Persimpangan Bulatan EAL335 Prof. Madya Dr. Wan Hashim Wan Ibrahim 1/44
Objektif Kuliah • Mengenalpasti parameter-parameter yang digunakan untuk analisis persimpangan bulatan. • Rekabentuk persimpangan bulatan menggunakan kaedah arahan teknik (jalan) 11/87 • Rekabentuk persimpangan bulatan menggunakan kaedah TRRL (Transportation Road Research Laboratory) 2/44
Latar belakang • Persimpangan bulatan banyak terdapat di Malaysia – Kos penyelenggaraan yang rendah
• Terdapat dua jenis aliran di persimpangan bulatan i.e. – Aliran masukan – Aliran memusing
3/44
B
A
4/44
• Sebelum 1966, kenderaan memasuki persimpangan bulatan samada dari arah A atau B mestilah mencelah antara satu sama lain dan juga antara kenderaankenderaan di sepanjang kawasan jalinan.
Kawasan Jalinan 5/44
• Andaian yang dibuat adalah kenderaan memusing, B dan kenderaan memasuki kawasan jalinan, A mempunyai peluang yang sama untuk memasuki kawasan jalinan. • Wardrop, J. G. (1957), telah mengemukakan teori jalinan untuk menentukan panjang kawasan jalinan yang perlu disediakan. 6/44
• Tanpa kawalan lalu lintas, dengan pertambahan lalu lintas dari arah B, akan menghalang kemasukan kenderaankenderaan dari jalan masukan menyebabkan semua kenderaan berada dalam keadaan berhenti “Grid Lock”.
7/44
• Pada tahun 1963, “Give-Way to the right” atau “Offside Priority Rule” telah diperkenalkan untuk mengatasi masalah tersebut. Sejak dari itu, formula yang diasaskan oleh Wardrop tidak lagi boleh digunakan disebabkan oleh perubahanperubahan tersebut.
8/44
• Sehingga tahun 1970 an, jurutera-jurutera masih menggunakan kaedah Wardrop untuk rekabentuk simpang bulatan. Pada tahun1980an, pengiraan kapasiti bulatan yang baru telah dikemukakan oleh KIMBER. Kehubungan antara kapasiti masukan dan kapasiti pemusingan telah diterbitkan. 9/44
Kesesuaian persimpangan bulatan • Muatan lebih besar dari persimpangan keutamaan • Keperluan untuk pusingan U • Mengurangkan kelajuan kenderaan dan mengurangkan kadar kemalangan maut untuk kenderaan persendirian. 10/44
Perbandingan persimpangan bulatan dengan persimpangan lampu isyarat • Pengambilan tanah banyak bagi P. Bulatan • Persimpangan bulatan tidak cekap sekiranya aliran tidak seimbang • Kawalan lalu lintas utk persimpangan bulatan kurang • Penyelenggaraan kurang utk bulatan • Masalah untuk penyediaan sistem kawalan lalu lintas berkomputer utk bulatan. 11/44
Kaedah Arahan Teknik (Jalan) 11/87 • Tiga jenis bulatan Jenis DI (m) Bulatan Lazim > 50 Kecil Mini
Dc (m) >25
20 < DI < 50 4 20
<4 12/44
• DI = Inscribed diameter (Diameter mengores ukir) • Dc = Diameter bulatan tengah
Dc
DI
13/44
Bulatan Lazim • Kapasiti bulatan e 160w1 + w Qp = w 1+ L QP = Kapasiti bahagian jalinan (kend/jam) w = kelebaran bahagian jalinan (m) e = 0.5 (e1 + e2), kelebaran masukan purata (m) L = panjang bahagian jalinan (m) 14/44
e1 e2
w, max 15m
L
15/44
• Menggunakan konsep Wardrop (1957), kapasiti meningkat sekiranya L meningkat. Persimpangan menjadi lebih besar dengan pertambahan lalu lintas.
16/44
Bulatan kecil / mini
(
QP = k w + A
)
• QP = kapasiti keseluruhan persimpangan • w = jumlah kelebaran penuh asas utk semua lorong • A = keluasan yang dicampurkan terhadap 17/44 persimpangan asas
w1
w2
w3
A = shaded area w4
W = w1+w2+w3+w4
18/44
Nilai K Jenis Bulatan Bulatan kecil
Bulatan mini
Kaki 3
K = 70
K = 60
Kaki 4
K = 50
K = 45
Kaki 5
K = 45
K = 40
19/44
Kaedah TRRL • Kehubungan antara kapasiti masukan dan aliran pemusingan bergantung kepada geometri bulatan • Diasaskan oleh Kimber • Kaedah ini tidak membahagikan jenis bulatan 20/44
Qc
Qe
21/44
• Qe = k (F - fc Qc) ukp/j • k = 1-0.00347 (φ-30) - 0.978 [(1/r) -0.05] • F = 303 X2 • fc = 1.4(0.21 tD (1 + 0.2 X2 )) • tD = 1 + 0.5 / (1 + exp ((D - 60) / 10)) • X2 = v + (e - v) / (1 + 2S) • S = 1.6 (e - v) / l’
22/44
Simbol
Penerangan
e v l’
Kelebaran masukan Kelebaran setengah lorong panjang kembangan berkesan purata ketajaman kembangan Garispusat bulatan mengores ukir Sudut masukan jejari masukan
s D φ r
Julat diperakukan untuk rekabentuk 4.0 – 15.0 m 2.0 – 7.3 m 1.0 – 100.00 m tiada had 15.0 – 100m 10o – 60o 6.0 – 100 m
23/44
v 24/44
F’
25/44
26/44
27/44
Contoh 1 • Aliran lalu lintas di persimpangan dalam bandar dikawal oleh bulatan lazim yang mempunyai bentangan simetri. Kelebaran masukan ialah 7.0 m dan kelebaran masuk untuk setiap bahagian jalinan dari bahagian sebelumnya ialah 6.0 m. Untuk rekabentuk jalinan, nisbah panjang dengan kelebaran ialah 3.0 m. Tentukan kelebaran jalinan bulatan jika aliran reka bentuk jaman (ukp/j) diberikan dalam gambarajah berikut: 28/44
Utara 100
500
100
Barat 280 80 200
450 Timur 150
350
80
350 Selatan
280 29/44
Bahagian Jalinan B-U
280 80 350 350 280 200 350
100 500 100
U 350 80
100 500
350 200 280
B
100 80 450
350 280
350 500
S 80 350 280
100 200 280
T
100 450
80
200 280
350
80
450 100 80
100
80 450 150 150
500 350 150
30/44
Jalinan Barat-Utara 280
350 200
350 80 280
Jalinan B-U Aliran = 280+350+200+350+80+280 = 1540 ukp/j 31/44
Jalinan Utara-Timur 100 500 100 200 280
350 Jalinan U-T Aliran = 100+350+100+500+200+280 = 1530 ukp/j
32/44
Jalinan Selatan-Barat 80
100 450
80
280 350
Jalinan S-B Aliran = 80+100+450+280+350+80 = 1340 ukp/j
33/44
Jalinan Timur-Selatan 100
350
500
80 450
150 Jalinan T-S Aliran = 100+350+500+80+450+150 = 1630 ukp/j 34/44
• Aliran Jalinan U-B = 1540 ukp/j • Aliran Jalinan U-T = 1530 ukp/j • Aliran jalinan S-B = 1340 ukp/j • Aliran jalinan T-S= 1630 ukp/j (Maksimum)
35/44
e 160 w1 + w Qp = w 1+ L Kapasiti praktikal = 85% Qp
36/44
e 160w1 + w 1630 = 0.85 × w 1+ L Diberikan dalam soalan w//L = 0.33 purata kelebaran, e = (7.0 + 6.0)/2 = 6.5 m Oleh itu, w(1 + 6.5 / w) = 15.98 w = 9.48 m
37/44
Contoh 2 • Kira kapasiti masukan dan kapasiti rezab bagi persimpangan bulatan. ∀ φ = 30o • r = 40 m • e = 8.5 m • v = 7.3 m • l’ = 30 m • D = 65 m 38/44
• K = 0.92035 • S = 0.064 • X2 = 8.3638 • F = 2813 • tD = 1.1888 • fc = 0.5846 • Qe = 0.92035 (2813 - 0.5846 QC)
39/44
Utara 100
850
200
Barat 350 150 350
700 Timur 350
450
250
700 Selatan
450 40/44
350 150 700 350 350 350 450
U 700 150
850 100
450 350 450
B
700 150 700 450
850 450
S 250 700 450
200 350 450
T
100
700 100
250
200
350 450
450
150 250 700 100
200 850 100
350 700 150 350
500 350 150
41/44
Arah Masukan
QC (ukp/j)
QC (ukp/j)
U S T B
450+450+350 150+700+100 450+100+850 700+450+150
1250 950 1400 1300
Kapasiti Masukan Qe (ukp/j) 1917 2078 1836 1890
Aliran Masukan (ukp/j) 1150 1400 1200 1150
Rezap Kapasiti (%) 40.0 32.6 34.6 39.2
42/44
(Qc) selatan
(Qe) selatan
43/44
350 150 700 350 350 350 450
U 700 150
850 100
450 350 450
B
700 150 700 450
850 450
S 250 700 450
200 350 450
T
100
700 100
250
200
350 450
450
150 250 700 100
200 850 100
350 700 150 350
500 350 150
44/44