Articles

SIKTDISTANS

On november 3, 2021 by admin

3.4.3 Siktsträcka: Förarens förmåga att se framåt på en lång vägsträcka är mycket viktig för en säker och effektiv trafik på en motorväg. Hinder bör därför vara tydligt synliga för föraren på ett visst avstånd framåt. Siktsträckan definieras alltså som det avstånd inom vilket föraren av ett fordon från en angiven höjd över körbanan som rör sig med avsedd hastighet har en klar och fri sikt till vägbanan framför sig eller till ett föremål av en angiven höjd som står på den. Försök visade att risken för olyckor minskade när sikten ökades.

Synlighetsavståndet beror på:

• Vägens egenskaper och terräng
• Trafikförhållanden
• Position av hinder
• Förarens höjd från körbanan
• Förarens höjd från körbanan
• Föremålets höjd över vägytan
• Typ av kurva

3.4.3.1 VÄGFÖRHÅLLANDEN MED BEGRÄNSNINGAR AV SIKTDISTANSEN

Begränsningar kan bero på följande orsaker:

1. Horisontella kurvor: Begränsningar i horisontella kurvor kan bero på hinder inne i kurvan från hinder som byggnader, träd och snedställda sluttningar eller oförmåga att kasta strålkastarljuset längs kurvan på kurvans insida.
2. Vertikala toppkurvor: Begränsningar i horisontella kurvor: Begränsningar i horisontella kurvor kan bero på hinder inne i kurvan från hinder som byggnader, träd och snedställda sluttningar eller oförmåga att kasta strålkastarljuset längs kurvan på kurvans insida: Sikten på vägytan på andra sidan toppkurvan störs i toppar. Även om synlighetsförhållandena kontrolleras för kurvans lutning bör de också kontrolleras under nattförhållanden.
3. Vertikala dalkurvor: Synligheten i dalkurvorna störs inte under dagtid, men vid nattkörning blir det ett stort problem.
4. Korsningar: I korsningar kan kraven på sikt också minskas avsevärt om hinder som byggnader och grönområden dyker upp inom det område som kallas sikttriangeln.

Dessa begränsningar framgår tydligt av figurerna.

3.4.3.2 TYPER AV SIKTÅTGÄRDER

Tre synavståndssituationer beaktas vid utformningen:

1. Stoppsiktsavstånd (SSD) eller det absoluta minimala synavståndet
2. Overtackande synavstånd (OSD)
3. Intermediärt synavstånd (ISD) = 2 * SSD

Av andra typer av synavstånd är:

1. Säkert synavstånd för att köra in i en korsning
2. Synavstånd till strålkastare

3.4.3.3 FAKTORER SOM GÖR STOPING DISTANCE

Reaktionstid: En förares reaktionstid är den tid som förflyter mellan det ögonblick då föraren ser det farliga objektet och det ögonblick då föraren bara sätter fötterna på bromspaddeln. Den kallas också för perception – reaktionstid. Den totala reaktionstiden kan delas upp i fyra komponenter enligt PIEV-teorin. Många experiment har visat att förare behöver cirka 1,5 till 2 sekunder under normala förhållanden. Med hänsyn till olika förare används dock ett högre värde. IRC föreslår därför en reaktionstid på 2,5 sekunder.

Enligt PIEV-teorin (Perception Intellection Emotion and Volition) kan förarens reaktionstid delas in i följande kategorier:

• Perception (Uppfattningen att en signal eller ett stimulus existerar och kräver en reaktion)
• Intellektion (En tolkning/identifiering av stimulus)
• Emotion (Bestämmandet av en lämplig reaktion på stimulus)
• Volition (Den fysiska reaktion som följer av beslutet)

Låt oss betrakta en förare som närmar sig en stoppskylt då är perception den process där föraren ser skylten. Intellektion är den process där föraren känner igen skylten. Emotion är den process där han bestämmer sig för att stanna och volition är den period då han slutligen sätter foten på bromsen.

Förarens hastighet: Fordonets hastighet är högre än fordonets kinetiska energi och det krävs ett längre avstånd för att stoppa fordonet. När hastigheten ökar, ökar därför också siktavståndet.

Bromseffektivitet: En 100 % effektiv broms skulle stoppa fordonet i samma ögonblick som bromsarna används, men i praktiken är det inte möjligt. Bromsens effektivitet beror på bromssystemet, ålder, underhåll, fordonets egenskaper osv. Därför krävs större siktsträckor när bromsens effektivitet är lägre. I praktiken antar vi att bromseffektiviteten är cirka 50 %.

Friktionsmotstånd mellan däck och väg: När friktionsmotståndet är högt kommer fordonet omedelbart att stanna. Det krävs alltså mindre siktsträcka. Men valet av värdet på friktionskoefficienten är mycket komplicerat på grund av många variabler. Det spelar därför en viktig roll för siktavståndet. Bromsverkan och friktionsmotstånd beaktas tillsammans vid beräkningen av siktsträckan. IRC har specificerat värdet för längsgående friktion mellan 0,35 och 0,4.

Vägens lutning: Lutningen påverkar också siktavståndet. När man åker nedför en lutning blir tiden för att stanna fordonet längre på grund av tyngdkraften, vilket kräver större siktsträcka. Men vid uppförsbacke kan fordonet stanna omedelbart och därför krävs mindre siktsträcka.

3.4.3.3.4 STOPING SIGHT DISTANCE (SSD)

Stopping sight distance (SSD) är det minsta siktsträckan längs vägen på en plats som är tillräckligt lång för att föraren ska kunna stanna ett fordon som färdas med avsedd hastighet på ett säkert sätt utan att kollidera med något annat hinder. Det kallas också för siktsträcka utan att passera eller siktsträcka utan att köra om.

Säkert siktsträcka för stopp är en viktig faktor inom trafikteknik. Det är det avstånd som ett fordon färdas från den punkt då en situation först uppfattas till den tidpunkt då inbromsningen är avslutad. Vid utformning av motorvägar anser vi att siktsträckan är lika med siktsträckan för säkert stopp.

Det beror på följande faktorer:

1. Vägens egenskaper, dvs. den horisontella linjen, den vertikala linjen, trafikförhållandena och hinders läge.
2. Förarens ögonhöjd över vägytan
3. Förarens ögonhöjd över vägytan

ANALYS AV STOPPSTÄLLNINGSSÄTTNINGSavstånd

Stoppplatsavståndet består av två komponenter:

Lagavstånd:

Spänningsavstånd = v*t

Varvid v = konstruktionshastighet i m/s

t = förarens totala reaktionstid i sekunder = 2,5 sekunder

Bromsavstånd: Detta är den sträcka som fordonet tillryggalägger under den totala reaktionstiden: Det är den sträcka som fordonet tillryggalägger efter det att bromsarna har aktiverats till det ögonblick då fordonet stannar helt. Det kan erhållas genom att sätta likhetstecken mellan det arbete som utförs för att stoppa fordonet och den kinetiska energin.

Om F är den maximala friktionskraften som utvecklas och bromssträckan är l, så är det arbete som utförs mot friktionskraften för att stoppa fordonet,

F*l = f*W*l

Varvid W = fordonets vikt

Om man likställer med den rörelseenergin får man,

eller, f*W*l = 0.5*m*v2

Or, f*W*l = 0.5*W*v2 / g

Or, l = v2 / (2*g*f)

Därmed blir värdet av SSD = v*t + v2 / (2*g*f)

Varvid v är den konstruktiva hastigheten i m/s, t är reaktionstiden i sekunder, g är gravitationsaccelerationen i m/s2 och f är friktionskoefficienten.

Om det finns en sluttande mark med en lutning på ±n% ändrar tyngdkraftskomponenten bromssträckan. Då är den komponent som ändrar bromskraften given av:

W sinα ≈ W tanα = W*n/100

Genom att jämföra med den kinetiska energin får vi,

Och, (f *W ± W*n/100) * l = W*v2 / (2*g)

Därför,

l = v2 /

Om bromseffektiviteten också beaktas ges det totala siktavståndet av,

SSD = v*t + v2 /

Varvid n = lutning

μ = bromseffektivitet

Om hastigheten anges i km/h ges,

SSD = 0.278 v*t + v2 /

Praktiskt sett bör det utformade siktavståndet följa följande regler:

• För enkelriktad trafik på enfiliga vägar eller för dubbelriktad trafik på flerfiliga vägar är det minsta stoppavståndet lika med stoppsiktsavståndet. Detta beror på att det inte finns någon risk för kollision mellan fordon som rör sig i två motsatta riktningar. Så det bidrar till att göra det möjligt för föraren att stoppa fordonet från att kollidera med eventuella hinder.

Därför är SSD = SD

• För tvåvägstrafikrörelser på ett enda körfält är det minsta stoppavståndet dubbelt så stort som stoppsträckan eftersom det finns alla chanser att fordonet kolliderar med motsatta fordon.

Därför är SSD = 2*SD

Tabell: Minsta stoppsiktsavstånd enligt NRS 2070

.

Designhastighet i km/h	Minsta stoppsiktsavstånd i meter

Om reaktionstiden är 2.5 sekunder och friktionskoefficienten är 0,42 vid 20 km/tim till 0.28 vid 120 km/tim så är ökningen av SSD vid nedförsbacke följande:

.

Hastighet i km/h	Ökning per 1 % lutning

3.4.3.5 ÖVERHÅLLNINGSSYNDOM (OSD)

Omkörningssiktsavståndet är det minsta avståndet på en motorväg som är öppet för föraren av ett fordon att se för att köra om långsamt framförvarande fordon som färdas i samma riktning på ett säkert sätt mot mötande trafik i motsatt riktning.

De faktorer som påverkar överkörningsavståndet är:

• Hastigheten hos det omkörande fordonet, Det omkörda fordonet och fordonet som kommer från motsatt riktning
• Avstånd mellan fordonen
• Förarens skicklighet och reaktionstid
• Accelerationshastighet för det omkörande fordonet
• Vägens lutning

Flera omkörningsmodeller har tagits fram för omkörningen, men de data som erhålls från faktiska observationer och från dessa modeller är inte särskilt tillförlitliga. För följande modell har vi följande antaganden:

• Det omkörda långsamma fordonet färdas med jämn hastighet
• Det omkörande fordonet minskar sin hastighet och följer det långsamma fordonet när det förbereder sig för omkörning
• Det omkörande fordonet behöver reaktionstid för att uppfatta situationen, reagera och påbörja acceleration
• Overtaking utförs under en fördröjd start och tidig återvändo och färdsättet under den faktiska omkörningsoperationen är en jämnt accelererad färd.

ANALYS AV ÖVERHÅLLNINGSSTÄNGNINGSSTÄNGDEN

Förfarandet vid en omkörning visas i figuren som består av tre delar:

• Den sträcka som det omkörande fordonet A tillryggalägger under reaktionstiden (t) i.(d1)
• Den sträcka som det omkörande fordonet tillryggalägger under den faktiska omkörningen i tid (T), dvs. (d2)
• Den sträcka som det mötande fordonet C tillryggalägger under omkörningen i tid (T), dvs. (d3)

Därmed

OSD = d1 + d2 + d3

Antagandet är att det omkörande fordonet minskar sin hastighet i förhållande till det omkörda fordonet och färdas bakom det under förarens reaktionstid (t).

Då är d1 = vb * t

Under omkörningen är den sträcka som tillryggaläggs i tid (T),

Och d2 = 2*s + vb * T

Under denna tid accelereras fordonet från utgångshastigheten (vb) och omkörningen sker för att nå sluthastigheten (v). Då är den tillryggalagda sträckan,

Or, d2 = vb * T + 0,5 * a * T2

Or, 2*s + vb * T = vb * T + 0,5 * a * T2

Or, 2 *s = 0.5 * a * T2

Därmed

T = √ (4*s)/a

När accelerationen anges i kmph,

T = √ (14.4*s)/a

Då ges avståndet av,

Och d2 = 2*s + vb * √ (4*s)/a

Det avstånd som tillryggaläggs av fordonet C som rör sig med konstruktionshastighet (v) under en omkörning ges av:

Och, d3 = v*T

Det totala siktavståndet vid omkörning ges därför av:

OSD = vb*t + 2*s + vb * √ (4*s)/a + v*T

Varvid vb är det långsamma fordonets hastighet i m/s, t är reaktionstiden i sekunder, s är avståndet mellan de två fordonen i meter och a representerar accelerationen för det omkörande fordonet i m/s2.

Värdet på s kan hittas från följande formel:

Or, s = 0,69vb + 6,1

Om vb är i m/s

Or, s = 0,19vb + 6.1

Varvid vb är i km

Om hastigheten för det omkörda fordonet inte anges kan man anta att det rör sig 16 km/tim långsammare än konstruktionshastigheten, dvs. vb = v – 16

Tabell: Maximal överkörningsacceleration med avseende på hastighet

Hastighet i km/h	Maximal överkörningsacceleration i m/s2

Det bör hållas i minnet att på delade motorvägar d3behövs inte beaktas. På delade motorvägar med fyra eller fler körfält är det inte nödvändigt att tillhandahålla OSD utan endast SSD är tillräckligt.

3.4.3.3.6 OVERTAKING ZONES

Overtaking zoner är de områden som tillhandahålls när OSD inte kan tillhandahållas i hela motorvägens längd. Dessa zoner omfattar trafikskyltar som informerar föraren om början eller slutet av den omkörningszon som hålls på avståndet till OSD. Dessa zoner används för omkörningar och markeras med breda vägar.

Minimal längd på omkörningszonen = 3 * OSD

Önskad längd på omkörningszonen = 5 * OSD

3.4.3.3.7 SIKTDISTANS I KORSNINGAR

Förare måste ha sikt i korsningar där två eller flera vägar möts, så att de kan uppfatta faror och förhindra att olyckor sker. När det gäller korsningar tillhandahålls stoppsiktsavstånd (SSD) så att förarna på båda sidor ska kunna se varandra.

Design av siktavstånd i korsningar kan användas på tre möjliga villkor:

• Möjliggöra för annalkande fordon att ändra hastigheten
• Möjliggöra för annalkande fordon att stanna
• Möjliggöra för stillastående fordon att korsa huvudvägen

3.4.3.8 TILLBAKAvstånd från hinder

Tillbakavstånd är det fria avstånd som krävs från mittlinjen i en horisontell kurva till ett hinder på kurvans insida för att uppfylla kraven på siktsträckor i en horisontell kurva. Det kallas också för fri höjd. Det mäts vinkelrätt mot kurvans mittlinje vid kurvans mittpunkt.

Det beror på:

• Radius för den horisontella kurvan (R)
• Kravligt siktsträckavstånd (SSD, ISD eller OSD)
• Kurvans längd som kan vara större eller mindre än det erforderliga siktsträckavståndet

Två fall kan uppstå vid avståndet, vilka är följande:

Fall (a) När kurvans längd är större än det erforderliga siktavståndet (Lc>s)

Låt α vara den vinkel som båglängden (s) utgör. När det gäller enfiliga vägar mäts siktavståndet längs vägens mittlinje. Från figuren,

α = (s/R) c

För halva centrumvinkeln är α/2 = c

Då är α/2 = ÌŠ

Avståndet från hindret till centrum är R cos α/2.

Det erforderliga avståndet till mittlinjen är därför,

m = R – R cos α/2

För vägar med flera körfält,

Då är α/2 = ÌŠ

Och, m = R – (R-d) cos α/2

Därvid är m = R- (R-d) cos ÌŠ

Varvid d = avståndet mellan den horisontella kurvans mittlinje och mittlinjen för det inre körfältet i meter. Denna metod är användbar för att ta reda på antalet körfält.

Fall (b) När kurvans längd är mindre än det erforderliga siktavståndet (Lc<s)

Då kurvans längd är mindre än siktavståndet så bildas vinkeln (α) i centrum i förhållande till cirkulärkurvans längd (Lc).

Då är α/2 = ÌŠ

Avståndet m1 = R – R cos α/2

Och m2 = 0.5*(s – Lc) sin α/2

Då ges det tillbakadragna avståndet genom följande,

Abakadragna avståndet (m) = R – R cos α/2 + 0.5*(s – Lc) sin α/2

För vägar med flera körfält,

Då är α/2 = ÌŠ

Och m = R – (R-d) cos α/2 + 0.