Turborotondes in Amerika

Opdrachtgever / Expert

Opdrachtgever:

Tanya Sancisi, Divisiedirecteur Mobiliteit bij Arcadis. Arcadis is een internationaal bedrijf wat zich met design en engineering bezighoudt.

Email:
 tanya.sancisi@arcadis.com

Site:

https://www.arcadis.com/nl-nl/expertise

 

Expert:

Jaap Tigelaar, project manager en mobiliteit specialist. Op dit moment werkt aan het project over turborotondes in Amerika. 

 

Email:

jaap.tigelaar@arcadis.com

Groep

  • Storm Bosten (6v3)
  • Mattia Noom (6v1)

Het probleem 

Probleem: Gebrek aan Rotondes en Onveilige Kruispunten in Amerika

In Amerika blijft het aantal rotondes beperkt, ondanks de voordelen die ze bieden voor verkeersveiligheid en doorstroming. In plaats daarvan worden kruispunten vaak geregeld met traditionele stoplichten, wat leidt tot gevaarlijke verkeerssituaties en een verhoogd risico op ongevallen.

Het huidige verkeersbeeld in Amerika wordt verder gecompliceerd door een groeiend probleem van mensen die door rood licht rijden. Dit gedrag verhoogt niet alleen het risico op ongelukken, maar toont ook aan dat kruispunten niet optimaal zijn om verkeersstromen te reguleren.

De implementatie van rotondes blijft achter, voornamelijk vanwege een gebrek aan begrip van hun voordelen door de overheid en zorgen over acceptatie door weggebruikers. Dit resulteert in een gemiste kans om de verkeersveiligheid te verbeteren en de doorstroming te optimaliseren in Amerikaanse steden en gemeenschappen.

Opdracht 

Onderzoeken of verkeersproblemen rondom grote, complexe kruispunten in Amerika kunnen worden verminderd door het implementeren van turbo rotonde. Bestuderen van de na- en voordelen van verschillende vormen rotondes. Kijken naar hoe maken wij rotondes aantrekkelijker voor Amerikaanse automobilisten.   

De resultaten van ons onderzoek zullen worden toegepast in ons eigen ontwerp van een turbo rotonde, met als uiteindelijke doel het verminderen van verkeersproblemen op grote Amerikaanse kruispunten. 

Eisen 

  • Efficiëntie van de ontworpen rotonde.
  • Inhoudelijke onderzoek naar aspecten die een rol spelen bij de bouw van een rotonde, zoals de benodigde bouwmaterialen en -methodes.
  • Een rotonde moet voldoende ruimte bieden voor langere motorvoertuigen.
  • Een turbo rotonde moet aan veiligheidseisen voldoen. 
  • Ons project moet een duidelijke animatie/simulatie als deel van het eindproduct hebben  
  • Bij ons project moeten we rekening houden met de kosten en dus haalbaarheid die (turbo) rotondes met zich meebrengen 
  • Bij ons eindproject moet er rekening worden gehouden met overlast voor de omgeving. 
  • Tijdens het plannen van een (turbo) rotonde moet er gekeken worden of de rotonde genoeg voertuigen per uur aan kan. 
  • Rekening houden met de veranderende weer omstandigheden en hoe deze de verkeer situatie rondom rotonde zullen veranderen. 
  • Rekening houden met overig verkeer als fietsers, voetgangers etc.  
  • Met de juiste borden aangeven dat er een (turbo) rotonde aan komt en in welke rijstrook gereden moet worden om de juiste afslag te kunnen nemen.  

Eindproduct 

Ons eindproduct houdt in een onderzoek naar verschillende types rotondes, specifieke problemen, alternatieven voor rotondes, eisen aan welke een rotonde moet voldoen, andere aspecten zoals materialen voor de wegen en het proces van de aanleg van een rotonde, onder andere prijs, herontwerp ets. 

Andere onderdeel van ons eindproduct zijn enkele ontwerpen van rotondes voor het verbeteren van de verkeersstroom en het verminderen van catastrofes op kruispunten van SR6 en SR1. Onze ontwerpen zijn gebaseerd op bedachte concepten, die bovendien op verschillende plekken geïmplementeerd kunnen worden.  

Ontwerp 1 Ei-rotonde

Voor ons eerste ontwerp hebben we gebruik gemaakt van de meerstrooksrotondeverkenner, een Excel-bestand dat simulaties van meerstrooksrotondes mogelijk maakt. We hebben data verzameld over de doorstroom van de kruispunten op de projectlocaties tijdens het spitsuur om een nauwkeurige inschatting te maken van het toekomstige rijverkeer. Met behulp van een groeifactor van 1.01 per jaar hebben we voorspeld hoe het verkeer zou evolueren tot het ontwerpjaar in 2046.

Na analyse concludeerden we dat een ei-rotonde het meest geschikt zou zijn voor de projectlocaties. Dit ontwerp biedt een logische verdeling van rijstroken (2x2 voor horizontaal verkeer en 1x1 voor verticaal verkeer), met een verzadigingsgraad van 0,38 en een gemiddelde wachttijd van 4,4 seconden.

Echter, er zijn enkele nadelen aan het implementeren van een ei-rotonde. Het verkeer op de SR-1 en SR-6 zou tot stilstand komen, en het ontwerp kan mogelijk niet toegankelijk genoeg zijn voor grote Amerikaanse semi-trucks. Om dit aan te pakken, stellen we voor om "grasscrete" tussenpassages toe te voegen voor vrachtwagens met zware ladingen.

Over het algemeen biedt het plaatsen van twee ei-rotondes een kosteneffectieve oplossing die de veiligheid verbetert op locaties waar momenteel veel ongelukken plaatsvinden. Het belangrijkste nadeel is echter dat het verkeer tijdens gebruik tot stilstand zou moeten komen.

Ontwerp 2 

Ons tweede ontwerp richt zich op een snelle en kosteneffectieve aanleg, zonder verhogingen of verlagingen in het verkeerssysteem. Dit experimentele ontwerp biedt voorrang aan doorstromend verkeer en kan worden toegepast op de twee projectlocaties.

Om dit concept te realiseren, zouden de wegen SR-1 en SR-6 worden teruggebracht tot enkelbaanswegen en zou de snelheidslimiet worden verlaagd van 60 mph naar 20 mph. Dit zorgt voor soepelere in- en uitvoegmanoeuvres en U-bochten, hoewel het verkeer langzamer zal verlopen. Het ontwerp minimaliseert conflictpunten en verspreidt ze over een groter gebied. De kans op verstoppingen in de U-bocht wordt verminderd, vooral bij toepassing met meerdere rijstroken waarbij alternatieve routes beschikbaar zijn.

Dit ontwerp is echter niet geschikt voor wegen met veel afslaand verkeer, omdat het invoegen van afslaande voertuigen op de rijstrook van tegenliggend verkeer voor problemen kan zorgen. Bovendien kan bij een enkelbaansuitvoering een verstopping optreden in de U-bocht als gevolg van overmatig verkeer. Dit kan worden verminderd door meerdere van deze verkeerspunten te plaatsen, waardoor meer alternatieve routes ontstaan.

Ontwerp 2 biedt op economische wijze een veilige oplossing met behulp van een rotonde, maar dit gaat wel ten koste van de doorstroming en kan in sommige situaties onpraktisch zijn.

Ontwerp 3 Verlaagde en Verhoogde Delen 

Onze derde oplossing is gebaseerd op het vinden van een innovatief systeem om het probleem aan te pakken. We hebben gekeken naar bestaande situaties waar rotondes in combinatie met verhoogde delen van de weg worden toegepast, en hebben geconstateerd dat dit al op sommige plaatsen wordt gebruikt. Vervolgens hebben we onderzocht hoe we deze ontwerpen compacter konden maken zonder in te leveren op veiligheid. We zijn uitgekomen op een ontwerp met een verlaagde doorgaande weg en een verhoogde rotonde voor het afslaan of maken van een U-bocht.

Dit ontwerp heeft niet veel meer ruimte nodig dan een regulier kruispunt. De extra breedte wordt voornamelijk veroorzaakt door de ondersteuning die nodig is voor de verhoging van de rotonde. Een voordeel van dit ontwerp is dat als de verhoging een probleem vormt, de verdieping van de doorgaande weg kan worden verminderd, waardoor de hoogte van de verhoging kan worden aangepast. Het hoogteverschil wordt dus verdeeld over het doorgaande en het afslaande verkeer, waarbij de helling bijdraagt aan het afremmen van automobilisten bij het naderen van de rotonde.

Dit ontwerp is zeer aanpasbaar, omdat niet alleen het aantal rijstroken onder de rotonde kan worden aangepast, maar ook omdat de rotonde zelfs kan worden vervangen door een turborotonde. Hierdoor kan dit ontwerp worden afgestemd op verschillende verkeerssituaties, zolang het om een kruising gaat.

Het ontwerp biedt een relatief eenvoudige rotonde waarbij het doorgaande verkeer weinig hinder ondervindt doordat het rechtdoor rijdend verkeer en afslaand verkeer feitelijk gescheiden rijbanen hebben. De belangrijkste uitdagingen van dit ontwerp zijn echter de kosten en de ruimte die het in beslag neemt, voornamelijk vanwege de helling (op- en afrit van de rotonde) die langer is dan bij een normaal kruispunt.

Beta-wereld: 

Mobiliteit en Ruimte