תוכן עניינים מונחים כלליים ועקרונות מבוא

Transcription

1 פרק 8: קיבולת ו תוכן עניינים מונחים כלליים ועקרונות מבוא רמות השירות לתכן הגדרת המונחים התנועתיים הגדרת תנאי הבסיס conditions)...(base 8-6 עקרונות המתודולוגיה לחישוב קיבולת ו בתנאים שאינם תנאי בסיס. 8-8 תנאי הטופוגרפיה דרכים חד-מסלוליות דו-נתיביות highways)...(two lane מבוא סוגי דרך דו-נתיבית הקיבולת רמות השירות נפחי השירות לתכן דרכים דו-נתיביות הרחבת דרך דו-נתיבית דרכים דו-מסלוליות רב-נתיביות Highways) (Multilane מבוא הקיבולת רמות השירות גבולות הניתוח נפחי השירות לתכן דרכים רב-נתיביות דרכים דו-מסלוליות מהירות...(freeways) 8-24 מבוא הקיבולת רמות השירות גבולות הניתוח נפחי השירות לתכן דרכים מהירות פרק 8 קיבולת ו כרך 1 08/2012

2 פרק 8: קיבולת ו 8.1 מונחים כלליים ועקרונות מבוא ניתוח קיבולת הדרך ורמת השירות שלה הם הכלים היישומיים שבעזרתם מטפלים בהערכת השפעת נפח התנועה ומאפיינים גיאומטריים ותנועתיים על תיפקודה של הדרך. נפח התנועה מהוה מרכיב תכנוני עיקרי המכתיב את חתך הרוחב האופייני של הדרך (מספר הנתיבים לכיוון, רוחב הנתיבים, ורוחב השול), ואת התוספות המקומיות הנדרשות בקטעים ארוכים וקצרים (נתיבי עקיפה, נתיבי זחילה). בהיבט התפעולי, משפיע נפח התנועה העובר בחתך נתון על מהירות הנסיעה (בזרימה בלתי מופרעת), צפיפות התנועה, ואחוז הזמן שבו נוסעים בעקיבה, מה שמשליך על נוחות ובטיחות הנסיעה. פרק זה מגדיר את המושגים הבסיסיים ומדדי הזרימה הדרושים לצורך השימוש ברמת השירות ובקיבולת ככלי ניתוח כמותיים של איפיון תנאי הזרימה בדרכים בין-עירוניות בהתאם לסיווגן. רמות השירות לתכן דרכים בין-עירוניות לפי סיווגן הובאו בפרק 2 מדיניות התכן. בפרק הנוכחי ייסקרו המדדים התנועתיים הכמותיים והתחומים הרלוונטיים שלהם, המאפיינים את רמות השירות. בנוסף ירוכזו בפרק נפחי התכנון המרביים לרמות השירות השונות. פרק זה יתמקד בדרכים חד-מסלוליות דו-נתיביות highways),(two lane בדרכים דו-מסלוליות (רב- נתיביות,,(multilane highways ובדרכים מהירות.(freeways) המתודולוגיה ופירוט תהליך החישוב של מדדי הזרימה הכמותיים המאפיינים את רמות השירות הובאו ב-" 2000 HM מתורגם ומותאם לתנאי ישראל" (משרד התחבורה 2005). העקרונות כלולים שם בפרק 12 (דרכים דו-נתיביות ורב-נתיביות דו- מסלוליות) ובפרק 13 (דרכים מהירות), ותהליכי החישוב האנליטיים כלולים בפרקים 20 (דרך דו- נתיבית), 21 (דרך רב-נתיבית), ו- 23 (דרך מהירה). לפיכך, הפרק שלפניכם יסקור את העקרונות, המתודולוגיה לקביעת רמת השירות, המשוואות העיקריות ועקומות מהירות זרימה-שיעור זרימה, וכן ירכז תחומים למדדי הזרימה ודוגמאות של נפחי השירות לרמות השירות השונות בשלושת סוגי הדרכים. לחישוב המפורט ולמיקום טבלאות העזר מופנים המשתמשים ל- HM הישראלי (משרד התחבורה 2005). בנוסף, מכיל הפרק הנחייה לנפחים קריטיים בדרך דו-נתיבית, עבורם ניתן לשקול את הרחבת הדרך לדו-מסלולית (ארבע-נתיבית). המונח 'דרך כפרית', המשמש במדריך הישראלי כתרגום למונח,'rural' הומר בפרק שלפניכם במונח 'דרך בין-עירונית מובהקת', להבדיל מדרך בסביבה מעויירת רמות השירות לתכן טבלה 8.1 מרכזת את מהירויות התכן ורמות השירות לתכן לפי סיווג הדרך. 8-1 כרך 1 08/2012 פרק 8 קיבולת ו

3 טבלה 8.1: רמות שירות לתכן דרכים בין-עירוניות סוג הדרך מהירות תכן (קמ"ש) לתכן* מס' נתיבים לכיוון מהירה בין-עירונית: ; מעויירת: בין-עירונית: מעויירת: באזור לא רגיש, בשאר; 2 או ויותר ראשית דו-מסלולית: דו-נתיבית: בדר"כ 2 או יותר לכיוון (דו-מסלולית); לעיתים 1 לכיוון (דו-נתיבית) אזורית דו-מסלולית: דו-נתיבית: באזור לא רגיש, E בשאר בדר"כ 1 לכיוון (דו-נתיבית); לעיתים 2 לכיוון (דו-מסלולית) ראו פרק 2 (מדיניות תכן בסיסית). אזור מישורי יתאים לרגישות נמוכה, אזור גבעי לרגישות בינונית, ואזור הררי לרגישות גבוהה. הפניות נוספות: "הנחיות לקביעת מהירויות ברשת הדרכים" ו-"תבחיני תכן למזעור הפגיעה בקרקע ובסביבה בדרכים בין-עירוניות" (משרד התחבורה 2010). * הגדרת המונחים התנועתיים א. קיבולת :(capacity) המספר הגבוה ביותר של כלי-רכב, שיכול לעבור בנקודה מסויימת בדרך, בפרק זמן מוגדר ובתנאים השוררים בדרך באותה עת (תנאי הדרך, התעבורה, והבקרה). הקיבולת נמדדת בשיעור זרימה שעתי כמפורט בסעיף ג' להלן. תנאי הדרך: הצורה הגיאומטרית של הדרך מספר נתיבים, רוחב שול, מהירות תכן, טופוגרפיה וכו'. תנאי התעבורה: מאפייני זרם התעבורה, כגון: סוגי כלי-הרכב, נפח התנועה והרכבה, וכו'. תנאי הבקרה: סוגי הגישות, תמרורים, רמזורים, הגבלות שימוש בדרך לסוגי רכב מסוימים, וכו'. לקיבולת שלושה שימושים עיקריים: ברמה המערכתית ניתוח התאמתה של רשת דרכים קיימת או עתידית לשרת את הביקוש הקיים, וחיזוי המועד בו תגיע הרשת לעומס תנועה שיחייב שינויים ברשת או במאפייניה. ברמת התכן תכנון מפורט של המאפיינים הגיאומטריים וההנדסיים, כך שהדרך המתוכננת תתאים לדרישות התנועתיות כגון: מספר נתיבים, אורך וסוג קטע ההשתזרות, ואזורי השפעה של התמזגות והיפרדות. ברמת התפעולית ניתוח תפעול תנועתי של דרך קיימת, למציאת נקודות התורפה והערכת שיפורים תנועתיים נדרשים. 8-2 כרך 1 08/2012 פרק 8 קיבולת ו

4 ב. רמת השירות service) :(level of רמת השירות הינה רמת התנאים התפעוליים של זרימת התנועה, המאופיינת במדדים כמותיים לאיפיון תנאי הזרימה. מונחים אופייניים של מדדי השירות הינם מהירות, זמן נסיעה, צפיפות התנועה, עיכובים, ושיעור הזרימה (או קצב הזרימה,.(flow rate שש רמות שירות (-F) נקבעו לכל סוג מתקן תחבורתי עבורו הוגדרו תהליכי חישוב. מציינת את תנאי הזרימה הטובים ביותר, ו F את תנאי הזרימה הגרועים ביותר, כדלהלן: זרימה חופשית. המשתמשים בדרך אינם מושפעים מנוכחותם של משתמשים אחרים, והם חופשיים לבחור את המהירות כרצונם. חופש התימרון גבוה. רמת הנוחות של הנהג מצויינת. זרימה יציבה, החופשיות לבחור במהירות הרצוייה עדיין רבה. זרימה יציבה, כאשר נוכחות משתמשים אחרים בדרך מתחילה להיות מורגשת. כאשר התנהגות הנהגים מושפעת מאינטראקציות עם זרם התנועה. הנהג אינו חופשי לבחור את מהירות נסיעתו ואת מיקומו בזרם התנועה. רמת הנוחות בינונית (נחותה בהרבה מאשר ברמות השירות )., זרימה יציבה אך צפופה. מוגבלת מאד. רמת הנוחות למשתמש נמוכה. האפשרות לבחור מהירות נסיעה ומיקום בזרם התנועה E זרימה צפופה, וקרובה למצב הקיבולת. התנועה נעה במהירות נמוכה ואחידה. כמעט שאין לנהג חופש תימרון להחלפת נתיב. הזרימה נמצאת ברווייה, כאשר כל הפרעה או תנודה בצפיפות או בנפח עשויות לגרום לכשל. F זרימה מאולצת, כשל המערכת. הביקוש למערכת עולה על הקיבולת שלה, תורים עקב "צווארי בקבוק".(bottlenecks) התנועה מאופיינת על ידי מצבי "עצור וסע" מחזוריים. ונוצרים ההמחשה של רמות השירות על בסיס מדדי איכות זרימה כמותיים תינתן בהמשך בסעיפים העוסקים בסוגים השונים של ג. דרכים בין-עירוניות. יתר פירוט על מאפייני נתיבית, רב-נתיבית, ומהירה), מובא ב- HM הישראלי (משרד התחבורה 2005). קצב ד. שיעור הזרימה (קצב הזרימה, :(flow rate רמות השירות לפי סוג הדרך (דו- המעבר השעתי השקול של כלי-רכב בנקודת המדידה, בהתבסס על מדידות נפח תנועה בפרקי זמן הקצרים משעה (בדרך כלל 15 דקות), והכפלתו במקדם שעת השיא כדי להפכו לנפח שעתי. מקדם שעת השיא,PHF) :(peak hour factor שעת השיא היא השעה בעלת נפח התנועה הגבוה ביותר בשעות היממה. מקדם שעת השיא (PHF) הינו היחס בין הנפח בכל שעת השיא, לבין שיעור הזרימה השעתי המחושב על-פי שיעור הזרימה ב- 15 הדקות העמוסות ביותר בתוך אותה שעה, הזרימה יציבה): המוכפל ב- 4 15) דקות נחשבות לתחום זמן מזערי בו 8-3 כרך 1 08/2012 פרק 8 קיבולת ו

5 PHF = V V 15 4 נפח בשעת השיא (כ"ר/שעה); שיעור הזרימה ב- 15 הדקות העמוסות ביותר (כ"ר/שעה). כאשר: V V 15 לפי הגדרה זו, מקדם שעת השיא אינו יכול לעלות על 1.0. ככל שהוא קטן יותר, התנודות בזרימת התנועה בתוך שעת השיא גדולות יותר. מקדם שעת השיא מוכפל בשיעור הזרימה כדי לחשב את נפח השירות המרבי (ו. להלן). ערכי ברירת המחדל ל- PHF הינם בין 0.88 ל עבור דרכים בין-עירוניות מובהקות, ובין 0.92 ל עבור דרכים בין-עירוניות מעויירות ופרבריות, כפי שמפורט בטבלה 8.2. ככל שעולה רמת הגודש, גדל ערך ה- PHF. טבלה 8.2: מקדם שעת השיא (PHF) ערכי ברירת מחדל E סוג הדרך רמת השירות דרך בין-עירונית מובהקת דרך מעויירת/פרברית 0.92 ה. שיעור זרימת השירות (קצב זרימת השירות, :(service flow rate הקצב השעתי המרבי שבו אפשר לצפות באופן סביר שכלי-רכב יוכלו לחצות נקודה או קטע של נתיב או דרך בעל מאפייני גיאומטריה, תפעול ובקרה נתונים, ובהרכב תנועה מוגדר, עבור מסויימת. לכל שיעורי זרימת השירות האופייניים לה, כפי שיפורט בהמשך הפרק בסעיפים המתאימים לכל סוג דרך. הנ"ל נמדד בית"ן (המונח שהחליף את יר"ם), דהיינו במכוניות נוסעים לשעה passenger car per hour per ) או במכוניות נוסעים לשעה לנתיב (passenger car per hour, pc/hr).(lane, pcphpl ו. נפח שירות מרבי volume) :(maximum service הנפח השעתי המרבי המתאים ל מסויימת בתנאי הדרך והתנועה הנתונים. נפח זה מבוטא בכלי-רכב לשעה לנתיב, בהרכב התנועה הנתון ולאחר התחשבות במקדם שעת השיא. ז. קיבולת מעשית capacity) :(actual נפח השירות המרבי ב E, הגיאומטריים והתפעוליים הקיימים בה. כלומר הנפח המרבי האפשרי בדרך האמורה בתנאים 8-4 כרך 1 08/2012 פרק 8 קיבולת ו

6 ח. הנפח היומי בממוצע שנתי T) :(nnual verage aily Traffic נפח התנועה (כלי-רכב ליום) בכיוון אחד או בשני הכיוונים, בהתאם לחתך הדרך, בתקופה של שנה אחת, מחולק במספר הימים. נפח זה משמש לתכנון רשת במונחים ארוכי טווח, אך איננו משקף שינויים בטווחי זמן קצרים, קטעים קצרים, ולניתוח תנועתי תפעולי. ט. י. לכן נפח זה אינו משמש באופן ישיר לחישוב רמות שירות, הנפח השעתי לתכן HV) :(esign Hourly Volume הנפח של השעה העמוסה האופיינית המשמש למטרות תכן, לתכן גיאומטרי של כלומר הנפח השעתי המתאים לרמת השירות לתכן של הדרך. היחס בין הנפח השעתי לתכן לבין הנפח היומי בדרכים בין-עירוניות ראשיות בתנאי הארץ (K) הינו בתחום של 10%-5%: K = HV T במצב בו אין נתונים זמינים ל- 24 שעות, מומלץ ליישם 8% כברירת מחדל. מקדם הית"ן (יחידת תנועה), המונח שמחליף את המושג הקודם מקדם היר"מ (יחידת רכב מושווה, :(passenger car equivalent PE מקדם המתרגם תנועת כלי-רכב מעורבת לנפח שווה-ערך של במילים אחרות, יא. מקדם הית"ן (היר"מ) לרכב כבד, מכונית נוסעים (כלי-רכב פרטיים). הוא מספר כלי-הרכב הפרטיים שמעברם היה מתאפשר בדרך זו בתנאים הנתונים, אלמלא קיומו של אותו רכב כבד. מקדם זה איננו קבוע, אלא תלוי בסוג הדרך ובטופוגרפיה. לדוגמא: המקדם של משאית או אוטובוס באזור הררי, גבוה מהמקדם שלהם באזור מישורי. (המושג ית"ן נקבע ע"י האקדמיה ללשון העברית אחרי השלמת HM הישראלי.) התנועה בארץ מסווגת על ידי הלשכה המרכזית לסטטיסטיקה לשלושה סוגים עיקריים: מכוניות נוסעים, משאיות ואוטובוסים. מכוניות נוסעים כוללות את הרכב המסחרי הקל, המשאיות כוללות את כלי-הרכב המסחריים בעלי סרן אחורי יחיד דו-גלגל ומעלה (בד"כ משקל העולה על 4 טון). מקדמי הית"ן שיובאו בהמשך יהיו משותפים למשאיות ולאוטובוסים (בהתאמה ל- HM הישראלי, משרד התחבורה 2005). צפיפות :(density) המספר הממוצע לאורך זמן של כלי-רכב, אשר נמצאים בקטע שאורכו נתון. הצפיפות מבוטאת בכלי- רכב ליחידת אורך (למשל: מכוניות נוסעים לק"מ לנתיב). הצפיפות היא פרמטר חשוב בניתוח התפעול ובהגדרת רמת השירות בדרכים דו-מסלוליות, שלהן. יב. בהגדירה את קירבת המכוניות זו לזו וחופש התפעול אחוז הזמן שבו נוסעים בעקיבה PTSF) :(percent time spent following, אחוז הזמן הממוצע מתוך סך זמן הנסיעה, איטיים יותר, כתוצאה מחוסר אפשרות לעקוף בדרך דו-נתיבית. לקביעת רמת השירות בדרך דו-נתיבית. שבו כלי-רכב חייבים לנסוע בשיירות מאחורי כלי-רכב הפרמטר מהווה את אחד המדדים 8-5 כרך 1 08/2012 פרק 8 קיבולת ו

7 יג. מהירות הנסיעה הממוצעת TS) :(verage Travel Speed, אורך קטע הדרך, מחולק בזמן הנסיעה הממוצע של כל כלי-הרכב העוברים קטע זה, כולל זמני עיכוב כתוצאה מעצירה. הפרמטר מהווה את אחד המדדים לקביעת רמת השירות בדרך דו-נתיבית הגדרת תנאי הבסיס conditions) (base לשורה של גורמים גיאומטריים ותנועתיים המאפיינים את הדרך יש חלק בתהליך ניתוח הקיבולת ורמת השירות: א. הסיווג הטופוגרפי. ב. רוחב המיסעה והשול. ג. מהירות התכן. ד. פיצול לכיוונים. ה. הרכב תנועה ומקדם הית"ן. תנאי הבסיס נחשבים לתנאים גיאומטריים ותפעוליים, בהם כושר ההעברה הוא הגבוה ביותר האפשרי ל מסויימת. תנאי הבסיס מניחים מזג אויר טוב, תנאי ריבוד טובים, משתמשים המכירים את המיתקן, והיעדר מכשולים לזרימת התנועה. להלן פרוט תנאי הבסיס לדרך דו-נתיבית, לדרך דו- מסלולית (רב-נתיבית), ולדרך מהירה, בהתאם ל- HM ישראל (משרד התחבורה 2005): א. תנאי בסיס דרך דו-נתיבית: תנאי הבסיס לדרך דו-נתיבית הם היעדר גורמים גיאומטריים, תנועתיים, הבסיס כוללים: או סביבתיים מגבילים. תנאי רוחב נתיב מזערי 3.6 מטר; 1) שול פנוי ברוחב 1.8 מטר או יותר; 2) העדר אזורי איסור עקיפה; 3) הרכב תנועה הכולל מכוניות נוסעים בלבד; 4) העדר הפרעות לתנועה העוברת, כגון בקרת תנועה או כלי-רכב פונים; 5) טופוגרפיה מישורית; 6) התפלגות תנועה 50/50 בין שני הכיוונים (לניתוח דו-כיווני). 7) מרבית ההתפלגויות הדו-כיווניות נעות בין 30/70 ל- 50/50. אזור שבו אסורה עקיפה מוגדר במדריך כאזור המסומן עם איסור עקיפה, או כל קטע של הדרך בו הראות לביצוע עקיפה היא 300 מטר או פחות. אזורי איסור עקיפה נעים בדרך כלל בין 20% ל- 50% מהדרך הדו-נתיבית. איסור עקיפה בשטח הררי יגרום להיווצרות שיירות רבות, ולאפשרויות עקיפה מוגבלות. 8-6 כרך 1 08/2012 פרק 8 קיבולת ו

8 ב. תנאי בסיס דרך דו-מסלולית רב-נתיבית: תנאי הבסיס בהם מושגות המהירות והקיבולת המלאות של הדרך הרב-נתיבית כוללים מזג אוויר טוב, ראות טובה, והיעדר אירועים או תאונות. להלן שאר תנאי הבסיס לדרך רב-נתיבית: 1) רוחב נתיב מזערי של 3.6 מטר; 2) מרווח רוחבי מזערי של 3.6 מטר בכיוון הנסיעה זהו סך המרווחים הרוחביים (שמאלי וימני) מקצה נתיבי הנסיעה אל מכשולים לאורך קצה הכביש ובמפרדה (מרווחים רוחביים ימניים או שמאליים העולים על 1.8 מטר יחושבו לצורך החישוב כ- 1.8 מטר); 3) מכוניות נוסעים בלבד בזרם התנועה; 4) העדר נקודות גישה ישירות לאורך קטע הניתוח; 5) דרך במסלולים מופרדים; 6) מהירות זרימה חופשית של 100 קמ"ש (בקירוב מהירות התכן המרבית). ג. תנאי בסיס דרך מהירה: תנאי הבסיס בהם מושגת הקיבולת המרבית של קטע דרך מהירה בסיסי כוללים מזג אויר טוב, ראות טובה, והיעדר תאונות או אירועים. אם אחד מתנאי הבסיס אינו מתקיים, המהירות, רמת השירות, והקיבולת של קטע הדרך המהירה נוטים להיות נמוכים יותר. להלן שאר תנאי הבסיס לדרך מהירה: 1) רוחב נתיב מזערי של 3.6 מטר; 2) מרווח צידי מזערי של 1.8 מטר בשול הימני בין קצה נתיב הנסיעה למכשול הקרוב המשפיע על התנועה; 3) מרווח צידי מזערי של 0.6 מטר במפרדה; 4) מכוניות נוסעים בלבד בזרם התנועה; 5) בדרכים מהירות מעויירות חמישה נתיבים או יותר לכיוון; 6) מרווח של 3 ק"מ או יותר בין מחלפים; 7) אזור מישורי עם שיפועים שאינם עולים על 2%; 8) אוכלוסיית נהגים המורכבת בעיקר מיוממים; 9) מהירות זרימה חופשית בסיסית של 120 קמ"ש בדרך מהירה (בין-עירונית) ו- 110 קמ"ש בדרך מעויירת מהירה (בקירוב מהירויות התכן המרביות). הערה: על-פי "הנחיות לקביעת המהירויות ברשת הדרכים", משרד התחבורה 2010, מהירות הזרימה החופשית בדרכים הבין-עירוניות, או מהירות האחוזון ה- 85, היא בקירוב גבוהה ב- 10 קמ"ש מהמהירות המרבית המותרת, וקרובה למהירות התכן של הדרך, ובאזורים מישוריים זהה לאמור בסעיפים ב' ו-ג'. E, כאשר ד. הקיבולת בתנאי הבסיס: הקיבולת בתנאי הבסיס היא שיעור הזרימה הגבוה ביותר העשוי לעבור בדרך ב מתקיימים תנאי הבסיס. 8-7 כרך 1 08/2012 פרק 8 קיבולת ו

9 (בין-עירונית בדרך דו-מסלולית: 2400 ית"ן (מכוניות נוסעים (passenger cars/hour/lane לנתיב לשעה בדרך מהירה מובהקת) ית"ן לנתיב לשעה בדרך מעויירת מהירה ית"ן לנתיב לשעה בדרך רב-נתיבית שאינה דרך מהירה. (1 בדרך דו-נתיבית: 3200 ית"ן לשעה לשני הכיוונים ביחד, ולא יותר מ ית"ן לשעה לכיוון נסיעה אחד. ( עקרונות המתודולוגיה לחישוב קיבולת ו בתנאים שאינם תנאי בסיס השימוש בקיבולת ו מיועד לחיזוי אופן תפקודה של הדרך ולהערכת אופי הזרימה בה בנפחי תנועה שונים. באופן מעשי, חישוב הקיבולת ושיעור הזרימה לרמת השירות לתכן בהתאם למאפייני התוואי, והשוואתם לנפח התנועה בשעת השיא בשנת היעד לתכן (למשל 20 שנה), יאפשרו לקבוע את החתך לרוחב (ובפרט מספר הנתיבים), כך שהדרך תתפקד במרבית השעות בשנת היעד ברמת השירות הנבחרת. עבור דרך דו-נתיבית, המתודולוגיה לקביעת רמת השירות ניזונה משיעורי הזרימה, אולם רמות השירות נקבעות באמצעות מהירות הנסיעה הממוצעת (TS) ואחוז הזמן שבו נוסעים בעקיבה.(PTSF) עבור דרך דו-מסלולית, המתודולוגיה לקביעת רמת השירות מספקת שיעורי זרימה לרמות שירות שונות, כאשר הפרמטר הראשי לקביעת רמת השירות הינו הצפיפות הנמדדת במכוניות נוסעים לק"מ לנתיב. בהמשך הפרק יוצגו גם נפחי שירות מרביים המייצגים את תנאי הדרך והתנועה הספציפיים תנאי בסיס), תוך התחשבות באחוז הרכב הכבד ובמקדם שעת השיא. (שאינם תנאי הטופוגרפיה הגדרות הטופוגרפיה להלן נגזרות מהגדרות ה HM המתורגם ומותאם לתנאי ישראל (משרד התחבורה 2005). הגדרות אלה ייחודיות לפרק זה ומקורן ב- HM, אין להן השלכה על הגדרות דומות בפרקים הקודמים של הנחיות. טופוגרפיה מישורית: כל שילוב של תוואי אנכי ואופקי, המאפשר לכלי-הרכב הכבדים לשמור על מהירויות דומות לאלו של כלי-הרכב הפרטיים. תנאים אלו תואמים בדרך כלל לשיפועים אורכיים קצרים של עד 2%. טופוגרפיה גבעית: שילוב של תוואי אנכי ואופקי, הגורם לכלי-הרכב הכבדים להאט את מהירותם יחסית לכלי-הרכב הפרטיים, אך ללא הגעה למצב של מהירויות זחילה לכל אורך הקטע או לאורך זמן. 8-8 כרך 1 08/2012 פרק 8 קיבולת ו

10 עבור דרכים דו-נתיביות, מצב זה כולל שיפועים אורכיים של עד 4% באורכים קצרים עד בינוניים. עבור דרכים דו-מסלוליות, מצב זה כולל שיפועים של 5%-3%. בשיפועים של 3%-2%, ייחוס הטופוגרפיה כמישורית או כגבעית הינה לשיקול המתכנן. עבור דרכים מהירות, מצב זה כולל שיפועים של 2-4%. טופוגרפיה הררית: שילוב של תוואי אנכי ואופקי, הגורם לכלי-הרכב הכבדים לנוע במהירות הזחילה למרחקים גדולים ובתדירות גבוהה. עבור דרכים דו-נתיביות, מצב זה כולל שיפועים הגבוהים מ- 4%. עבור דרכים דו-מסלוליות, מצב זה כולל שיפועים של 7%-5%. עבור דרכים מהירות, מצב זה כולל שיפועים של 6%-4%. התאמה איכותית עקרונית בין רמת הטופוגרפיה לרמת הרגישות (ראו פרק מדיניות התכן 2 לעיל, ו-"תבחיני תכן למזעור הפגיעה בקרקע ובסביבה בדרכים בין-עירוניות", משרד התחבורה 2010), הינה כדלהלן: טופוגרפיה מישורית תתאים בדרך כלל לרמת רגישות נמוכה, טופוגרפיה גבעית תתאים בדרך כלל לרמת רגישות בינונית, וטופוגרפיה הררית לרמת רגישות גבוהה. הקריטריונים המנחים להגדרת הטופוגרפיה לצורך ניתוח הקיבולת וקביעת רמת השירות לתכן (טבלה 8.1) הינן ההגדרות שהוצגו לעיל לכל סוג טופוגרפיה. 8.2 דרכים חד-מסלוליות דו-נתיביות highways) (two-lane מבוא הדרכים הדו-נתיביות הבין-עירוניות מהוות מאורך הדרכים הראשיות. בארץ את מרבית הדרכים המקומיות והאזוריות, וחלק בדרך דו-נתיבית דו-סיטרית מוקצה נתיב אחד לשימושו של כל כיוון בתנועה, כאשר פעולות העקיפה מבוצעות בנתיב הנגדי כשהוא פנוי. עקב כך, יש השפעה ישירה למאפייני המרווחים בתנועה ולאפשרויות העקיפה של כיוון אחד, על זרימת התנועה בכיוון השני. לפיכך, הניתוח התפעולי צריך להתחשב בשני הכיוונים. כאשר אין אפשרות לעקוף, נוצר תור שמהירות נסיעתו נקבעת על ידי הרכב האיטי בשיירה. הירידה במהירות הממוצעת ובאחוז זמן העקיבה גורמים לירידה ביכולת ההעברה של הדרך וברמת השירות שלה. שני הכיוונים אינם חייבים להגיע לרווייה בו זמנית, פנוי יותר. ייתכן מצב בו כיוון אחד מגיע לרווייה והכיוון השני שיטת החישוב המוצגת לקביעת רמת השירות של דרך דו-נתיבית מתבססת על ה- Highway apacity Manual האמריקני משנת 2000 ותרגומו ל- HM הישראלי (משרד התחבורה 2005). הנחיות אלו מקובלות כעיקרון מנחה במרבית המדינות בעולם המערבי. 8-9 כרך 1 08/2012 פרק 8 קיבולת ו

11 8.2.2 סוגי דרך דו-נתיבית דרכים דו-נתיביות מסווגות (לצורך פרק זה בלבד) לשני סוגים לצורך ניתוח רמת השירות: סוג I: דרכים בהן הנהגים מצפים לנסוע במהירות גבוהה יחסית דרכים המשמשות כדרכים עורקיות בין מחוללי תנועה ראשיים, בהם נוסעים נהגים יוממים. דרכים אלו משמשות את הנהגים בנסיעות ארוכות, או לחיבור לדרכים ראשיות המשמשות לנסיעות ארוכות. הסיווג התפקודי של דרך דו-נתיבית מסוג I הינו דרך אזורית (פרק 2). סוג :II דרכים בהן הנהגים לא בהכרח מצפים לנסוע במהירות גבוהה דרכים אלו משמשות כנתיבי גישה לדרכים מסוג I, או נתיבי נוף ונופש שאינם עורקיים. גם דרכים שעוברות בתוואי לא אחיד מסווגות כ- II. קטעי הדרכים המסווגות כ- II הינם קצרים ביחס לדרכים מסוג I. הסיווג התפקודי של דרך דו- נתיבית מסוג II הינו דרך מקומית וגישה ובפרט, דרך דלת תנועה. רמת השירות של דרכים מסוג I (ניידות גבוהה) מוגדרת לפי מדדי אחוז זמן עקיבה ומהירות נסיעה ממוצעת. בדרכים מסוג,II שבהן המהירות פחות קריטית, רמת השירות נקבעת לפי אחוז זמן עקיבה בלבד. בדרכים המסווגות כ- II נהגים יצפו לרמות גבוהות של אחוז זמן עקיבה ל ספציפית הקיבולת הקיבולת של דרך דו-נתיבית בתנאי בסיס הינה 1700 ית"ן לשעה (מכוניות נוסעים לשעה) בכל כיוון נסיעה. עבור קטעים ארוכים של דרך דו-נתיבית, הקיבולת בתנאי בסיס לשני הכיוונים הינה 3,200 ית"ן לשעה. הקיבולת לכיוון נסיעה יישומית למצב של פילוג כיווני לא סימטרי, כך שהקיבולת לכיוון בו שיעור הזרימה הינו הגבוה מבין שני הכיוונים, לא תעלה 1,700 ית"ן לשעה רמות השירות טבלה 8.3 מציגה קריטריונים של לדרכים דו-נתיביות מסוג I לפי מדדי מהירות נסיעה ממוצעת (TS) ואחוז זמן עקיבה.(PTSF) מרבית הדרכים הדו-נתיביות ברשת הארצית יתאימו לניתוח לפי טבלה זו. תרשים 8.1 מציג את אותם קריטריוני לדרך מסוג I. טבלה 8.3 מציגה גם את הקריטריונים של לדרכים מסוג II לפי מדד PTSF (עמודה ראשונה משמאל).,(FFS) המתודולוגיה לחישוב מהירות הזרימה הממוצעת או אחוז זמן עקיבה מוצגת בטבלה 8.4. נתוני הקלט הינם: נתונים גיאומטריים, נפח ביקוש, ומהירות הזרימה החופשית הבסיסית המייצגת את מהירות התכן. לחילופין ניתן לבצע מדידה בשטח של מהירות התנועה ) FM S). ריכוז המשוואות והפניות לטבלאות העזר המובילות לקביעת רמת השירות עבור ניתוח לתפעול דו-כיווני מובא להלן. המשוואות והטבלאות לניתוח תפעולי בכיוון אחד נמצאות ב- HM הישראלי (משרד התחבורה 2005) ולא מובאות במסגרת פרק זה. משוואות וטבלאות אלו (לניתוח בכיוון אחד), עוברים 8-10 כרך 1 08/2012 פרק 8 קיבולת ו

12 ש ו בארה"ב עדכון במסגרת,HM 2010 התאמתו לתנאי הארץ. שמתפרסם לאחר כתיבת הפרק שלפנינו, עדיין לא נבדקה טבלה 8.3: קריטריוני עבור דרכים דו-נתיביות מעובד מתוך: HM ישראל (משרד התחבורה 2005) דרך סוג דרך סוג * II * I אחוז זמן עקיבה (%,PTSF) מהירות נסיעה ממוצעת אחוז זמן עקיבה (%,PTSF) קמ"ש),TS) 40 >90 35 >40-55 >80-90 >35-50 >55-70 >70-80 >50-65 >70-85 >60-70 >65-80 >85 60 >80 E * לפי ההגדרות בסעיף קריטריוני עבור דרכים דו-נתיביות סוג I הצגה גרפית מקור: HM ישראל (משרד התחבורה 2005) תרשים 8.1: 8-11 כרך 1 08/2012 פרק 8 קיבולת ו

13 טבלה 8.4: מתודולוגיה ל עבור דרכים דו-נתיביות מקור: HM ישראל (משרד התחבורה 2005) מהירות זרימה ממוצעת (TS) חישוב מהירות הזרימה החופשית בפועל :FFS תיקון הפחתה של מהירות הזרימה החופשית הבסיסית (FFS) לפי מקדם רוחב שול ורוחב נתיב, ומקדם צפיפות נקודות גישה. לחילופין חישוב לפי,S FM נפח נצפה, מקדם כלי-רכב כבד (ראו HM ישראלי, 2005, משוואה 20-1). חישוב שיעור הזרימה ) p V): לפי: נפח ביקוש (כלי-רכב לשעה), מקדם שעת השיא,PHF מקדם כלי-רכב כבד HV f, מקדם שיפוע חישוב TS קביעת רמת השירות אחוז זמן עקיבה (PTSF) - חישוב שיעור הזרימה ) p V): חישוב בדומה ל- TS, אך מקדמי התיקון לרכב כבד ולשיפוע הינם עבור.PTSF חישוב PTSF קביעת רמת השירות f G FFS = FFS f LS f א. מהירות זרימה חופשית: כאשר: FFS מהירות הזרימה החופשית בפועל (קמ"ש); FFS מהירות הזרימה החופשית הבסיסית (קמ"ש), 80 קמ"ש, בקירוב מהירות התכן המרבית; מקדם תיקון לרוחב נתיב ורוחב שול (ראו איור 20-5, HM ישראלי 2005); מקדם תיקון לצפיפות הגישות בגישה לק"מ (ראו איור 20-6, HM ישראלי 2005). f LS f ערכי ברירת המחדל של צפיפות הגישות הינם 5 לפיתוח כפרי, 10 לפיתוח פרברי בצפיפות נמוכה, 15 לפיתוח פרברי מעוייר בצפיפות גבוהה. ו- V P = V ( PHF f f ) G HV ב. שיעור הזרימה: כאשר: פרק 8 קיבולת ו 8-12 שיעור זרימת השירות ל- 15 דקות השיא ) תי V p V PHF f G נפח הביקוש לשעה (כלי-רכב לשעה); מקדם שעת השיא; "ן לשעה, מכוניות נוסעים לשעה); מקדם תיקון לשיפוע כתלות בשיעור הזרימה הדו-כיווני והטופוגרפיה. (ראו איור 20-7 עבור,TS איור 20-8 עבור HM,PTSF ישראלי ;(2005 כרך 1 08/2012

14 מקדם תיקון לכלי-רכב כבד, כתלות בשיעור הזרימה הדו-כיווני והטופוגרפיה. מקדם התיקון לרכב הכבד מיוצג לפי הנוסחה שלהלן. ככל שנוכחות הרכב הכבד בזרם התנועה גבוהה יותר, קטנה מהירות הזרימה החופשית. לצורך חישוב זה אוטובוסים ייחשבו כמו משאיות. f HV f HV = 1 [ 1+ P ( E 1) ] T T,TS כאשר: החלק היחסי של משאיות בזרם התנועה (כשבר עשרוני); מקדם ית"ן עבור משאיות ואוטובוסים (ראו איור 20-9 למקדמי הית"ן למשאיות עבור ואיור עבור HM,PTSF ישראלי.(2005 P T E T ערכי ברירת המחדל במדריך לאחוז רכב כבד (משאיות ואוטובוסים) לדרך בין-עירונית מובהקת, ו- 2% לדרך בין-עירונית מעויירת. בדרכים דו-נתיביות הינם 14% לצורך קבלת המקדמים f G ו- E T יש להניח תחום של שיעור זרימה (לפי איורים מ- HM ישראל, משרד התחבורה 2005). במידה שחישוב שיעור הזרימה ) p V) על פי המשוואה מתקבל בתחום הזה, מסתיים החישוב, ובמידה שלא, יש להניח תחום אחר של שיעורי זרימה לקבלת המקדמים מחדש, ולהציבם במשוואת שיעור הזרימה. מבחינת טופוגרפיה, ההנחה בקטע גבעי היא שהמשאיות לא מגיעות למהירות זחילה כאשר מדובר בשיפועים בקטעים קצרים עד בינוניים של לא יותר מ- 4%. בקטע ארוך בשיפוע העולה על 4%, יש לבצע חישוב לפי ניתוח קטע חד-כיווני בהתאם ל- HM הישראלי (2005). שיעור הזרימה מהווה קלט לחישוב מדדי רמות השירות: עקיבה.(PTSF) מהירות הזרימה הממוצעת,,TS ואחוז זמן ג. מהירות הנסיעה הממוצעת :TS מהירות הנסיעה הממוצעת מחושבת לפי המשוואה שלהלן: TS = FFS V p f np כאשר: f np מקדם תיקון להפחתה ב- TS עבור אחוז אזורי איסור עקיפה כתלות בשיעור הזרימה הדו- כיווני (איור ב- HM הישראלי, 2005). ערכי ברירת המחדל של אחוז אזורי איסור עקיפה הינם: 20% לטופוגרפיה מישורית, 50% לטופוגרפיה גבעית, ו- 80% לטופוגרפיה הררית. ד. אחוז זמן עקיבה :PTSF אחוז זמן העקיבה מבוטא באמצעות המשוואות שלהלן: 8-13 כרך 1 08/2012 פרק 8 קיבולת ו

15 ,PTSF PTSF = PTSF+ PTSF = 100 f d np v ( 1 e p ) כאשר: אחוז הזמן הבסיסי שבו נוסעים בעקיבה (משוואה תחתונה); מקדם תיקון להשפעת ההתפלגות הכיוונית ואחוז אזורי איסור עקיפה על בשיעור הזרימה הדו-כיווני (איור 20-12, HM ישראלי 2005). כתלות PTSF f d/np ערכי ברירת המחדל להתפלגות הכיוונית בדרכים דו-נתיביות הינם: 60/40 לדרכים בין-עירוניות מובהקות או מעויירות, ו- 80/20 לדרכי נופש. ה. קביעת רמת השירות: לצורך קביעת רמת השירות יש לבדוק תחילה אם שיעור הזרימה V p גדול מהקיבולת (3200 ית"ן לשעה). במידה שכן, רמת השירות היא F. במידה שלא, יש לחשב את מהירות הנסיעה הממוצעת ואת אחוז זמן העקיבה לצורך קביעת רמת השירות בהתאם לטבלה נפחי השירות לתכן דרכים דו-נתיביות רמת השירות לתכן דרך דו-נתיבית הינה לדרכים ראשיות או אזוריות שממוקמות באזור מישורי, ו- E לדרכים אזוריות הממוקמות באזורים אחרים. טבלאות המבוססת על איור ב- HM הישראלי (2005) מציגות ערכים של נפחי שירות (כלי-רכב לשעה לשני הכיוונים) למהירויות זרימה חופשית של 90 ו- 80 קמ"ש. מהירויות אלו, המהוות מהירויות תפעול, מייצגות בקירוב את מהירויות התכן, אם כי יכולות להיות מעט גבוהות יותר. מהירות התכן המרבית שנקבעה בהנחיות אלה לדרך דו- נתיבית חדשה הינה 80 קמ"ש (פרק 2). ערכי נפחי השירות למהירות תכן 90 קמ"ש הוספו לטבלאות לצרכי מידע של נפחי שירות ל לפחות לדרכים קיימות. ערכי נפחי השירות לתכן נתונים לאחוזי רכב כבד שבין 10% ל- 15%. טבלה 8.5 מתאימה לטופוגרפיה מישורית, טבלה 8.6 לטופוגרפיה גבעית, וטבלה 8.7 לטופוגרפיה הררית. ערכי מקדמי הית"ן המרביים לרכב כבד נקבעו ל- 1.7 עבור טופוגרפיה מישורית, 2.5 עבור טופוגרפיה גבעית, ו- 6 לטופוגרפיה הררית. הנחת הפיצול הכיווני הינה 60/40, והנחות אחוזי איסור עקיפה הינם 20% לטופוגרפיה מישורית, 40% לטופוגרפיה גבעית, ו- 60% לטופוגרפיה הררית. כדי לקבל את ערכי התכן לנפח היומי המרבי יש לחלק את ערכי התכן במקדם (HV/T=) K האופייני לדרך (10%-5%). K האופייני לתנאי ישראל הינו 8%. ערכי התכן של הנפח היומי מובאים בטבלה כרך 1 08/2012 פרק 8 קיבולת ו

16 טבלה 8.5: ערכי נפחי שירות לתכן לרמות השירות השונות בדרכים דו-נתיביות E % רכב כבד בטופוגרפיה מישורית (כלי-רכב לשעה לשני הכיוונים) מעובד מתוך: al. (1999) Hardwood et מהירות הזרימה החופשית (קמ"ש) %-15% טבלה 8.6: ערכי נפחי שירות לתכן לרמות השירות השונות בדרכים דו-נתיביות E % רכב כבד בטופוגרפיה גבעית (כלי-רכב לשעה לשני הכיוונים) מעובד מתוך: al. (1999) Hardwood et מהירות הזרימה החופשית (קמ"ש) %-15% טבלה 8.7: ערכי נפחי שירות לתכן לרמות השירות השונות בדרכים דו-נתיביות E בטופוגרפיה הררית (כלי-רכב לשעה לשני הכיוונים) מעובד מתוך: al. (1999) Hardwood et % רכב כבד מהירות הזרימה החופשית (קמ"ש) % % כרך 1 08/2012 פרק 8 קיבולת ו

17 8.2.6 הרחבת דרך דו-נתיבית מומלץ להרחיב דרך דו-נתיבית לדרך דו-מסלולית תוך התחשבות באילוצי שטח ואילוצי תקציב כאשר: א) רמת השירות תרד מתחת ל בדרכים ראשיות. ב) רמת השירות תרד מתחת לאמצע התחום בין ו- E בדרכים אזוריות בטופוגרפיה מישורית וגבעית. ג) רמת השירות תרד מתחת ל E בדרכים אזוריות בטופוגרפיה הררית. אמצע תחום רמות השירות ו- E נקבע כאשר מדדי רמת השירות (מהירות נסיעה ממוצעת ואחוז זמן עקיבה) או נפחי השירות לתכן הינם באמצע התחום שבין המעבר מ ל E. לטבלה 8.8 הוספה עמודה המראה את אמצע תחום נפח השירות היומי בין אותם גבולות, למטרה זו. טבלה 8.9 מייצגת ערכים נפחיים יומיים (T) מייצגים להרחבה עבור תנאי הארץ לפי =K. 8.3 דרכים דו-מסלוליות רב-נתיביות Highways) (Multilane מבוא בדרך דו-מסלולית רב-נתיבית מוקצים נתיבים מוגדרים לשימוש כל כיוון בתנועה. כל אחד מהכיוונים מתפקד כחד-סיטרי, וכלי-הרכב חופשיים לבצע עקיפות תוך התחשבות בעומס התנועה בכיוון שלהם בלבד, ואין לכיוון נסיעה אחד השפעה על הכיוון הנגדי. יחד עם זאת, ייתכנו שעות שיא שונות והתפלגות שונה של נפחי התנועה בשעות היממה בכל אחד מהכיוונים. רמות השירות ונפחי השירות יחושבו לכל כיוון (מסלול) לחוד, בהתאם למספר הנתיבים לכיוון. המתודולוגיה לחישוב רמת השירות מבוססת על ה- HM הישראלי (משרד התחבורה 2005). המתודולוגיה המוצגת בפרק זה הינה עבור דרך רב-נתיבית שאיננה דרך מהירה, בה ייתכנו גישות עם צמתים מרומזרים ללא מיחלוף. ההנחה היא שהזרימה ללא הפרעות, כלומר מרחק ארוך יחסית בין הרמזורים, כך שאזור הניתוח לא נמצא בקרבת רמזור הקיבולת הקיבולת של דרך דו-מסלולית רב-נתיבית בתנאי הבסיס הינה בתחום של ית"ן (מכוניות נוסעים) לנתיב לשעה. מהירות זרימה חופשית המייצגת בקירוב את מהירות התכן מהווה את ההבדל בין הקיבולות: קיבולת של 2000 ית"ן לנתיב לשעה תתאים למהירות תכן של 80 קמ"ש, 2100 ית"ן לנתיב לשעה ל- 90 קמ"ש, ו ית"ן לנתיב לשעה ל- 100 קמ"ש. הקיבולת הינה שיעור הזרימה ל E כרך 1 08/2012 פרק 8 קיבולת ו

18 בדרכים דו-מסלוליות הכוללות צמתים מרומזרים, הקיבולת של קטע הדרך כפי שהוצג לעיל. הקיבולת נקבעת על פי ניתוח הצמתים, ולא על פי טבלה 8.8: ערכי תכן לנפח היומי המרבי לרמות השירות השונות (כלי-רכב ליום לשני הכיוונים) בדרך חד-מסלולית דו-נתיבית, עבור 15% רכב כבד ומהירות זרימה חופשית 80 קמ"ש (1 -E E K=HV/T (2 מישורי ( (2 גבעי ( (2 הררי ( E אמצע התחום שבין הקצוות לרמות שירות ו- E נפחי התכן המומלצים להרחבה מחד-מסלולי לדו- 1) מסלולי. לפי הגדרות בסעיף ) ערך K האופייני לתנאי ישראל הינו. 3) 8-17 פרק 8 קיבולת ו כרך 1 08/2012

19 טבלה 8.9: נפחי התכן המומלצים להרחבה מדרך דו-נתיבית לדרך דו-מסלולית סיווג תפקודי של הדרך ראשית (כלי רכב ליום לשני הכיוונים) טופוגרפיה מישורית נפח תכן מומלץ להרחבה (כלי רכב ליום לשני הכיוונים) K= 17,750 רמת השירות להרחבה 13,685 גבעית -E 25,600 אזורית מישורית -E 22,460 גבעית E 17,225 הררית ו- E. אמצע התחום שבין הקצוות לרמות שירות -E V S רמות השירות המדד העיקרי לקביעת רמת השירות בדרכים רב-נתיביות הינו צפיפות התנועה (, מכוניות נוסעים לק"מ לנתיב). מדדים נוספים הם שיעור זרימת השירות ) p V) ומהירות הזרימה הממוצעת של כלי הפרטיים (S): = p טבלה 8.10 מציגה קריטריונים של לדרכים רב-נתיביות שאינן מהירות. תרשים 8.2 מראה עקומות מהירות-נפח וקוים שווי צפיפות לרמות השירות השונות. המתודולוגיה לקביעת רמת השירות מוצגת בטבלה לצורך קביעת רמת השירות צריך לחשב את מהירות הזרימה החופשית בפועל (FFS) ושיעור הזרימה ) p V). נתוני הקלט הינם: נתונים גיאומטריים, נפח ביקוש, ומהירות הזרימה החופשית הבסיסית (FFS) המייצגת את מהירות התכן. לחילופין ניתן לבצע מדידה בשטח של מהירות הזרימה החופשית (בשיעורי זרימה הנמוכים מ ית"ן לשעה לנתיב) כרך 1 08/2012 פרק 8 קיבולת ו

20 E טבלה 8.10: קריטריוני לדרכים רב-נתיביות שאינן מהירות מהירות הזרימה החופשית (קמ"ש) מקור: HM ישראל (משרד התחבורה 2005) V p V p V p * קריטריון צפיפות, שיעור הזרימה, צפיפות, שיעור הזרימה, צפיפות, שיעור הזרימה, * הצפיפות נמדדת במכוניות נוסעים /ק"מ/נתיב, שיעור הזרימה במכוניות נוסעים/שעה/נתיב שילוב עקומות מהירות-זרימה לקריטריוני רמות שירות דרכים רב-נתיביות מקור: HM ישראל (משרד התחבורה 2005) תרשים 8.2: 8-19 כרך 1 08/2012 פרק 8 קיבולת ו

21 טבלה 8.11: מתודולוגיה ל עבור דרכים רב-נתיביות ודרכים מהירות מעובד מתוך: HM ישראל (משרד התחבורה 2005) חישוב מהירות זרימה חופשית :FFS תיקון מהירות הזרימה החופשית הבסיסית (FFS) לפי: מקדם רוחב נתיב, מרווח רוחבי, צפיפות נקודות גישה (לדרך דו-מסלולית), מקדם תיקון למספר נתיבים, ומקדם תיקון לצפיפות מחלפים (לדרך מהירה). לחילופין באמצעות מדידה בשטח. חישוב שיעור הזרימה ) p V): לפי: נפח ביקוש (כלי-רכב לשעה), מקדם שעת השיא,PHF מקדם כלי-רכב כבד,f HV מספר הנתיבים, ומקדם אוכלוסיית הנהגים (1.0 עבור יוממים). הגדרת עקומת מהירות-נפח וקביעת מהירות הזרימה (S), בהתבסס על שיעור הזרימה ומהירות הזרימה החופשית.(FFS) חישוב הצפיפות () לפי שיעור הזרימה והמהירות הממוצעת. קביעת רמת השירות FFS = FFS f LW f L f א. מהירות זרימה חופשית: מהירות הזרימה החופשית בפועל (קמ"ש); מהירות הזרימה החופשית הבסיסית מהירות תכן מרבית); מקדם תיקון לרוחב נתיב מצריך מקדם תיקון להפחתת ;FFS (קמ"ש); ערך ברירת מחדל 100 קמ"ש (בקירוב, (איור 21-4, HM ישראלי 2005). רוחב נתיב 3.6 מטר לא מקדם תיקון למרווח הרוחבי (איור 21-5, HM ישראלי 2005); מרווח רוחבי כולל של 3.6 אינו מצריך מקדם תיקון להפחתת ;FFS המרווח הרוחבי הכולל (TL) מורכב מהמרווח הימני LR (מקצה ימני של נתיבי התנועה ועד למכשול בצד הדרך לכל היותר 1.8 מטר), ומהמרווח השמאלי מהקצה השמאלי של נתיבי הנסיעה עד למפרדה מטר); מקדם תיקון לצפיפות נקודות גישה לק"מ (לכל היותר 1.8 (איור 21-7, HM ישראלי 2005). צפיפות זו נמדדת לכיוון הנסיעה, כאשר צומת ייחשב נקודת גישה, במידה שמהווה הפרעה לתנועה בכיוון הרלוונטי. FFS FFS f LW f L f ערכי ברירת המחדל במדריך עבור צפיפות הגישות הינם 5 לפיתוח כפרי, 10 לפיתוח פרברי בצפיפות נמוכה, ו- 15 לפיתוח פרברי מעוייר בצפיפות גבוהה כרך 1 08/2012 פרק 8 קיבולת ו

22 ב. שיעור הזרימה: V p = V ( PHF N f ) HV שיעור זרימת השירות ל- 15 דקות השיא ) תי נפח הביקוש לשעה (כלי-רכב לשעה); מקדם שעת השיא; מספר הנתיבים; "ן לשעה, מכוניות נוסעים לשעה); מקדם תיקון לכלי-רכב כבד כתלות בטופוגרפיה (ראו איור 21-8 למקדמי הית"ן למשאיות, HM,E T ישראלי.(2005 V p V PHF N f HV מקדם התיקון לרכב הכבד מיוצג לפי נוסחה הזהה לדרך דו-נתיבית. לצורך חישוב זה אוטובוסים ייחשבו כמו משאיות. מקדמי הית"ן הינם 1.5 לאזור מישורי, 2.5 לאזור גבעי ו- 4.5 לאזור הררי. ערכי ברירת המחדל במדריך לאחוז רכב כבד (משאיות ואוטובוסים) לדרך בין-עירונית מובהקת ו- 5% לדרך בין-עירונית מעויירת. בדרכים רב-נתיביות הינם 10% במידה שאורך שיפוע הקטן מ- 3% עולה על 1.6 ק"מ, או שאורך שיפוע הגדול מ- 3% עולה על 0.8 ק"מ, יש להתייחס לקטע באופן ספציפי לשיפוע עולה או לשיפוע יורד: עבור שיפוע עולה, מקדם הית"ן למשאיות ואוטובוסים תלוי באורך השיפוע ובאחוז הרכב הכבד, בהתאם לאיור HM) 21-9 ישראלי, 2005). בשיפוע יורד של 4% או יותר ובאורך העולה על 6.4 ק"מ, מקדם הית"ן למשאיות ואוטובוסים מתקבל בהתאם לאיור HM) ישראלי, 2005) כתלות באורך השיפוע ובאחוז המשאיות. שיפוע משוקלל: בקטע המכיל שיפועים של 4% או פחות, או באורך שיפועים הקטן מ מטר, ניתן לחשב שיפוע משוקלל (הפרש גבהים מחולק באורך) ולקבל את מקדם הית"ן בהתאם לשיפוע זה לצורך ניתוח הקטע גבולות הניתוח האורך המזערי של קטע המצריך ניתוח נפרד הינו 760 מטר. הגבולות של קטעי הניתוח צריכים להיות במרחק העולה על 400 מטר מצומת מרומזר. תנאים נוספים היכולים לקבוע את חלוקת הדרך לניתוח: (1) שינוי במספר הנתיבים, (2) שינוי של 2% או יותר בשיפוע, או שיפוע עולה באורך של 1220 מטר ויותר, (3) שינוי משמעותי בצפיפות הגישות, (4) שינוי בהגבלת המהירות כרך 1 08/2012 פרק 8 קיבולת ו

23 8.3.5 נפחי השירות לתכן דרכים רב-נתיביות רמת השירות לתכן דרך דו-מסלולית שאיננה דרך מהירה הינה לדרכים ראשיות או אזוריות במישור, ו- E לדרכים אזוריות הממוקמות באזור גבעי או הררי. טבלה 8.12 המבוססת על שיעורי זרימת השירות, מקדמי הית"ן וערכי ה- PHF, מציגה ערכים של נפחי שירות (כלי-רכב לשעה לכיוון לנתיב) למהירות זרימה חופשית של 98 קמ"ש. מהירות זו המייצגת בקירוב את מהירויות התכן, נקבעה בהנחה של צפיפות גישה של 3 גישות לקילומטר, ולפי תנאי בסיס של רוחב נתיב ומרווח רוחבי. ערכי נפחי השירות לתכן נתונים לאחוזי רכב כבד של 10% ו- 15% ולטופוגרפיה מישורית, והררית. ערכי מקדמי הית"ן המרביים לרכב כבד הינם , ו- 4.5 לטופוגרפיה מישורית, והררית בהתאמה (איור 21-8, HM ישראלי 2005). גבעית, גבעית, כדי לקבל את ערכי התכן לנפח היומי המרבי, יש לחלק את ערכי התכן במקדם K האופייני לדרך (-5% 10%). K האופייני לתנאי ישראל הינו 8%. ערכי התכן של הנפח היומי מובאים בטבלאות 8.13 ו עבור 10% ו- 15% רכב כבד (בהתאמה), ומהירות זרימה חופשית בפועל (FFS) 98 קמ"ש. טבלה 8.12: ערכי נפחי שירות לתכן לרמות השירות השונות בדרך דו-מסלולית רב-נתיבית (כלי-רכב לשעה לכיוון לנתיב) מהירות הזרימה החופשית 98 קמ"ש E % רכב כבד * טופוגרפיה מישורית 10% % גבעית 10% % הררית 10% % * לפי ההגדרות בסעיף כרך 1 08/2012 פרק 8 קיבולת ו

24 טבלה 8.13: ערכי תכן לנפח היומי המרבי לרמות השירות השונות בדרך דו-מסלולית רב-נתיבית לא ממוחלפת (כלי-רכב ליום לכיוון לנתיב), עבור 10% רכב כבד ומהירות הזרימה החופשית בפועל 98 קמ"ש E K=HV/T * טופוגרפיה מישורית גבעית הררית * לפי ההגדרות בסעיף ערך K אופייני לדרכים הבין-עירוניות בישראל הינו כרך 1 08/2012 פרק 8 קיבולת ו

25 טבלה 8.14: ערכי תכן לנפח היומי המרבי לרמות השירות השונות בדרך דו-מסלולית רב-נתיבית לא ממוחלפת (כלי-רכב ליום לכיוון לנתיב), עבור 15% רכב כבד ומהירות הזרימה החופשית בפועל 98 קמ"ש E K=HV/T * טופוגרפיה מישורית גבעית הררית * לפי ההגדרות בסעיף ערך K אופייני לדרכים הבין-עירוניות בישראל הינו. 8.4 דרכים דו-מסלוליות מהירות (freeways) מבוא דרך מהירה הינה דרך דו-מסלולית עם בקרה מלאה על הגישות, ושני נתיבים או יותר לכיוון. דרכים מהירות מספקות זרימת תנועה ללא הפרעות. במפלס הדרך המהירה אין צמתים מרומזרים או צמתים מבוקרים בתמרורים. הגישה לדרך המהירה וממנה מבוצעת רק באמצעות רמפות של מחלפים, כאשר 8-24 כרך 1 08/2012 פרק 8 קיבולת ו

26 כיווני הזרימה המנוגדים מופרדים ברציפות על ידי מפרדה רציפה. התפעול בדרך המהירה מושפע בעיקר מהאינטרקציה בין כלי-הרכב, המאפיינים הגיאומטריים, והמאפיינים הסביבתיים. בדומה לדרכים רב-נתיביות שאינן מהירות, חישוב רמות השירות ונפחי השירות יחושבו לכל כיוון (מסלול) לחוד בהתאם למספר הנתיבים לכיוון. דרכים מעויירות מהירות העוברות באזורים מטרופוליניים ועירוניים נכנסות לקטגוריה של דרכים מהירות. הן נבדלות מהדרכים המהירות הבין-עירוניות בצפיפות מחלפים גבוהה יותר ובהעברת נפחי תנועה גבוהים יחסית. הבדלים אלו מתבטאים במהירות הזרימה החופשית הבסיסית: 120 קמ"ש לדרך מהירה, ו- 110 קמ"ש לדרך מעויירת מהירה (מהירויות התכן המרביות). המתודולוגיה לחישוב רמת השירות מבוססת על ה- HM הישראלי (משרד התחבורה 2005) הקיבולת הקיבולת של דרך מהירה רב-נתיבית בתנאי בסיס הינה בתחום של ית"ן לשעה (כלי-רכב פרטיים לשעה לנתיב). מהירות זרימה חופשית המייצגת בקירוב את מהירות התכן מהווה את ההבדל בין הקיבולות: קיבולת של 2250 ית"ן לשעה לנתיב תתאים למהירות תכן של 90 קמ"ש, 2300 ית"ן לשעה לנתיב ל- 100 קמ"ש, 2350 ית"ן לשעה לנתיב ל- 110 קמ"ש, ו ית"ן לשעה לנתיב ל- 120 קמ"ש. הקיבולת הינה שיעור הזרימה המרבי ל E רמות השירות המדד העיקרי לקביעת רמת השירות בדרכים רב-נתיביות הינו צפיפות התנועה (, כלי-רכב פרטיים לק"מ לנתיב). מדדים נוספים הם שיעור זרימת השירות ) p V) ומהירות הזרימה של כלי הפרטיים (S): = V p S טבלה 8.15 מציגה קריטריונים של לדרכים מהירות. תרשים 8.3 מראה עקומות מהירות- נפח וקוים שווי צפיפות לרמות השירות השונות. ספי הצפיפות (המגדירות את רמות השירות) זהים לכל תחום מהירויות התכן. המתודולוגיה לקביעת רמת השירות זהה למתודולוגיה של דרכים רב-נתיביות שאינן מהירות, כפי שמוצגת בטבלה לצורך קביעת רמת השירות צריך לחשב את מהירות הזרימה החופשית (FFS) ושיעור הזרימה ) p.(v נתוני הקלט הינם: נתונים גיאומטריים, נפח ביקוש, ומהירות הזרימה החופשית הבסיסית,(FFS) המייצגת את מהירות התכן. לחילופין ניתן לבצע מדידה בשטח של מהירות הזרימה החופשית (בשיעורי זרימה הנמוכים מ- 1,300 ית"ן לשעה לנתיב) כרך 1 08/2012 פרק 8 קיבולת ו

27 טבלה 8.15: קריטריוני לדרכים רב-נתיביות מהירות מקור: HM ישראל (משרד התחבורה 2005) E מהירות הזרימה החופשית (קמ"ש) * קריטריון צפיפות, שיעור הזרימה, V p צפיפות, שיעור הזרימה, V p צפיפות, שיעור הזרימה, V p צפיפות, שיעור הזרימה, V p * הצפיפות נמדדת במכוניות נוסעים /ק"מ/נתיב, שיעור הזרימה במכוניות נוסעים/שעה/נתיב תרשים 8.3 :שילוב עקומות מהירות-זרימה לקריטריוני רמות שירות דרכים מהירות מקור: HM ישראל (משרד התחבורה 2005) 8-26 כרך 1 08/2012 פרק 8 קיבולת ו

28 ניתן לחשב את מהירות הזרימה S (שלב 3 במתודולוגיה) בהתאם לנוסחאות שלהלן, על בסיס תחום של שיעורי זרימה ) p V) בתלות במהירות הזרימה החופשית, או להשתמש בעקומות מהירות-זרימה. עבור: 90 FFS 120 ( FFS) < Vp ( FFS) מהירות זרימה חופשית: ותחום שיעור זרימה: S מהירות הזרימה (S) הינה: 1 = FFS 28 ( 23 FFS 1800) V p + 15 FFS FFS ועבור: 90 FFS מהירות זרימה חופשית: 120 V p ( FFS) ותחום שיעור זרימה: מהירות הזרימה (S) משתווה למהירות הזרימה החופשית :(FFS) S = FFS מהירות הזרימה או מהירות ממוצעת של מכונית נוסעים (קמ"ש); שיעור הזרימה (מכוניות נוסעים לשעה לנתיב); מהירות הזרימה החופשית בפועל (קמ"ש). כאשר: S V p FFS א. מהירות זרימה חופשית בפועל: FFS = FFS f LW f L f N f I מהירות הזרימה החופשית בפועל (קמ"ש); מהירות הזרימה החופשית הבסיסית (קמ"ש) 110 קמ"ש לדרך מעויירת מהירה ו- 120 כאשר: FFS FFS קמ"ש לדרך מהירה (בקירוב מהירות התכן המרבית); מקדם תיקון לרוחב נתיב (איור 23-4, HM ישראלי 2005). רוחב נתיב 3.6 מטר לא מצריך מקדם תיקון להפחתת ;FFS מקדם תיקון למרווח הצידי של השול הימני, כלומר המרחק מקצה השול הסלול לקצה הנתיבים (איור 23-5, HM ישראלי 2005). מרווח צידי של 1.8 מטר אינו מצריך מקדם תיקון להפחתת ;FFS f LW f L 8-27 כרך 1 08/2012 פרק 8 קיבולת ו

29 מקדם תיקון למספר הנתיבים (איור 23-6, HM ישראלי 2005). עבור 5 נתיבים או יותר אין צורך במקדם הפחתה. הנתיבים הנספרים הינם נתיבי תנועה ראשיים ללא נתיבי High) HOV ;(Occupancy Vehicles מקדם תיקון לצפיפות המחלפים (איור 23-7, HM ישראלי 2005). עבור 0.3 מחלפים לק"מ ומטה אין צורך במקדם הפחתה. רמפות יציאה בלבד לא ייחשבו כמחלפים. f N F I V p = V ( PHS N f ) HV ב. שיעור הזרימה: כאשר: שיעור זרימת השירות ל- 15 דקות השיא ) תי "ן לשעה, מכוניות נוסעים לשעה); נפח הביקוש לשעה (כלי-רכב לשעה); מקדם שעת השיא; מספר הנתיבים; מקדם תיקון לכלי-רכב כבד כתלות בטופוגרפיה (ראו איור 23-8 למקדמי הית"ן למשאיות, HM,E T ישראלי.(2005 V p V PHF N f HV מקדם התיקון לרכב הכבד מיוצג לפי נוסחה הזהה לדרך דו-נתיבית. ייחשבו כמו משאיות. מקדמי הית"ן הינם 1.5 לקרקע מישורית, 2.5 הררית (איור 21-8, HM ישראל, משרד התחבורה 2005). לצורך חישוב זה אוטובוסים לקרקע גבעית ו- 4.5 לקרקע ערכי ברירת המחדל במדריך לאחוז רכב כבד (משאיות ואוטובוסים) בדרכים מהירות הינם 10% לדרך בין-עירונית מובהקת ו- 5% לדרך בין-עירונית מעויירת. במידה שאורך שיפוע הקטן מ- 3% עולה על 1.0 ק"מ, או שאורך שיפוע הגדול מ- 3% עולה על 0.5 ק"מ, יש להתייחס לקטע באופן ספציפי לשיפוע עולה או לשיפוע יורד: עבור קטע ספציפי בשיפוע עולה, מקדם הית"ן למשאיות ואוטובוסים תלוי באורך השיפוע ובאחוז הרכב הכבד, בהתאם לאיור HM) 23-9 ישראלי, 2005). אורך השיפוע כולל את הקטע הישר ו- 25% מאורך העקום האנכי בהתחלה ובסוף השיפוע. בשיפוע יורד של 4% או יותר ובאורך העולה על 6.4 ק"מ, מקדם הית"ן למשאיות ואוטובוסים מתקבל בהתאם לאיור HM) ישראלי, 2005) כתלות באורך השיפוע ובאחוז המשאיות. שיפוע משוקלל: בקטע המכיל שיפועים של 4% או פחות, או באורך שיפועים הקטן מ מטר, ניתן לחשב שיפוע משוקלל (הפרש גבהים מחולק באורך), ולקבל את מקדם הית"ן בהתאם לשיפוע זה לצורך ניתוח הקטע כרך 1 08/2012 פרק 8 קיבולת ו

30 8.4.4 גבולות הניתוח גבולות הניתוח הטבעיים של הקטע הנבדק הינם רמפת כניסה או רמפת יציאה, מכיוון שהנפח של התנועה בדרך המהירה משתנה לפניהן או אחריהן. תנאים נוספים היכולים להכתיב חלוקה נוספת של הקטע המנותח הינם: (1) שינוי במספר הנתיבים, (2) שינוי במרווח הצידי של השול הימני, (3) שינוי של 2% או יותר בשיפוע, או שיפוע עולה קבוע באורך של 1220 מטר ויותר, (4) שינוי מהירות מותרת נפחי השירות לתכן דרכים מהירות רמת השירות לתכן דרך דו-מסלולית מהירה הינה באזור מישורי ו- בשאר האזורים. טבלאות 8.16 ו המבוססות על שיעורי זרימת השירות, מקדמי הית"ן וערכי ה- PHF, מציגות ערכים של נפחי שירות שעתיים (כלי-רכב לשעה לכיוון לנתיב) למהירות זרימה חופשית של 115 קמ"ש לדרך מהירה בין-עירונית, ו- 105 קמ"ש לדרך מעויירת מהירה. מהירויות אלו המייצגות בקירוב את מהירויות התכן, נקבעו בהנחה של 3 נתיבים לכיוון לפי תנאי בסיס של רוחב נתיב, מרווח צידי של השול הימני וצפיפות מחלפים. טבלה 8.16: ערכי נפחי השירות השעתיים לתכן לרמות השירות השונות בדרך מהירה בין-עירונית (כלי-רכב לשעה לכיוון לנתיב) מהירות זרימה חופשית בפועל 115 קמ"ש E % רכב כבד * טופוגרפיה מישורית 5% % % גבעית 5% % % הררית 5% % % * לפי ההגדרות בסעיף כרך 1 08/2012 פרק 8 קיבולת ו

31 טבלה 8.17: ערכי נפחי השירות השעתיים לתכן לרמות השירות השונות בדרך מעויירת מהירה (כלי-רכב לשעה לכיוון לנתיב) מהירות זרימה חופשית בפועל 105 קמ"ש E % רכב כבד * טופוגרפיה מישורית 5% % גבעית 5% % הררית 5% % * לפי ההגדרות בסעיף ערכי נפחי השירות לתכן נתונים לאחוזי רכב כבד של 5% ו- 10% ולטופוגרפיה מישורית, גבעית, והררית. לדרכים מהירות בין-עירוניות מובהקות הוספו ערכי נפח שירות לתכן גם ל- 15% רכב כבד. כדי לקבל את ערכי התכן לנפח היומי המרבי, יש לחלק את ערכי התכן במקדם K האופייני לדרך (10%-5%). K האופייני לתנאי ישראל הינו 8%. ערכי התכן של הנפח היומי מובאים בטבלאות טבלאות , ו מתייחסות לדרך מהירה במהירות זרימה חופשית בפועל (FFS) של 115 קמ"ש עבור 15%, 10% ו- 5% רכב כבד. טבלה 8.21 מתייחסת לדרך מעויירת מהירה במהירות זרימה חופשית בפועל של 105 קמ"ש עבור 5% רכב כבד כרך 1 08/2012 פרק 8 קיבולת ו

32 טבלה 8.18: ערכי תכן לנפח היומי המרבי לרמות השירות השונות בדרך מהירה בין-עירונית (כלי-רכב ליום לכיוון לנתיב), עבור 15% רכב כבד ומהירות זרימה חופשית בפועל 115 קמ"ש E טופוגרפיה* K=HV/T מישורית גבעית הררית * לפי ההגדרות בסעיף ערך K אופייני לדרכים הבין-עירוניות בישראל הינו כרך 1 08/2012 פרק 8 קיבולת ו

33 טבלה 8.19: ערכי תכן לנפח היומי המרבי לרמות השירות השונות בדרך מהירה בין-עירונית (כלי-רכב ליום לכיוון לנתיב), עבור 10% רכב כבד ומהירות זרימה חופשית בפועל 115 קמ"ש E K=HV/T * טופוגרפיה מישורית גבעית הררית * לפי ההגדרות בסעיף ערך K אופייני לדרכים הבין-עירוניות בישראל הינו כרך 1 08/2012 פרק 8 קיבולת ו

34 טבלה 8.20: ערכי תכן לנפח היומי המרבי לרמות השירות השונות בדרך מהירה בין-עירונית (כלי-רכב ליום לכיוון לנתיב), עבור 5% רכב כבד ומהירות זרימה חופשית בפועל 115 קמ"ש E K=HV/T * טופוגרפיה מישורית גבעית הררית * לפי ההגדרות בסעיף ערך K אופייני לדרכים הבין-עירוניות בישראל הינו כרך 1 08/2012 פרק 8 קיבולת ו

35 טבלה 8.21: ערכי תכן לנפח היומי המרבי לרמות השירות השונות בדרך מעויירת מהירה (כלי-רכב ליום לכיוון לנתיב), עבור 5% רכב כבד ומהירות זרימה חופשית בפועל 105 קמ"ש E K=HV/T * טופוגרפיה מישורית גבעית הררית * לפי ההגדרות בסעיף ערך K אופייני לדרכים הבין-עירוניות בישראל הינו כרך 1 08/2012 פרק 8 קיבולת ו