eritasoliittym.t a osa1 - julkaisut · isbn 951-47-6844-2 tiel 2130009 painatuskeskus oy helsinki...

Moottoriteiden eritasoliittymätOsa A

TielaitosKehittämiskeskus

Helsinki 1994

ISBN 951-47-6844-2TIEL 2130009Painatuskeskus OyHelsinki 1994

Julkaisun kustannus ja myynti:Tielaitos, hallinnon palvelukeskus,painotuotepalvelutTelefax (90) 1487 2652

TielaitosOpastinsilta 12 APL 3300521 HELSINKIPuh. vaihde (90) 148 721

MUU OHJAUS

94/20/Th-9432006/93/20/TIEL

9.12.1994

TiepiiritASIARYHMÄ21

Korvaa/muuttaaSäädösperusta-

KohderyhmätTIEL, ALUEHALLINTO

VoimassaTOISTAISEKSI

AsiasanatLIIKENNEVERKKO, MOOTTORIVÄYLÄT, ERITASOLIITTYMÄT, SUUNNITTELUPERUSTEET,SUUNNITTELUVAIHEET,

MOOTTORITEIDEN ERITASOLIITTYMÄTOSA A

Moottoriteiden eritasoliittymät -ohje julkaistaan kahdessa osassa. Tämä osaA sisältää toiminnalliset ja tekniset yleisohjeet moottoritiestä suunniteltavanliikenneverkon osana.

Verkkotason suunnitteluohjeet korostavat toiminnallisuutta, tekniset ohjeetautoilijoiden odotuksia ja mahdollisuuksia selviytyä liikenteessä. Näkökulmaton konkretisoitu ja yhteensovitettu. Raportissa käsitellyllä asiakokonaisuudel-la on merkittävä rooli maankäyttö- ja liikennesuunnittelussa ja niiden keski-näisessä yhteensovittamisessa.

1

Aikaisemmin julkaistu itsenäinen ohje TIEL 2130008 Moottoriteiden eri-tasoliittymät, osa B käsittelee detaljitason ratkaisuja ja on päällekkäisiltäosiltaan yhtäpitävä.

Jukka IsotaloJohtaja

Aulis NironenApulaisjohtajaTiehallinto

JAKELU/MYYNTITielaitos, hallinnon palvelukeskusOpastinsilta 12 A tai PL 3300521 HELSINKIfax (90) 1487 2652puh. (90) 1487 2053

LISÄTIETOJAYli-insinööri Veikko HakolaTIEL / kehittämiskeskuspuh. (90) 1487 2606

JAKELU: TiepiiritYlijohtajaIsotaloRasilainenTsThEsTkKkGkSkLpkVkLMYM/ALOLääninhallituksetMaakuntien liitot, seutukaavaliitot,maakuntaliitotSuomen KuntaliittoOppilaitokset (liikenne- ja tietekniikka)Tiekonsultit

Moottoriteiden eritasoliittymät. Osa A. Tielaitos, kehittämiskeskus. Helsinki 1994. Suunnitte-lua ohjaavat julkaisut, liikennetekniikka. 64 s. ISBN 951-47-6844-2, TIEL 2130009.

Aiheluokka: 25, 30, 31Asiasanat: liikenneverkko, moottoriväylät, eritasoliittymät, suunnitteluperiaatteet, suunnitte-

luvaiheet

Tiivistelmä

Edellinen moottoriteiden eritasoliittymän suunnittelusta laadittu yhtenäinenesitys on vuodelta 1964 (V.K. Suonio: Eritasoliittymät, TKK Moniste n:o 103).Se ja siinä esitetyt ohjeet edustavat maailman laajuisestikin moottoriteidenpioneeriaikaa. Nyt vuosikymmenien ja yli sadantuhannen moottoritiekilometrinkokemukset kautta maailman on voitu kiteyttää ja konkretisoida toiminnal-lisiksi ehdoiksi.

Tämä raportti yhdessä aikaisemmin julkaistun osan B kanssa muodostavatkattavan yleisohjeiston aihepiiristä ''moottoritie suunitteluelementtinä liikenne-verkossa''. Siinä on voitu hyödyntää varsinkin 90-luvulla Pohjois-Amerikassatehtyjä onnettomuus- ja toimintavajausselvityksiä.

Raportti keskittyy taustatekijöiden selvittämiseen. Näitä ovat yleiset käyttäyty-misperusteet, toiminnalliset kokonaisuudet ja keskeiset suunnitteluperusteet.

Raporttiin mukaan otettu lyhyt ihmisen käyttäytymiseen liittyvä odotuskäsit-teistö ja siitä johdetut toiminnalliset suunnitteluperiaatteet ja ''standardoidut''detaljiratkaisut ovat keskeinen sanoma suunnittelulle.

Verkko- , mutta myös systeemitasoinen jakso ohjeistaa ratkaisuperiaatteitamaankäytönsuunnittelun/kaavoituksen ja liikennesuunnittelun välisessä raja-pinnassa myöhempien ongelmien välttämiseksi. Tämän vaiheen päätöksen-teon merkittävyyttä korostetaan.

Varsinainen suunnitteluohjeisto keskittyy kehikkojen ja ajatusmallien selkeyt-tämiseen. Näiden kaikkien tarkoituksena on autoilijan ''työympäristön'' loogi-suuden kehittäminen ja sitä kautta turvallisuuden ja toimivuuden parantami-nen.

Lopussa oleva lyhyt liikenneteoreettinen katsaus tarjoaa väläyksen murros-vaiheessa olevaan, perusteiltaankin muuttuvaan tieteenalaan.

Motorvägars planskilda anslutningar

Nyckelord: trafiknät, motorleder, planskilda anslutningar, projekteringsprinciper, projekterings-skeden

Sammanfattning

l Finland publicerades föregående enhetliga framställning om projekteringenav motorvägars planskilda anslutningar 1964 (V. K. Suonio: Eritasoliittymät,Helsingfors Tekniska Högskolas duplikat nr. 103). Denna publikation ochdess riktlinjer hör till motorvägarnas pionjärålder, i Finland liksom i andraländer. Nu, några decennier och över hundratusen motorvägskilometersenare, kan erfarenheterna världen över ges uttryck i konkreta funktionellakrav.

Denna rapport publiceras i två delar, A och B. Tillsammans bildar de enallmän riktlinje för ''motorvägen som ett element i trafiknätsplaneringen'' Ensärskild utgångspunkt för riktlinjen är de utredningar om olyckor och funk-tionsproblem som gjorts i Nordamerika på 90-talet.

l denna del behandlas bakgrundsfaktorerna, dvs. mänskligt beteende,funktionella helheter och de viktigaste projekteringsprinciperna.

För projekteringen väsentliga synpunkter tas upp i en kort beskrivning av degrundläggande termerna och antagandena om människors beteende och defunktionella projekteringsprinciper och "standardiserade" detaljlösningar deföranleder.

I ett avsnitt om nätverk och system ges riktlinjer för kopplingen mellanmarkanvändningsplanering och trafikplanering, med målet att undvika senareproblem. Besluten på denna nivå har avgörande betydelse.

De egentliga projekteringsriktlinjerna strävar främst till klara ramar ochbegrepp, som stöd för en mera logisk "arbetsmiljö" för föraren och därigenomförbättrad säkerhet och funktion.

Denna del avslutas med en kort trafikteoretisk översikt, en snabb inblick i ensektor stadd i förändring ända in i sina grundvalar.

l del B (Vägverkets publikation 2130008) ges allmänna råd för projekteringenav anslutningarnas trafiktekniska detaljer, samt bl.a. för hur busstrafik ochvinterunderhåll ordnas och hur landskapet beaktas i motorvägsprojekte-ringen.

Motorway interchanges

Key words: traffic network, motorways, interchanges, design principles, design stages1

Abstract

The previous Finnish general guideline on motorway interchange design waspublished in 1964 (V. K. Suonio: Eritasoliittymät, Helsinki Technical Universi-ty publication Nr. 103). This guideline and its recommendations belong to thepioneer age of motorways, in Finland as in other countries. Some 30 yearsand more than 100 000 kilometers of motorways later on, the experiencegained all over the world can now be expressed concretely as functionalrequirements.

The two parts, A and B, of this report aim at forming a general guideline on"the motorway as a design element in the traffic network''. It is especiallybased on unsafety and insufficient function studies made in North Americain the 90's.

This part of the report focuses on background factors, i.e. general principlesof behaviour, functional entities and essential design aspects.

This basic message for design is contained in a short overview of the.terminology and hypotheses of human behaviour, and its implications forfunctional design principles and ''standardized'' elements.

1

A chapter on the network and systems level gives guidelines for managingthe interaction between traffic network and land use planning to avoid prob-lems later on. On this level, decision-making plays an essential role.

In the actual design guidelines, basic structures and concepts are conside-red, in order to provide a more logical ''working environment'' for the driverand thus improve safety and traffic flow.

A short review of traffic theory ends this part, giving a glimpse of a sector ina state of change. This change extends to its basic concepts.

Part B (FinnRA publication 2130008) contains guidelines for the technicaldesign technique of interchanges and also for handling bus traffic, wintermaintenance, and landscape aspects.

Alkusanat

Tämä ohje, "Moottoriteiden eritasoliittymät, osa A'' tarkastelee pääasiassakysymystä moottoritie suunnitteluelementtinä verkkotasolla ja eritasoliittymänsysteemitason ratkaisua. Moottoritie eritasoliittymineen mukaanluettunaläheinen perusverkko ymmärretään kiinteäksi toiminnalliseksi suunnittelu- javerkkokokonaisuudeksi. Yhdessä osa A ja aikaisemmin julkaistu osa Bmuodostavat kattavan ohjeiston moottoritiesuunnittelusta toiminnallisella jaliikenneteknisellä tasolla.

Aihetta lähestytään tarkastelemalla ensin autoilijan odotuksia ja mahdolli-suuksia, joista sitten päädytään konkreettisiin ratkaisumalleihin. ''Asiakasläh-töisyys'' tunnustetaan yleensä yleisellä tasolla. Tässä ohjeessa se on pyrittysisäänrakentamaan ratkaisuihin.

Moottoritie on kansainvälisesti standardoitu liikenneympäristö. Kansalliseteroavuudet koskevat joitakin yksityiskohtia, eivät periaatteita. Näiden ohjei-den tavoitteena on turvallisuus ja riittävä toimivuus, joiden kummankin takanaon ihmisen käyttäytyminen ja henkilökohtaiset rajoitukset.

Raportin on laatinut yli-insinööri Veikko Hakola tielaitoksen kehittämiskes-kuksessa.

Helsingissä joulukuussa 1994

TielaitosKehittämiskeskus

10 Moottoriteiden eritasoliittymät

SISÄLTÖ

NORMIN KUVAILULEHTI 3

TIIVISTELMÄ / SAMMANFATTNING / ABSTRACT 5

ALKUSANAT 9

SISÄLLYSLUETTELO 10

OHJEEN KÄYTTÖALUE JA LÄHTÖKOHDAT1 13

YLEISTÄ2 14

Taustatekijät2.1.1 Käyttäytymisperusteet2.1.2 Ajoneuvo, tie ja ihminen2.1.3 Toiminnallinen luotettavuus

2.1 14141515162.1.4 Ympäristö ja maisema16Toiminnalliset ympäristökokonaisuudet2.2

2.2.1 Tiekokonaisuus 16172.2.2 Liikenneympäristökokonaisuus

Keskeiset suunnitteluperiaatteet 182.3182.3.1 Ajosuoritus

2.3.2 Vakioidut toiminnalliset ja fyysiset ratkaisuperiaatteet 19202.3.3 Fyysiset ratkaisumallit

- päätie-ehto 2021- peruskaistamäärä21- kaistatasapaino

- toiminta-alueet 2324- ramppien keskinäiset haarautumat ja liittymät

- näkemät- liittymäpaikka

2628-

3 29SUUNNITTELU

293.1 SuunnittelujärjestelmäVerkkosuunnitteluSysteemisuunnittelu

303.2323.3343.3.1 Periaatteet353.3.2 Järjestelmäliittymät413.3.3 Liityntäliittymät473.3.4 Ylitiheän liittymävälikysynnän ratkaiseminen

3.3.5 Moottoritien pääteLiikenneprosessi

49503.4503.4.1 Virtateoriat513.4.2 Toimivuustavoitteet513.4.3 Pullonkaula513.4.4 Varausosuus (occupancy) liikenteen kuvaajana

3.4.5 Liikenteen tila aikasarjana3.4.6 Välityskyky ja palvelutaso3.4.7 Kysyntä ja tarjonta

535455

Moottoriteiden eritasoliittymät 11

Liikenteellinen mitoitus 563.5563.5.1 Toiminnallinen yleistavoite563.5.2 Liittymis- ja erkanemisalueen välityskyky

3.5.3 Liittymis- ja erkanemisalueiden palvelutaso3 5.4 Rampin sisäinen kapasiteetti3.5.5 Sekoittumisalueet

58596060Liikenteen hallinta3.6

3.6.1 Toiminnallinen tehokkuus 60613.6.2 Ramppiohjaus

3.6.3 Korkeakuormitusajoneuvojen ajoradat ja -kaistatYleissuunnitteluDetaljisuunnittelu

62633.7633.8

64LÄHTEET

Moottoriteiden eritasoliittymät 13OHJEEN KÄYTTÖALUE JA LÄHTÖKOHDAT

1 OHJEEN KÄYTTÖALUE JA LÄHTÖKOHDAT

Tämä ohje on tarkoitettu moottoriteiden ja niiden eritasoliittymien suunnitte-luun. Sitä voidaan soveltaen käyttää myös muiden vastaavalla toimintaperi-aatteella ratkaistujen nopeiden korkeakuormitusväylien suunnittelussa.

Moottoriliikennetiet ovat verkollisen käsittelyn suhteen valtakunnanverkonmaaseututyyppejä pitkine liittymäväleineen. Ne luokitellaan näiden moottori-teiden ensimmäiseksi rakennusvaiheeksi. Moottoriteitä koskevaa verkko-tason yleisohjeistoa voidaan soveltaa moottoriliikenneteihin, ellei toisin maini-ta.

Tämä moottoriteitä koskeva ohjeiston jakso käsittelee moottoriteiden suunnit-telun yleistä ja tärkeintä problematiikkaa, verkkotason ratkaisuja. Yleispiirtei-sen maankäytön suunnittelu edellyttää moottoriteiden toiminnallisen ja fyysi-sen suunnittelun kytkentää ja hallintaa, jotta vältetään myöhemmissä suunnit-teluvaiheissa kalliit, huonot ja toimivuus-/turvallisuuskriteereiden kannaltavaikeasti korjattavat ratkaisut. Hyvien suunnitteluperiaatteiden käytöstä tuleevarmistua läpi prosessin.

Vähäliikenteisten ja/tai hitaampien teiden suunnitteluproblematiikkaa voidaanusein tarkastella 2-3 ajoneuvon välisenä ongelmana. Moottoriteillä on ainakyse ajoneuvolautasta, jossa vallitsevat perinteiset massavaikutukset kutenjatkuvuus ja hitaus. Myös autoilija virittäytyy tähän, lähiympäristön ajoneuvo-jen suhteen lähes staattiseen tilaan. Suunnitteluohjeiden tulee vastata näihinhaasteisiin.

Moottoriteiden opastusjärjestelmä vaikuttaa verkko- ja väyläsuunnittelun rat-kaisuihin. Ohjeet on julkaisussa Viitoitus TIEL 2130007, osa 3C.

Aikaisemmin julkaistu ohje, TIEL 2130008 muodostaa tämän ohjeen kanssakokonaisuuden. Liittymis- ja erkanemisrakenteiden detaljisuunnittelu tapah-tuu siinä olevien ohjeiden mukaan.

14 Moottoriteiden eritasoliittymätYLEISTÄ

2 YLEISTÄ

2.1 Taustatekijät

2.1.1 Käyttäytymisperusteet

ODOTUKSET

Liikenteellisiin periaateratkaisuihin tulee sisällyttää jo lähtökohtana inhimillisettekijät (human factors). Ratkaisua ei voi koota palapelinä erillisistä osasista japelkästään teknisten (raja)arvojen varassa ja laskelmin.

Ajokäyttäytymiseen vaikuttavat:

ennakko-odotukset (a priori-), jotka ovat syntyneet koulutuksen,kokemuksen ja kulttuurin kautta, yleensä jo nuoruusvuosina jatilanne odotukset (acl hoc-), jotka perustuvat kulloiseenkin näkö-havaintoon, sen hahmottamiseen ja ymmärtämiseen.

-

-

Edelliset ovat elinaikaisia ja sitä vahvemmat, mitä vakioidummin ratkaisut onajajan kokemuspiirissä (maassa) tehty. Näiden varassa syntyy erheetön,turvallinen ja tehokas liikennekäyttäytyminen. Tilanneodotukset toimivat ou-dossa ympäristössä, jossa myös edellinen koettu ratkaisu aiheuttaa odotuk-sia. Havaittavan ymmärtäminen ja annetun informaation, esimerkiksi opas-tuksen, tulee ilmaisultaan olla kulloisestakin ratkaisusta kertovaa ja sitäajosuorituksen kannalta kuvaavaa.

Eritasoliittymään sovellettuna odotukset johtavat tiukasti standardoituihin toi-minta-alue-elementteihin. Eritasoliittymät voivat siitä, huolimatta kokonaisuu-tena olla hyvinkin erilaisia. Käyttäjälähtöinen suunnittelu on keskeinen sunnit-teluperiaate. Sen vastaiset suunnitteluratkaisut ovat osoittautuneet huonostitoimiviksi. Esimerkkinä poikkeamasta odotuksia vastaan on erkanemisenjärjestäminen vasemmalta. Tämä onkin yhä yleisemmin kokonaan kiellettyratkaisu maailmalla. Vasemmalta liittymistä on jo pitkään pidetty mahdotto-mana.

Paitsi ihmisten luonteenpiirteiden ja luontaisten kykyjen erilaisuus, on muis-tettava myös ikääntyneiden ajajien erityisongelmat.

MUISTI

Muistin kaksijakoinen toimintatapa, lyhyt- ja kestomuisti, on olennainen infor-maation ''perille menon'' kannalta. Edellinen säilyttää informaatiota 30 s:stamuutamaan minuuttiin. Eri informaatioita voi mahtua yhtäaikaa 5 - 9 kappalet-ta. Tarpeeton, toistamaton ja prosessoimaton informaatio häviää jälkiä jättä-matta. Näillä seikoilla on merkitystä mm. opastusjärjestelmän suunnittelussa.

Moottoriteiden eritasoliittymät 15YLEISTÄ

2.1.2 Ajoneuvo, tie ja ihminen

Eritasoliittymän suunnittelussa tulee ottaa huomioon ajosuorituksiin liittyvät javaikuttavat voimat:

keskipakovoima-hitausvoima-painovoima-kitkavoima-

Detaljitason elementtimitoitus (osa B) perustuu näihin näkökohtiin.

Aäriarvojen käyttö ei kuulu hyvään suunnittelutapaan. Ratkaisujen tulee pe-rustua turvallisuustekijöiden lisäksi myös miellyttävän ajosuorituksen (com-fort), esimerkiksi jarrutus ja sivukiihtyvyys, tekemiseen mahdolliseksi. Nämätavoitteet ovat yleensä yhdensuuntaisia turvallisuuden kanssa.

Merkittävä tekijä on ihmisen informaation vastaanottokyky sinänsä sekä aika,joka kuluu informaation prosessointiin, päätöksiin ja ajosuorituksen alkami-seen. Ohjeena pidetään noin 9 s väliaikaa perättäisille käskyille ja toiminta-alueille, joissa kulloinkin saa olla vain kaksi mahdollisuutta kerrallaan.

1

2.1.3 Toiminnallinen luotettavuus

Päätieverkon toiminnallisuuden suunnitteluperuste on luotettavuus eli rat-kaisun ominaistason (matkanopeus, häiriöttömyys, turvallisuustaso) mukai-nen toiminta kaikissa normaaleissa kysyntätilanteissa. Moottoritiet ovat tässäsuhteessa vaikutuksiltaan, sekä alueellisesti että liikenteen absoluutti-sen/suhteellisen osuuden ja verkollisen keskeisyyden kannalta, merkitykselli-simmät.

Verkkoratkaisuilla, joihin kuuluvat moottoritien sijainti- ja liittymien sijoitta-misvaihtoehdot, voidaan liikennevirtoja valita ja karsia. Näin parannetaanliikenteen toimintaedellytyksiä, joilla ymmärretään tässä kysynnän tasapai-nottamista ja liikennevirtojen hierarkista jäsentymistä.

Moottoriteillä on muita teitä parempi mahdollisuus hallita ylikysynnästä-johtu-va tungostuminen, koska järjestelmän (tien) syöttöä voidaan tarvittaessasäädellä ramppiohjauksella. Tämän edellytyksenä on kuitenkin tyydyttäväntasoisen ja eheän perusverkon säilyttäminen verkkosuunnittelussa.

Normaalikysyntätilanteessa on moottoritien häiriötön toiminta taattava sys-teemiratkaisuin tai ohjaustoimenpitein niin, että liikenteen siirtymismah-dollisuus perusverkkoon on riittävä eikä moottoritien ajoradalle ulotu iskuaal-toja tai jonotusta.


2.1.4 Ympäristö ja maisema

Sijoitusympäristö ei vaikuta moottoriteiden ja niiden eritasoliittymien toimin-taperiaatteisiin, koska moottoriväylän perusluonne ja liikenteelliset edut Juon-tuvat juuri toiminnallisesta irroittamisesta lähiympäristöstään, erotuksena ta-vanomaisiin liikenneväyliin. Sijoitusympäristö vaikuttaa sen sijaan jonkin ver-ran ratkaisujen ''vapauteen'' ja ''mittakaavaan'' pakkopisteiden ja tilankäytönvaikutuksesta. Taitorakenteiden lisätyllä käyttämisellä voidaan supistaa tilan-tarvetta taajamissa. Tilaongelmaa ei tule ratkaista liikenteen toiminta-alueitasupistamalla. Ympäristönsuojelullisten toimenpiteiden periaatteet sisällyte-tään ensimmäisiin sijoitus- ja ratkaisuluonnoksiin.

2.2 Toiminnalliset ympäristökokonaisuudet

2.2.1 Tiekokonaisuus

Moottoritie ja sen eritasoliittymät muodostavat toiminnallisesti ja fyysisestitarkasti määritellyn kokonaisuuden (functional class). Toiminto (function)tarkoittaa yleisesti väylätasolla tapahtuvia, sallittuja tai mahdollisia, ajosuori-tuksia ja liikkujakohtaisia rajoituksia. Nämä kulloinkin mahdollistava fyysinensuunnitteluelementti on tietyyppi (facility type).

Keskeinen moottoriteiden erikoispiirre sen lisäksi, että liikennöinti on sallittuvain moottoriajoneuvoilla, on harvoihin eritasoliittymiin rajattu liityntämahdol-lisuus ja muiden maankäyttöyhteyksien kielto. Nämä ominaisuudet ovat kan-sainvälisesti moottoritien merkin käyttöön sidottuja. Ne, nostavat moottoritienkäytön suunnitteluelementtinä verkkosuunnittelun tasolle ja edellyttävätmaankäyttösuunnittelun kanssa yhteensovitusta.

Luokitukseltaan alemmilla väylillä tarvitaan myöskin tyypitykset. Näissä eikuitenkaan ole yleensä moniakaan ehdottomia määrityksiä. Käytännön verk-ko- ja maankäyttösuunnittelussa tarvitaan kaikkien luokkien toimintokuvausja näistä johdettu tietyypin fyysiset ominaispiirteet kokoava kuvaus (''facility''-kuvaus).

Eritasoliittymä vaikuttaa moottoritien liikenteeseen (toimintaan) noin 900 m:nmatkalla kutakin erkanemis-liittymisaluetta kohti. Kuva 1. Olettaen nokan jarampin yhteispituudeksi 350 m, syntyy toiminnallisesti puhdas linjaosuusvasta kun siltaetäisyys on > 2200 m. Tätä lyhyemmillä väleillä syntyy mootto-ritielle

sekoittumisalue, jonka toivottavuus ja vaikutuksen määrä riippuumoottoritien verkkohierarkiasta, liikennevirroista ja kokonaiskuormi-tuksesta.

-

normaaliopastuksesta poikkeamisia. Opastuskriteeri on sekoittu-mislaskelmia tiukempi ja tärkeämpi.

-

Moottoriteiden eritasoliittymät 17YLEISTÄ

Kuva 1: Eritasoliittymän vaikutusalue

2.2.2 Liikenneympäristökokonaisuus

Eritasoliittymä on yleensä kahden hyvinkin erilaisen liikenneympäristön,moottoritien ja perusverkon välinen vaihettumisalue, joka ei ole pelkästäänfyysinen. Sen tarkoitus on myös antaa tarpeellinen aika ajajalle sopeutuauuteen liikenneympäristöön. Moottoritien typologinen (*) käsittely on selkeä,johdonmukainen ja ympäristöstä riippumaton.

Sen sijaan perusverkossa on samaan verkkokäyttöön runsaasti toisistaanpoikkeavia typologisia ratkaisumahdollisuuksia, esim. päätie- ja pääkaturat-kaisut, joilla on mahdollista vaihtelevat liittymien toiminnalliset käsittelyt,ajoratojen lukumäärä, nopeustaso ja liikenteen erottelu. Sekundaaritien (liitet-tävän tien) johdonmukainen kokonaisuus niin fyysisesti kuin toiminnallisestion säilytettävä myös ramppien muodostamalla liittymäalueella.

Erotetaan toiminnallisesti kaksi selvästi toisistaan eroavaa eritasoliittymä-tyyppiä:

järjestelmäliittymä yhdistää kahta moottoriväylää tavalla, jossanoudatetaan moottoriväylän toiminnallisia periaateratkaisuja ja lii-

-

kennesääntöjä.liityntäliittymä, jossa perusverkko kytketään moottoritiehen.-

Järjestelmäliittymätyyppiä käytetään myös, kun jatkuvan ajoneuvoliikenteenperiaatteella toimiva kaksiajoratainen nopea päätie ja moottoritie kytketääntoisiinsa.

(*) Typologia kuvaa tieluokan ja ohjeistaa (esim. moottoriväylät, pääkatu jne)erilaisiin ympäristö-, kysyntä ja toimivuustavoitteisiin sovitettuja teknisiäperusratkaisuja (esim. moottoriliikennetie, 6-kaistainen kaupunkimoottori-tie, keskustan kauppakatu), tietyyppejä.


Keskeiset suunnitteluperiaatteet2.3

2.3.1 Ajosuoritus

Ajosuoritus voidaan jäsentää seuraavasti:

ajoneuvon laitteiden hallinta (Control)turvallisen nopeuden ja ajolinjan hallinta (Guidance)reitin suunnittelu ja opastusten hyväksikäyttö (Navigation)

---

Ajosuoritusta tukee yhdenmukaisuus, joka tarkoittaa toiminnallista yhden-mukaisuutta (perusratkaisu ja ajodynaaminen mitoitus). Tämä perustuu tosi-asiaan, jonka mukaan autoilija odottaa suoriutuvansa samanlaisin ajomanöö-verein erityyppisissäkin eritasoliittymissä. Tyypillinen yksityiskohta on er-kanemisnokan sijoittaminen ennen risteyssiltaa kaikissa- liittymissä. Ylimene-vä risteyssilta on paras erkanemisen paikantaja.

Eritasoliittymien johdonmukaisuusa) Epäjohdonmukainenb) Johdonmukainen

Kuva 2: Toiminnallinen ja fyysinen johdonmukaisuus

Riittävä havainnointiaika ja havaitun oikea ymmärtäminen, selkeä päätöksen-tekotilanne ja mahdollisuus hätäilemättömään ajosuoritukseen ovat keskeisiänäkökohtia pyrittäessä turvalliseen ja sujuvaan toimintaan. Moottoritieliiken-teessä ei ole nopeus- ja. kuormitustilanteesta johtuen aikaa epäröintiin. Ylei-simpiä toimintaerehdysten syitä ovat:

ajajan odotusten vastainen ratkaisu (tärkein)ajosuoritustehtävien liikamäärä ja päätöksenteon tarpeetepätavalliset ajosuoritustarpeet

---

huonot (päätöksenteko)näkemät-puutteellinen tai sekava (tarpeeton, vakioinfon toisto) opastus.-

19Moottoriteiden eritasoliittymätYLEISTÄ

2.3.2 Vakioidut toiminnalliset ja fyysiset ratkaisuperiaatteet

Turvallisuuden ja tehokkuuden takaaminen sekä käyttäjäläheinen suunnitteluedellyttävät seuraavien sääntöjen noudattamista. Eräät niistä ovat ehdotto-mia, useimmat normaaliin hyvään suunnittelutapaan kuuluvia. Hyvä suun-nittelutapa sisältää kokemuksen ja moniulotteisemman kuin pelkän teknisenja irrallisen laskennallisen lähestymisen probleemaan.

Liikenteen tasainen virtaaminen ja häiriöiden välttäminen ovat keinoja turval-liseen ja tehokkaaseen liikenteeseen. Keskeistä tässä on johdonmukainen,vain oikean reunan käyttäminen erkanemiseen ja liittymiseen. Myös poikki-leikkauksen toiminnan tarkastelu ja mitoittaminen kokonaisliikennemääränvaihtelujen (liittymien väliset alueet) mukaan on toiminnalliselta kannalta vää-rä menettely. Kriteerit voidaan. ryhmitellä seuraavasti:

JÄRJESTELMÄKRITEERIT

päätie-ehto (reitin jatkuvuus) on voimassa-päätiellä on peruskaistamäärä läpi eritasoliittymäalueen-liittyminen ja erkaneminen ratkaistaan ylläpitäen kaistatasapainoajoradan peruspoikkileikkauksen sekä rampin pituuteen tai nou-suun perustuva lisäkaista lisätään vasemmalle ja poistetaan va-semmalta.

--

LIITTYMÄN TYYPPI

käytetään verkkoyhteyksien edellyttämää päätyyppiä. Yksittäiseteritasoliittymät suunnitellaan liikenneteknisesti selkein ja maassayhtenäisin perustein tavoitteena yleinen homogeenisuus. Tiejak-

-

solla pyritään riittävään samankaltaisuuteen.toiminnallinen ratkaisu, systeemikaavio (kts 3.3), muotoillaan si-ten, että moottoritien pääajoradalle ei muodostu sekoittumisalu-etta (poikkeuksena MD. Merkintä: ks. verkkosuunnittelu, 3.2).

-

TOIMINNALLINEN YHDENMUKAISUUS

pääajoradalla liittyminen ja erkaneminen tapahtuvat oikealla reu-nalla (ehdoton sääntö). Sääntö koskee myös liittymän sisäisiä

-

ramppien välisiä liittymisiä.nopeudenmuutosalueet mitoitetaan yhtenäisin perustein ja nor--maaliajotavan salliviksieritasoliittymässä saa olla päätiellä ajosuunnassa vain yksi er--kanemisalueerkanemisnokka sijoitetaan ennen (pääsääntöisesti moottoritienylittävää) risteyssiltaa

-


opastus pelkistetään. Vain ajosuoritusta (poistuminen tieltä, ajo-kaistan valinta) edellyttävä informaatio on tärkeää, ei pysyvän/jatkuvan tilan tiedottaminen toistuvasti.

-

MUITA VAIKUTTAVIA NÄKÖKOHTIA

päätöksentekonäkemää käytetään toimivan liikenteen toiminta--alueiden mitoituskriteerinäliittymisrakenteiden pituuden riittävyys nopeudenlisäystarpeisiin-varmistetaaneritasoliittymien välimatkat moottoritiellä ja ramppien keskinäisetliittymiset ja haarautumat ovat keskeisiä liikenteen toiminnallisten

-

ominaisuuksien kannaltamonivalintatilanteet ovat sopimattomia myös liittymän sisäisissä-ratkaisuissaristeilysuhde pyritään toiminnallisista ja ympäristöllisistä syistä rat--kaisemaan pääsääntöisesti päätie alittavanaliittymisalue ei saa olla kiilamainen myöskään ramppien keskinäi--sissä liittymisissäliittyvien kaistojen lukumäärää vähennetään periaatteella liittymi--nen oikealtarampit ovat koko pituudeltaan yksisuuntaisia ajoratoja.-

2.3.3 Fyysiset ratkaisumallit

PÄÄTIE-EHTO

Moottoriteiden keskinäiset alistussuhteet (pääreitti, liittyvä/erkaneva reitti) tu-lisi määrittää valtakunnantasoisessa tavoiteverkossa, jossa reitit muodoste-taan ja niille annetaan tunnus, "nimi-numero". Pitäytyminen perinteisissäpitkissä valtatienumeroinnissa (reiteissä) saattaa johtaa ristiriitaan tämän eh-don kanssa. Lyhytmatkainen päällekkäisnumerointi voi pistäytyä "Reitillä''.

Reitin jatkuvuusperiaatetta konkretisoivat oheiset asian korostamiseksi ruutu-verkkoon sijoitetut vaihtoehdot. Kuva 3. Kaavion B verkkokuva osoittaa pää-reitin ja päällekkäisnumeroinnin (reittikilpierot) käytön.

Kuva 3: Reitin jatkuvuus /1/

21Moottoriteiden eritasoliittymätYLEISTÄ

PERUSKAISTAMÄÄRÄ

Nopeiden väylien, kuten moottoriteiden luonteeseen sisältyy vakiopoikkileik-kaus (kaistojen määrä) pitkähköllä tiejaksolla. Ajorata on siten joko 2- tai 3-(< 4) kaistainen perustyypiltään eikä tähän vaikuta kysynnän paikallinen(liittymäväli tai useampi) alentuminen.

Peruskaistojen määrää voidaan yleensä vähentää vain järjestelmäliittymisSä,joissa muodostetaan jatkuva (> 2 kaistaa) ja erkaneva ajorata (2 kaistaa).Soveltaen kuva 5. Peruskaistoja saa vähentää vain yhden kerrallaan. Opas-tuksen ja tiemerkintöjen koordinoitu käyttö kaistojen muodostamisessa onesitetty ao. tielaitoksen ohjeissa.

Linjaosuudelle sijoitettava tien peruspoikkileikkauksen muutos (3 -> 2) tapah-tuu poistamalla vasen kaista. Kaistan vähentäminen sijoitetaan suoralle tailoivasti oikealle kaartuvalle tieosalle ajokaistaopastein ja tiemerkinnöin osoi-tettuna. Järjestelyn opastuspituus on 1,0 - 1,5 m, tekninen pituus on n. 300 m.

Liittymäväli vaikuttaa peruskaistamäärän riittämiseen. Kuvan 4 mittoja lyhy-emmillä väleillä joudutaan lisäkaistaan ja erityiseen kaistatasapainon järjestä-miseen. Ratkaisutapoja tarkastellaan jäljempänä.

Kuva 4: Peruskaistaratkaisu

KAISTATASAPAINO

Kaistatasapainolla aikaansaadaan yllätyksetön ja yksinkertaisesti opastetta-vissa oleva toimiva ajotila. Kaistojen lukumäärän muutokset noudattavatperusratkaisuna kuvan 5 sääntöjä.


Kuva 5: Kaistatasapaino

Yleisestä kaistatasapainosäännöstä poiketen voidaan ratkaista seuraavattapaukset:

1) peräkkäiset liittymis- ja erkanemissilmukkarampit (neliapila) aiheut-tavat aina kokoojarampin käytön ja normaalimenettelystä poikkea-vaa liittymis- ja erkanemisalueen geometriaa, jonka tulee sisälläänmahdollistaa tyydyttävä ajodynaaminen ajoura. Kuva 6.

Kuva 6: Neliapilan silmukat kokoojarampilla

2) lähekkäiset liittymis- ja erkanemisalueet voidaan kokoojarampilla jakaupunkimoottoritiellä MD yksinkertaisesti yhdistää lisäkaistaksi,jos erkanemisnokka näkyy kaistan alusta. Nokkavälin yläraja on täl-löin noin 600 m (MD 800 m). Kuva 7.

Kuva 7: Lisäkaistan käyttö

Moottoriteiden eritasoliittymätYLEISTÄ

23

3) lyhyt lisäkaista, jonka loppupää ei näy (kaarevuus, pituus) tai jonkalopettaminen erkanevaan ramppiin ei reunan kuormitussyistä olemahdollista, voidaan taajamaverkoissa (MC ja MD) lopettaa päätök-sentekonäkemän sallimassa paikassa, liittymäkokonaisuuteen liitty-vänä ratkaisuna, lisäkaistan jatketta käyttämällä (recovery lane).Kuva 8.

Kuva 8: Lisäkaistat ja kaistatasapaino

TOIMINTA-ALUEET

Eritasoliittymien suunnittelussa yhdenmukaisuus tarkoittaa toiminnallistayhdenmukaisuutta. Toiminnallisuus on sisällytetty systeemitason ohjeisiin,opastusohjeisiin ja detaljitason geometrisiin suunnitteluohjeisiin.

Tärkein toiminnallisesti ja siten myös geometrisesti vakioitava (ajodynaami-nen) toiminta-alue on erkanemis- ja liittymisrakenteet. Kuva 9. Mitoitusperus-teet on esitetty ohjeessa TIEL 2130008. Ajodynaamisena lähtökohtana onhenkilöautojen nopeudenmuutoksen sijoittuminen rampille. Hieman tästäpoikkeava menettely koskee liittyvää silmukkaramppia.

1

Kuva 9: Erkanemis- ja liittymisrakenteet

Toiminta-alueilla tapahtuu sekä kaarevuudenmuutoksia että nopeudenmuu-toksia. Edelliset hoidetaan riittävillä siirtymäkaariosuuksilla, jälkimmäiset riit-tävän pitkillä nopeudenmuutosalueilla.


Kiihtyvyyden perusarvo henkilöautoille on 1,0 m/s2. Miellyttävän ja yleisestivielä mahdollisen jarrutuksen yläraja on noin 3,0 m/s2 . Hidastuvuudelle käy-tetään seuraavia alkunopeuden (sallittu nopeus km/h) mukaan porrastettujaarvoja:

Taulukko 1: Hidastuvuuden arvot

r (m/s 2 )v (km/h)

120 3,00100 2,25

80 1,50L

RAMPPIEN KESKINÄISET HAARAUTUMAT JA LIITTYMÄT1

Haarautumat

Yhden erkanemisen periaate aiheuttaa perusliittymää (4 ramppia) kehit-tyneemmissä eritasoliittymissä liittymän sisäisiä ramppien haarautumia.Suunnitteluperusteita ovat:

erkanemisnokkien välimatka: Opastus, ajosuoritus-kaistojen muodostamisperiaate: Voidaan käyttää sekä symmetristä(nopeustasot samanlaiset) tai erkanemisaluetta oikealle/vasemmal-le (nopeustaso ja geometria jatkossa alemmat). Erkanemis- ja liitty-misalueiden yleisohjeita sovelletaan nopeustasoon sovitettuna (50 -

-

70 % mitoitustaso)nopeustaso: Riippuu systeemikaaviosta. Mitoitusnopeudelle tuleeantaa ymmärrettävä taso ja kohtuulliselle hidastamiselle riittävä

-

matka. Nopeustaso lähemmin: osa B Rampit.ajoratojen luonne: Rampin haarautuminen sekundaaritien ajosuun-tiin (myös symmetrinen), linja-autopysäkkiyhteys (myös symmetri-

-

nen), 2-kaistaiselta ajoradalta irroittaminen (vain erkanemisalue).

Ratkaisujen tulee olla loogisia, havaittavia ja opastettavia.


25

Kuva 10: Peräkkäiset haarautumiset rampeilla

Ramppien peräkkäiset ja keskinäiset liittymiset

peräkkäisiä liittymisalueita voidaan tehdä sekä päätiehen että ram-peille siten, että edellisen liittymisalueen loppukiilan ja seuraavannokan väli on > 50 m. Moottoritiellä nokkien väli on siten > 400 m,

-

kuitenkin sellainen, että liittymisrampit tunnistetaan kuuluvaksi ainajohonkin eritasoliittymäkokonaisuuteen eikä irrallisia häiriökohtia tie-linjalle muodosteta. Rampeilla välimatka on >180/240 m liittymänperustyypistä riippuenramppien liittäminen toisiinsa ratkaistaan, ellei tuleva kaistamääräsummaudu, aina normaalimuotoisena liittymisalueena, periaatteellaliittyminen oikealta. Liittymiskaistan ja nokkakiilan pituutena voi-daan rampeilla käyttää arvoa 0,6 - 1,0 normaaliarvo.

-

Kuva 11: Peräkkäiset liittymiset


Peräkkäinen erkanemis- ja liittymisramppi

Erkanemis- ja liittymisalueiden standardoitu geometrinen ratkaisu tuottaatälle yksityiskohdalle, liittymän sisäpituudelle minimimitan kuvan 12 mu-kaan. Suuruusluokkakäsitys tärkeä systeemikaavion luonnostelussa.

Kuva 12: Liittymän sisäpituus

NÄKEMÄT

Turvallisuusnäkökohta edellyttää, että eritasoliittymän ajoradoilla tulee ollajoka kohdassa ajonopeuteen sovitettu pysähtymisnäkemä tästä erikseen an-nettujen ohjeiden mukaan. Nopeusprofiilin käyttöä suositellaan varmistukse-na.

Toimivuusnäkökohta edellyttää, että-päätöksentekonäkemä ja liittymän sisäi-set muut toiminnalliset näkemäalueet on varmistettu.

päätöksentekonäkemä tarkoittaa sitä etäisyyttä, joita ajoneuvonkuljettajan on nähtävä tienpinta kohtiin, joissa edellytetään ajokais-tan valintaa ja ajosuoritusta tai käytettävän kaistan loppuessa on

-

siirryttävä ajosuunnassa jatkuvalle kaistallelähestymisnäkemä liittymisaluetta lähestyttäessä esteistä vapaa-alue päätien liikenteen tarkkailua vartenliityntänäkemä liittymisalueen matkalla liikuttaessa näkemä taak-sepäin. Pituus määräytyy tasoliittymistä annettujen ohjeiden mu-kaan.

-


27

Kuva 13: Eritasoliittymän näkemät

Kaikki toiminnalliset näkemät mitataan tien pintaan. Päätöksentekonäkemäulotetaan erkanemisessa rampilla tämän lisäksi 50 m ohi nokan. Liittymis-kaistan loppukiilan näkyminen varmistetaan päätöksentekonäkemällä (v =mitoitusnopeus, kuitenkin maks. 100 km/h). Päätöksentekonäkemä vaikuttaavoimakkaasti liittymäpaikaksi hyväksyttävän tienpaikan pituusleikkauk-sen muotoon. Näkemät ja niitä vastaavat kuperat pyöristyssäteet ovat taulu-kon 2 mukaiset:

Taulukko 2: Päätöksentekonäkemät ja vastaavat pyöristyssäteet

Näkemää vastaava kuperaPäätöksentekonäkemäNäkemä 1) pyöristyssäde (m)Mitoitusnopeus

(estekorkeus 0.0 m)(m)(km/h)

18000 3300027020070 ......4400024000230 31080 ......5900035000280 36090 ......6900040000300 390100 ......

50000 ... 8400059000 ... 100000

430330110 ...470360120 ...

Alemmat lukuarvot soveltuvat tavanomaisten ratkaisujen havainto- japäätöksentekotilanteisiin.

1)


LIITTYMÄPAIKKA

Eritasoliittymän paikka ja tiegeometria suunnitellaan vuorovaikutteisesti yhte-nä kokonaisuutena. Eritasoliittymä asettaa päätien vaakageometrialle taulu-kon 3 mukaiset minimiehdot:

Taulukko 3: Päätien kaarresäteet (m) vapaalla tieosuudella sekä erkanemis-ja liittymisalueilla

80Päätien nopeus (km/h) 100 120

Vähimmäiskaarresäde vapaalla tie-osuudella

800 1200 16001) 400 1) 650

Päätien vähimmäiskaarresäde erka-nemis- ja liittymisalueilla

1500 2000 3000

1) 800Poikkileikkauksellisesti hyväksyttävävähimmäiskaarresäde erkanemisalu-

20001) 1000

eella

1) -8001) -600Poikkeuksellisesti hyväksyttävä1) +800vähimmäiskaarresäde liittymis- 1) +800

alueella (- vas., + oik.)

Merkillä osoitettuja lukuarvoja voidaan käyttää taajamaverkon väylätyyp-pien (*) MC ja MD yhteydessä näissä nopeusluokissa.

1)

Yleisrajoitus:Kaarteen alku- ja loppuseudut ovat epäedullisia erkanemisalueensijoituspaikkoja. Tulee välttää varsinkin ulkokaaritapauksia(R < 10 000 m). Sekoittumisalue (kokoojarampit, kaupunkimoottoritieMD) edellyttää mahdollisimman suoraa suuntausta (R > 2 500 m) jakäytännössä ei-kuperaa tasausta (päätöksentekonäkemävaatimus).

Päätien kaarevuutta voidaan lisätä liittymän sisällä päätien yleisgeometriansallimissa rajoissa, jolloin itse liittymäalue sijaitsee ja sille lähestyminen ta-pahtuu kaarevuudeltaan loivemmassa tienkohdassa.

(*) Moottoritiet on jaettu neljään typologiseen tyyppiin, joistatyyppejä MA ja MB käytetään valtakunnallisten yhteyksien ratkaisuissa jatyyppejä MC ja MD taajamaseudun omien sisäisten verkkojen ratkaisuissa.Lähemmin verkkosuunnitteluosa 3.2.

Moottoriteiden eritasoliittymät 29SUUNNITTELU

3 SUUNNITTELU

3.1 Suunnittelujärjestelmä

Moottoritien suunnittelutapahtuma on toiminnallisten ja fyysisten näkökohtienkiinteä kokonaisuus. Muista tieväylistä poiketen erittäin monet näkökohdat,kuten esimerkiksi opastus, tulevat vaikuttavana tekijänä mukaan jo verkonhahmotteluvaiheessa. Suunnittelu ei voi edetä puhtaan hierarkisesti, vaanvaiheita sitovat toisiinsa kriteerit kahdessa suunnassa (feed back). Niidenhuomioon ottaminen on kullekin suunnitteluvaiheelle yleinen onnistumisenedellytys.

Tässä tarkastellaan vain itse asiasisältöä, toiminnallisteknistä suunnittelu-prosessia, joka sisällytetään varsinaiseen projektiin, osallistumisjärjestelmiin,päätöksentekoon ja näistä vaiheista hallintoprosessinäkökulmasta annettui-hin ohjeisiin. Tarvittavat suunnittelun vaiheet, kriteerit ja tuotokset ovat seu-raavat (Kuva 14):

tieverkko moottoritiekorridoorissa--

eritasoliittymän yleissuunnitelmaeritasoliittymän detaljisuunnitelma.

--

Kuva 14: Moottoritiensuunnitteluprosessi

1

1

eritasoliittymän systeemikaavio

30 Moottoriteiden eritasoliittymätSUUNNITTELU

3.2 Verkkosuunnittelu

Moottoriväylä on oma toiminnallinen ja fyysinen kokonaisuus, jonka käyttöperustuu aina verkkotarkasteluun ja yhteyden kehittämisstrategiasta tehtyynpäätökseen. Kehittämisstrategia syntyy verkkotasoisen (korridoori-) suun-nittelun päätöksenä.

Yhteysluokituksen mukaan verkot voidaan jakaa kahteen ryhmään:1) ulkoinen verkko (valtakunnalliset ja seudulliset yhteystarpeet) ja2) taajaman verkko (taajamarakenteen sisäiset yhteystarpeet).

Moottoriteillä samoinkuin muillakin teillä on liittymäpolitiikka. Sitä tarvitaantarkoituksenmukaisen verkkokokonaisuuden luomiseksi, liikennevirtojen ho-mogenisoimiseksi ja moottoritien toiminnallisuuden takaamiseksi. Keskeinenkriteeri liittymäpolitiikalle on moottoritien asema tieverkossa (yhteystaso),joka säätelee integroimisastetta paikalliseen yleiseen liikenteenvälitystehtä-vään. Tarkasteluun on otettava kerrallaan riittävän pitkä yhteysjakso, jottahierarkisesti ylemmätkin tavoitteet pääsevät vaikuttamaan niin sijoitukseenkuin koko tiesysteemin toiminnalliseen ja tekniseen tasapainoon.

1

Taulukko 4: Moottoriteiden typologinen jako

MOOTTORITEIDEN TYPOLOGIA

A: Valtakunnalliset (maan eri osien / talousalueiden väliset)moottoritiet maaseutuosuuksilla. Sallittu nopeus yleensä120 km/h.

B: Valtakunnalliset moottoritiet kaupunkitaajamien ohitus-osuuksilla. Sallittu nopeus 100 - 120 km/h.

C: Moottoritie taajamaseudun tiestön runkoväylänä (kehä-ja sisääntulofunktio). Sallittu nopeus yleensä 80 - 100km/h (ympäristön sietokyky). Kaupunkimoottoritie 1 lk.

D: Moottoritie keskustojen syöttökehänä taajamaraken-teeseen kiinteästi integroituna. Ei kauttakulkuliikennet-tä. Sallittu nopeus yleensä 80 km/h. Kaupunkimootto-ritie II Ik.

Kaupunkimoottoritiet liittyvät valtakunnalliseen moottori-tieverkkoon tämän jakeluyhteyksinä.

-


Taulukko 5: Moottoriväylän ja sen typologisten tyyppien käyttö yhteysluokissaja verkoissa (Kaavioon voidaan sijoittaa myös muiden väyläluokkien typolo-giset tyypit)

Verkot ja typologiset tyypit

Ulkoinen verkko TaajamaverkkoTaajamatyypitTaajama-aluetyypitMaaseututyypit

Valtakunnallinen MA MBMol (Mol)

Seudullinen MA MB MCMB (MC) (MD)

Paikallinen MD

Suunnittelussa on varmistuttava ratkaisujen opastettavuudesta. Sekoittumis-ta (yleensä merkittävä vaikutus vasta alle 1000 m pituisilla toiminta-alueilla)ei sallita nopeilla (> 100 km/h) ajoradoilla. Opastusmahdollisuudet: ''Viitoitus''TIEL 2130007 osa 3C.

Liittymäväleille (Kuva 15) on kehitetty yleiset suositusarvot, jotka johtavathyvääri suunnitteluratkaisuun ja ovat yleensä liikenteen ja verkkoyhteyksienkannalta tyydyttäviä. Minimiarvot ovat arvoja, joissa lähestytään liittymäväli-kysymystä moottoritien normaaliratkaisujen käytön ja toimintavarmuuden ala-rajalle jo ilman liikennemäärätarkistusta. Poikkeuksellisen suuret kuormituk-set saattavat edellyttää perusratkaisuja monimuotoisempia eritasoliittymiä jasiten aina pitempiä sisäisiä ja ulkoisia toiminta-alueita. Nämä pidentävätalustavassa (verkko)suunnittelussa lähtöarvona käytettävää ''siltaväli''mittaa.Jatkuva minimien käyttö ei ole yleensä perusteltua eikä johda taloudelliseeneikä toiminnallisesti hyvään suunnitteluratkaisuun.

Verkot

Yhteydet

Moottoriteiden eritasoliittymät32SUUNNITTELU

Kuva 15: Moottoriteiden liittymäpolitiikka

Moottoritien liityntäliittymällä on yleensä aina myös verkollinen funktio eliperusverkon liittäminen (ei pelkkä maankäyttöyksikön palvelu). Liittymäväli-minimien mukainen suunnittelu ei edusta kokonaisuuden eikä keskeistentavoitteiden kannalta yleensä ''hyvää" ratkaisua. Kuvan 15 mukaiset etäisyys-mitat ovat käytettävissä normaalikuormituksen vallitessa.

Ohjearvoja tiheämpi liittymäkysyntä tulee ensisijaisesti pyrkiä purkamaanverkkotasolla. Sen jälkeen on käytettävissä systeemisuunnittelun tasoisiakeinoja. Nämä tulevat yleensä kalliiksi, ratkaisut ovat käyttäjän kannaltamonimutkaisia ja verkkokokonaisuus menettää selkeyttään ja taloudellisuut-taan, useinkin varsin paikallisluonteisten intressien vuoksi.

Systeemisuunnittelu3.3

Liittymän perusratkaisu, systeemikaavio (muoto ja perusmitoitus) tehdäänsamanaikaisesti ensimmäisten tieratkaisujen luonnostelujen (verkko- ja pää-suuntaselvitys) yhteydessä karkealla tasolla noudattaen kuitenkin toiminnalli-sia ja geometrisia perusperiaatteita. Systeemisuunnittelu on, erityisesti järjes-telmäliittymien osalta, vuorovaikutteista liikenteen, liikenteen ohjauksen(opastus) ja kaistakohtaisten ajoratatilojen suunnittelua. Opastuksen merki-tys ja mahdollisuudet löytyvät ohjeesta ''Viitoitus'' (TIEL 2130007, osa 3C).

Perustapauksen, normaalin liityntäliittymän tilantarve (kuva 16), eritasoliitty-män vaikutusalue sekundaaritiellä (kuva 17) sekä edellä esitetyt liittymäpai-kan päätien geometrialle asettamat vaatimukset ovat välttämättömiämaankäyttö- ja verkkosuunnittelussa hallittavia lähtökohtia. Monimuo-toisemmat tapaukset on aina erikseen luonnosteltava.


Kuva 16. Liityntäliittymän perusmitat ja tilantarve

Kuva 17: Eritasoliittymän vaikutusalue sekundaaritiellä

Moottoriliikennetie toimii kaksikaistaisten teiden tapaan hyvin vain liikennevir-ran ollessa ulkoisesti vain vähän häiritty, eli virrat ovat pitkämatkaisia. Tästäseuraa, ettei se sovellu taajamaverkon liikenneväyläksi, jossa virrat ovatyleensä lyhyitä, liittymäkuormitukset suhteellisen suuria kokonaiskuormituk-seen verrattuna ja liittymävälit ohjeiden alarajalla. Sen sijaan moottoriliiken-netie soveltuu ulkoisen verkon väylänä taajaman ohitusosuudella.


3.3.1 Periaatteet

Sekundaaritien typologia

Sekundaaritie on typologinen kokonaisuutensa, joka määrittelee eritasoliitty-män ramppien liittämistavan ja sitä kautta systeemikaavion. Erotetaan seu-raavat perustyypit:

vauhtiliittymä (2-ajoratainen tie)-"lohenpyrstöliittymä"-vapaatoimiset tasoliittymät (X- ja T-liittymät sekä rombisen liittymä-tyypin yksisuuntaisen rampin turvallisuuden kannalta ongelmallinen

-

liittymä)valo-ohjatut tasoliittymätkiertoliittymät.

--

Tärkeä rajaava kriteeri on kevytliikenteen järjestelyn taso sekä turvallisuus-kysymyksenä että teknisen toteutettavuuden kannalta. Tasoliittymistä annet-tuja ohjeita käytetään. Kevytliikenteen väylien luokitukseen /10, kuva 28/kytketyt nousuvaatimukset määrittävät "suojatievapaan" rombisen tyypin mi-nimikoon. Alikulkukäytävän korkeudelle asettaa mitan käytettävä kunnossa-pitotekniikka, joten se on määriteltävä. Kevytliikenneväylän periaatteellinensijoitus ja tekniset ratkaisut selvitetään systeemisuunnitteluvaiheessa, jolloinmyös kanta mahdollisiin bussipysäkkeihin jk-yhteyksineen on ratkaistava.

Rampit ja muut liittymän sisäiset ajoradat

Tieliikennelainsäädännössä nimitetään ramppeja liittymä- ja erkanemisteiksi.Tässä ohjeessa käytetään ammattikäytännön termiä ramppl. Ramppi onsiirtymäajorata, jolla hoidetaan tarpeellinen:

nopeudenmuutos (kiihdytys, hidastus ja pysähtyminen)korkeustasoero (rampin nimitysperuste)

--

varastoimistarve liikennevaloissa-muut eritasoliittymän sisäiset yhdystarpeet(mm. kokoojaramppi, bussipysäkkiyhteys).

-

Perustyyppiä monimuotoisemmassa liittymässä (> 4 ramppia) on erityisiäkokoojaramppeja. Lähekkäisiä eritasoliittymiä voidaan yhdistää toisiinsa ko-kooja-ajoradoilla. Kaksoismoottoritie on ratkaisu, jossa ulommat ajoradatmuodostavat liikenteellisesti ja teknisesti alemman hierarkiatason moottori-tien eräänlaisina jatkuvina kokoojaramppiajoratoina. Suomen suurtaajama-alueet ovat liian pieniä tämänkaltaiselle ratkaisulle.

Kaikille rampeille on ominaista 1-suuntaisuus, samoin kuin itse moottoritiel-le, koko pituudella sekundaaritien liittymästä alkaen/liittymään päättyen. Rat-


kaisu perustuu paitsi juridiseen lähtökohtaan, tavoitteeseen minimoida vää-rinajo ja tehdä liikenneympäristö yksinkertaiseksi käyttää. Sekundaaritienliittymäalue on myös ratkaistava periaattein, joka minimoi vastavirtaan ajonmahdollisuuden. Kaikki moottoritiellä liikennöimisestä annetut säännöksetovat voimassa rampeilla ja eritasoliittymän muilla yhdysajoradoilla.

Perusrampit ovat nimityksiltään- Suora, puolisuora ja epäsuora (silmukka).

Kuva 18: Ramppien perusmuodot /2/

3.3.2 Järjestelmäliittymät

Järjestelmäliittymässä on jokaiselle ajosuunnalle oma ramppinsa. Liittymä-yhteyksien tulee olla parillisia eli on taattava liikkumismahdollisuus suuntais-liittymässä kumpaankin ajosuuntaan. Yleisiä perustyyppejä ovat X-liittymä(8 yhteyssuuntaa), haarautuma (4, poikk. 2 yhteyssuuntaa) ja T-liittymä(4 yhteyssuuntaa).

Järjestelmäliittymät koostuvat: rampeista, ramppiajoradoista, yhdysrampeis-ta ja -ajoradoista sekä liittymis- ja erkanemisalueista. Näennäinen monimuo-toisuus kätkee yksittäiset osaratkaisut, jotka ovat kukin tarpeelliset näkökoh-dat huomioonottavia, selkeitä ja turvallisia. Ratkaisun tulee aina ensisijaisestiperustua liikenteellisiin ja ajosuoritusnäkökohtiin. Oheiset kuvat 19 ja 20esittävät muunnelmia perinteisestä X-liittymästä, neliapilasta ja suuria liiken-nemääriä varten suoria ja puolisuoria yhteyksiä sisältävistä tyypeistä. Kaikillenäille on ominaista liikenteellinen lähtökohta ja toteutus.


Kuva 19: Neliapila ja muunnelmia /2/

Kuva 20: Suuntehoisia järjestelmä liittymätyyppejä /2/

SUUNNITTELUPERIAATTEITA:

päätie-ehto (reitti) määrittelee verkollisen perusmuodon (haarautu--mat ja ''kulmat'')ramppien nopeustasotavoite ja liikennemäärä määrittelevät sil-mukkaramppien käytön. Suoran ja puolisuoran rampin turvallinenkäyttönopeus on yleensä > (60)70 km/h. Haarautumissa tavoite on> 100 km/h, jos haarautuvan tien sallittu nopeus on 100 - 120 km/h,

-

-muulloin 80 km/hsilmukkarampin (säde R 40 ... < 80 m) käyttö rajautuu lähinnä no-- -peustasoltaan toisarvoisille ajosuunnille. 2-kaistaista silmukkaramp-pia ei tule käyttää

37Moottoriteiden eritasoliittymätSUUNNITTELU

neliapilaa ei tule käyttää moottoriteiden välisenä tyyppinä. Se so-veltuu korkeintaan moottoritien ja 2-ajorataisen päätien väliseksiratkaisuksi. Tällöin saattaa olla, jos nopeustaso ja kuormitukset sal-livat, mahdollista karsia kokoojaramppeja sekundaaritieltäjärjestelmäliittymien kokoa moottoritien suunnassa osoittaa ne-liapila, jonka rakenteellinen kokonaispituus moottoritiellä on > 3km. Kuva 21. Pituus määräytyy yleensä tarvittavasta 2-kaistaisestaliittymis- ja erkanemistekniikasta ja vastaavasta opastuksesta

-

-

jos järjestelmäliittymään yhdistetään liityntäliittymän ramppeja,näitä käsitellään mo-tiejärjestelmän kytkentöinä. Ne erkanevat/liit-tyvät oikealta/oikealle perussääntöjen mukaan.

-

Kuva 21: Neliapila. Periaate ja koko.

Haarautuma ilman toista liittyvää suuntaa johtaa epäselvään moottoritiever-kon käyttöön ja liikenneturvallisuuden kannalta vaarallisiin ajosuorituksiin(keskialueen käyttö U-käännökseen). Alempiasteinen yhteys (ei mo-tie) eikorvaa verkkotasoista järjestelmäpuutetta (T-yhteystarve).

Kuva 22: Haarautuma ja suuntien lisäys (-> T-liittymä)


Haarautumassa tulee kaarevuuden riittää alistetussa suunnassa lähes alen-tumattomalle ajonopeudelle (R > 700 m/100 ... 120 km/h, ja R > 350 m/80- -km/h).

Trumpettityyppiä käytetään moottoriteiden T-liittymässä. Yhteyksien hierar-kiavaatimusten vuoksi yleensä sopivampi on kaksoistrumpetti. Kuva 23.

Kuva 23: Trumpettijärjestelmäliittymänä /2/

Trumpettityyppiä käytetään jonkin verran muiden teiden T-liityntäliittymänämoottoritielle. Tyyppi on hankala opastuksellisesti ja verkkorakenteen vuoksi,koska liittymä tuloteineen on moottoritiejärjestelmän osa. Verkkokokonaisuussaadaan esille liittämällä tulotie perusverkkoon T-liittymällä (esim. Drägsbynetl.). Tekninen ratkaisu (silmukan säde) on yleensä kooltaan minimiluokkaa.

Kuva 24: Trumpetti liityntäliittymänä /2/

Trumpettiliittymän geometriseen ratkaisuun liittyy keskeisesti näkemäolosuh-teet. Puolisuoran yhteyden kaarevuuden tulee pysyä vakiona (samalla tämänajosuunnan säteen minimiarvo) risteyssillan kuperalla osuudella. Liittymääntulo järjestetään vastakaaren avulla kaarevuuden ja sen muutoksen korosta-miseksi ja nopeuden alentamiseksi.


Kuva 25: Trumpetin geometrian periaate

Liityntäyhteyksien järjestäminen järjestelmäliittymän yhteyteen onnistuu lii-kenneteknisesti ja ajajan kannalta selkeästi käytettäessä annettuja ohjeita.Sekundaaritien kannalta on luotava normaalia liityntäliittymää vastaava ra-kenne. Lähinnä piirroksessa sekavalta vaikuttava kokonaisuus voidaanmaastonmuotoilun ja istutusten avulla lohkottaa toiminnallisiin osiin ja häivyt-tää ''tarpeeton''. Yhdistelmää käyttämällä saadaan tiiviimpi verkon kokonais-rakenne ja vältytään liityntäyhteyksiä varten usein esitetystä ''helposta'' rat-kaisusta, jossa perusverkko hajoitetaan tunnistamattomaksi renkaaksi useinepuoliliittymineen järjestelmäliittymän ulkopuolella. Tämä ei ole suotava ratkai-su varsinkaan, jos liitettävät tiet ovat perusverkon (paikallisia) runkoväyliä.Esimerkkinä haarautumaan yhdistetty liityntäliittymä. Kuva 26.

Kuva 26. Liityntäyhteydet järjestelmäliittymässä (Haarautuma)

Y-liittymässäkin tulee aina jonkin suunnan olla jatkuva (pääreitti) läpi liittymä-alueiden. Liittyvien haarojen keskinäinen hierarkia riippuu verkkosuhteista.Käsikirjoissa liikkuu runsaasti tässä suhteessa epäjohdonmukaisia systeemi-kaavioita, jotka eivät ole toteuttamiskelpoisia.


Kuva 27: Y-liittymän alistussuhteet

Järjestelmäliittymissä joudutaan kaistatasapainon ja kaksikaistaistenramppiajoratojen vuoksi muodostamaan/purkamaan näitä kaksikaistaisialiittymäteitä. Ratkaisuperiaatteet mittoineen kuvien 28, 29 ja 30 mukaiset.Yläpuolinen opastus ja ajoratamerkinnät ovat kiinteässä yhteydessä ajorata-pintojen ja kaistojen käsittelyn kanssa. Kerrallaan saa pääajoradalta vähen-tää vain yhden kaistan.

Kuva 28: 2-kaistainen erkaneminen ja kaistajärjestelyt

2-kaistainen liittyminen ratkaistaan kuvan 29 mukaisesti. Liittymisalueella eisaa olla "Ieft merge"- ratkaisua (vasen liittyvistä kaistoista liittyy kiilamaisenaja häviää), joita esiintyy käsikirjoissa.

Kuva 29: 2-kaistainen liittyminen

Taajamaverkossa (Tyyppi MD) voidaan joutua kaistojen vähentämiseen linjal-la. Tämä voi tapahtua liittymisen vaikutusalueen jälkeen kuvan 30 mukaan.

Moottoriteiden eritasoliittymätSUUNNITTELU

41

Kuva 30: Kaistan vähentäminen liittymän jälkeen

Pitemmän taajamatiejakson (MC) vakioiduksi yleisratkaisuksi on esitettykuvan 31 mukaista kaistajärjestelyä. Tavoitteena on pääajoradan liikenteenhäirinnän minimointi ja lisäjouston saaminen erkanemis-/liittymistapahtumientoteuttamisajankohdalle. ''Vakiointi'' kuvaa yleistä ajajan toiminnan helpotta-mispyrkimystä, joka on läpimenevä ajatusmalli moottoritieympäristössä.

Kuva 31: Kaupunkimoottoritie vakioitu ratkaisuehdotus (USA)

3.3.3 Liityntäliittymät

Liittymätyypin valintaan vaikuttavat tärkeysjärjestyksessä:

liitettävän tien typologia-o liikenneympäristön jatkuvuuso liittymien liikenteellinen toimintaperiaateo nopeustasoo ajoratojen määrä

liikennemäärät-

käytettävissä oleva tila ja maasto.-

Kussakin liikenneympäristössä on käytettävä siihen ympäristöön tyypillisiäratkaisuja, joissa on voimassa normaalit ajosäännöt (esim. liittymäsaarek-keen oikealta puolelta ajo). Maaseutuolosuhteissa on periaatteessa vainnäitä tulpallisia T-liittymiä.

Eritasoliittymän ramppien sekundaaritien puoleinen pää on orientoinnin kan-nalta vaikea, koska kääntymissuunnat moottoritielle poikkeavat usein ''tavoi-teilmansuunnasta''. Havaintokapasiteetin rajallisuuden vuoksi virheajon mah-dollisuudet lisääntyvät. Näistä vaarallisin on rampille tai jopa moottoritielleasti vastavirtaan ajo. Liikenneteknisin ratkaisuin tulee mahdollisimman pitkäl-le päästä ''automaattiseen'' turvallisuuteen.


Liityntäliittymiä on kaksi perustyyppiä:rombinen-puolineliapila.-

Rombinen liittymä

Rombisessa liittymässä (Kuva 32), jossa on vain suoria ja puolisuoria ramp-peja, muodostuu yksisuuntaisten ajoratojen liittymiä. Nämä eivät ole tyypilli-siä maaseutuolosuhteissa, jolloin tyypin sallima väärinajomahdollisuus Ii-sääntyy. Liittymätyyppi soveltuu kaupunkiympäristöön, jossa yksisuuntaisuuson tavanomaisempaa. Poikkeuksellinen risteilysuhde, moottoritie ylhäällä,soveltuu huonosti rombiseen tyyppiin, koska rampit ''sukeltavat'' ilman kaare-vuutta. Rampin lisäpituuskaan ei auta optista ohjausta.

Kuva 32: Rombinen eritasoliittymä /3/

Turvallisuusongelmia tulee myös suppeissa ratkaisuissa siltarakenteidenmuodostuessa helposti näkemäesteiksi rampilta tultaessa. Silta- ja kaidera-kenteiden muotoilulla voidaan ongelmaa vähentää.

Liittymän leveys (seisviivojen etäisyys) vaikuttaa valo-ohjausjärjestelmään,ajokaistojen määrään sillalla (0 ... 2 lisäkaistaa) ja mahdollisuuteen täydennys-rakentamiseen. Vaihtoehtojen arviointi ja käyttö on seuraava:

tavanomainen (conventional) maaseutuliittymä tavoitteena välttää-sillan lisäkaistat: Leveys noin 350 mkokoonpuristetussa (compressed) ratkaisussa ryhmityskaistat va-semmalle limittäin: Leveys nopeilla teillä noin 220 - 240 m, hitaam-milla noin 180 m. Valo-ohjaus voi olla yhteenkytkemätön, ajoneuvo-

-

ohjattutaajamissa käytetty suppeampi ratkaisu: Leveys noin 150 m. Alueel-liseen liikennevalo-ohjaukseen liitettynä ei edullinen ratkaisutiukka taajamamitoitus (TUDI, Tight Urban Diamond Interchange):Leveys 70 - 105(120) m on suositeltavin kaksitasoinen eritasoliitty-mä katuverkkoon. Ehtona on yhteenkytketty alueellinen liikenneva-lo-ohjausjärjestelmä.

-

-


Rombinen liittymä sopii hyvin yksisuuntaisten reunakatujen (frontage road)kanssa. Kuva 33.

Kuva 33. Rombinen liittymä ja reunakadut /3/

Ruutukaavan (yksisuuntaisten katujen) katupari liitetään moottoritiehen jae-tulla rombisella liittymällä (Split diamond). Kuva 34. Kapasiteetti on ta-vanomaista suurempi.

Kuva 34: Katupari ja jaettu rombinen liittymä /3/

Puolikas rombisesta liittymästä, suuntaisliittymä (Kuva 35), soveltuu taaja-ma-alueella maankäyttöyksikön perustelemaksi lisäliittymäksi. Suuntaisliit-tymässä voi käyttää myös silmukkaramppia. Kaksi itsenäistä, vierekkäistäsuuntaisliittymää asettaa opastukselle ja katuverkolle erityisiä vaatimuksia.Vielä suurempi orientointiongelma syntyy, jos runkoyhteydet jaetaan kahdek-si puoliliittymäksi (järjestelmäliittymää kiertävä syöttörengas). Selvästi ver-kollisen liityntäliittymän tulee mahdollistaa kaikki ajosuunnat.

Kuva 35: Suuntaisliittymä


Viimeinen tulokas rombiseen liittymäperheeseen on SPUI (Single PointUrban Interchange). Kuva 36. Se perustuu poikkeuksellisiin tasoliittymärat-kaisuihin, vaatii suuren tilan (lähes 100 m leveä, koska vasemmalle kääntymi-nen tapahtuu nopeasti ajettavissa kaarteissa R > 70 m).-

Kuva 36: SPUI Kuva 37: SPUI ja reunakadut

Kevyen liikenteen sujuvat ja turvalliset järjestelyt ovat osaksi mahdottomiatavoitteita, varsinkin kun osa liikennevirroista on valo-ohjaamattomia. Ratkai-su, jossa päätie on yläpuolella, edellyttää sillassa koko tasoliittymäalueenylittävää silta-aukkoa. Aukon mitta on > 60 m. Sillan rakennekorkeus on lähes3 m. Ratkaisuja on (kesä 1992) valmiina noin 40 kpl. SPUI voidaan ratkaistamyös reunakatujen kanssa. Kuva 37.

Perusverkon tien T-liittymä moottoritiehen tehdään luontevasti rombisenakäyttäen perusverkon suunnitteludetaljeja. Takaramppien porrastus selven-tää risteysajoa. Huonompi yleisratkaisu on yhden silmukkarampin käyttöönperustuva tyyppi. Se on ratkaistava paluuajo mahdollistavana.

Kuva 38: Rombinen T-liittymä ja muunnelmat /2/

Moottoriteiden eritasoliittymätSUUNNITTELU

45

Puolineliapilatyyppi

Puolineliapilan (Parclo = partial cloverleaf) perustyypissä on 4 ramppia kah-dessa neljänneksessä (silmukka ja suora ramppi parina tyypit A2 ja B2).Merkittävä etu on se, että sekundaaritielle muodostuu normaalit liittymät:Kaksi tavallista T-liittymää liikenteenjakajakorokkeineen. Silmukat voivat ollajoko liittyvälle (A) tai erkanevalle (B) liikenteelle. Nimitunnus kuvaa silmukoi-den sijaintia risteyssillan suhteen (A = Advance, B = Beyond).

Kuva 39: Puolineliapilatyypit /3/

Silmukoiden sijainti ristikkäisissä sektoreissa parantaa sekundaaritien toimin-taa. Vaikeassa maastossa (vesistö, rautatie, maankäyttö) on pakko käyttäämuuten ei-suositeltavaa tyyppiä, jossa rampit ovat samalla puolella sivutietä(AB).

Puolineliapilatyypin valinta on osaksi ristiriitainen. Erkaneva silmukka onasianmukaisestikin suunniteltuna tilankäytön ja matkan lisääntymisen välttä-miseksi (pieni säde, yleensä R < 60 m), ajodynaamisesti jonkin verran hankalaraskaalle liikenteelle. Liittyvässä silmukassa on sekundaaritiellä epäloogisiakääntymissuuntia.

Maaseutuolosuhteissa tulee liikenneympäristön (typologian) vuoksi pyrkiäratkaisuun, joka toimii pisimpään liikennevaloitta tai voidaan kehittää hukka-kustannuksitta sellaiseksi (B4).

Puolineliapila soveltuu rombista paremmin tapauksiin, joissa joudutaan poik-keukselliseen risteilysuhteeseen, moottoritie ylhäällä. Rampille saadaan sel-vä kaarevuus ennenkuin profiilin kupera pyöristys aikaa. Erkaneva silmukka(Parclo B) soveltuu korkeine näkemävaatimuksineen lähinnä oikealle kaartu-vaan ja laskevaan tienkohtaan, jolloin rampilla ei tarvita merkittävää kuperaapyöristystä.


Perustyyppejä suurempitehoisia ovat 6-ramppiset ratkaisut (A4 ja B4). Kuva40.

Kuva 40: 6-ramppiset puolineliapilat /3/

Näillä tyypeillä on korvattu moottoriteiden ja pääkatujen välisiä tehottomia jatarpeettomiakin neliapiloita. Nämä edustavat SPUIn kanssa. tehokkaimpia2-tasoisia eritasoliittymätyyppejä. Tyyppi A4 sopii taajamaväyläolosuhteisiin(lähes) pakollisine liikennevalo-ohjauksineen, mikä on otettava huomioonerkanemisramppien pituuksissa. Tyypin B4 etuja edelliseen verrattuna ovatmm. väärinajomahdollisuuden täydellinen eliminointi ja luonnolliset ajosuun-nat. Moottoritieltä poistuvan liikenteen jatkuva eteneminen sekundaaritielläon etu tälle liikennesuunnalle. Tyyppi sopii ''tie''olosuhteisiin.

Toisaalta moottoritien liittymisalueen toiminta olisi edullisempaa liittyvän lii-kenteen ollessa valo-ohjaamaton satunnaisvirta samoinkuin moottoritienkinliikenne on (A4). Liikennevalot aiheuttavat liittymisrampille tiheän ajoneuvo-lautari, jolla on vaikeuksia liittyä moottoritieliikenteeseen tätä häiritsemättä taihäiriintymättä itse. 1

Muita tyyppejä

Kiertoliittymän käyttöön perustuvia sekoittumisliittymiä on käytetty niissämaissa, joissa kiertoympyrä on ollut tavanomainen liikennetekninen perusrat-kaisu. Kolmitasoisena sitä on käytetty erittäin suurikokoisena myös moottori-teiden järjestelmäliittymänä. Kuva 41.

Kuva 41: Sekoittumisliittymä. 2- ja 3-tasoiset /3/


3.3.4 Ylitiheän liittymävälikysynnän ratkaiseminen

Paineet suositeltuja minimejä lyhyempiin eritasoliittymäväleihin johtuvat erilli-sistä uusista maankäyttökohteista, olemassaolevasta verkosta tai virheellisinja vajain liikenneteknisin perustein tehdystä verkkosuunnittelusta. Verkonyhteysluokitus, toiminnallinen luokitus ja käytettävät typologiset ratkaisut ovatmaankäyttö- ja verkkosuunnittelun lähtökohtia.

Käytännön ongelmia on pyrittävä ensisijassa ratkaisemaan verkkotasonmuutoksin. Toissijaisesti liian tiheä liittymiskysyntä ratkaistaan eritasoliitty-män systeemisuunnittelun keinoin. Käytettävissä ovat mm:

liittymien paikalliset yhdistämistekniikatristikkäisrampitkaksoisjärjestelmät.

---

Yhdistetyt liittymät

Perusongelma, sekoittumisalueen muodostuminen moottoritielle, vältetäänkokoojarampin avulla. Yhdistetty liittymä toimii moottoritien suhteen yhtenäliittymänä eli yhden erkanemisalueen periaatteella, ellei perättäisten erkane-misnokkien välimatkaehtoja (moottoritiet typologiatyypeittäin 1,5/1,5/1,0/0,6km liittymispolitiikan mukaan) voida toteuttaa.

Kahden lähekkäisen erkanemisen vaatimus johtaa korkealuokkaisilla mootto-riteillä (ulkoisen verkon yhteystaso ja taajamaverkon runkoväylätaso) pitkiinkaksiajorataisiin kokoojaramppeihin ja epähavainnolliseen kokonaisrat-kaisuun. Ei suositeltava ratkaisu.

Kuva 42: Liittymien yhdistämisperiaatteita.


Kokoojarampeilla syntyy ''vaihtorampin'' (ajoradalta toiselle siirtyminen, silpramp) vuoksi vasemmalta liittymisiä ja erkanemisia. Nämä ovat vastoin ylei-siä toiminnallisia periaatteita ja sellaisina turvattomia ja ajoradan liikennevir-toja häiritseviä. Muulloin, paitsi kun sekoittumisalue voidaan sen lyhyydenvuoksi purkaa ilman kaistatasapainoa, on kaistatasapaino järjestettävä. Ajo-radan kaistakaaviosta on tällöin löydyttävä läpimenevä(t) jatkuva(t) kaista(t)ja vasemmalta liittyminen korvattava jatkuvana lisäkaistana.

Kuva 43: Vaihtorampin (slip rampin) kaistajärjestelyjä kokoojarampilla

Vaihtorampin kytkentä kokoojaramppiin, noudattaa normaaleja erkanemis-/liittymisalueiden suunnitteluohjeita ''vasenpuolisiksi'' käännettyinä. Tämä jaajoratojen erottamisvaatimus vaihtoalueella onnistuvat kuvan 44 mukaisillamitoilla. Kaiteen ohjaava näkövaikutus katsotaan saavutettavan vasta vähim-mäispituudella 40 m. Samat periaatteet ovat voimassa tavanomaisten ramp-pien välisissä vaihtorampeissa, nopeustason sallima toiminta-alueiden lyhen-tämismahdollisuus hyväksikäyttäen.

Kuva 44: Vaihtorampin (Slip ramp) mitoitus


Kokoojarampille syntyvän sekoittumisalueen sijaan käsikirjoista löytyy ratkai-suksi ristirampit. Ne on todettu onnettomuusherkiksi niissä yleensä äärim-

Ei suositeltava käytettäväksimilleen tingittyjen suuntauselementtien vuoksi.kaavion (kuva 45) mukaisessa tarkoituksessa ilman alustavaa teknistä suun-nittelua.

Kuva 45: Ristirampit

Esimerkin mitat koskevat vaakasuoraa tieosaa. Siltaväliin vaikuttavat päätienkaltevuus ja keskinäiset risteilysuhteet joko pidentävästi tai lyhentävästi.

3.3.5 Moottoritien pääte

Moottoritien supistaminen moottoriliikennetieksi (Mol) ja mahdollinen senjäl-keinen lopettaminen tulee tehdä väliaikaisratkaisunakin turvallisuus ja sel-keys tavoitteena. Kaventamista ei saa yhdistää eritasoliittymään. Opas-tuksen väärinymmärtämisen välttämiseksi eri toiminta-alueet ja opastus onporrastettava riittävästi. Ratkaisun tulee sallia tien kummassakin ajosuun-nassa jatkossa sallittu nopeustaso. Työmaatasoisissa tilapäisissä järjestelyis-sä voi käyttää lyhyempiä muutosalueita ja alempia sallittuja nopeuksia lisätyinopastein ja tiemerkinnöin niin, että näkeminen on mahdollista myös öiseenaikaan.

Kuva 46: Moottoritien pääte


3.4 Liikenneprosessi

3.4.1 Virtateoriat

Moottoriteiden ja niiden eritasoliittymien mitoittaminen ja toimivuuden tarkas-telu, kuten yleensäkin liikenteen käsittely, on perusteiltaan muuttumassa.Tämä johtuu ennen kaikkea teoreettisen tutkimuksen paneutumisesta virransisäisiin lainalaisuuksiin tavanomaisten määrien mittausten lisäksi. Uusiamitoitustaulukoita jouduttaneen vielä odottamaan vuosiakin. Seuraavassatarkastellaan suunnitteluohjeen luonteesta poikkeavasti teoreettisia perustei-ta, koska ne edistävät omakohtaista ajattelua ja toimintaa.

Liikenne on prosessi, jossa edeltävä tila vaikuttaa nykytilaan ja tämä vuoros-taan seuraavaan. Liikenteellisen toimivuuden kannalta ovat keskeisiä käsit-teitä nopeus-liikennemääräsuhde ja tungostumis-palautumisprosessi. Käyn-nissä olevaa muutosta kuvaavat liikenteen perusyhtälön, liikennemäärä-ti-heys, kuvaajan muodot. Kuva 47. Näistä ylösalainen paraabeli (U) on perin-teinen, johon mm. HCM-85 mitoitus- ja palvelutasotekniikka perustuu. Kilpai-levia teorioita edustavat ylösalainen V, käännetty X ja epäjatkuva käyräpari.Uudemmat tutkimukset osoittavat nopeuden ja liikennemäärän välillä olevanlineaarisen tai kaksoislineaarisen suhteen maksimivälityskykyyn saakka. Li-neaarisuhdetta kuvaa liikennemääräfunktion vasen nouseva suora haara.Taite peruskuvaajassa merkitsee toiminnallista epäjatkuvuutta.

Kuva 47. Liikennemäärä/tiheys- teoriat /4/


3.4.2 Toimivuustavoitteet

Keskeisten liikenneväylien, kuten moottoriteiden, suunnittelu- ja tarkastelukri-teerinä tulee käyttää pääajoradan luotettavaa toimintaa kaikissa normaa-leissa kysyntätilanteissa. Tämä edellyttää liikennekysynnän nykyistä parem-paa tuntemista. Toimintapolitiikkana se tarkoittaa ylisyötön ja siitä aiheutuvanliiallisen tihentymisen seurauksena aiheutuvan nopeuden ja liikennemääränlaskun välttämistä. Tarkastelu pohjautuu siten uudempaan liikenneteoriaan jaliikenteen prosessiominaisuuksiin.

Tungostumiskierteen välttäminen on ehdottoman tärkeää, koska tungos joh-taa ajoratatilan tehottomaan (*) käyttöön. Tämä alentunut toimivuustilajatkuu moninkertaisesti sen ajan, minkä laskennallinen ylisyötön purkaminenkestäisi. Pitkälle kehitetyt tasapaino/optimointi-verkko-ohjelmat (''ekvilibrium''-periaatteelle rakennetut) eivät harvoja poikkeuksia lukuunottamatta vielä kä-sittele liikennettä prosessina eivätkä ota huomioon häiriön synnyn aikaistavälitöntä toiminnan muutosta (alempi nopeus, hiukan alentunut välityskyky),seuraavaa syvempää muutostilaa (nopeuden ja välityskyvyn romahdus) japitkään kestävää palautumista luontaiseen liikennevirran tilaan (nopeus alku-peräinen).

3.4.3 Pullonkaula

Tekninen pullonkaula (kapea tai kaventunut tienkohta) muodostaa tienkoh-dan, jonka liikenteellinen mekanismi on selkeä. Toiminnassa erotetaan sel-västi kolme eri tilaa:

normaali liikenne, jossa nopeus on vain vähän jos lainkaanliikennemääräriippuva

-

Jonoutunut tilanne aina pysähdyksiin saakka (within the queue)jonon purkaustila ja purkautumisvirta (queue-discharge-flow).

--

Kaventumisen aiheuttama häiriö (alentunut purkausvirta/kaista) kasvaa ka-vennussuhteen mukaan. Välityskykynä voidaan pitää 1300-1500 ajon/kaista.

3.4.4 Varausosuus (occupancy) liikenteen kuvaajana

Liikenteen toiminnalliset tilat sijoittuvat liikennemäärä/varausosuus(**) akse-listossa selkeisiin alueisiin. Kuvat 48 ja 49. Edellinen kuvaa tienkohtia, joissaei esiinny toistuvia tungoshäiriöitä, jälkimmäinen pulionkaulajaksoisen tienliikennettä. Liikenteellinen tila voi löytyä ajassa, paikassa tai virrassa.

(*) Tehokkuuden yksikkö on ajon.km/kaistakm x T.Varausosuus (occupancy), yksikkö %, tarkoittaa sitä aikaosuutta kokonais-ajasta, jonka tienkohta (mittausanturi) on ajoneuvojen varaama.

(**)


Tilapisteiden toiminnallinen merkitys selviää kuvissa olevien alueiden (Area)avulla. Kaavioita voidaan käyttää tällöin liikennetilan häiriöiden tulkintaan jaetsintään.

Kuvassa 48 alueiden välinen viiva

LUD tarkoittaa tungostuneen ja tungos-turnattoman tilan rajaa (Lower bound of

-

Uncongested Data),Ocrit kriittistä varausosuutta (O critical)Vcrit kriittistä liikennemäärää (V critical)

Kuva 48: Liikennevirran ominaisuudet Satunnaiset häiriöt /5/ Viivat jakavat kentän alueisiin (Area)

Area 1 tarkoittaa tungostumatonta-liikennettä.Area 2 tarkoittaa erästä tungostyyppiäArea 3 tarkoittaa syvää tungostilaaArea 4 lievempää tungostilaaKuvan 49 alue 4 kuvaa pullonkaulan ai-heuttamaa purkausvirtaa (QDF, queuedisharge flow. Rajaviiva LQDF).

Kuva 49: Liikennevirran ominaisuudet. Toistuva (pullonkaula) häiriö /5/

----

--


3.4.5 Liikenteen tila aikasarjana

Kuva 50. Tilamittaukset aikasarjana, 3-k mo ajon./h /6/

Tilan aikasarjapisteet muodostavat tyypillisesti kuvan 50 mukaisen pistejou-kon. Kun näistä lasketaan liukuva tuntikeskiarvo, tulee esiin käytäntöä jaelpymisen hitautta kuvaava käyrä. Kuva 51.

Kuva 51: Liikennetila prosessina /5/

Liikennetilanteen vuorokautista aikasidonnaisuutta vapaissa nopeusolosuh-teissa (Saksa) osoittaa kuva 51, jonka mukaan nopein liikennetilanne (1000 -1500 ajon/ajorata) koostuu varhaisaamun kulkijoista. Yö- ja päiväliikenneovat ajankohdasta/liikennemäärästä johtuen hitaampia. Ilmiö on tuttu myösSuomessa.

Kuva 52: Nopeuden aikasidonnaisuus


3.4.6 Välityskyky ja palvelutaso

Viimeaikaisissa tutkimuksissa on saatu korkeita välityskykyarvoja. ''Normaa-leja'' 15 min rate-arvoja (*) ovat noin 2200 ajon/h ja kaista. Kuva 53. Kuvassavertailu HCM-käyriin.

Kuva 53: Tyypillinen mittaustulos /7/

Liikenteellisen toimivuuden peruskriteeriksi on HCM:n uudistuksessa (92-)otettu tiheys (ajon./km). Tiheyden käänteisarvo on mitta ajoneuvoväli + ajo-neuvon pituus. Ajajan havainnoima tilaindikaattori on ajoneuvoväli eli etäi-syys edelläajavan takapuskuriin. Se yhdessä nopeustason kanssa ohjaaajajan ajopäätöksiä ja edellä ajavan ajoneuvon seuraamista.

Palvelutasorajat (LOS: A-E) ilmoitetaan tiheyden (ajon./km) avulla. Kaavaliikennemäärä = nopeus x tiheys sitoo perustekijät toisiinsa. Liikennemääräilmoitetaan yleensä arvona 15 min rate/hay (*). Moottoriteiden palvelutasoku-vaaja raja-arvoineen uudistetussa muodossaan (HCM 94) esitetään kuvassa54. Vapaa nopeus palvelutasotavoitteena sidotaan yhteysluokitukseen.HCM:n liikennetilatarkastelu on toistaiseksi staattinen eikä käsittele tungostu-mis-/purkautumisprosessia. Näitä kosketellaan jaksossa 3.4.5 ja 3.4.7.

Moottoriteiden palvelutasojen A-D sanalliset tilakuvaukset vastaavat aikai-sempia kuvauksia, jolloin D vastaa yleisesti käytännöllistä kapasiteettia (kuor-mittunut, mutta vakaa). Häiriöitynyt tila E on yleensä lyhytkestoinen siirtymä-vaihe tilaan F (stop-and-go), eikä epämääräistä, käytännön kannalta tarpee-tontakin rajaa E/F aina esitetä (vrt. 3.5.3).

4-kaistaisen moottoritien linjaosuuden välityskyvyn normaaliarvoksi esitetään(HCM 92-) 2.200 hay (15 min. rate)/h. Sen soveltuvuutta suomalaisiin olosuh-teisiin ei ole selvitetty.

(*) Esim. 15 min rate-arvo tarkoittaa 4 x 15 min havaintoarvo.


Kuva 54: Uusittu HCM Moottoritiet palvelutasot ja tiheyden raja-arvotajon./km /8, muistiinpanot/

3.4.7 Kysyntä ja tarjonta

Edellä oleva liikenneteoreettinen tarkastelu voidaan tiivistää tietyn kysyntäti-lanteen toimivuustarkasteluksi. Kysyntäfunktion q = f (t) ja liikenteenvälitysky-kyfunktion p = f(t) yhteisvaikutus on keskeinen suunnittelu-, mitoitus- ja liiken-netilan laadun/luotettavuuden kriteeri. Tarkastelu suoritetaan aina suuntaislii~kennettä käsitellen. Käytetään korkeintaan 15 min rate-arvoja. Tiejaksonliikenteen päivittäisiä kysyntäfunktioita ja purkautumisvirtaa ei yleisesti ottaentunneta. Kuva 55 osoittaa prosessin periaatetasolla. Laskentoja varten tarvi-taan funktiot ja lukuarvot.

Kuva 55: Kysyntä ja välityskyky liikenneprosessissa


Liikenteellinen mitoitus3.5

3.5.1 Toiminnallinen yleistavoite

Eritasoliittymän ramppiyhteyden välityskykyyn vaikuttaa rampin ja sekundaa-ritien liittymän liikennetekninen ratkaisu, rampin nopeutta alentava geometriaja liittymis-/erkanemisalueen kaistajärjestely. Kunkin näistä kolmesta toimin-ta-alueesta tulee olla erikseen toimiva. Turvallisuuden ja päätien toimivuudenkannalta on huolehdittava siitä, ettei erkanemisrampilla muodostu sellaisiajonoja, jotka edellyttävät hidastamista tai pysähtymistä moottoritien ajoradal-la. Tasoliittymistä annettuja ohjeita voidaan sellaisenaan käyttää sekundaari-tien ja rampin välisen liittymäpaikan toiminnan arviointiin.

Moottoritien ja varsinkin liittymisrampin välinen toimivuus riippuu paitsi liiken-nekysynnän suuruudesta myös moottoritieajoon tottumattomien määrästä jayleisestä, opitusta ajokäyttäytymisestä. Lainsäädännön (*) tulkinta ja valvontavaikuttavat myös eritasoliittymän toimintamahdollisuuksiin ja -tasoon. On il-meistä, että tiestön tehokkuuteen pyrkivä ajokäyttäytyminen tulee tavaksiennen laillistumistaan.

Liittymisprosessi on luonteeltaan toispuolista sekoittumista. Se, samoinkuintavanomainen sekoittuminen muodostuu perättäisistä toiminnoista, jotka ku-kin vaativat toiminta-aluepituutta. Voidaan erottaa maalikärjen jälkeen seu-raavat prosessivaiheet: aukon etsiminen, nopeuden hienosäätö, kaistan vaih-to ja ajoneuvovälin sopeuttaminen ''normaaliksi'' Liian lyhyiksi pakottuneetaikavälit (ylitiheys) eivät ole pysyviä ja muodostavat toiminnallisen ongelma-lähteen.

3.5.2 Liittymis- ja erkanemisalueen välityskyky

Uusimpien tutkimusten mukaan (TRB: HCM:n uusiminen) toimivuus määrit-tyy rampin ja kahden oikean puolisen kaistan (kaksikaistaisella ajoradallakoko ajoradan) liikennemäärän perusteella (15 min. rate). 3- ja 4-kaistaisiaajoratoja varten on kehitetty (USA) jakaumafunktiot kaistojen 1 ja 2 liikenne-määrän summan laskemiseksi poikkileikkauksen liikennemäärän ja ramppilii-kenteen funktiona. Niiden soveltuvuutta Suomen oloihin ei ole tarkistettu.

(*) Tieliikenneasetuksen 1-7 § määrää: Moottoritiellä on ajoneuvoa kuljetetta-va eniten oikealla vapaalla ajokaistalla. Milloin ajokaistat on opastusmerkeinosoitettu tarkoitetuksi kukin tietylle liikennesuunnalle, kuljettaja saa kuitenkinkäyttää olosuhteisiin ja matkan jatkamiseen parhaiten soveltuvaa ajokaistaa''


Karkeana arviona 6-kaistaisille moottoriteille voidaan pitää reunakuormituk-sen osuutta 60-70 %. Merkittävä käyttäytymisperusteinen tekijä useampikais-taisilla ajoradoilla on kaistoilla 1 ja 2 läpi liittymäalueen jatkavien autoilijoidenmäärä. Tämä määrä vähentää reunatoimintoja, liittymis- ja erkanemisliiken-nemääriä.

Kuva 56: Liittymis- ja erkanemistapahtuma. Toiminta-alueet ja virrat /11/

Kaaviot (kuva 56) osoittavat mitoitusperiaatteen ja taulukko 7 HCM uudistuk-sessa todennäköisesti suositettavat ideaalivälityskykyarvot (HCM luku 3)/11/. Olennaista toiminnan hyvälle tasolle on sellainen liittymis- ja erkanemis-alueipten geometrinen ratkaisu (pituudet, kaarevuus) joka sallii/mahdollistaalikimain (> 85 %) päätien nopeustason- Tämän ohjeen osassa B esitetytgeometriset ratkaisut täyttävät nämä toiminnalliset vaatimukset.

Taulukko 7: Liittymis- ja erkanemiskapasiteetit, 15 min rate, hay/h, ideaaliti-lanne /11, soveltaen/.

Liittymisalue Erkanemisalue

Max VFO Max VR12 Max VFO + VR Max V12

Moottoritientyyppi

4.4004.4004.400 4.4002 + 2k7.050 4.4007.050 4.6003 + 3 k

moottoritien kokonaisliikennemäärä välittömästi liittymäpaikan alapuolellaliittymisvaikutusaluetta lähestyvä kokonaisliikenne V12 + VR

VFO =

VR12 =


Tiheyden laskemiseksi on kehitetty /11/ seuraavat kaavat:

Yksikaistaisen rampin liittymisalue:

DR = 3.33 + 0,0046 VR + 0,0049 V12 - 0,0127 LA, jossa

DR = rampin vaikutusalueen tiheys (hay/kaista/km)LA,D on Iiittymis-/erkanernisalueen kokonaispituus (m).

Kaavan rakenne osoittaa, ettei liikenteen tulosuunnalla (ramppi tai moottori-tien oikeat kaistat) ole merkitystä keskimääräiseen tiheyteen.

Yksikaistaisen rampin erkanemisalue:

DR = 2,62 + 0,0053 V12 - 0,0183 LD

Kotimaisia mittauksia ei ole esitettävissä.

3.5.3 Liittymis- ja erkanemisalueiden palvelutaso

Myös näiden alueiden liikenteellinen toimivuus ja palvelutason arviointi tul-laan uudistettavassa HCM:ssä perustamaan tiheyteen samalla periaatteellakuin linjaosuuksilla /11/. Palvelutasoluokan A yläraja on sama kuin linjaosuu-della. Sen sijaan muissa palvelutasoluokissa oletetaan liittymis- ja er-kanemisalueilla hyväksyttävän linjaosuutta hiukan suurempi tiheys. Käyte-tään 15 min. rate arvojalhay. Suositettavat (HCM:n uudistus) raja-arvot esite-tään taulukossa 8.

Taulukko 8: Liittymä- ja erkanemisalueiden palvelutasorajat /11/

Tiheyden enimmäisarvo(hay/kaista/km)

Palvelutaso

ABCDE

(6) (1)6(10)12(15)17(20)22

>(20)>22ja F

(1) Vastaavat linjaosuuden arvot


Tutkimuksissa /11/ ei toimivan virran nopeus ole alittanut tasoa 67 km/h (40mph). Yleensä nopeus on ollut yli 80 km/h (50 mph). Kriittinen rajatiheys onollut 22-25 ajon./km. Jos mitoitustarkastelu osoittaa isompaa tiheyttä, onromahtaminen todennäköistä ja palvelutason luokitus on F. On huomattava,että esitetyllä raja-alueella voi esiintyä sekä vakaa että epävakaa liikenneti-lanne samalla tiheyden arvolla.

Välittömästi liittymisalueen alapuolella saattaa esiintyä näitä korkeampiakintiheyksiä. Liikenne pyrkii kuitenkin aina ''normalisoitumaan'' kasvattamallaaikavälit (headway), tai paremminkin autoilijan rekisteröimät ajoneuvovälitsiedettäviksi. Tämä tapahtuu jättäytymällä liikennevirrassa ja sillä tavallaajoneuvojonoa pidentämällä. Tarvittava hidastelu aiheuttaa ilman lisäsyöttöä-kin tungostumisen ja liikenteen puuroutumisen ylävirrassa. On havaittu /12/,että ensimmäinen shokkiaalto tapahtuu 0,5-2,5 km liittymäalueen alapuolella.Liittymäalueen korkea kuormitusaste ei ole siten tavoiteltavaa koko väyläntoiminnan luotettavuuden kannalta.

3.5.4 Rampin sisäinen kapasiteetti

Ramppien liikennetilasta on tehty vähän selvityksiä, koska välityskyvyn rajoit-taa yleensä päätekohtien järjestely. Yksikaistaisen ajoradan, kuten nopean,pitkähkön ja geometrialtaan hyvän rampin sisäisenä välityskykyarvona voi-daan pitää arvoa 1500 hay/h. Rampin mahdollistama liikennemäärä aleneetästä nopeustason alentumisen (kaarevuus), noususuhteiden ja raskaan lii-kenteen funktiona.

Yleisesti käyttöön tulevien yleisperiaatteiden (mm. uusittu HCM) mukaantoimivuus ja palvelutaso määritellään tiheyden avulla. Ramppien osalta mer-kittävää on vain käytännöllisen kapasiteetin arviointi silloin kun rampingeornetria asettaa sille rajan. Voidaan menetellä siten,että arvioidaan vaaka-geometrian sallima nopeustaso. Sen ja tiheysrajan (D/E) avulla lasketaanvälityskykyarvo (hay-rate/h), joka muunnetaan kysynnäksi (ajon/h) ottamallahuomioon raskaiden autojen vaikutus. Alhaisesta nopeustasosta ja silmukka-ramppien lyhyydestä johtuen nousun vaikutus ekvivalenttiin on vapaita tie-osia suppeampi. Ilmeisesti välillä 2-7 olevat arvot ovat käyttökelpoisia tutki-musten puuttuessa.

Silmukkarampin (R noin 50 m) sisäisenä välityskykynä voidaan suunnittelus-sa edelleenkin pitää arvoa 800-900 hay/h.


3.5.5 Sekoittumisalueet

Sekoittumisalueet tulevat kysymykseen vain kaupunkimoottoritiellä ja kokoo-jarampilla. Sekoittumisalueen liikenteen toiminta on monitahoinen ja häiriöal-tis. Lyhyillä sekoittumisalueilla (alle normaalien liittymis-erkanemisalueidenyhteispituuden) liittyvän ja erkanevan liikenteen kaistanvaihdot tapahtuvatsamanaikaisesti suoraan jatkuvan liikenteen seassa suhteellisen suurellanopeudella. Liittyminen tapahtuu kuitenkin pääasiassa (80-90 %) alueella200-270 m maalikärjen alapuolella /12/.

Edellä (3.5.1) todetut perättäiset liittyvän liikenteen toiminnot löytyvät myössekoittumisalueilta. Sekoittuminen johtaa korkean kuormituksen aikanayleensä alimittaisten ajoneuvovälien (m tai s) hyväksymiseen aiheuttaenepävakaan liikennetilanteen, tarpeen ajoneuvovälin kasvattamiseen nopeuttahidastamalla, shokkiaallon ja tukkeutumisen /12/.

Sekoittumisalueiden toiminnan tarkastelu ja palvelutason arviointi perustuutiheyteen soveltaen edellä esitettyjä menetelmiä ja raja-arvoja.

Liikenteen hallinta3.6

3.6.1 Toiminnallinen tehokkuus

Liikenteen alueellinen (verkko)suorite lasketaan yleensä vuositasolla, henki-lökilometrimäärä/vuosi (hlökm/v) ja tonnikilometrimäärä/vuosi (tkm/v). Tientehokkuus on tien (kaistan) pituus- ja aikayksikköä kohti mahdollistamasuoritemäärä, yksikkönä ajonkm/kaistakm/h.

Nopeus/liikennemääräriippuvuus on loivasti laskeva suora liikenteen murtu-mispisteeseen saakka. Maksimitehokkuus on juuri tätä tilaa ennen. Tämänvuoksi tulee välttää vastaavan tiheysrajan ylittymistä liikenteen hallinnankeinoin ja ylläpitää jatkuvaa, korkeata tehokkuutta.

Häiriön aiheuttama tehokkuuden välitön alentuminen (nopeuden lasku jamahdollisesti liikennemäärän pienentyminen) on 10-20 %. Syvän häiriötilantehokkuustaso on noin (0)20 % ja häiriökohdan alapuolisen, palautuvanvirran noin 70 % normaalimaksimista. Ruuhkasta aiheutuva vajaakäyttöinentie tuhlaa tiepääomaa ja kohottaa liikennekustannuksia.


3.6.2 Ramppiohjaus

Liikenteen hallinnan keinoja ovat:

liikennepoliittinen vaikuttaminen kysyntään (kulkumuoto)käytön sääntely kohdistettuna toimivuuden kannalta kriittisiin tien-kohtiin/ajankohtiin.

--

Moottoritien toiminnan sääntely on periaatteessa yksinkertaista estämälläylisyöttö ramppiohjauksella (liikennevalo-ohjaus). Lisäksi voidaan tarvita sekäkiinteä että muuttuva opastusjärjestelmä vaihtoehtoisille reiteille korridoorissatai alueella.

Ramppiohjauksen ohjauslogiikan tulee perustua ongelman ennakointiineikä vain jo syntyneen häiriön purkamiseen. Tämä edellyttää liikenteen pro-sessiominaisuuksien tuntemista, relevantteja tilamittauksia ja kynnysarvojamuutoksineen. Tämän tyyppisiä kehitelmiä on jo käytössä.

Ramppiohjaukseen liitetään yhä useammin liikennepoliittisia näkökohtia suo-simalla henkilöautoista kuormitetuimpien (> (2)3 hlö/ha) priorisoitua pääsyämoottoriteille.

Kuva 57: Ramppiohjaus /9/


3.6.3 Korkeakuormitusajoneuvojen ajoradat ja -kaistat

Varsinkin USA:ssa lähestytään kehittymätöntä joukkoliikennettä (bussit) suo-simalla kaupunkimoottoriteillä pikkubusseja ja henkilöautoja (yleensä > 2-3-hklöä), ns. HOV:ja (Korkeakuormitusajoneuvo, High Occupancy Vehicle),järjestämällä näille etuisuuksia tai erityisiä HOV-kaistoja. Kaistat ovat keski-alueen vieressä ja ovat itse asiassa ruuhkautumisherkän alueen ''ohituskais-toja'', joita voi käyttää vain koko alueen ohittava liikenne. Kaistojen käyttöävalvotaan. Kaistojen kuormitukset eivät ole yleensä nousseet suuriksi, joten

kaistoja ei voida ottaa pois (''varata'') muulta liikenteeltä, vaan ne on raken-nettava entisten lisäksi. Lähemmin ''Tielaitoksen selvityksiä 21/1994. HOV-ratkaisut'', TIEL 3200231.

Kuva 58: HOV-kaista

Alunperin suunniteltuna voidaan HOV-järjestelmä sijoittaa erillisenä kolman-tena ajoratana moottoritien keskialueelle. Näissä ratkaisuissa voidaan tälleajoradalle rakentaa omia ramppeja poikkikaduille. Ajorata on yleensä suun-naltaan käännettävissä (aina yksisuuntainen). Järjestelyn taloudellinen kyn-nys orr korkea:

moottoritiellä (3+3 kaistaa) kaistakuormitus > 23 000 ajon/vrk.HOV-ajoradalla > 3 000 henkilöä huipputunnin aikana kaistaakohti.

--

Kuva 59: HOV-ajorata


3.7 Yleissuunnittelu

Yleissuunnitelmalla tarkoitetaan geometrisesti mitoitettua liikenneteknistä rat-kaisua, joka täyttää toiminnalliset vaatimukset, on maastoon ja ympäristöönsijoitettu ja josta käsittelyjen jälkeen annetaan toimenpidepäätös. Yleissuun-nitelman tulee sisältää luonnokset silloista ja muista taitorakenteista. Geotek-ninen periaateratkaisu tulee selvittää. Eritasoliittymän osalta yleissuunnitel-ma vastaa systeemikaavio tai sitä tarkempi suunnitelma.

Eritasoliittymäalue on nopeiden päätösten ja ajosuoritusten suorituspaikka.Yleissuunnitteluvaiheessa tulee kiinnittää erityistä huomiota liikenneympä-ristön pehmeään ratkaisuun, joka ymmärretään lähinnä niin loivien luiskienkäyttämisenä, että vältytään kaiteilta. Toiseksi tulee suojata väistämättö-

mät kovat esteet, kuten siltapilarit, valaisinpylväät ja opasterakenteet tör-mäysystävällisillä kaiteilla tai käyttää törmäysystävällisiä ratkaisuja. Koi-manneksi tulee käyttää maarakenteita ja istutuksia muodostamaan ja koros-tamaan yhteenkuuluvia liikennetiloja ja häivyttämään taustahäiriöitä.

Yleissuunnitelmatasoinen suunnitteluvaihe edeltävine vaiheineen, tieverkkomoottoritiekorridoorissa ja eritasoliittymän systeemisuunnittelu, tulee läpi-käydä myös tilantarpeen osoittamiseksi kaavoituksessa. Yksinkertaisissa jaongelmattomissa tapauksissa riittää tähän myös ammattitaidolla tehty sys-teemikaavioon päätyvä suunnittelu.

Detaljisuunnittelu3.8

Detaljisuunnittelu tapahtuu tiesuunnitelmavaiheessa. Vaihe ei olennaisestimuuta asiallisesti laadittua eritasoliittymän yleissuunnitelmaa. Tarkka geo-metrinen suunnittelu tapahtuu osan B mitoitusohjeita käyttäen. Lisäsuunnitte-lu sisältää siten lähinnä rakennussuunnitelman tuottamia rakenne- ja mitta,määrä- ym. piirroksia, tulostuksia.

64 Moottoriteiden eritasoliittymätLÄHTEET

LÄHTEET

/1/ TRB Annual Meeting 1992 Session 103

/2/ Rijkswaterstaat, Richtlijnen voor het ontwerpen van autosnelwegen.1975

/3/ RTAC: Manual of Geometric Design Standards for Canadian Roads.1986

/4/ TRB 1225/1990

/5/ TRB PREPRINT 930330

/6/ TRB Record 1287/1990

TRB Record 1320/1991/7/

TRB Annual meeting 1994, Session 44/8/

/9/ Ramppiohjausselvitys, TI EL 3200036, tielaitoksen selvityksiä40/1991, TIEL kehittämiskeskus

/10/ Pääväylät kaupunkialueilla, TIEL 2130011

New Capacity Analysis Procedures for Ramp-Freeway Terminals(Proceeding of HCM-Symposiurn 1994)

/11/

/12/ Evaluating Capacity of Freeway Weaving Sections and On-RampsUsing the Microscopic Simulation Model FOSIM(HCM-Symposium 1994)

eritasoliittym.t a osa1 - julkaisut · isbn 951-47-6844-2 tiel 2130009 painatuskeskus oy helsinki...

Documents