التسلسل الهرمي في الشارع

يعتبر معظم مهندسي المرور التسلسل الهرمي للشوارع الأمثل، لأنه يمنع مرور السيارات عبر جميع الشوارع باستثناء الشوارع الرئيسية. مع ذلك، يرى البعض أنه يُفاقم الازدحام المروري ، مما يؤدي إلى تلوث الهواء وغيره من الآثار السلبية. ^{[ 6 ]} ويُعدّ نموذج شبكات تطوير الأحياء التقليدية (TND)، الذي أوصى به معهد مهندسي المرور، بديلاً عن التسلسل الهرمي للشوارع ، إذ يُشير إلى أن نوعًا من التسلسل الهرمي مرغوب فيه رغم ذلك. ويُوضح هذا النموذج أنه "على الرغم من أن شبكات شوارع TND لا تتبع التصنيف الوظيفي الصارم نفسه للأحياء التقليدية بشوارعها المحلية والجامعة والرئيسية وغيرها، إلا أن شوارع TND هرمية لتسهيل الحركة الضرورية." ^{[ 7 ]}

يمكن إيجاد صورة أكثر دقة للفكر السائد حول هيكلة شبكات الطرق في الممارسة الموصى بها لعام 2006 من قِبل معهد مهندسي النقل/المجلس الوطني للطرق الحضرية لتصميم الطرق الحضرية. ^{[ 8 ]} في هذه الممارسة، استُبدلت التصنيفات الوظيفية لهندسة المرور للطرق بثلاثة أنواع أساسية: الجادة، والشارع، والطريق، بالإضافة إلى نوع ثانٍ من الجادات - وهو الطريق متعدد المسارات. تعكس هذه الأنواع من الطرق أسماءً وصورًا مألوفة للطرق، فضلًا عن الظروف الواقعية في البيئة الحضرية، حيث يؤدي كل نوع عادةً وظائف متعددة، ولكن ضمن حدود هرمية معينة. على سبيل المثال، يمكن للجادة أن تعمل كطريق رئيسي وثانوي، ولكن ليس كطريق تجميع أو طريق وصول محلي؛ والشارع كطريق رئيسي/ثانوي وطريق تجميع، ولكن ليس كطريق وصول؛ بينما يمكن للطريق أن يعمل كطريق رئيسي وثانوي وطريق تجميع وطريق وصول محلي، ولكن ليس كطريق رئيسي. ينبع هذا الاستثناء للأدوار الوظيفية من نية التصميم في التركيز إما على سهولة الحركة أو على الوصول. لا يمكن استيعاب كليهما في وقت واحد في جميع الحالات.

تتضح هذه الفروقات الهرمية بين أنواع الطرق عند النظر في مواصفات التصميم الموصى بها لعدد المسارات الرئيسية، وسرعة التصميم، والمسافة بين التقاطعات، ومداخل المنازل. فمع ازدياد عدد المسارات من اثنين إلى أربعة ثم إلى ستة، وبالتالي ازدياد سرعة التشغيل من 40  كم/ساعة إلى حوالي 60  كم/ساعة، تتضاعف المسافة بين التقاطعات من نطاق 90-200 متر إلى ضعفها (200-400 متر). وبالمثل، يصبح تقييد الوصول إلى مداخل المنازل أكثر صرامة، بل يكاد يكون مستحيلاً في حالة اشتراط وجود جزيرة وسطية مرتفعة للشوارع الرئيسية والشوارع الرئيسية متعددة المسارات. لذا، يُعتبر أن الشارع الرئيسي متعدد المسارات والشارع الرئيسي البسيط (الموافق للتعريف الوظيفي للشارع الشرياني) يؤديان وظيفتهما في تسهيل الحركة بشكل أفضل عندما يقتصر الوصول إليهما على مسافات تتراوح بين 200 و400 متر، أي كل ثلاثة إلى خمسة مربعات سكنية عادية بعرض 80 مترًا.

من الممارسات الشائعة في تصميم التقسيمات السكنية التقليدية، تصميم شبكة طرق تحدّ من الوصول إلى الشوارع الرئيسية (أو الشوارع الواسعة) عبر عدد قليل من نقاط الدخول والخروج. وتؤدي هذه النقاط الحرجة إلى ازدحام مروري في التقسيمات الكبيرة خلال ساعات الذروة . كما يزداد الازدحام على الشارع الرئيسي (الشارع الرئيسي الإقليمي) إذا لم تُراعَ قيود الوصول. علاوة على ذلك، قد يعتمد الازدحام على الكثافة السكانية بالإضافة إلى اعتماده على تصميم الشبكة. بمعنى آخر، قد يفشل التصميم الهندسي الأمثل لتحسين انسيابية المرور، كالدوارات مثلاً، في أداء وظيفته بكفاءة عند تجاوز حد معين من حجم المرور. ويُعدّ ازدياد حجم المرور نتيجة مباشرة لزيادة الكثافة السكانية في المنطقة.

تم اختبار هذه العلاقات بين الازدحام المروري وهندسة التخطيط وكثافة السكان في دراستين باستخدام نماذج حاسوبية لحركة المرور طُبقت على تقسيمات سكنية كبيرة. قارنت دراسة أُجريت عام ١٩٩٠ ^{[ ٩ ]} أداء حركة المرور في مشروع تطويري مساحته ٧٠٠ فدان (٢٫٨ كيلومتر مربع ⁾ تم تخطيطه باستخدام نهجين: أحدهما بتخطيط شوارع هرمي يتضمن شوارع مسدودة، والآخر بتخطيط شوارع تقليدي للأحياء السكنية. خلصت الدراسة إلى أن التخطيط التقليدي غير الهرمي يُظهر عمومًا سرعة ذروة أقل وتأخيرات أقصر وأكثر تكرارًا عند التقاطعات مقارنةً بالنمط الهرمي. لا يُعد النمط التقليدي مناسبًا للرحلات الطويلة مثل النمط الهرمي، ولكنه أكثر ملاءمة للرحلات القصيرة. الرحلات المحلية فيه أقصر مسافةً، ولكنها تُعادل تقريبًا الرحلات في التخطيط الهرمي من حيث الوقت.

أجرت دراسة مرورية مقارنة لاحقة وأكثر شمولاً ^{[ 10 ]} على تقسيم فرعي مساحته 830 فدانًا (3.4 كيلومتر مربع ⁾ اختبارًا لثلاثة أنواع من التخطيطات: التخطيط التقليدي، والتخطيط الشبكي المتكامل، والتخطيط الشبكي المدمج . كما اختبرت الدراسة مدى قدرة هذه التخطيطات الثلاثة على تحمل زيادة في حجم المرور الناتج عن زيادة الكثافة السكانية. وخلصت الدراسة إلى أن جميع أنواع التخطيطات تؤدي أداءً جيدًا في معظم سيناريوهات الكثافة السكانية المنخفضة إلى المتوسطة حتى عتبة معينة تبلغ 62 شخصًا لكل هكتار. ومع زيادة الكثافة السكانية عن هذه العتبة، ازداد وقت السفر. عند زيادة الكثافة بنسبة 50% لتصل إلى 90 شخصًا لكل هكتار، أظهر النمط الهرمي التقليدي أعلى زيادة في وقت السفر (20%)، يليه التخطيط الشبكي المتكامل (13%)، ثم التخطيط الشبكي المدمج (5%). وعندما زادت الكثافة السكانية لتشمل وظيفة محلية واحدة لكل ساكنين، زادت التأخيرات بنسبة 139%، و90%، و71% على التوالي للتخطيط التقليدي، والتخطيط الشبكي المتكامل، والتخطيط الشبكي المدمج. يؤكد هذا تأثير الكثافة على مستويات الازدحام وأن النمط الهرمي يمكن أن يحسن التدفق إذا تم وضعه وفقًا لقيود الوصول المقترحة في دليل الممارسة ITE/CNU.

في المدن الواقعة على أطراف المدن، قد يكون عدد السيارات الخارجة من حي سكني كبير إلى طريق رئيسي متصل بطريق سريع مرتفعًا للغاية، مما يؤدي إلى طوابير تمتد لأميال للوصول إلى مداخل الطرق السريعة القريبة. انظر: جري الفئران .

أعرب مخططو النقل ومهندسو المرور عن قلقهم إزاء عيوب السلامة المرورية الناجمة عن تسلسل الشوارع. وقد وجدت دراسات حديثة ارتفاعًا في معدلات الوفيات المرورية في المناطق الضواحي النائية مقارنةً بمراكز المدن والضواحي الداخلية ذات الأحياء الأصغر وشبكات الشوارع الأكثر ترابطًا. ^{[ 11 ] [ 12 ]} وبينما يُعزى جزء من هذا التفاوت إلى بُعد مرافق الطوارئ الطبية (إذ لا تُبنى المستشفيات عادةً في المناطق الضواحي حديثة التطوير إلا في مراحل متأخرة نسبيًا من نموها)، فمن الواضح أن السرعات العالية الناتجة عن تسلسل الشوارع تزيد من حدة الحوادث التي تقع على الطرق الرئيسية.

وجدت دراسة سابقة ^{[ 13 ]} اختلافات كبيرة في الحوادث المسجلة بين الأحياء السكنية المصممة على شبكة غير متمايزة وتلك التي تتضمن شوارع مسدودة وأهلة في بنية هرمية. وكان معدل الحوادث أعلى بكثير في الأحياء المصممة على الشبكة.

أجرت دراستان حديثتان بحثًا حول معدل حوادث التصادم في منطقتين إقليميتين باستخدام أحدث الأدوات التحليلية. وقد بحثتا في العلاقة المحتملة بين أنماط شبكات الشوارع ومعدل حوادث التصادم. في إحدى الدراسات ^{[ 14 ]} ، تبين أن شبكات الشوارع الهرمية ذات الشوارع المسدودة أكثر أمانًا بكثير من شبكات الشوارع المنتظمة، بنسبة تقارب ثلاثة إلى واحد. أما الدراسة الثانية ^{[ 15 ]} فقد وجدت أن تصميم شبكة الشوارع هو الأقل أمانًا بفارق كبير مقارنةً بجميع أنماط الشوارع الأخرى.

تشير دراسة أجريت عام ٢٠٠٩ ^{[ ١٦ ]} إلى أن أنماط استخدام الأراضي تلعب دورًا هامًا في السلامة المرورية، وينبغي أخذها في الاعتبار بالتزامن مع نمط شبكة الطرق. فبينما تُقلل جميع أنواع التقاطعات عمومًا من حوادث المرور المميتة، فإن التقاطعات الرباعية، التي تتكرر بانتظام في شبكة منتظمة، تزيد بشكل ملحوظ من إجمالي حوادث المرور والحوادث التي تُسبب إصابات . وتوصي الدراسة بشبكات شوارع هجينة ذات كثافة عالية من التقاطعات الثلاثية، وتخلص إلى أن العودة إلى تصميم شبكة الطرق التقليدية في القرن التاسع عشر أمر غير مرغوب فيه.