Διερεύνηση Πραγματικής Καμπυλότητας Τροχιάς Οχημάτων σε σχέση με την Καμπυλότητα Σχεδιασμού Υπεραστικών Οδών Δύο Λωρίδων Κυκλοφορίας

Abstract

Στην παρούσα διπλωματική εργασία διερευνάται η πραγματική καμπυλότητα της τροχιάς των οχημάτων σε σχέση με την καμπυλότητα σχεδιασμού υπεραστικών οδών δύο λωρίδων κυκλοφορίας. Επιλέχθηκαν τέσσερις καμπύλες, εκ των οποίων οι τρεις βρίσκονται στη Λεωφόρο Διονύσου (Α, Β, C) και η τέταρτη στην Παλαιά Εθνική Οδό Αθηνών – Κορίνθου (D). Το εύρος ελικτοτήτων των καμπυλών κυμαίνεται από 950.76 gon/km έως 67.65 gon/km. Για κάθε καμπύλη υπολογίστηκαν, με βοήθεια της φωτογραμμετρίας, οι ελικτότητες τροχιάς για περίπου 100 οχήματα σε συνθήκες ελεύθερης ροής. Εκτός από την ελικτότητα, υπολογίστηκε έμμεσα η ταχύτητα του οχήματος στο μέσο της καμπύλης. Κατά την επεξεργασία των δεδομένων αποδείχθηκε πως οι ταχύτητες των οχημάτων κάθε καμπύλης ακολουθούν την κανονική κατανομή και στη συνέχεια υπολογίστηκε η λειτουργική ταχύτητα V85 σε κάθε καμπύλη. Εξετάστηκε η συσχέτιση της λειτουργικής ταχύτητας τόσο με την ελικτότητα της χάραξης όσο και με τη μέση πραγματική ελικτότητα της τροχιάς των οχημάτων σε κάθε καμπύλη. Υπολογίστηκαν ακόμα οι θεωρητικές ταχύτητες, οι οποίες προβλέπονται για τις συγκεκριμένες καμπύλες από τους Αμερικανικούς και Ελληνικούς Κανονισμούς. Επίσης, ερευνήθηκε αν υπάρχει συσχέτιση μεταξύ της μέσης πραγματικής ελικτότητας της τροχιάς των οχημάτων και της ελικτότητας της χάραξης. Τέλος, εξετάστηκε αν ο απαιτούμενος συντελεστής πλευρικής τριβής των οχημάτων κάθε καμπύλης ξεπερνά το διατιθέμενο συντελεστή πλευρικής τριβής, όπως προβλέπεται από τους Αμερικανικούς, τους Γερμανικούς και τους Ελληνικούς Κανονισμούς. Στην παρούσα εργασία λοιπόν, ακολουθείται η σύγχρονη αντίληψη σύμφωνα με την οποία για να κατανοηθεί η οδηγητική συμπεριφορά και να ερμηνευτεί ένα ατύχημα σε καμπύλη, στο οποίο εμπλέκεται ένα μόνο όχημα, δεν αρκεί η μελέτη της ταχύτητας, αλλά και της τροχιάς που επιλέγουν οι οδηγοί στην καμπύλη. Η ασφαλής συσχέτιση της τροχιάς με τη συχνότητα ατυχημάτων δεν είναι εφικτή, διότι απαιτείται πολύ μεγαλύτερο δείγμα. Ωστόσο, με την προτεινόμενη μεθοδολογία, είναι δυνατή η έγκαιρη αναγνώριση των πιθανά επικίνδυνων καμπυλών προτού συμβούν πολλά ατυχήματα. Τέλος, επειδή η ανάλυση της τροχιάς οχημάτων έγινε σε περιορισμένο αριθμό καμπυλών, δεν μπορούν να γίνουν ασφαλείς υποδείξεις στους Κανονισμούς.

The aim of this study is to investigate the real curvature of vehicle trajectory compared to the curvature of design for rural single carriageways (two lane highways). A series of measurements were carried out at four curves. Three of these curves are located to Dionysos Avenue (A, B, C) and the forth one to the Old National Roadway Athens – Korinthos (D). The rate of curvature for these curves ranges from 950.76 gon/km to 67.65 gon/km. Using photogrammetric techniques for each curve, the rate of curvature for about 100 free flow vehicles was estimated. It was also indirectly estimated the speed of each vehicle at the mid point of the curve. During the analysis, was proved that the speeds of each curve follow the normal distribution, so the operating speed V85 of each curve was able to be estimated. Then, was tested if there is any relation between the operating speed and the curvature of the road axis for each curve. Except that, was tested if there is any relation between the operating speed and the real mean rate of curvature of vehicles trajectory. It was also estimated the design speed of each curve according to the AASHTO (The Green Book – 2004) and the theoretical V85 according to the Greek Guidelines. After that, was investigated if there is any correlation between the mean of real rate of curvature of vehicles path and the design rate of curvature. Finally, was tested if the side friction factor demand for the vehicles of each curve exceeds the available lateral friction factor according to American, German and Greek Guidelines. Concluding, this research follows the recent theory that in order to understand driving behavior and to interpret a single car accident in a curve, the study of speed behavior is not enough but also the study of track behavior is required. The correlation between the vehicles trajectory and the rate of accidents is not possible because an increased sample size is needed. However, the proposed methodology allows the early recognition of potentially dangerous curves before many accidents happen. Finally, due to the limited number of observed curves, any recommendation to the Guidelines would be dicey.