Vegdimensjoneringsbiblioteket

I Gemini Terrain har vi satt opp flere sett med vegparametre som definerer vegutformingen. Dette omfatter både horisontal og vertikalkurvatur samt sideområdene til og oppbyggingen av vegen. Formålet er å kunne bygge en veg som er sikker og komfortabel å trafikkere for alle trafikanter og at den er estetisk i terrenget den går gjennom.

Grunnkriterier for vegen

• Hva skal vegen brukes til?
• til industri, boligfelt eller hovedveg
• kjørende og/eller G/S, kollektivtrafikk
• Hvor mye trafikk er det på vegen?
• ÅDT, antall felt, tungtrafikk, vekt
• Hastighet?
• Boligområde eller motorveg --- annet

Grunnkriterier gir følgende informasjon:

• 1 – 2 eller flere felt
• G/S veg eller fortau
• Vegbredde, skulder
• Dimensjonerende kjøretøy
• Hastighet
• Stigningsprosent, krabbefelt
• Vektbegrensning, overbygning
• Skjæring, fylling, grøft

Elementer for Sikker veg

• Vi må kunne stoppe
• Reaksjonstid
• Bremselengde, friksjon
• Ikke vann i vegen, tverrfall
• Vi må kunne se vegen foran oss
• Fri sikt fremover vegbanen, øyehøyde og objekthøyde
• Stoppsikt, møtesikt og forbikjøringssikt
• Vi må holde oss på vegen
• Overhøyde i kurver
• Plass til kjøretøyet i kurver, sporing/breddeutvidelse

Elementer for komfort og estetikk

Uansett forhold skal en kjøre etter forholdene. Kriteriene skal ikke være slik at du kan kjøre med full fart uansett forhold.

• Vertikal akselerasjon
• Høybrekk og lavbrekk
• Vertikal hastighet/rykk
• Overhøyde, opp- og nedbygging
• Overgang direkte til kurve
• Forventning til kjøremønster
• Kurve nær må se og føles likeverdige
• Ingen overraskelser
• Estetisk utforming
• Gli inn i terrenget
• Ikke trettende/kjedelig

Hvilke fysiske lover gjelder for sikker og komfortabel kjøring

• Ikke letter over bakketoppen
• Ikke blir komprimert i bunnen av bakken
• Ikke glir ut av vegen i svingen
• At vi klarer å stoppe for objekter i vegen
• At vi ikke får rykk ved inngang i kurver
• At kjøretøyet ikke hopper ved oppbygging av overhøyde i kurver

Formelverk

Formlene er basert på fysiske lover og geometriske beregninger. De finnes i Håndbok V120. De er også beskrevet for spillprogrammer. I tillegg ble det laget et internt grunnlag for utvikling Road Dimension Library.

Formlene gjelder kun for vegstrekninger og ikke for kryss, det vil si akselerasjon/retardasjon, trafikk, kø og lukeberegninger for kryssende trafikk.

I programmet er det definert vegklasser for håndbok N100 og håndbok for landbruksveger, men brukerne kan selv definere egne vegklasser ved behov som vist i det praktiske eksempelet nedenfor.

Praktisk eksempel: Skogsbilveg

I dette eksempelet skal vi beskrive en ny brukerdefinert veg. Vi skal sette opp alle parametere som inngår i definisjonen av en vegklasse i Gemini.

Grunnkriterier for vegen

• Hva skal vegen brukes til?
• Hente ut tømmer
• Stort sett kjørende, noen gående, noen spesialkjøretøy
• Hvor mye trafikk er det på vegen?
• Veldig lite trafikk, høy vekt
• Hastighet?
• Lav hastighet, enkel veg

Grunnkriteriene gir følgende informasjon:

• 1 felts veg, brukes sommer og vinter
• Grusveg, møteplasser hver 500 m
• Vegbredde 3 m, skulder 0.25m på hver side
• Dim. Kjøretøy er Tømmervogntog 24m
• 30 km/t, ingen sikkerhetsfaktor
• Stigning maks. 10%, tverrfall 5%, overhøyde 5%
• Tverrfall ved kurveradius over 100m, min. radius 20m
• Landbruksveg som mal for vegkropp og sideområde

Elementer for Sikker veg

• Vertikal akselerasjon
• Kan bruke std 0.3m/s2, men henger må ikke ta nedi i høybrekk, min vertikalkurve 200m / lavbrekk 200m
• Vertikal hastighet/rykk
• Ingen klotoider, Kun radiuser, Overgang direkte til kurve
• Oppbygging av overhøyde 20 meter før kurve
• Forventning til kjøremønster
• Ingen, rolig kjøring
• Estetisk utforming
• Minst mulig skjæring og fylling

Elementer for komfort og estetikk

• Vi må kunne stoppe
• Reaksjonstid: 2 sek
• Friksjonsfaktor: 0.6
• God avrenning, tverrfall 5%
• Vi må kunne se vegen foran oss
• Øyehøyde 2.0m, objekthøyde 0.25
• Stoppsikt og møtesikt, må kunne rygge til møteplassen
• Vi må holde oss på vegen
• Overhøyde i kurver
• Plass til kjøretøyet i kurver, sporing/breddeutvidelse

Hvordan opprette brukerdefinert vegklasse?

I dette eksempelet skal vi beskrive en ny brukerdefinert vegklasse. Vi skal sette opp alle parametre som inngår i definisjonen av en vegklasse i Gemini.

1. Gå til Innstillinger Gemini Terrain - Felles innstillinger - Vegklasser
2. Velg Ny... for å opprette ny brukerdefinert vegklasse
3. Legg inn verdier i arkfanene som vist under

Vegklasse Id

• Id/Beskrivelse/type
  Beskrivelse av vegen og kategorisering
• Smal veg
  Viktig parameter for veger med en kjørebane. Er denne merket kan kjøretøyet benytte hele kjørebanen i kurver, mindre breddeutvidelser
• Kjøretøy
  Dimensjonerende kjøretøy for beregning av kurveutvidelser og sporing
• ÅDT høy/lav
  Trafikkmengder som beskriver vegtypen, kun som informasjon
• Krever klotoide
  Om kurvene skal bygges med klotoide eller ikke: A – R – A eller kun R
• Fast minste radius
  Default verdi ved konstruksjon av vegen
• Fast minste vertikal radius
• Høybrekk - for at hengerfeste eller draget ikke tar ned i
• Lavbrekk - for at hengeren ikke skal berøre skapet på trekkvogna

Fart

Hastigheten benyttes i beregninger for hva som er minste radius i kurver (sammen med overhøyden), siktberegninger

• Fartsgrense
  Den ordinære fartsgrensen på vegen
• Fartstillegg
  Et generelt sikkerhetstillegg
• Fartsprofiltillegg
  En ekstra sikkerhetsfaktor som er avhengig av kurveradiusen. Større radius høyere fartstillegg. Verdiene danner en kurve som det interpoleres i ved beregninger (lite brukt)

Vertikal hastighet og akselerasjon knyttes til komforten ved kjøring. Den har ikke noen sikkerhetsmessig betydning.

• Maks. vertikal hastighet
• Akselavstand
  Disse 2 verdiene henger sammen, det er den vertikale hastigheten av det ene hjulet på kjøretøyet i forhold til det andre. Benyttes til beregning av lengden for oppbygging av overhøyde i kurver
• Maks. vertikal akselerasjon
  Benyttes til beregning av lavbrekk slik at en ikke føler at en blir presset ned i setet

Veg og kjørefelt

Beskrivelse av vegbanen med venstre side, midtdeler og høyre side av vegen sett fremover i vegbanen, med stigende profil nummer.

• Skulder
• Kjørefelt
  Definere flere felt. Vær obs at en ved smal veg og når en ønsker takfall på vegen bør halve kjørefeltbredden angis for høyre og venstre side.
• Indre skulder
• Midtdeler
• Bredde
• Type
• Alternativ veg (kun info)

En kan redusere breddeutvidelsen/sporingen det dimensjonerende kjøretøyet har i kurver. Her tar en også hensyn til om en ønsker at kjøretøyet skal benytte skulderen ved kjøring i kurver.

• Breddereduksjon
  Er vegen/kjørefeltet 3.50m og kjøretøyet 2.60m så kan en redusere breddeutvidelsen med 0.90m
• Styringstillegg
  Sikkerhetsavstand for upresis kjøring i vegbanen
• Interpolasjonslengde
  Overgangen mellom rett linjen og den beregnede breddeutvidelsen basert på standard beregning av sporing i kurver. Ved asymmetrisk sporing følges sporingsberegningen helt ut på rettstrekket

Overhøyde

Her beskrives overhøyde som er på tvers av vegen og stigning som er på lang av vegen. Når en sammenstiller stigning og overhøyde angis det som resulterende fall.

• Maks. stigning
  Den maksimale stigning en kan ha på vegen.
• Overhøydefunksjon
  Dette er verdier i et diagram som beskriver maks. overhøyde i funksjon av kurveradius.
• Resulterende fall
• Minimum: For å sikre avrenning på vegen. Det kan allikevel oppstå ved oppbygging av overhøyde at resulterende fall bli 0 m/m
• Maksimum: Oppstår i bratte strekninger med oppbygging av overhøyde i kurver.

Stopp

Dette er sentrale faktorer for sikkerhetsberegningene på vegen. Disse faktorene er vanligvis basert på våt asfalt og er avhengig av hastigheten.

• Friksjonskoeffisent
• Bremsing - benyttes til beregning av bremselengde
• Sidevegs - benyttes for beregning minste kurveradius ved angitt overhøyde slik at bilen ikke glir ut av vegen
• Sikkerhetsfaktor
  En ekstra faktor for å sikre uhell.
• Reaksjonstid
  Hvor lang tid det tar fra en ser problemet til en begynner å bremse. Dette samme med bremselengde er stopplengde
• Øyehøyde
  Øyehøyde i kjøretøyet
• Objekthøyde
• Stoppsikt - høyde på objektet du skal kunne stoppe for
• Møtesikt - høyde på motgående kjøretøy