تقاطع (طريق)

التقاطع ذو الشكل الورقي هو تقاطع رباعي الأرجل، حيث تُدار الانعطافات يسارًا عبر حركة المرور المعاكسة بواسطة منحدرات دائرية غير اتجاهية. ^{[ 23 ]} سُمي بهذا الاسم نسبةً إلى شكله من الأعلى، الذي يُشبه ورقة البرسيم الرباعية . ^{[ 21 ]} يُعد التقاطع الورقي الحد الأدنى المطلوب لنظام التقاطع الرباعي. على الرغم من شيوعه حتى سبعينيات القرن العشرين، سعت معظم إدارات الطرق السريعة والوزارات إلى إعادة تصميمه ليصبح أكثر كفاءة وأمانًا. ^{[ 23 ]} اخترع التقاطع الورقي المهندس آرثر هيل من ولاية ماريلاند، الذي قدم طلب براءة اختراع لتصميمه في  24 مايو 1915. ^{[ 20 ]} افتُتح أول تقاطع من هذا النوع في أمريكا الشمالية في  15 ديسمبر 1929، في وودبريدج، نيو جيرسي، ليربط بين طريق نيو جيرسي  رقم 25 والطريق  رقم 4 (الآن الطريق السريع الأمريكي  1/9 وطريق نيو جيرسي رقم  35). صممتها شركة رودولف وديلانو الهندسية في فيلادلفيا بناءً على تصميم نُشر في مجلة أرجنتينية. ^{[ 21 ] [ 22 ]}

افتُتح أول تقاطع على شكل ورقة البرسيم في كندا عام 1938 عند تقاطع الطريق السريع  رقم 10 مع ما أصبح لاحقًا طريق الملكة إليزابيث . ^{[ 24 ]} أما أول تقاطع على شكل ورقة البرسيم خارج أمريكا الشمالية، فقد افتُتح في ستوكهولم في  15 أكتوبر 1935. وكان يُعرف باسم "سلوسن "، ويُشار إليه بـ"دوارة المرور"، واعتُبر تصميمًا ثوريًا في وقت إنشائه. ^{[ 25 ]}

يوفر التقاطع ذو الشكل الورقي وصلات متصلة بين طريقين، ولكنه يعاني من مشاكل التداخل. على طول الطريق الرئيسي، يُدخل منحدر دائري حركة المرور قبل منحدر دائري آخر يوفر الوصول إلى التقاطع، حيث تختلط حركة المرور الداخلة والخارجة. لهذا السبب، لم يعد التقاطع الورقي مفضلاً لصالح التقاطعات المركبة . ^{[ 21 ]} قد يكون بعضها نصف ورقي يحتوي على منحدرات وهمية يمكن ترقيتها إلى ورقات كاملة في حال تمديد الطريق. يُعد الطريق السريع الأمريكي 70 والطريق السريع الأمريكي 17 غرب نيو بيرن، كارولاينا الشمالية، مثالاً على ذلك.

التقاطع المتداخل هو تقاطع رباعي الاتجاهات يتيح الانعطاف يسارًا بشكل شبه اتجاهي والانعطاف يمينًا بشكل اتجاهي. عادةً، يُتاح الوصول إلى كلا الانعطافين في آنٍ واحد عبر مخرج واحد. عند القيادة على اليمين، لعبور حركة المرور القادمة والانعطاف يسارًا، تخرج المركبات أولًا إلى مخرج من أقصى اليمين. بعد الانفصال عن حركة المرور المنعطفة يمينًا، تُكمل انعطافها يسارًا بعبور كلا الطريقين السريعين عبر جسر علوي أو نفق. الخطوة قبل الأخيرة هي الاندماج مع حركة المرور الداخلة إلى الطريق السريع المتجه يسارًا من الربع المقابل للتقاطع. أخيرًا، يدمج مدخل الطريق السريع كلا مساري حركة المرور القادمة إلى الطريق السريع المتجه يسارًا. نظرًا لوجود مخرج واحد فقط ومدخل واحد فقط (بهذا الترتيب)، فإن التقاطعات المتداخلة لا تعاني من مشكلة التداخل، وبفضل الجسور العلوية شبه الاتجاهية والمداخل الاتجاهية، فهي آمنة وفعالة بشكل عام في التعامل مع أحجام المرور العالية في جميع الاتجاهات. ^{[ 26 ]}

يتضمن التقاطع المتراص القياسي طرقًا على أربعة مستويات، ويُعرف أيضًا بالتقاطع المتراص رباعي المستويات، ويشمل الطريقين السريعين المتعامدين، ومستوى إضافي لكل زوج من منحدرات الانعطاف يسارًا. يمكن أن تتقاطع هذه المنحدرات (تتداخل) بتكوينات مختلفة فوق أو أسفل أو بين الطريقين السريعين المتقاطعين. وهذا ما يميزها عن التقاطعات التوربينية، حيث تكون أزواج منحدرات الانعطاف يسارًا منفصلة ولكنها على نفس المستوى. هناك بعض التقاطعات المتراصة التي يمكن اعتبارها خماسية المستويات؛ ومع ذلك، تظل هذه التقاطعات رباعية الاتجاهات، لأن المستوى الخامس يتكون في الواقع من منحدرات مخصصة لمسارات المركبات عالية الإشغال /الحافلات أو الطرق الجانبية التي تمر عبر التقاطع. يُعد التقاطع المتراص بين الطريقين السريعين I-10 وI-405 في لوس أنجلوس تقاطعًا متراصًا ثلاثي المستويات، نظرًا لأن المنحدرات شبه الاتجاهية متباعدة بما يكفي، لذا فهي لا تحتاج إلى التقاطع في نقطة واحدة كما هو الحال في التقاطع المتراص رباعي المستويات التقليدي. ^{[ 26 ]}

تُعدّ التقاطعات متعددة المستويات أغلى بكثير من التقاطعات الرباعية الأخرى نظرًا لتصميمها ذي المستويات الأربعة؛ إضافةً إلى ذلك، قد تُثير اعتراضات السكان المحليين بسبب ارتفاعها وتأثيرها البصري الكبير. قد تبدو التقاطعات متعددة المستويات الكبيرة معقدة، وغالبًا ما تُوصف بشكل عامي بأوعية الخلط ، أو خلاطات المطبخ الكهربائية (نسبةً إلى علامة تجارية لشركة Sunbeam Products )، أو أوعية السباغيتي أو تقاطعات السباغيتي (مقارنةً بالسباغيتي المسلوقة ). مع ذلك، فهي تشغل مساحة أرضية أصغر بكثير مقارنةً بالتقاطعات ذات الشكل الورقي. ^{[ 26 ]}

التقاطع المركب (يُشار إليه أحيانًا بالاسم المركب Cloverstack ) ^{[ 27 ] [ 28 ]} هو تصميم هجين يجمع بين عدة تصاميم للتقاطعات. يستخدم منحدرات دائرية لخدمة حركة المرور البطيئة أو الأقل كثافة ، ومنحدرات علوية لخدمة حركة المرور السريعة والأكثر كثافة. ^{[ 29 ] [ 30 ]} في حال وجود طرق محلية وسريعة تخدم نفس الاتجاهات، وكان كل طريق متصلًا بالتقاطع من جهة اليمين، يتم تركيب منحدرات إضافية. يُستخدم تصميم التقاطع المركب عادةً لتطوير التقاطعات ذات الشكل الورقي (Cloverleave) لزيادة سعتها ومنع التداخل بين مسارات المرور. ^{[ 31 ]}

توربين ذو مستويين

توربين هجين

بعض التوربينات ذات المستويين:

• لومين ، بلجيكا، ^{[ 32 ]} 50°59′58″N 5°13′25″E / 50.9994°N 5.2236°E / 50.9994; 5.2236
• جاكسونفيل، فلوريدا ، الولايات المتحدة الأمريكية، ^{[ 33 ]} 30°15′11″ شمالاً 81°30′59″ غرباً / 30.2531° شمالاً 81.5163° غرباً / 30.2531; -81.5163
• شارلوت، كارولاينا الشمالية ، الولايات المتحدة الأمريكية، ^{[ 34 ]} 35°20′54″ شمالاً 80°44′01″ غرباً / 35.3482° شمالاً 80.7335° غرباً / 35.3482; -80.7335
• أماريلو، تكساس ، الولايات المتحدة الأمريكية، ^{[ 35 ]} 35°11′34″ شمالاً 101°50′14″ غرباً / 35.1929° شمالاً 101.8371° غرباً / 35.1929; -101.8371

بعض التوربينات الهجينة ذات المداخن:

• وارن، ميشيغان ، الولايات المتحدة الأمريكية، 42°29′16″ شمالاً 83°02′45″ غرباً / 42.4879° شمالاً 83.0457° غرباً / 42.4879؛ -83.0457
• تاون آند كانتري، ميزوري ، الولايات المتحدة الأمريكية، 38°38′19″ شمالاً 90°26′59″ غرباً / 38.6386° شمالاً 90.4497° غرباً / 38.6386; -90.4497

يُعدّ تقاطع التوربينات بديلاً لتقاطع رباعي الاتجاهات. يتطلب هذا النوع من التقاطعات عددًا أقل من المستويات (عادةً مستويين أو ثلاثة) مع الحفاظ على المنحدرات الاتجاهية في جميع أنحائه. يتميز بمنحدرات للخروج يمينًا والانعطاف يسارًا، والتي تلتف حول مركز التقاطع بشكل حلزوني باتجاه عقارب الساعة . يحتوي تقاطع التوربينات الكامل على 18 جسرًا علويًا على الأقل، ويتطلب مساحة أكبر للبناء مقارنةً بتقاطع متعدد المستويات؛ ومع ذلك، فإن الجسور عادةً ما تكون قصيرة. إلى جانب انخفاض تكاليف الصيانة، يُعدّ تقاطع التوربينات بديلاً أقل تكلفةً من التقاطع متعدد المستويات. ^{[ 36 ]}

يشبه تقاطع طواحين الهواء تقاطع التوربينات، ولكنه يتميز بمنعطفات أكثر حدة، مما يقلل من حجمه وسعته. وقد سُمي بهذا الاسم لتشابه شكله العلوي مع شفرات طاحونة الهواء .

يُحسّن نوعٌ مُعدّل من تصميم طواحين الهواء، يُسمى طواحين الهواء المُتباعدة، من سعة الطريق عن طريق تغيير اتجاه حركة المرور على الطرق السريعة المُتقاطعة، مما يجعل منحدرات الربط أكثر مُباشرة. ^{[ 37 ]} يوجد أيضًا تقاطع هجين يُشبه إلى حدٍ ما طواحين الهواء المُتباعدة، حيث تندمج مخارج الانعطاف يسارًا على اليسار، ولكنه يختلف عنها في أن مخارج الانعطاف يسارًا تستخدم منحدرات اتجاهية يسارية.

التقاطع المتشعب أو المتفرع هو تقاطع رباعي الاتجاهات ذو مستويين. يُوصف التقاطع بأنه متشعب عندما ينعكس اتجاه أحد الطرق على الأقل. ويهدف هذا التصميم إلى تسهيل الانعطاف يمينًا ويسارًا على حد سواء. ^{[ 38 ]} في التقاطع المتشعب الخالص، يحتوي كل طريق على مخرج يمين واحد، ومخرج يسار واحد، ومنحدر دخول يمين واحد، ومنحدر دخول يسار واحد، ويكون كلا الطريقين معكوسين.

تم بناء أول تقاطع مضفر بالكامل في بالتيمور عند تقاطع الطريق السريع 95 مع الطريق السريع 695 ؛ ^{[ 39 ]} ومع ذلك، أعيد تصميم التقاطع في عام 2008 ليصبح تقاطعًا تقليديًا متعدد المسارات. ^{[ 40 ]}

أمثلة

• الطريق السريع 65 والطريق السريع 20 / الطريق السريع 59 في برمنغهام، ألاباما ( 33°31′17″ شمالاً 86°49′35″ غرباً / 33.521414° شمالاً 86.826513° غرباً / 33.521414؛ -86.826513 )
• الطريق السريع بين الولايات 196 والطريق السريع الأمريكي 131 في غراند رابيدز، ميشيغان ( 42°58′21″ شمالاً 85°40′40″ غرباً / 42.972487° شمالاً 85.677781° غرباً / 42.972487؛ -85.677781 )
• الطريق السريع 77 والطريق السريع 85 في شارلوت، كارولاينا الشمالية ( 35°16′23″ شمالاً 80°50′44″ غرباً / 35.272967° شمالاً 80.845550° غرباً / 35.272967؛ -80.845550 )
• الطريق الدائري الشرقي وفرع الطريق الدائري الجنوبي، الرياض ( 24°37′54″ شمالاً 46°48′12″ شرقاً / 24.631542° شمالاً 46.803334° شرقاً / 24.631542; 46.803334 )

دوار من مستويين 50°33′23″ شمالاً 7°14′55″ شرقاً / 50.556257° شمالاً 7.248577° شرقاً / 50.556257; 7.248577

دوار ثلاثي المستويات 52°23′04″ شمالاً 4°42′27″ شرقاً / 52.384416° شمالاً 4.707492° شرقاً / 52.384416; 4.707492

يتميز التقاطع الدائري ثلاثي المستويات بدوار منفصل المستويات، وهو مصمم لتنظيم حركة المرور بين الطرق السريعة. ^{[ 9 ]} تلتقي منحدرات الطرق السريعة المتقاطعة عند دوار ، أو منعطف، على مستوى منفصل أعلى أو أسفل أو في منتصف الطريقين السريعين.

قد تُستخدم التقاطعات على شكل بوق عند تقاطع طريق سريع مع طريق سريع آخر، وقد سُميت بهذا الاسم لتشابهها مع الأبواق . وتُسمى أحيانًا بمقابض الأباريق . ^{[ 41 ]}

تُعدّ هذه التقاطعات شائعة جدًا على الطرق ذات الرسوم ، إذ تُركّز حركة المرور الداخلة والخارجة في امتداد واحد من الطريق، حيث يُمكن تركيب بوابات تحصيل الرسوم مرة واحدة للتعامل مع جميع حركة المرور، لا سيما على الطرق السريعة ذات الرسوم القائمة على التذاكر . يُمكن إيجاد تقاطع مزدوج على شكل بوق عند التقاء طريق برسوم مع طريق آخر برسوم أو مع طريق سريع مجاني. كما أنها مفيدة عندما تسير معظم حركة المرور على الطريق السريع النهائي في نفس الاتجاه. يحتوي المنعطف الأقل استخدامًا على منحدر دائري أبطأ. ^{[ 42 ]}

غالباً ما تُستخدم التقاطعات على شكل بوق بدلاً من التقاطعات الاتجاهية أو شبه الاتجاهية على شكل حرف T أو Y لأنها تتطلب بناء جسور أقل ولكنها لا تزال تقضي على التداخل.

يُستخدم تقاطع Y الكامل (المعروف أيضًا باسم تقاطع T الاتجاهي) عادةً عند الحاجة إلى تقاطع ثلاثي الاتجاهات لتقاطع طريقين سريعين أو ثلاثة طرق سريعة في اتجاهات شبه متوازية أو متعامدة، ولكنه يُستخدم أيضًا في حالات الزوايا القائمة. ويمكن أن تتفرع منحدرات الربط من الجانب الأيمن أو الأيسر للطريق السريع، وذلك حسب اتجاه السير والزاوية.

تستخدم التقاطعات الاتجاهية على شكل حرف T جسورًا علوية/أنفاقًا لكل من الطرق الفرعية والرئيسية، وتتطلب مساحة وتكلفة معتدلتين نظرًا لاستخدام مستويين فقط من الطريق عادةً. ويُشتق اسمها من تشابهها مع حرف T الكبير، وذلك بحسب زاوية الرؤية للتقاطع ومحاذاة الطرق المتقاطعة. ويُعرف هذا النوع من التقاطعات أحيانًا باسم "تقاطع نيو إنجلاند Y"، نظرًا لانتشاره في شمال شرق الولايات المتحدة، وخاصةً في ولاية كونيتيكت. ^{[ 43 ]}

يتميز هذا النوع من التقاطعات بمنحدرات اتجاهية (بدون مسارات دائرية أو تداخل يمينًا للانعطاف يسارًا)، ويمكنه استخدام منحدرات متعددة المسارات في مساحة صغيرة نسبيًا. تتضمن بعض التصاميم منحدرين وطريقًا داخليًا (على نفس جانب الطريق السريع المنتهي) يتقاطعان عند جسر ثلاثي المستويات. يُفضل التقاطع الاتجاهي على شكل حرف T على التقاطع على شكل بوق، لأن الأخير يتطلب منحدرًا دائريًا لخفض السرعة، بينما يمكن للمنحدرات العلوية استيعاب سرعات أعلى بكثير. من عيوب التقاطع الاتجاهي على شكل حرف T أن حركة المرور من الطريق النهائي تدخل وتخرج من مسار التجاوز، لذا يُفضل التقاطع شبه الاتجاهي على شكل حرف T (انظر أدناه).

يُعد تقاطع الطريق السريع  416 والطريق السريع  417 في أونتاريو، الذي تم إنشاؤه في أوائل التسعينيات، أحد التقاطعات القليلة ذات الاتجاه الواحد على شكل حرف T، حيث تحولت معظم إدارات النقل إلى تصميم حرف T شبه الاتجاهي.

كما هو الحال في التقاطع الثلاثي الاتجاهي، يستخدم التقاطع الثلاثي شبه الاتجاهي جسورًا علوية أو أنفاقًا في جميع الاتجاهات. مع ذلك، في التقاطع الثلاثي شبه الاتجاهي، يتم تغيير بعض مسارات التفرع والاندماج لتجنب المنحدرات المؤدية إلى مسار التجاوز ، مما يُزيل العيب الرئيسي للتقاطع الثلاثي الاتجاهي. تُعد التقاطعات الثلاثية شبه الاتجاهية آمنة وفعالة بشكل عام، على الرغم من أنها تتطلب مساحة أكبر وتكلفة أعلى من التقاطعات الثلاثية التقليدية.

تُبنى التقاطعات شبه الاتجاهية على شكل حرف T على مستويين أو ثلاثة مستويات، وتُستخدم التقاطعات ثلاثية المستويات عادةً في المناطق الحضرية أو الضواحي حيث تكون الأراضي أغلى ثمناً. في التقاطع شبه الاتجاهي ثلاثي المستويات، يتقاطع المنحدران شبه الاتجاهيان من الطريق النهائي مع الطريق المتبقي عند نقطة واحدة أو بالقرب منها، مما يستلزم وجود جسر علوي ونفق. أما في التقاطع شبه الاتجاهي ثنائي المستويات، فيتقاطع المنحدران شبه الاتجاهيان من الطريق النهائي عند نقطة مختلفة عن نقطة تقاطع الطريق المتبقي، مما يستلزم منحدرات أطول، وغالباً ما يحتوي أحد المنحدرات على جسرين علويين. يحتوي الطريق السريع  412 على تقاطع شبه اتجاهي ثلاثي المستويات عند تقاطعه مع الطريق السريع  407 ، وتقاطع شبه اتجاهي ثنائي المستويات عند تقاطعه مع الطريق السريع  401 .

• 
  تقاطع Y كامل
• 
  تقاطع معقد على شكل حرف T بين الطريقين السريعين 85 و87 في سان خوسيه، كاليفورنيا . 37°15′21″ شمالاً 121°51′32″ غرباً / 37.255721° شمالاً 121.858878° غرباً / 37.255721; -121.858878
• 
  تقاطع على شكل حرف T شبه اتجاهي
• 
  تقاطع على شكل حرف T نصف اتجاهي ذو مستويين في أوربي، سويسرا . 46°43′42″ شمالاً 6°34′11″ شرقاً / 46.72836° شمالاً 6.569738° شرقاً / 46.72836; 6.569738