Bijlage IV - Doorrijsnelheid en bestreken baan

De curve voor de doorrijsnelheid geeft het hart van een personenauto weer. Daarbij is als uitgangspunt gehanteerd dat het hart van de rijcurve overal 1 m van de asfaltkant verwijderd blijft. Verder kan ervan worden uitgegaan dat de snelheid op de rotonde niet veel verandert: bij een snelheid van 36 km/h (10 m/s) en een versnelling van 1 m/s² wordt een afstand van circa 10m afgelegd voordat een auto 3,6 km/h sneller rijdt. Dit betekent bijvoorbeeld dat een boogstraal van 21,5 m die overgaat in een boogstraal van 29 m niet onmiddellijk tot een hogere snelheid leidt. Daarom wordt er normaal gesproken van afgezien ommet verschillende stralen te werken, maar wordt uitgegaan van een boog met een vaste straal die dan bijvoorbeeld correspondeert met 25 m. Alleen bij grotere rotondestralen is het niet meer mogelijk om een rijcurve te volgen die bestaat uit tegengestelde bogen met dezelfde stralen. De inrij- en uitrijstralen zijn dan kleiner dan de straal waarmee de rotonde zelf bereden wordt. Dan wordt voor het tekenen van de grafieken de snelheid genomen die ter plaatse van de aansluitende zijtak kan worden gereden, rekening houdend met een deceleratie van 2 m/s² tot het inzetten van de uitrijboog.

De snelheden worden berekend met de formule uit CROW-publicatie 126 [9]:

Hierin is de snelheid in [km/h] en de R_Rijcurve in [m].

Dit betekent dat automobilisten een hoge centripetale versnelling accepteren van bijna een half g. Voor de centrifugale versnelling geldt immers:

Hierin is:

a = de ondervonden versnelling [m/s²]

v = de snelheid [m/s]

R = de straal van de rijcurve [m]

i = het afschot van het wegdek

g = de versnelling van de zwaartekracht (circa 10 m/s²).

Uit de waarde 7,4 in de voorgaande formule volgt bij een afschot van 2,5% voor de versnelling a:

In werkelijkheid zijn de geaccepteerde versnellingen nog iets hoger, omdat in de benadering van de echte rijcurve door de theoretische niet de tijd om het stuur te draaien is verrekend. De formule snelheid = 7,4 × √(R_rijcurve) gaat er dus van uit dat op zijn minst door snel rijdende automobilisten een centripetale versnelling a = 4,5 m/s2 wordt geaccepteerd.

In figuur IV.1 is een voorbeeld gegeven van de eerste toets van de rijcurves die bepaald zijn aan de hand van drie gelijke cirkels op 1 m afstand van de dwangpunten.

De curven geven ten eerste inzicht in de samenhang tussen de rotondestraal en de manier waarop de takken zijn aangesloten. Er kan worden uitgegaan van de rotondestraal, waaruit vervolgens de marges voor de takken volgen; omgekeerd kan ook bij een gegeven ligging van de aansluitende takken worden bepaald hoe groot de rotondestraal moet worden. Ten tweede geven de curven inzicht in de lengte van de scheidingsbanden. Deze dienen minimaal door te lopen tot aan de dwangpunten op de aanvoer- en de afvoertak.

Voor het realiseren van de eis dat de snelheid van het rechtdoorgaande verkeer niet hoger is dan 35 tot 40 km/h volgt uit de formule snelheid = 7,4 × √(R_rijcurve) dat de stralen van de rijcurven liggen tussen 22,4 m (levert doorrijsnelheid van 35 km/h) en 29,2 m (levert 40 km/h).

De tweede toets betreft het rechtsafslaand verkeer vanaf de rechterrijstroken van de drie of vier toevoertakken. In figuur 19 heeft deze beweging nummer 2. De te tekenen cirkelbogen kunnen verschillende vormen hebben:

• één cirkelboog met drie dwangpunten;
• twee cirkelbogen met dezelfde straal, waartussen een rechte lijn ligt;
• drie cirkelbogen, waarvan de buitenste twee dezelfde straal hebben en daarmee bepalend zijn voor de berekening van de doorrijsnelheid. De middelste kan variëren tussen die van de twee buitenste en heeft een straal tegengesteld aan de twee buitenste. De hier beschreven situatie is vergelijkbaar met die van figuur 16, maar dan uitsluitend voor rechts afslaand verkeer.

De derde toets betreft het verkeer dat vanaf de linkerrijstrook op de zijweg rechts afslaat. In figuur 19 heeft deze beweging nummer 3. De te tekenen cirkelboog wordt op dezelfde manier vastgesteld als bij de tweede toets. Als de rotonde voldoet aan de snelheidseisen van de eerste en tweede toets, is deze derde toets uitsluitend nuttig om na te gaan waar de scheidingsband na de opening op de rotonde moet beginnen.

De rijcurve van het maatgevende voertuig kan met verschillende softwarepakketten worden onderzocht. Voorbeelden zijn AutoTurn, PathPlannerRoad, Cursim en Rijcurve. Het is altijd noodzakelijk de bestreken baan voor het maatgevende voertuig te bepalen. In de figuren IV.2 en IV.3 zijn twee voorbeelden gegeven waarin het maatgevend voertuig, een truck met oplegger (zie figuur 23), over de rotonde rijdt. Er zijn twee avi-filmpjes beschikbaar. Simulatie van de bestreken baan is aan te bevelen.

Klik [ link ] [ link ] voor een filmpje voor 'rechtsaf'

Klik [ link ] voor een filmpje voor 'rechtdoor' .

Als maatgevend voertuig wordt aanbevolen een veel voorkomende trekker-opleggercombinatie te hanteren met een wielbasis van de oplegger van 7,80 m (figuur 22). Deze wielbasis is optimaal bij een gelijkmatig verdeelde belasting van een oplegger met maximale afmetingen volgens de Europese regelgeving. Rammelstroken maken het mogelijk dat voertuigen tot en met 27 m lengte rotondes berijden. Het voertuig dat in het ‘Handboek wegontwerp – Gebiedsontsluitingswegen’ [12] is opgenomen, voldoet praktisch aan de Europese eisen voor de bestreken baan en is daarmee een goed uitgangspunt voor het ontwerp van de overige wegelementen.

De bestreken baan van het maatgevend ontwerpvoertuig uit figuur 23 dient binnen de verhoogde rijstrookscheiding en de rammelstrookband te liggen. Hiermee wordt voorkomen dat dagelijks een hoog aandeel vrachtwagens over de rijstrookscheidingen rijdt en ‘over de turborotonde hobbelt’. Het gebruik van de verharding van het middeneiland door voertuigen groter dan het ontwerpvoertuig is in principe niet erg. Daarvoor is deze verharding juist bedoeld.