هندسة المرور (النقل)

هندسة المرور فرع من فروع الهندسة المدنية ، يستخدم تقنيات هندسية لتحقيق حركة آمنة وفعالة للأفراد والبضائع على الطرق. ويركز هذا الفرع بشكل أساسي على أبحاث انسيابية المرور الآمنة والفعالة ، مثل هندسة الطرق ، والأرصفة وممرات المشاة ، وبنية الدراجات الهوائية ، وإشارات المرور ، وعلامات سطح الطريق ، وإشارات المرور الضوئية . وتتناول هندسة المرور الجانب الوظيفي لنظام النقل، باستثناء البنية التحتية المُقدمة.

ترتبط هندسة المرور ارتباطًا وثيقًا بتخصصات أخرى:

• هندسة النقل
• هندسة الرصف
• هندسة النقل بالدراجات
• هندسة الطرق السريعة
• تخطيط النقل
• التخطيط الحضري
• هندسة العوامل البشرية

تشمل مشاريع هندسة المرور النموذجية تصميم وتركيب وتعديل أجهزة التحكم المروري، بما في ذلك إشارات المرور واللوحات الإرشادية وعلامات الطرق. ومع ذلك، يولي مهندسو المرور اهتمامًا كبيرًا لسلامة المرور من خلال دراسة المواقع ذات معدلات الحوادث المرتفعة ووضع تدابير مضادة للحد منها. يمكن أن تكون إدارة تدفق حركة المرور قصيرة الأجل (كإعداد خطط التحكم المروري أثناء الإنشاء، بما في ذلك خطط التحويلات للمشاة والمركبات) أو طويلة الأجل (كتقدير تأثيرات المشاريع التجارية والسكنية المقترحة على أنماط المرور). ويجري حاليًا معالجة مشاكل المرور بشكل متزايد من خلال تطوير أنظمة النقل الذكية ، غالبًا بالتعاون مع تخصصات هندسية أخرى، مثل هندسة الحاسوب والهندسة الكهربائية . كما يحدد مهندسو المرور سرعة التصميم للطرق، ويقومون أحيانًا بجمع البيانات التي تحدد الحد الأقصى للسرعة القانونية، كما هو الحال عند استخدام طريقة السرعة عند النسبة المئوية الخامسة والثمانين .

تقليديًا، اقتصرت تحسينات الطرق بشكل رئيسي على بناء بنية تحتية إضافية. إلا أنه يجري الآن إدخال عناصر ديناميكية في إدارة حركة المرور. وقد استُخدمت هذه العناصر منذ زمن طويل في النقل بالسكك الحديدية، وتشمل أجهزة استشعار لقياس تدفقات المرور، وأنظمة توجيه آلية مترابطة لإدارة حركة المرور (على سبيل المثال، إشارات المرور التي تفتح مسارًا في اتجاهات مختلفة حسب وقت اليوم). كما تُستخدم أجهزة استشعار تدفق المرور والسرعة للكشف عن المشكلات وتنبيه المشغلين، ما يُتيح تحديد سبب الازدحام واتخاذ التدابير اللازمة لتقليل التأخير. تُعرف هذه الأنظمة مجتمعةً باسم أنظمة النقل الذكية .

معادلة تدفق المسار

العلاقة بين تدفق المركبات في المسار ( Q ، عدد المركبات في الساعة)، ومتوسط ​​سرعة المركبات في الفضاء ( V ، كيلومترات في الساعة)، وكثافة المركبات ( K ، عدد المركبات في الكيلومتر) هي

${\displaystyle Q=KV}$

تشير الملاحظات على المرافق ذات الوصول المحدود إلى أنه حتى الوصول إلى أقصى تدفق، لا تنخفض السرعة مع زيادة الكثافة. ومع ذلك، فوق عتبة حرجة (نقطة التحول)، تؤدي زيادة الكثافة إلى انخفاض السرعة. بالإضافة إلى ذلك، بعد تجاوز عتبة أخرى، تؤدي زيادة الكثافة إلى انخفاض التدفق أيضًا.

لذا، يمكن الحفاظ على سرعات عالية وتدفقات مرورية سلسة عند نقاط الاختناق المروري خلال ساعات الذروة من خلال إدارة كثافة المرور باستخدام أجهزة تحدّ من معدل دخول المركبات إلى الطريق السريع. وتُعدّ عدادات مداخل الطرق السريعة ، وهي إشارات ضوئية على مداخل الطرق السريعة تتحكم في معدل دخول المركبات إلى الطريق الرئيسي، من بين هذه الأجهزة، حيث توفر هذه الوظيفة (على حساب زيادة التأخير لمن ينتظرون عند مداخل الطرق السريعة).

هندسة السلامة على الطرق السريعة هي فرع من هندسة المرور يُعنى بتقليل تكرار الحوادث المرورية وشدتها. وتستخدم هذه الهندسة الفيزياء وديناميكيات المركبات، بالإضافة إلى علم نفس مستخدمي الطريق وهندسة العوامل البشرية، للحد من تأثير العوامل التي تُسهم في وقوع الحوادث.

يتبع التحقيق النموذجي في السلامة المرورية الخطوات التالية: ^{[ 1 ]}

1. تحديد مواقع التحقيق وترتيبها حسب الأولوية. يتم اختيار المواقع من خلال البحث عن المواقع التي تشهد معدلات حوادث أعلى من المتوسط، وللتعامل مع شكاوى المواطنين.

2. جمع البيانات. يشمل ذلك الحصول على تقارير الشرطة عن الحوادث، ومراقبة سلوك مستخدمي الطريق، وجمع المعلومات حول إشارات المرور ، وعلامات سطح الطريق ، وإشارات المرور ، وهندسة الطريق .

3. تحليل البيانات. ابحث عن أنماط التصادم أو ظروف الطريق التي قد تساهم في المشكلة.

4. تحديد التدابير المضادة الممكنة للحد من شدة الحوادث أو تكرارها.

• تقييم نسب التكلفة إلى الفائدة للبدائل

• ضع في اعتبارك ما إذا كان التحسين المقترح سيحل المشكلة، أو سيؤدي إلى "انتقال الحوادث". على سبيل المثال، قد يؤدي منع الانعطافات يسارًا عند تقاطع واحد إلى القضاء على حوادث الانعطاف يسارًا في ذلك الموقع، ولكن فقط إلى زيادتها على بعد مبنى واحد.

• هل من المحتمل أن تكون أي من سلبيات التحسينات المقترحة أسوأ من المشكلة التي تحاول حلها؟

5. تنفيذ التحسينات.

٦. تقييم النتائج. عادةً ما يتم ذلك بعد فترة من التنفيذ. هل انخفضت حدة الأعطال وتكرارها إلى مستوى مقبول؟ إذا لم يكن الأمر كذلك، فارجع إلى الخطوة ٢.

• معهد مهندسي النقل (ITE)، وهو جمعية عضوية دولية لمهندسي النقل، تأسس عام 1930. ^{[ 2 ]}

• معهد النقل والتنمية (T&DI) التابع للجمعية الأمريكية للمهندسين المدنيين (ASCE) ^{[ 3 ]}

• داس، شانتانو وليفينسون، د. (2004). "تحليل طوابير الانتظار والتحليل الإحصائي لتكوين اختناقات الطرق السريعة". مجلة الجمعية الأمريكية للمهندسين المدنيين لهندسة النقل ، المجلد 130، العدد 6، نوفمبر/ديسمبر 2004، الصفحات  787-795
• هومبرغر، كيل وبيركنز، أساسيات هندسة المرور، الطبعة الثالثة عشرة ، معهد دراسات النقل، جامعة كاليفورنيا (بيركلي)، 1992.

• الوسائط المتعلقة بهندسة المرور على ويكيميديا ​​كومنز