Jednobodová městská výměna - Single-point urban interchange

A jednobodová městská výměna (SPUI, /ˈspuːiː/ nebo /ˈspjuːiː/), také nazývaný a jednobodová výměna (SPI)[1] nebo jednobodová výměna diamantů (SPDI), je typ dálniční výměna. Návrh byl vytvořen s cílem pomoci bezpečně a efektivně přenášet velké objemy provozu omezeným množstvím prostoru.
Popis

Jednobodová městská výměna má podobnou formu jako a výměna diamantů, ale má tu výhodu, že umožňuje protilehlým levým zatáčkám postupovat současně komprimací dvou křižovatek diamantu do jedné křižovatky nad nebo pod volně tekoucí cestou.[2]
Termín „jediný bod“ odkazuje na skutečnost, že veškerý provoz na arteriální ulici, stejně jako provoz odbočující doleva na nebo mimo křižovatku, lze ovládat z jedné sady dopravní signály. Vzhledem k prostorové efektivitě SPUI vzhledem k objemu dopravy, kterou mohou zpracovat, se návrh výměny značně používá při rekonstrukci stávajících dálnic i při výstavbě nových dálnic, zejména v hustém městském prostředí.[3]
SPUI někdy umožní, aby provoz pokračoval přímo z off-rampy na on-rampu; obvykle se to stane, když se rampy spojí s frontové silnice. Vzhledem k tomu, že většina provozů cestuje přes křižovatku nebo pod ní, je SPUI stále mnohem efektivnější než křižovatka s povrchem.
Výhody
Nejčastěji uváděnými výhodami jednobodových městských přestupních uzlů je zlepšená účinnost a bezpečnost provozu, jakož i snížené požadavky na přednosti v porovnání s jinými výměnnými formami.[4] Levostranný provoz z obou směrů protínajících se silnic se může otáčet současně, aniž by překročil cestu protilehlých levých zatáček. Protože provoz procházející výměnou může být řízen jediným signálem, mohou vozidla vyčistit křižovatku mnohem rychleji než při výměně diamantů (což vyžaduje dvě sady dopravních signálů).
SPUI také umožňují širší zatáčky, což usnadňuje pohyb u velkých vozidel, jako jsou nákladní automobily a RV. Navíc SPUI zabírá podstatně méně místa než plná výměna čtyřlístku, což umožňuje stavbu uskutečnit na omezeném množství majetku a minimalizovat využití státu ze strany významná doména.[5]
A konečně, jednobodové městské přestupní uzly jsou údajně bezpečnější než jiné formy prostorově efektivní výměny, jako jsou (standardní) přestupní uzly diamantů. Výzkum naznačuje, že i když nemusí existovat významný rozdíl mezi těmito dvěma typy výměn z hlediska celkových kolizí, míra zranění a úmrtí je u SPUI znatelně nižší než u výměn diamantů.[6]
Nevýhody
Hlavní nevýhodou jednobodových městských křižovatek oproti jiným typům silničních uzlů jsou zvýšené náklady kvůli potřebě delšího nebo širšího mostu. Dálnice pod SPUI (jako v horním diagramu) vyžaduje širší most přes volně tekoucí silnici, aby se vytvořil prostor pro stlačené nájezdové a výjezdové rampy. Tato nevýhoda však představuje menší problém v případech, kdy již hlavní silnice nebo silnice bez dálnice vyžaduje velmi široký most. Křižovatka Ulice 97, které mají sedm průchozích pruhů, s Yellowhead Trail v Edmonton „Alberta, Kanada, i když koncept diamantové výměny vyžadoval tak široký most, že fázování dopravního signálu umožňuje, aby se tato křižovatka chovala jako SPUI. Dálnice SPUI (jako na spodní fotografii) vyžaduje delší most volně tekoucí silnice, aby překročila širší oblast potřebnou pro níže uvedenou křižovatku SPUI.[7]
Navíc, protože vozidla musí být schopna projít vozovkou šesti různými způsoby, má SPUI obecně velmi velkou plochu nekontrolovaného chodníku uprostřed křižovatky. To může být nebezpečné, zvláště pokud řidiči nejsou obeznámeni s typem výměny. Řidiči, kteří odbočují doleva, mohou být zmateni, když je protijedoucí odbočující provoz prochází kolem že joruka (nebo levá strana v zemích, které jezdí vlevo).[7]
Kvůli velké oblasti křižovatky také semafory potřebují delší žlutou a červenou fázi, aby se křižovatka vyčistila, ai poté nemusí být dost dlouhá, aby cyklista vjížděl zeleně nebo žlutě, aby se dostal napříč, než dostane protijedoucí zelená.[4] Obecně by se vzory SPUI neměly používat tam, kde se předpokládá cyklistický provoz, pokud nejsou poskytnuty poměrně podstatné změny designu nebo speciální ubytování.[8]
Chodci obvykle nejsou schopni projít křižovatkou jedním zeleným světlem. Projít celou délku SPUI může trvat až čtyři cykly.[8]
Nakonec může být SPUI poněkud obtížné zbavit se sněhu. Možná bude nutné uzavřít velkou plochu, ve které se pruhy protínají, aby bylo možné účinné a důkladné čištění, aby sněžný pluh nezanechal hromady sněhu, které by rušily provoz a viditelnost uprostřed nekontrolovaného chodníku. Navíc, pokud je široká oblast nekontrolovaného chodníku na mostě, jako na obrázku, sníh nemůže být tlačen po stranách mostu, protože by mohl představovat nebezpečí pro silnici pod ním. Tento problém může být umocněn poměrně velkou šířkou mostu požadovanou SPUI.
Vzhledem k tomu, že SPUI umožňuje pouze odbočení vlevo a vpravo, nemusí řidiči v rámci SPUI znovu vstoupit na dálnici, ze které odjíždějí (pokud si například uvědomí, že se vydali špatně).
Třífázové dopravní signály jsou potřeba. Jiné typy výměny určené pro účinnost, například částečný čtyřlístek se šesti rampy a rozbíhající se diamant, vyžadují pouze dvě signální fáze.
Dějiny
První SPUI byl otevřen 25. února 1974 USA 19 (SR 55 ), který pokračuje SR 60 východně od Clearwater, Florida. Byl navržen Wallace Hawkesem, ředitelem dopravního inženýrství společnosti J. E. Greiner Company (později URS Corporation ), kterému se říká „dědeček městské výměny“.[7][sporný ] Tento design byl nedávno změněn tak, aby zahrnoval frontové silnice v každém směru.[9]
Několik SPUI, postavených v 70. letech a později, se nachází na německých dálnicích, jako je A40, A42, A44, A46, A57, A59 a A113 v Berlín. Na serveru je také SPUI Frankenschnellweg, městská část A73 a Maximilianstraße v Norimberk (na 49 ° 27'06 ″ severní šířky 11 ° 02'17 ″ východní délky / 49,451708 ° N 11,038102 ° E). Menší verze SPUI lze také nalézt na dálnicích bez dálnice v německých městech, s pravotočivým provozem pod kontrolou signálu, který se nachází v Heilbronn, Karlsruhe, Sindelfingen, Stuttgart a Wiesbaden.[Citace je zapotřebí ]
SPUI se nacházejí také v Austrálii, Hongkongu, Indonésii a Singapuru.[Citace je zapotřebí ]
Varianty
Obrácený SPUI

Zřídka postavená varianta SPUI je obrácené SPUI, ve kterém vozovky volně tekoucí silnice jsou odděleny, vlevo rampy zapnutí a vypnutí běží mezi vozovkami a přichází k singlu at-grade křižovatka s křižovatkou. To lze postavit levněji než standardní SPUI umožněním kratších a jednodušších mostů na výměně. To však převrací obvyklou konvenci umisťování vozovky na a mimo nájezdy na pravou stranu vozovky, místo toho je umisťovat na levou stranu, obvykle považovanou za projíždějící pruh.
Pozoruhodné příklady
- Mezistátní 290 v Oak Park, Illinois, blízko Chicago, na South Harlem Avenue (41 ° 52'25 ″ severní šířky 87 ° 48'16 ″ Z / 41,873635 ° N 87,804505 ° W) a na South Austin Boulevard (41 ° 52'16 ″ severní šířky 87 ° 46'28 "W / 41,871107 ° N 87,774331 ° W).[10]
- Greensboro, Severní Karolína spojovací West Wendover Avenue na South Holden Road (36 ° 03'53 ″ severní šířky 79 ° 50'53 "W / 36,064781 ° N 79,848098 ° W).[11]
- Mezistátní 244 v Tulsa, Oklahoma, na Sheridan Road (36 ° 09'48 ″ severní šířky 95 ° 54'16 ″ Z / 36,163289 ° N 95,904535 ° W) a na Memorial Drive (36 ° 09'44 ″ severní šířky 95 ° 53'13 "W / 36,16234 ° N 95,886873 ° W).
- US Route 422 v Reading, Pensylvánie na US Route 222 Business (40 ° 19'28 ″ severní šířky 75 ° 56'01 ″ Z / 40,32345 ° S 75,933566 ° Z).
- Utah State Route 18 v St. George, Utah na Red Hills Parkway.
Kontinuální zelený T (nebo racek) hybrid
K dispozici je také varianta obráceného SPUI, kterou lze použít, když boční silnice končí na volné silnici, a nikoli na křižovatce. V této variantě je jeden vozovka volně tekoucí silnice oddělena od vedlejší silnice, jako u typického obráceného SPUI; zatímco druhý vozovka volně tekoucí silnice je na úrovni, ale stále je oddělená od vedlejší silnice, jak je uvedeno v souvislá zelená křižovatka T- (nebo racek).
Existuje jedna taková výměna v Pultney Township, Belmont County, Ohio mezi Státní cesta 7 a Mezistátní 470, na 40 ° 02'52 ″ severní šířky 80 ° 44'01 ″ Z / 40,047657 ° N 80,733542 ° W. Rampy vedoucí do az I-470 běží západně od, ale nejsou přímo spojeny se SR 7; tyto rampy tvoří na této výměně „vedlejší silnici“. Jižní vozovka SR 7 mostů přes výměnu, zatímco její severní vozovka zůstává na úrovni. SR 7 je vlevo rampy zapnutí a vypnutí běžet mezi jeho vozovkami a setkávat se s rampami I-470 na at-grade křižovatce. Rampy I-470 pokračují k a výměna trubek s I-470. Samotná I-470 překlenuje oba vozovky SR 7 kousek na sever od křižovatky ramp I-470 / SR 7. Tento návrh pravděpodobně nebyl zvolen kvůli úspoře nákladů, ale proto, že severně vedená silnice SR 7 je ohraničena železničními tratěmi, komerčními nemovitostmi a Ohio řeka, a protože I-470 přemosťuje řeku východně od SR 7 - bylo mnohem obtížnější dosáhnout konvenčnějšího návrhu výměny.
Existuje další taková výměna v Millvale, Pensylvánie, blízko Pittsburgh, na křižovatce mezi PA 28 a Most 40th Street. Severní křižovatka PA 28 prochází pod křižovatkou s levými rampami, které se scházejí u mostu (severní nájezdová rampa neposkytuje přímý přístup k PA 28). Jízdní cesta na jih od PA 28 má souvislou zelenou T-křižovatku s mostem.[12]
Podobná výměna existuje v Coal Grove, Ohio na křižovatce USA 52 s Ben Williamson Memorial Bridge a Pamětní most Simeona Willise, které překračují Ohio řeka a vést do az Ashland, Kentucky, resp. Východní silnice US 52 prochází pod křižovatkou s levými výjezdovými a nájezdovými rampami na mosty. Západní silnice US 52, která se zužuje na jednu průjezdní cestu, má souvislou zelenou T-křižovatku s mosty. Rampy se kříží ve třídě, s Semafor - řízená křižovatka.[13]
Taková výměna v Millvale v Pensylvánii dříve existovala na křižovatce SR 7 a SR 822 u nyní zbořeného Most Fort Steuben v Steubenville, Ohio. Severně vedená silnice SR 7 prošla pod mostem, přičemž levé rampy se stýkaly s přístupem k mostu, zatímco jižní cesta měla souvislý zelený T-průsečík s mostem.[14]
Offset SPUI

Ofsetový SPUI je podobný výměně diamantu, ale vytvořením dvou ramp nadjezdy nebo flyunders, všechny rampy jsou tlačeny na jednu stranu dálnice, kde se setkávají s povrchovou ulicí na jedné křižovatce.[15] Příkladem toho je výměna mezi I-225 a Alameda Avenue poblíž Centrum města v Auroře nákupní centrum v Aurora, Colorado, Spojené státy (at 39 ° 42'40 ″ severní šířky 104 ° 49'33 "W / 39,711189 ° S 104,825807 ° Z).
Tříúrovňové SPUI
Tříúrovňový SPUI[16][17] je podobný standardnímu SPUI, ale zahrnuje další separaci sklonu, která umožňuje volný tok v provozu na křižovatce; takový prostřednictvím provozu tak obchází signalizovanou křižovatku. Zbývající křižovatka bez provozu křižovatky používá a dvoufázový dopravní signál pro manipulaci s levými zatáčkami ve dvojicích, podobně jako tok provozu na obráceném SPUI.
Mezi příklady patří:
- Jalan Tun Abdul Razak (Federal Route 1) v Johor Bahru, Johor, Malajsie, na Jalan Lingkaran Daram (Federální cesta 188). Jalan Lingkaran Daram přechází přes SPUI. (1 ° 28'22 ″ severní šířky 103 ° 45'21 ″ východní délky / 1,472685 ° N 103,755698 ° E).
- Centrální dálnice (CTE) v Singapur, na Braddellův podjezd. Braddell Road prochází pod SPUI. (1 ° 20'36 ″ severní šířky 103 ° 51'37 ″ východní délky / 1,3434 ° N 103,8604 ° E);
- Jinxing Avenue (čínština: 金星 大道 Pchin-jin: Jīnxīng dàdào) v Okres Yubei, Čchung-čching, Čína, na Food City Avenue (v čínštině: 食品 城 大道 Pinyin: Shípǐn chéng dàdào). Jedná se o částečný tříúrovňový SPUI, ve kterém pod SPUI prochází jedna z ramp z Food City Avenue na Jinxing Avenue. (29 ° 39'36 ″ severní šířky 106 ° 36'46 ″ východní délky / 29,660116 ° N 106,612711 ° E).
Reference
- ^ http://wisconsindot.gov/dtsdManuals/traffic-ops/programs/training/innovative-intersection-ppt.pdf
- ^ Anonymous (červenec 1989). „Městská výměna přesouvá více provozu do stejného prostoru; nový design v Kalifornii zlepšuje přetížené křižovatky diamantů, aniž by zabral dražší nemovitosti“. Dálnice a těžké stavby. 132 (8): 52–53. ISSN 0362-0506.
- ^ St. Louis District. „Jednobodové městské přestupní uzly“. Missouri ministerstvo dopravy. Citováno 15. července 2012.
- ^ A b Bonneson, James A. (leden 1993). "Velikost mostu a doba vůle jednobodové městské výměny". Journal of Transportation Engineering. Americká společnost stavebních inženýrů. 119 (1): 77–93. doi:10.1061 / (ASCE) 0733-947X (1993) 119: 1 (77). ISSN 0733-947X.
- ^ St. Louis District. „Jednobodová městská výměna, často kladené otázky“. Missouri ministerstvo dopravy. Citováno 15. července 2012.
- ^ Bared, Joe; Powell, Alvin; Kaisar, Evangelos; Jagannathan, Ramanujan (květen 2005). "Crash srovnání jednobodových a těsných diamantových výměn". Journal of Transportation Engineering. Americká společnost stavebních inženýrů. 131 (5): 379–381. doi:10.1061 / (ASCE) 0733-947X (2005) 131: 5 (379). ISSN 0733-947X.
- ^ A b C „Single-point Urban Interchange (SPUI)“. Kurumi.com. Citováno 9. dubna 2008.[samostatně publikovaný zdroj ]
- ^ A b Qureshi, Mohammad; Sugathan, Navin; Lasod, Rohit; Jaro, Gary (září 2004). „Návrh jednobodových městských uzlů, výzkumné šetření 02-015“ (PDF). Missouri Department of Transportation Research, Development, and Technology, University of Missouri-Rolla. Citováno 10. února 2010.
- ^ "Google mapy". Google mapy. Citováno 28. srpna 2016.
- ^ Lothson, Anna. „IDOT bude diskutovat o přestupních uzlech I-290 v Austinu v Harlemu v Oak Parku“. Středa Journal Inc. Citováno 27. července 2015.
- ^ Reid, Jonathan (červenec 2004). „Nekonvenční návrh, řízení a provozní strategie arteriální křižovatky“ (PDF). Parsons Brinckerhoff. Citováno 9. září 2012.
- ^ Schmitz, Jon (28. září 2011). „Celá nová trasa 28 se začíná objevovat výstavbou“. Pittsburgh Post-Gazette. Citováno 4. srpna 2015.
- ^ Technické služby. „Přímkové diagramy: Lawrence County, USA 52“ (PDF) (PDF). Ohio ministerstvo dopravy. Archivováno (PDF) od originálu 20. března 2016. Citováno 14. února 2019.
- ^ Technické služby. „Přímkové diagramy: Jefferson County, SR 7“ (PDF) (PDF). Ohio ministerstvo dopravy. Archivováno (PDF) z původního dne 27. října 2013. Citováno 4. srpna 2015.
- ^ http://www.sddot.com/transportation/highways/planning/specialstudies/docs/09-104Phase1reportFINAL.pdf str. 273
- ^ Interstate 64 / Route 40 Corridor, City of St. Louis and St. Louis County: Statement Dopad na životní prostředí. 2005.
- ^ ftp://ftp.dot.wi.gov/dtsd/projects/se/i94eastweststudy/supplemental/Technical%20Advisory%20Committee%20Meetings.pdf