej strony autostrady, w zależności od kierunku jazdy i kąta.

Węzły kierunkowe T wykorzystują rampy wiaduktu/przejazdu podziemnego zarówno dla segmentów łączących, jak i głównych, i wymagają umiarkowanej ilości terenu i umiarkowanych kosztów, ponieważ zwykle używane są tylko dwa poziomy jezdni. Otrzymują swoją nazwę ze względu na ich podobieństwo do dużej litery „T”, w zależności od kąta, z którego widać skrzyżowanie i wyrównania dróg, które się przecinają. Jest czasami znany jako „Nowa Anglia Y”, ponieważ ten projekt jest często widywany w północno-wschodnich Stanach Zjednoczonych, podobnie jak Braintree Split i północny koniec MA Route 24 , oba na południe od Bostonu.

Posiada rampy kierunkowe (bez pętli lub skręcania w prawo, aby skręcić w lewo) i może korzystać z ramp wielopasmowych na stosunkowo niewielkiej przestrzeni. Niektóre projekty mają dwie rampy i „wewnętrzną” drogę przelotową (po tej samej stronie co autostrada, która się kończy) przecinające się na trzypoziomowym moście. Kierunkowa wymiana T jest preferowana od wymiany trąbki, ponieważ trąbka wymaga rampy pętli, dzięki której można zmniejszyć prędkości, ale rampy wiaduktowe mogą obsługiwać znacznie większe prędkości. Wadą kierunkowej T jest to, że ruch z końcowej drogi wchodzi i wychodzi na pas mijania, dlatego zamiast tego preferowany jest półkierunkowy węzeł T (patrz niżej).

Węzeł autostradowy 416 i autostradowy 417 jest jednym z nielicznych węzłów kierunkowych T (wybudowany w latach 1990-93) wybudowanych po przejściu większości wydziałów transportu na konstrukcję T półkierunkową.

Węzeł półkierunkowy T

Podobnie jak kierunkowy węzeł T, półkierunkowy węzeł T wykorzystuje rampy wiaduktu (wiaduktu) lub przejazdu podziemnego we wszystkich kierunkach na trójstronnym węźle. Jednak w półkierunkowym T niektóre skrzyżowania i połączenia są przełączane, aby uniknąć podjazdów do i z pasa mijania , eliminując główną wadę kierunkowego T. Półkierunkowe skrzyżowania T są ogólnie bezpieczne i wydajne, chociaż wymagają więcej ziemi i są droższe niż przesiadki na trąbki.

Węzły półkierunkowe T są budowane jako dwu- lub trzypoziomowe węzły, przy czym trzypoziomowe węzły są zwykle używane na obszarach miejskich lub podmiejskich, gdzie grunty są droższe. W trzypoziomowym półkierunkowym T, dwie półkierunkowe rampy z końcowej autostrady przecinają zachowaną autostradę w/w pobliżu jednego punktu, co będzie wymagało wiaduktu i przejazdu podziemnego. W dwupoziomowej półkierunkowej T, dwie półkierunkowe rampy z kończącej się autostrady przecinają się w innym punkcie niż zachowana autostrada, co wymaga dłuższych ramp i często jednej rampy z dwoma wiaduktami. Autostrada 412 ma trzypoziomowe półkierunkowe T przy autostradzie 407 i dwupoziomowe półkierunkowe T przy autostradzie 401 .

Wymiana usług

Węzły przesiadkowe są wykorzystywane między trasą o kontrolowanym dostępie a skrzyżowaniem nieobjętym kontrolą dostępu. Pełna koniczynka może służyć jako system lub wymiana usług.

Wymiana diamentów

Węzeł diamentowy to węzeł składający się z czterech ramp, na których wjeżdżają i wychodzą z autostrady pod niewielkim kątem i spotykają się z drogą niebędącą autostradą pod kątem prawie prostym. Te rampy na drogach poza autostradą można kontrolować za pomocą znaków stopu , sygnałów drogowych lub ramp skrętu.

Węzły diamentowe są znacznie bardziej ekonomiczne w użyciu materiałów i gruntu niż inne konstrukcje węzłów, ponieważ węzły zwykle nie wymagają budowy więcej niż jednego mostu. Ich przepustowość jest jednak mniejsza niż w przypadku innych węzłów, a przy dużym natężeniu ruchu mogą łatwo stać się zatłoczone.

Podwójne rondo diament

Węzeł z podwójnym rondem, zwany również węzłem z hantlami lub węzłem dla psów, jest podobny do węzła diamentowego, ale wykorzystuje parę rond zamiast skrzyżowań, aby połączyć rampy autostrady ze skrzyżowaniem. Zwykle zwiększa to wydajność węzła w porównaniu z diamentem, ale jest idealne tylko w warunkach małego natężenia ruchu. W wariancie dogbone ronda nie tworzą pełnego okręgu, zamiast tego mają kształt łzy , z punktami skierowanymi w stronę środka węzła. Dłuższe rampy są często wymagane ze względu na wymagania dotyczące widoczności na rondach.

Częściowa wymiana koniczyny

Częściowy węzeł koniczyny (często skracany do portmanteau, parclo ) jest węzłem z pętlami pochylni w jednym do trzech kwadrantów i diamentowymi pochylni w dowolnej liczbie kwadrantów. Różne konfiguracje są ogólnie bezpieczniejszą modyfikacją projektu koniczyny, ze względu na częściowe lub całkowite zmniejszenie tkania, ale mogą wymagać sygnalizacji świetlnej na mniej uczęszczanych skrzyżowaniach. W zależności od liczby użytych ramp zajmują od umiarkowanej do dużej powierzchni i mają różną wydajność i wydajność.

Konfiguracjom Parclo nadawane są nazwy na podstawie lokalizacji i liczby kwadrantów z rampami. Litera A oznacza, że ​​dla ruchu na autostradzie z kontrolowanym dostępem , rampy pętli znajdują się przed (lub zbliżają się ) do skrzyżowania, a tym samym zapewniają wjazd na autostradę. Litera B wskazywała, że ​​rampy pętli znajdują się za skrzyżowaniem, a tym samym zapewniają odjazd z autostrady. Litery te mogą być używane razem, gdy przeciwne kierunki jazdy na autostradzie kontrolowanego dostępu nie są symetryczne, dlatego w parclo AB znajduje się rampa pętlowa zbliżająca się do skrzyżowania w jednym kierunku, a za skrzyżowaniem w przeciwnym kierunku, jak na przykładowym obrazie .

Rozbieżna wymiana diamentów

Rozbieżne wymiany diamentu (DDI), albo podwójne zwrotnicy diament wymiany (DCD) jest podobna do tradycyjnej wymiany diamentu poza przeciwległe pasy na skrzyżowaniu krzyżują się ze sobą dwa razy po każdej stronie drogi. Dzięki temu wszystkie wjazdy i zjazdy z autostrady unikają przekraczania przeciwnego kierunku jazdy i oszczędzają jedną fazę sygnału sygnalizacji świetlnej.

Pierwsze DDI zostały zbudowane we francuskich społecznościach Wersalu ( A13 na D182), Le Perreux-sur-Marne ( A4 na N486) i Seclin ( A1 na D549) w latach 70-tych. Pomimo tego, że takie węzły już istniały, pomysł na DDI został „odkryty” około 2000 roku, zainspirowany węzłem autostradowym między autostradami międzystanowymi 95 i I-695 na północ od Baltimore . Pierwsze DDI w Stanach Zjednoczonych zostało otwarte  7 lipca 2009 r. w Springfield w stanie Missouri na skrzyżowaniu międzystanowej 44 i Missouri Route 13 .

Jednopunktowy węzeł miejski

Jednopunktowy węzeł miejski (SPUI) lub jednopunktowy węzeł diamentowy (SPDI) to modyfikacja węzła diamentowego, w której wszystkie cztery podjazdy do i z autostrady o kontrolowanym dostępie zbiegają się na jednym, trójfazowym sygnale świetlnym w środek wiaduktu lub przejazdu podziemnego. Chociaż kompaktowa konstrukcja jest bezpieczniejsza, bardziej wydajna i oferuje zwiększoną pojemność — z trzema fazami świetlnymi w przeciwieństwie do czterech w tradycyjnym diamentie i dwiema kolejkami skrętu w lewo na arterii zamiast czterech — znacznie szersza konstrukcja wiaduktu lub przejazdu podziemnego sprawia, że ​​są one droższe niż większość węzłów przesiadkowych. Ponieważ jednopunktowe węzły miejskie mogą istnieć na obszarach wiejskich , takie jak skrzyżowanie US Route 23 z M-59 w Michigan , termin jednopunktowy węzeł przesiadkowy jest uważany za właściwy w języku ojczystym.

Węzły jednopunktowe zostały po raz pierwszy zbudowane na początku lat 70. XX wieku wzdłuż US Route 19 w rejonie Tampa Bay na Florydzie , w tym SR 694 w St. Petersburgu i SR 60 w Clearwater .

Zobacz też

Bibliografia

Zewnętrzne linki