Töltse le a PDF-et.
A belvárosi területeken az egyirányú utcák kritikus pillantást kapnak. Városi tisztviselők és várostervezők mozgalmat indítottak a belvárosi utcahálózatok hagyományos egyirányú működésükről kétirányúvá alakítására. Ez az erőfeszítés nagyrészt sikeresnek tűnik – számos város (pl. Denver, CO; Dallas és Lubbock, TX; Tampa, FL; Des Moines, IA; Salina, KS; Kansas City, MO; Sacramento, CA) vagy nemrégiben hajtotta végre, vagy folyamatban van az átalakítás. Ezeknek az átalakításoknak az a célja, hogy javítsák a járművek megközelíthetőségét és csökkentsék a járművezetők zavarát. Számos további tényező játszik szerepet ebben a döntésben, de az általános előfeltevés egyértelmű: az utazók és a lakosok számos gazdasági és élhetőségi okból a kétirányú utcákat részesítik előnyben, míg a közlekedésmérnökök és a közlekedéstervezők úgy vélik, hogy az egyirányú utcák hatékonyabban szolgálják a forgalmat.
Tanulmányunk egy idealizált közlekedési hálózati modellt használ az egyirányú és a kétirányú utcahálózatok hatékonyságának közvetlen összehasonlításához. Megállapítja, hogy a kétirányú utcák hatékonyabban szolgálhatják ki a forgalmat, különösen akkor, ha a hálózaton belüli utazások rövidek.
A kétirányú utcahálózatok növelik a gazdasági aktivitást és az élhetőséget
A városi utcahálózatok tervezésével foglalkozó jelenlegi szakirodalom hangsúlyozza, hogy a kétirányú utcák magasabb szintű gazdasági aktivitást eredményeznek és javítják a belvárosok élhetőségét. A kétirányú utcák például jobbak a helyi vállalkozások számára, amelyek nagymértékben függnek az átmenő forgalomtól. Ezenkívül a kétirányú utcák jelzőlámpa-időzítése arra kényszeríti a járműveket, hogy gyakrabban álljanak meg, mint az egyirányú utcákban, így a járművezetők jobban láthatják a helyi üzleteket.
A kétirányú utcák több okból is biztonságosabbnak bizonyultak, mint az egyirányú utcák. Bár a kétirányú utcák kereszteződéseiben több az ütköző manőver, az egyirányú utcák a járművezetők figyelmének csökkent szintjével korrelálnak. Az egyirányú utcák nagyobb utazási sebességet is lehetővé tesznek, mivel a jelzések időzítése miatt a járművek ritkábban állnak meg. A gyalogosok is jobban kedvelik a kétirányú utcákon való átkelést, mivel a járművezetők általában lassabban haladnak rajtuk, és a járművel való konfliktusok kiszámíthatóbbak.
Az egyirányú hálózat megakadályozhatja, hogy a járművezetők a leglogikusabb irányból közelítsék meg a céljukat. Ez a bizonytalanság megfélemlítheti a járművezetőket, és bizonyos esetekben visszariadhatnak a visszatéréstől.
A belváros látogatói, akár autóval, akár tömegközlekedéssel érkeznek, a kétirányú utcahálózatot előnyben részesítik az egyirányú utcahálózattal szemben, mert kevésbé zavaró. A kétirányú rácshálózaton közlekedő látogatók bármely irányból könnyen megközelíthetik úti céljukat. Az egyirányú hálózat megakadályozhatja, hogy a járművezetők a leglogikusabb irányból közelítsék meg úti céljukat. Ez a bizonytalanság megfélemlítheti a járművezetőket, és bizonyos esetekben visszariadhatnak a visszatéréstől. Hasonlóképpen, a kétirányú utcák megkönnyítik a tranzitmegálló megtalálását a belvárosból való visszatéréshez – szinte minden esetben a buszmegálló egyszerűen az utca túloldalán található. Az egyirányú hálózatokon azonban a visszaút megállója általában egy másik utcában van, ami összezavarhatja a látogatókat, és eltévedhetnek.
A kétirányú utcahálózatok lehetővé teszik továbbá, hogy a járművezetők a legközvetlenebb útvonalat válasszák a kiindulási és a célállomás között. Vegyük például az 1a. ábrán látható, O kiindulási pont és D célállomás közötti utat. A kétirányú hálózaton (az utazási irányt jelző nyilakkal) a járművezető a legközvetlenebb utat választhatja O-tól D-be. Hasonlítsuk össze ezt az útvonalat az 1b. és 1c. ábrán látható egyirányú hálózaton megtett azonos úttal. A járművezetőnek további távolságot kell megtennie a kiindulási ponton (mint az 1b. ábrán), a célállomáson (mint az 1c. ábrán) vagy mindkettőn. Így az egyirányú utcahálózatok használata növeli az átlagos vezetési távolságot bármely párosított kiindulási és célállomás között, és több megtett járműkilométert (VMT) eredményez. A megnövekedett VMT megnövekedett üzemanyag-fogyasztást, kibocsátást és balesetveszélyt jelent.
Az egyirányú utcahálózatok növelik a járműforgalmat
Az egyirányú utcahálózatoknak van egy döntő előnyük a kétirányú utcahálózatokkal szemben: kiküszöbölik a kereszteződésekben a balra kanyarodással járó konfliktusos manővereket. Ez azért kritikus, mert a balra kanyarodás csökkenti a maximális járműforgalmat a kereszteződésekben. Például a balra kanyarodó járműveknek, amelyek az átmenő forgalommal keverednek, meg kell várniuk egy rést a szembejövő forgalomban, és blokkolhatják az átmenő forgalomban várakozó járműveket. A külön sávok elkülöníthetik a balra kanyarodó járműveket a többi járműtől, hogy csökkentsék ezt a blokkolást, de ez a stratégia csökkenti a többi jármű számára a kereszteződésen való áthaladáshoz rendelkezésre álló helyet is. A balra kanyarodók számára elkülönített jelzésekkel megszüntethető a blokkolás, de jelenlétük bonyolultabb jelzési időzítést eredményez, és növeli a kereszteződésben a járművek mozgására elvesztegetett időt. Mivel a kereszteződések korlátozzák a hálózat maximális forgalmát, ebből következik, hogy az egyirányú utcahálózatok nagyobb maximális forgalmat tudnak kiszolgálni (azaz nagyobb járműmozgatási kapacitással rendelkeznek), mint a kétirányú utcahálózatok.
A csökkentett járműkapacitás csökkenti a hálózat hatékonyságát.
Az egyirányú utcák kétirányúvá alakításának ellenzői gyakran hivatkoznak a járműmozgatási kapacitás csökkenésére (a költségek és a megvalósíthatóság mellett). Bár a kétirányú utcák növelhetik a jólétet és az élhetőséget, a döntéshozók attól tartanak, hogy a járműforgalom csökkenése hosszabb és zsúfoltabb csúcsidőszakokat, alacsonyabb átlagos járműsebességet és nagyobb járműkésést eredményez. Így a csökkentett járműkapacitás csökkenti a hálózat hatékonyságát. Ami még rosszabb, a járműmozgatási kapacitás csökkenéséből eredő torlódások miatt az emberek elkerülik a belvárost, és hozzájárulhatnak a gazdasági és szabadidős tevékenységek központjaként való hanyatlásához.
Trip-Serving Capacity: A hálózati hatékonyság jobb mérőszáma
A sok jármű mozgatásának képessége nem tükrözi bármely közlekedési hálózat végső célját. A cél az, hogy az emberek a lehető leggyorsabban elérjék úti céljukat. Az a maximális sebesség, amellyel az emberek elérik úti céljukat, más néven a hálózat utazást kiszolgáló kapacitása, pontosabban megragadja ezt a célt. Minden más esetben a nagyobb utazási kapacitással rendelkező hálózat kevesebb késéssel szolgálja ki a járműutakat.
Ezért, bár a jelenlegi kutatások és a hagyományos bölcsesség szerint az egyirányú utcahálózatok hatékonyabbak, mint kétirányú társaik, megmutatjuk, hogy az egyirányú hálózatok néha kevésbé hatékonyak, mert korlátozzák azt a sebességet, amellyel az emberek elérik úti céljukat. Ha ez a helyzet, akkor nagyobb az ösztönzés a hagyományos egyirányú utcahálózatok kétirányúvá alakítására.
Hálózatok összehasonlítása
A különböző kétirányú és egyirányú hálózatok útkiszolgáló kapacitását közvetlenül össze tudjuk hasonlítani. A kétirányú utcahálózatok abban különböznek, hogy hogyan kezelik a kereszteződésekben az ütköző balra kanyarodókat. Itt három kezelési módot vizsgálunk meg egy mindkét irányban két forgalmi sávos hálózat esetében. A 2. ábra mutatja e hálózatok kereszteződési konfigurációit. Az 1. táblázat összefoglalja e három kezelés előnyeit és hátrányait.
Ezeknek a hálózatoknak az utazásokat kiszolgáló kapacitása olyan tényezők alapján változik, mint a kereslet megoszlása, a kereszteződések jelzési időzítése és a járművezetők útirányítási sémái. Az elemzés egyszerűsítése érdekében a hálózatokat ideális körülmények között hasonlítjuk össze, amelyek egységes utazási mintákat, a meglévő balra kanyarodó kereslet kiszolgálására időzített, dedikált balra kanyarodó jelzést és a legközvetlenebb járművezetői útvonalakat foglalják magukban. Ezek az ideális feltételek megkönnyítik a különböző hálózatok utazást kiszolgáló kapacitásának analitikus megoldását, de az elemzés eredményei olyan valós körülmények között is alkalmazhatók, ahol ezeket a feltételezéseket enyhítik.
A hálózat utazást kiszolgáló kapacitása két mennyiség: a járműmozgási kapacitás és az átlagos utazási hossz hányadosának felel meg. A járműmozgatási kapacitást az határozza meg, hogy egy jelzési ciklus alatt hány jármű képes áthaladni egy kereszteződésen. A valószínűségelmélet alkalmazása a hálózat geometriájára segíthet meghatározni az átlagos úthosszat azáltal, hogy meghatározzuk, hogy a járműveknek a mozgáskorlátozások mellett mekkora távolságot kell megtenniük. Mindkét mennyiség, és így a hálózat utazást kiszolgáló kapacitása két kulcsfontosságú paraméter függvényének bizonyul: 1) a hálózaton belüli kiindulási és célállomások közötti átlagos távolság; és 2) a balra kanyarodó jelzéseknél elvesztegetett idő mennyisége. A 3. ábra a kétirányú utcahálózat utazást kiszolgáló kapacitásának arányát mutatja az egyirányú utcahálózathoz képest e változók különböző értékei esetén. Ez az arány a kétirányú hálózat relatív hatékonyságát méri az egyirányú hálózathoz képest. Az egynél nagyobb értékek azt jelentik, hogy a kétirányú hálózat nagyobb arányban szolgálja ki az utazásokat, míg az egynél kisebb értékek azt jelentik, hogy az egyirányú hálózat jobb.
A 3. ábrán a balra kanyarodást lehetővé tevő kétirányú hálózatoknak nagyobb az útkiszolgáló kapacitása rövidebb úthossz esetén. Rövid utazási hosszúságok esetén az egyirányú hálózatok többletkörforgalma olyan káros, hogy a csomópont egyszerűbb jelzési időzítése (és a magasabb járműmozgási kapacitások) nem tudják kompenzálni a többlet utazási távolságot. Hosszabb utazások esetén azonban az egyszerűbb jelzési időzítés kompenzálja az egyirányú hálózat által megkövetelt többlet utazást. Mivel az átlagos utazási hossznak arányosnak kell lennie a belvárosi terület méretével, a belvárosi hálózat egyirányúvá alakítása valójában növelheti a hálózat képességét a kisebb városok utazásainak kiszolgálására. A 3. ábra azt is mutatja, hogy még ha az utazások hosszúak is, a balra kanyarodó zsebekkel ellátott kétirányú hálózatok az egyirányú hálózatoknál mindössze 10 százalékkal alacsonyabb utazási kapacitást biztosíthatnak. A “rövid” és “hosszú” utazásokat elválasztó kritikus úthossz a balra kanyarodó jelzéseknél elvesztegetett idő függvénye. Minél több idő megy el a balra kanyarodó jelzéseknél, annál kisebb ez a kritikus úthossz.
A “rövid” és “hosszú” utakat elválasztó kritikus úthossz a balra kanyarodó jelzéseknél elvesztegetett idő függvénye.
A kétirányú hálózat a tiltott balra kanyarodással mindig nagyobb útszolgáló kapacitással rendelkezik, még akkor is, ha az utak hosszúak. Mindkét stratégia ugyanazt a járműmozgatási kapacitást biztosítja (mivel mindkettő kiküszöböli az ütköző kanyarodási manővereket), de a kétirányú hálózat tiltott balra kanyarodással kevesebb kerülő útvonalat ír elő, mint az egyirányú hálózat. Valójában az egyirányú hálózatban szükséges többlet utazási távolság legalább kétszerese a balra kanyarodási tilalommal rendelkező kétirányú hálózaténak. Ennek fizikai értelme van, mivel az egyirányú hálózatok korlátozóbbak és több járműmozgást tiltanak. Így, ha a csomópontokban megtiltják a balra kanyarodást, az egyirányú hálózat kétirányúvá alakítása mindig növelheti a hálózat képességét az utazások kiszolgálására, még a nagyobb városokban is, ahol az átlagos utazási hossz hosszabb.
Következtetés
A hagyományos bölcsességgel és a tervezési kézikönyvekkel ellentétben a kétirányú hálózatok gyakran hatékonyabbak, mint az egyirányú hálózatok. Annak ellenére, hogy a kétirányú hálózatok alacsonyabb járműmozgatási kapacitást biztosíthatnak, bizonyos esetekben nagyobb sebességgel szolgálhatják ki az utazásokat. Ez az utazásokat kiszolgáló kapacitás jobb mérőszám a hálózat teljesítményének előrejelzésére csúcsidőszakokban. Ha az utazások rövidek, az egymással ütköző kanyarodási manővereket lehetővé tevő kétirányú hálózatok nagyobb utazást kiszolgáló kapacitással rendelkeznek, mint az egyirányú hálózatok, mivel az egyirányú hálózatokban a többletkörforgalom ellensúlyozza a hatékonyabb kereszteződés-szabályozást. A kétirányú hálózatok a jelzési ciklus hosszának növekedésével versenyképesebbek. Ezenkívül a balra kanyarodást tiltó kétirányú hálózatok mindig nagyobb arányban tudják kiszolgálni az utazásokat. Bár mindkét stratégia kiküszöböli az ütköző kanyarodási manővereket, a balra kanyarodást tiltó kétirányú hálózatok kisebb körforgalmat jelentenek, mint az egyirányú hálózatok.
A város méretétől függetlenül azonban az egyirányú utcák kétirányúvá alakítása mindig növeli a belvárosi hálózatok hatékonyságát.
A városfejlesztőknek és a közlekedésmérnököknek a kétirányúvá alakítás megfontolásakor meg kell vizsgálniuk a hálózaton belüli átlagos utazási hosszat. Az intuíció azt sugallja, hogy az átlagos úthossz általában arányos a belváros méretével – a nagyobb belvárosoknak hosszabb úthosszúságúnak kell lenniük. A kisebb belvárosoknak ezért gondosan meg kell vizsgálniuk a balra kanyarodó jelzésekkel elvesztegetett időt, hogy meghatározzák, milyen típusú kétirányú hálózati konfigurációt alkalmazzanak. Mivel az elvesztegetett idő az átlagos ciklushosszal csökken, a kisebb városoknak csak akkor kellene balra kanyarodást engedélyezniük, ha a ciklushossz hosszú, és meg kellene tiltaniuk a balra kanyarodást, ha a ciklushossz rövid. A nagyobb belvárosokban azonban szintén át kell térni a kétirányúságra, de a kereszteződésekben meg kell tiltani a balra kanyarodást. A város méretétől függetlenül azonban az egyirányú utcák kétirányúvá alakítása mindig növeli a belvárosi hálózatok hatékonyságát. Mivel a lakosok számos okból előnyben részesítik a kétirányú utcahálózatokat, az egyirányú utcahálózat kétirányúvá alakítása javíthatja a városok hatékonyságát és élhetőségét is.
Ez a cikk a “Analytical Capacity Comparison of One-Way and Two-Way Signalized Street Networks” című, eredetileg a Transportation Research Recordban megjelent hosszabb változatból készült.
Further Readings
Carlos F. Daganzo. 2007. “Urban Gridlock: Macroscopic Modeling and Mitigation Approaches,” Transportation Research Part B, 41 (1): 49-62.
Vikash V. Gayah és Carlos F. Daganzo. 2012. “Analytical Capacity Comparison of One-Way and Two-Way Signalized Street Networks,” Transportation Research Record, Forthcoming.
Richard W. Lyles, Chessa D. Faulkner, and Ali M. Syed. 2000. Conversion of Streets from One-Way to Two-Way Operation, East Lansing: G. Wade Walker, Walter M. Kulash és Brian T. McHugh. 2000. “Downtown Streets: Are We Strangling Ourselves Ourselves on One-Way Networks?” (Megfojtjuk magunkat az egyirányú hálózatokon?) Transportation Research Circular, 501 (F-2): 1-18.