探索與揭秘 [中配]無信號燈的交通互通設計揭秘

如果交通信號燈失效,匝道就會陷入混亂。 能否設計一個沒有任何交通信號燈的交通互通, 並且仍然能夠順暢管理交通, 這似乎是一個不可能的夢想, 但對亞瑟·海爾先生來說卻不是。 看看他的創新互通設計,三葉草設計。 這個設計可以在沒有交通信號燈的情況下管理交通, 任何人都可以隨意移動。 他設計的聰明之處在於絕不進行這樣的90度轉彎。 相反,你要麼這樣走, 要麼就做一個完整的270度環繞。 聽起來很瘋狂對吧? 如果四方都決定像這樣轉90度, 彷彿魔法般,他們都能順利到達目的地, 而沒有車輛衝突。 絕對沒有紅綠燈,也沒有等待時間。 立交橋或許是土木工程領域最美的創新。 只需觀察這些線條動畫便能理解這個設計是如何實現的。 這種類似於三葉草的設計用於兩條高速公路交匯的地方。 該設計實現了交通的暢通五組。 這種互通設計於1915年發明, 隨後在世界各地迅速普及。 你能發現這個完美的互通設計中存在的主要問題嗎? 危險地會發生這個事故。 這輛在環道上的車正在進入快速公路並加速。 現在,假設這輛卡車想要進入一個環形道路, 這造成了交織問題。 你可能會在這個地區遇到交通擁堵, 如果司機不小心,顯然會導致事故。 另一個關於立交橋設計的主要問題是, 它佔用了大量空間。 你有設計方案來解決這兩個問題嗎? 看看這個設計,部分不等邊交叉口。 部分平面交叉口是完整平面交叉口的改良版, 取消了一些環形路段以減少空間需求。 在這裏,任何人都可以隨時到達任何地方, 無需等待交通信號燈。 我們也避免了交叉問題。 聽起來像魔法。 這個研究領域,交通工程,讓人耳目一新。 但觀察這些漫長而美麗的箭頭,只是冰山一角。 現在,是時候介紹交通工程中最重要的概念,衝突點了。 互分掛型互通有六個會合點和六個分散點。 幸運的是,它沒有交叉衝突點, 而交叉衝突點是最危險的一種。 工程師還必須決定合適的道路傾斜, 否則,他們甚至還得檢查駕駛員的視野。 最重要的是空間限制和預算約束。 多年來,工程師們提出了許多令人難以置信的互通設計, 讓我們更深入地探討這個激動人心的領域。 當高速公路與次要道路相交時, 鑽石互通是一種常見的解決方案。 它的設計由四個坡道組成,形成一個菱形,因此得名。 這種類型的互通在中等交通量的地區非常高效, 提供了道路之間簡單直接的通行,同時佔用土地最小。 鑽石交叉口適用於高交通流量和高速行駛, 但需要使用交通信號燈。 這個離交橋的交通管理分爲三個階段。 看看這個互通的交通衝突點, 它有26個交點,其中10個是交叉點。 毫無疑問,要通過這個離交橋,你得等很久。 是時候介紹一種自2009年以來 徹底改變鑽石交匯設計的工程創新了—— 發散風車互通。 通過對傳統的鑽石交叉口進行小幅改進, 工程師們成功將衝突點從26個減少到僅14個。 聽起來不可能實現,這是證據。 通過這個簡單的改動,衝突點從26個減少到14個, 僅有兩個交叉點。 車輛碰撞減少了50%。 當一條道路與另一條道路相交時, 我們需要一種不同類型的交叉口。 半定向T型離交是常用的三向離交設計。 交通流轉的方式在這裏說明得很清楚。 然而,工程師們並沒有止步於此。 他們中的一些人對這個設計提出挑戰 以達到減少土地使用和建築成本的目的, 因此小號設計應運而生。 與之前的設計相比,它顯然小得多, 並滿足了所有交通需求, 看起來是個天才的設計。 然而,這種設計不適合高交通量。 原因是這些半徑較緊的環道, 車輛必須因爲這些環道而減速。 如果你是一位富有創意的工程師, 這裏有一個有趣的挑戰等着你。 爲什麼這個互通處會出現嚴重的交通堵塞? 要理解這裏發生了什麼, 我們首先應該瞭解什麼是車輛掃過路徑。 讓我向你介紹一款強大而經濟實惠的工程工具, ZW-CAD。 其熟悉且直觀的界面 確保了從其他CAD軟件的順暢過渡。 通過永久許可證, 您可以永遠擁有您的軟件。 針對美國和加拿大用戶, 訂閱模式也可以選擇。 在交通工程中, ZW-CAD對於設計和管理基礎設施項目, 如高速公路、交叉口和公共交通系統至關重要。 其DWG兼容性 確保不同機構和承包商之間無縫的數據交換。 在建築工程方面, 它提供了一個強大且具有成本效益的平臺, 用於創建精確的二維施工圖和建築機結構的詳細三維模型。 請密切注意這個場景。 起初看起來這條路對於卡車和小車來說寬度是足夠的, 但是當你使用ZW-CAD進行掃略路徑分析時, 你會感到震驚, 卡車需要更大的空間才能完成轉彎。 在這個拐彎處, 如果一輛小型車輛試圖超越卡車, 你可以預想到碰撞和交通堵塞。 車輛轉彎時所掃過的區域稱爲掃略路徑。 拖拉機掛車的情況更加複雜, 拖拉機和掛車在這裏的表現不同。 讓我們再次使用ZW-CAD進行分析。 請特別注意這兩條曲線, 最外側的是外側拖拉機輪胎的行駛路徑, 另一條曲線是內側拖車輪胎的行駛路徑。 由此我們可以找出掃略路徑的最大寬度。 這意味着工程師必須根據掃略路徑增加道路寬度。 顯然,對於這樣一個半徑極小的道路來說, 根本沒有空間來增加一條車道。 這意味着如果工程師想要在我們的喇叭型互通上允許拖車卡車通行, 唯一的選擇就是增加道路半徑。 新設計在這裏展示。 此外,在撒掃路徑寬度最大的地區, 工程師們通常會選擇道路拓寬, 即變寬的道路。 我們從CWCAD的掃略路徑分析中獲得的見解至關重要。 現在讓我們通過3D動畫來欣賞這個改進的立交設計。 工程師們在過去幾十年裏想出了許多瘋狂的互通設計。 他們是如何想到這些創意的?我不知道。 我們能做的就是坐下來欣賞這些設計的美。 在分析時,請特別注意衝突點的數量, 駕駛員的視野,以及任何潛在的交叉問題。 這個設計,渦輪互通,真的很瘋狂。 這個立交橋位於比利時的根特。 渦輪互通是一個大型暢通無阻的互通設計, 用於連接承載非常高交通量的主要高速公路。 其特點是爲左轉交通設置的半方向斜坡, 這些斜坡以螺旋形狀環繞互通中心,從而形成多層結構。 這種結構完全消除了交叉和所有平面交點, 允許交通以高速通過交匯處而不需要停下來。 它的主要缺點是體積龐大和建設成本高。 因此,它的使用通常專門用於最關鍵和交通繁忙的系統間高速公路連接。 在美國堪薩斯州,你可以欣賞到類似美麗的渦輪互通設計。 你有沒有想過爲什麼一個龐大的混凝土和瀝青結構會以一項運動命名? 排球互通之所以得名,是因爲它的兩個主環道傾斜靠在高速公路同一側, 像排球隊在準備進攻一樣。 這個設計是交通工程師的祕密武器, 可以將主要高速公路與較小的道路連接起來, 而不會在高速公路上造成完全混亂。 這種佈局成功消除了高速公路主線上的危險編造動作相較於完整的撕裂草設計, 這是一個顯著的安全提升。 然而,它在次要道路上隱誤了有交通信號的平面交叉口, 此時,三道交通和從高速公路左轉的車輛必須停車。 因此,排球互通設計是一種折衷。 在提高高速公路安全性的同時,可能導致交匯的次要道路出現擁堵。 在美國堪薩斯州,也可以找到這種交通互通的一個很好的例子, 德克薩斯州的高五互通設計令人震撼。 它類似於一棟多層建築, 這是一個立交橋,它是一個多層分級的立交設計, 完全消除了交叉衝突點。 立體交叉設計用於處理兩條主要高速公路交匯處的非常高的交通流量。 它的顯著特點是一系列高架和立交坡道, 可以將左轉車輛抬升至主幹道上方或下方, 形成一個垂直的道路疊層。 這種配置完全分隔了所有交通流動, 消除了任何交叉,允許車輛以高速度通過互通。 儘管立交互通是容量和安全性最高的類型, 但由於其垂直結構和衆多的橋樑結構, 它也是最昂貴和複雜的建設方式。 如果你曾經訪問過英國的堂卡斯特, 你可能見過這個美麗的立交橋旋轉交叉口。 旋轉互通的中心特徵是一個圓形標識, 所有轉向交通必須在此行駛, 而主高速公路上的直行交通通常在高架橋或地下通道上暢通無阻。 這種設計比許多平面交叉方案更高效且更安全。 然而,您可能已經注意到, 這些互通設計需要較大的用地面積。 此外,駕駛員還需要駛入一個大型撥車道環形交叉口, 因此他們也被應用在空間充足 且希望在高容量與控制速度之間取得平衡的地方。 看看這個來自印度海德拉巴的互通設計, 或者這個來自英國巴斯蓋特的設計, 你猜對了, 它的名字是亞林互通。 亞林互通是經典菱形互通的一種變體, 在其出入口處利用了兩個環形交叉口。 這些環形交叉口位於高速公路的兩側, 通過一座橋相連,橋跨越或穿過主幹道車道。 通過用環形交叉口替代傳統交叉口, 亞林互通顯著減少了正面衝突點的數量, 從而提高了安全性並減少了延誤。 在交通量適中的郊區特別有效。 這個立交橋所需的土地佔用比辮子形交叉口要小得多。 工程師們甚至設想出一種類似指風車的互通設計。 風車立交的特點是圍繞中心的螺旋坡道。 這種配置使得轉彎動作與直行交通分開, 有助於減少交錯衝突。 然而,由於其坡道的急轉彎, 這種設計常常要求車輛顯著減速。 然而,這一美麗的設計仍然是一個理論或幻想的概念。 由於建設成本高昂和對土地需求大, 現實世界中並沒有風車設計的實力建成。 交通規劃者不斷創新和開發新的互通設計, 以改善交通流量和安全性。 發散風車就是其中之一。 該互通設計巧妙地消除了可能與對向交通相沖突的左轉。 通過將所有轉向動作集中在一個簡化的交叉口, 發散風車設計減少了衝突點和所需的信號階段。 這顯著提高了安全性,增加了轉向車輛的通行能力。 最重要的是,相較於傳統的葉片交叉口或渦輪交叉口, 所佔用的空間更爲緊湊。 這個設計仍然是一個概念設計。 無論如何,如果你在你的城市看到任何這樣的設計,請告訴我們。 使用ZWCAD探索交通工程的奧祕真是太有趣了。 在你離開之前,請查看我們的特別ZWCAT頁面。 保重,再見。