دانلود پایان نامه

چرخش بدنه و نیروی گریز از مرکز توپ پولادین را به سمت بیرون هل می‌دهد تا زمانی که دور جاده عمل کند و توپ پولادین را به جای خنثی آن برگرداند. شاخص‌‌های توده توپی معمولاً با خودروی پارک شده بر روی سطح صاف نصب می‌شود، بنابراین چرخش بدن بر روی موقعیت خنثی توپ پولادین اثر نمی‌گذارد. حرکت توپ پولادین به صورت درجه‌بندی اندازه گرفته می‌شود و در موقعیت خنثی صفحه باید بر روی درجات صفر باشد. مقیاس توده‌ی توپی در شکل (2-9) در موقعیت خنثی نشان داده شده است. در سال 1935، دفتر جاده‌های عمومی ایالت متحده این درخواست را ارائه داد تا خیابان‌ها آزمایش شوند تا سرعت مطمئن بر روی قوس‌ها مشخص شود. بارنت(1936) نتایج را آنالیز کرد و فهمید که فاکتورهای اصطکاک جانبی از 07/0 تا 2/0 متغیر هستند
میانگین فاکتور اصطکاک جانبی 16/0 برای تمامی سرعت‌های بین 20 تا 60 mph بدست آمد به هر حال در اینجا هیچ فاکتور درجه‌بندی برای محاسبه‌ی تفاوت‌ها در نوع خودروها و یا مکان‌ها انجام نشد.
مویر و بری استنباط کردند که«یک مقیاس توده‌ی توپی در 10 درجه رضایت‌مندترین شاخص سرعت مطمئنه است». آنها اطلاعات را از 48 ایالت جمع‌آوری کردند و اگرچه تأثیر چرخش بدن نادیده گرفته شد، نتیجه گرفتند که تا ده درجه پایین‌تر از ماکزیمم سرعت می‌تواند بهترین نوع سرعت باشد. فاکتور اصطکاک 12/0 تا 15/0 برای ارائه دادن مقیاس توده‌ی توپی 10 درجه به‌کار می‌رود.
استونکس و نوبل(1940) خودروهای مقیاس واقعی را تست کردند که از ماکزیمم اصطکاک جانبی 10/0 استفاده می‌کردند. آنها یادداشت کردند که مقادیر بالاتر از 39/0 در سرعت‌های بسیار بالا بدست می‌آید؛ یکی از نتایج اصلی که آنها گرفتند این بود که فاکتور اصطکاک نباید برای سرعت‌های طراحی شده بالاتر از 70 mph به‌کار روند. به‌علاوه، آنها پیشنهاد کردند که یک فاکتور 16/0 برای سرعت‌های بالاتر از 60 mph به‌کار ‌رود.
صاحب‌نظران فهمیدند که قوس‌های بیش از 500 متر سطوح بالایی از امنیت رانندگی را هم در جاده‌های خشک و هم مرطوب تولید می‌کند. علاوه بر این، مقادیر فاکتور اصطکاک جانبی تابعی از طول قوس می‌باشند و در نقاط و طول قوس مقادیر بیشتری دارند؛
کارلسون و ماسون(1999) شتاب جانبی و مقیاس توده‌ی توپی را مورد بررسی قرار داده‌اند که آیا آنها واقعاً آسایش راننده را به‌وجود می‌آورند[14]. آنها اطلاعات را با استفاده از یک خودروی سواری(سدان) در سایز متوسط در 5 انحنای مختلف در مؤسسه‌ی حمل و نقل پنسیلوانیا جمع‌آوری کردند. و ارتباط بین این دو پارامتر را به صورت یک رابطه ریاضی با ضریب همبستگی به صورت زیر بیان کردند[14].
رابطه (2-15) BBI=1.115 +52.627(ULA)
جایی که:
BBI = مقیاس توده‌ی توپی(برحسب درجه)
ULA= شتاب جانبی نامتعادل یا فاکتور اصطکاک جانبی (g’s)
مقادیر آستانه واژگونی(چپ‌شدن) خودروها توسط‌هاروود و ماسون مورد بررسی و آزمایش قرار گرفت. آن‌ها دریافتند که ماشین‌های سواری آستانه خیلی بالایی در حدود g2/1 دارند و کامیون‌های ناپایدار می‌توانند در حدود g‌/0 آستانه داشته باشند.از زمانی که (1990 AASHTO) به مقادیر شتاب جانبی این اجازه را داد که تا 17/0 بالا بروند، امنیت رول اور دیگر آنقدر زیاد نیست [46].
معیار انتخاب شده برای فاکتورهای اصطکاکی که اکنون در قوس‌های افقی استفاده می‌شود براساس تحقیقات امنیت خودروها می‌باشد که در اواخر دهه‌ی 1930 و اوایل دهه‌ی 1940 طراحی شد. براساس این معیارها این‌طور فرض شد که «رانندگان سرعتشان را بر روی قوس‌ها محدود می‌کنند تا در مورد امنیت خودروها مطمئن شوند و عدم آسایش آنها مستقیماً به اصطکاک جانبی نامتعادل مربوط می‌باشد[39].
در اینجا دو موضوع جالب توجه وجود دارد که از این فرضیه پدیدار شده است. اولی این است که اصطکاک جانبی تنها دلیل ناراحتی راننده نیست و دوم اینکه این ناراحتی ممکن است در سرعت‌هایی که پایین‌تر از سرعت مورد نیاز محدود شده باشد به‌وجود بیاید.(فیتز پاتریک 1994)
کشف تمامی فاکتورهایی که در ناراحتی و عدم آسایش راننده دخالت می‌کنند مهم هستند، بنابراین محققان می‌توانند به صورت مناسب معیار طراحی کنونی که براساس کنترل‌های آسایش است را ارزیابی کنند.

مطلب مرتبط :   پایان نامه برنامه ریزی شهری و تعاریف و مفاهیم

شکل 2-11. زوایای موثر در محاسبه شاخص Ball-bank
2-2-4 – هماهنگی بین ترکیب قوسهای افقی و قائم
کتابهای مختلف طراحی هندسی راه (از جمله نشریه 161 و AASHTO)توصیه های مشابهی را در خصوص ترکیب قوسهای افقی و قائم با یکدیگر نموده اند، اما هیچکدام روابط خاصی را به منظور طراحی این قوس های ترکیبی را ارائه ننموده اند. به منظور طراحی صحیح پروفیل طولی و پلان مسیر ذکر گردیده است: در انتهای سرازیری‌های طولانی با شیب زیاد، که معمولاً وسایط نقلیه‌ سنگین دارای شتاب مثبت حرکت و سرعت فزاینده می‌باشند، می‌بایست از طرح پیچ‌های با شعاع کم در پلان مسیر خودداری نمود و در صورت امکان از قرار دادن هرگونه پیچ افقی در محل گودی‌های این سرازیری‌ها احتراز به عمل آورد، و در صورتی که ناچار از به کار بردن قوس در پلان این نقاط هستیم می‌بایست قوس قائم پروفیل طولی (مسیر) قبل از قوس دایره‌ای پلان (مسیر) و در منطقه‌ی منحنی با انحنای تدریجی واقع شود. در نقاط محدب، واقع شدن پیچ افقی در محل قوس‌های قائم سبب اختلال در دید و تشخیص راننده می‌گردد که این موضوع نیز می‌بایست به دقت مورد بررسی قرار گیرد. BCEOM، حداقل شعاع قوس‌های افقی را که محل قوس‌های قائم پروفیل طولی راه قرار می‌یگرند برابر در راه‌های اصلی و راه‌های فرعی دو خطه توصیه نموده است. شعاع حداقل مطلق قوس‌های قائم می‌باشد.

شکل 2-12- طرح قوس افقی در محل قوس‌های قائم [4]

شکل 2-13-طرح نیمرخ طولی مسیر با خط مستقیم[4]