Quais são os prós e os contras de uma rotatória versus uma interseção de semáforos?

O debate das rotatórias (também chamadas de rotatórias ou rotatórias) versus cruzamentos de semáforos está em andamento há algum tempo. Os que são a favor dos semáforos dizem que , entre outras coisas, são mais seguros que os cruzamentos de semáforos. Esta alegação foi comprovada cientificamente. Por outro lado, cruzamentos de semáforos são mais ineficientes em termos de espaço.

Até o Mythbusters se juntou à diversão, testando a eficiência (que é um dos principais argumentos de que ambos os lados parecem se preocupar) de cada método.

Para comparação, veja uma rápida imagem de uma rotatória:

E de um cruzamento de semáforo de quatro vias:

Então, quais são os prós e os contras de uma rotatória versus uma interseção de semáforos?

Eu acho que você está falando de rotatórias, não de rotatórias.

É desconcertante para nós no Reino Unido que os americanos pensem que as rotatórias são uma nova idéia. No Reino Unido, temos muitas variantes, desde mini-rotatórias até cruzamentos completos de rodovias (uma rotatória gigante acima ou abaixo da rodovia).

Então, as rotatórias ocupam mais espaço? Não necessariamente, esta é uma mini rotatória:

Não é nada além de uma área ligeiramente abobadada de tinta na estrada, nenhuma luz é necessária, você pode realmente passar direto por cima e não por ela; seu principal objetivo é simplesmente ditar quem tem o direito de passagem para que todos saibam quem deve ceder e quem deve ir.

Em um ambiente movimentado da cidade, as rotatórias não funcionam bem porque o tráfego excessivo de uma direção com direito de passagem pode parar completamente todo o tráfego, causando congestionamento em outras direções. Algumas rotatórias têm luzes ou sinais de horário de pico para evitar isso. Uma coisa boa é que eles são fáceis de modificar (adicionando luzes, tornando-os mini (passíveis de ultrapassar a unidade), adicionando outro ponto de entrada, etc. Em todos os lugares, exceto em vilas / cidades ocupadas com grade, eles são ideais.

Então, do ponto de vista da engenharia de rodovias ...

Os principais profissionais são:

• Barato para construir
• Ágil (flexível / extensível)
• Escalável para se adaptar a qualquer tamanho de junção
• Mutável (adicione sinais de pico, faixas de desvio, estradas extras)
• Modular (pesquisa de imagens do Google por "rotatória dupla", "rotatória mágica")
• Fácil e seguro para os motoristas usarem (as regras não mudam em nenhuma configuração)
• Ajuda na navegação de cruzamentos complexos a partir de simples sinais de trânsito (basta contar as saídas)

Os contras são:

• Irrita os motoristas nas estradas do país quando você deseja apenas ignorar
• Não é adequado para redes urbanas movimentadas

Há uma hierarquia de cruzamentos, que você encontrará na maioria dos guias de projeto de rodovias, como o imenso Manual de Design para Estradas e Pontes do Reino Unido .

Projetos de junções diferentes têm capacidades diferentes de veículos a motor e funcionam melhor em velocidades diferentes. Nas cidades, a capacidade de junção é crítica: é a que determina a capacidade da rede. É diferente para as rodovias, onde é a capacidade de link que determina a capacidade da rede.

O design da junção pode levar a vários fatores diferentes: espaço disponível; circulação de veículos não-motorizados, conectividade de pedestres e assim por diante. No entanto, há algumas décadas infelizes no final do século 20, e até hoje em locais menos iluminados, capacidade de cruzamento foi / é usado como o fator determinante para selecionar qual forma de junção de usar, dentro das restrições espaciais. Em outros lugares, é apenas uma consideração entre muitas.

As junções de maior capacidade são separadas por grau. As próximas mais altas são as rotatórias sinalizadas, as rotatórias não sinalizadas, as estradas transversais sinalizadas e as estradas transversais não sinalizadas têm a capacidade mais baixa.

Esse é o maior critério que separa rotatórias de encruzilhadas. Todos os outros fatores são uma questão de design, regulamentação e padrões de comportamento: segurança de todos, conforto para pedestres, facilidade de uso para ciclistas, impacto na paisagem, custo - qualquer um desses pode ser melhor para rotatórias ou pior para rotatórias, dependendo no design específico.

Rotunda:

Prós

1. Como você mencionou, os resultados dos testes dos Mythbusters mostraram que as rotatórias eram cerca de 20% mais eficientes para carros, boas para tráfego intenso
2. Permite que mais carros passem por vez.
3. Não precisa de semáforos.
4. Mais seguro

Contras

1. Como você também mencionou, ocupa mais espaço.
2. Usa mais material para fazer.

Interseção de 4 vias

Prós

1. Mais fácil para os pedestres atravessarem a rua
2. Espaço eficiente

Contras

1. Mais falhas
2. requer semáforos
3. Mais lento que a rotatória

No geral, a rotatória tem mais profissionais, por isso é uma escolha melhor. Mas quando você não tiver espaço, use o cruzamento clássico de 4 vias.

Como os britânicos, a Austrália tem rotundas há pelo menos cinco décadas, de alguma forma ou forma, e a prevalência aumentou nos últimos trinta anos.

Na cidade em que moro, há um cruzamento de cinco vias e é controlado por uma única rotatória, nada mais. Está em operação há pelo menos quarenta anos sem problemas.

É mais fácil e mais simples instalar uma rotatória para esse cruzamento do que instalar um sistema de semáforos.

Dependendo do zelo da autoridade de trânsito relevante, se rotundas forem colocadas em todos os cruzamentos de uma estrada principal por um comprimento considerável da estrada, pode ser muito frustrante para os motoristas da estrada principal. Nesta situação, a rotatória pode diminuir o tráfego. Antes da instalação da rotatória nesses cruzamentos, a estrada secundária que cruzava a estrada principal era controlada pelos sinais de parada ou deriva, sem semáforos e, quando a estrada principal estava movimentada, os veículos que tentavam entrar na estrada principal tinham tempos de espera muito longos . Assim, as rotatórias tornaram o tráfego mais fácil para os veículos nas estradas secundárias, mais rápido e mais justo.

Como jhabbott afirma em sua resposta, as rotatórias podem ser pequenas e baratas. Um pequeno círculo pintado e na estrada e placas nas ruas no cruzamento informando aos motoristas que o cruzamento é uma rotatória. Mesmo rotatórias muito grandes podem estar praticamente niveladas com o resto da estrada, permitindo que veículos pesados ​​de grande porte, como ônibus e semi-reboques, passem direto, desde que seja seguro fazê-lo.

As rotatórias são boas apenas para uma distribuição igual do tráfego recebido. Assim que uma estrada alimentar mais tráfego, ela passará fome pelas outras estradas.

Rotatórias pequenas são menos eficientes do que as grandes. Portanto, para obter uma rotatória eficiente, você precisa de espaço para colocá-la. Os mini's são bons apenas para especificar o direito de passagem igual às estradas em áreas de pouco tráfego.

As rotatórias de pista dupla são apenas 30% mais eficientes do que as rotatórias de pista única. Compare isso ao semáforo, onde dobrar as faixas realmente dobrará a capacidade.

Os semáforos, no entanto, podem ser ajustados para priorizar determinadas estradas. Por exemplo, uma curva à esquerda em um cruzamento que cruza o tráfego oposto pode obter uma fase em que eles podem ir e a direção oposta fica vermelha e, em seguida, não precisa se preocupar em dar lugar a esse tráfego (uma curva à esquerda sem conflito nos países que dirigem a direita). Ou as direções só podem surgir quando houver tráfego esperando por ela.

Os semáforos também podem filtrar o tráfego para espalhar o fluxo de entrada de um cruzamento subsequente em vez de deixá-lo congestionar. Ou coordene-os para obter uma "onda verde" para que o tráfego não precise esperar no segundo cruzamento.

Coisas como transporte público também podem se beneficiar, já que ônibus e bondes podem ser equipados com transponders para "fazer login" no cruzamento e obter melhores horários verdes (mais cedo e / ou mais). Isso geralmente é feito com o custo de outro tráfego regular.

Um semáforo bem projetado será para que você só precise fazer fila no máximo uma vez antes de poder passar, aguardando no máximo 2 minutos.

As pessoas que usam a estrada cometem erros (como executar sinais de parada e luzes vermelhas), sempre o fizeram e sempre o farão. Os acidentes sempre estarão conosco, mas eles não precisam resultar em mortes ou ferimentos graves.

As rotatórias modernas são a forma mais segura de interseção do mundo - o tipo de interseção com o menor risco de acidentes graves ou fatais - (muito mais do que sinais comparáveis). As rotatórias modernas exigem uma mudança de velocidade e alteram a geometria de uma das partes mais perigosas do sistema - interseções. A redução na velocidade e na geometria de deslizamento lateral significam que, quando ocorre um acidente em uma rotatória moderna, você geralmente precisa de um caminhão de reboque, não de uma ambulância. Visite o Instituto de Seguros para Segurança nas Rodovias para obter as perguntas frequentes sobre rotatórias modernas e os fatos de segurança. As rotatórias são um dos vários recursos comprovados de segurança rodoviária (FHWA).
A vida salva pode ser sua. https://safety.fhwa.dot.gov/provencountermeasures/roundabouts/ https://safety.fhwa.dot.gov/intersection/innovative/roundabouts/

Os cruzamentos modernos e lentos e rotativos têm menos atraso diário do que um semáforo ou um sinal de parada, especialmente as outras 20 horas por dia em que as pessoas não estão indo ou voltando do trabalho (é a razão # 2 pela qual foram construídas). O atraso médio diário em um sinal é de cerca de 12 segundos por carro. Em uma rotatória moderna, o atraso diário médio é inferior a cinco segundos. Os sinais levam uma hora de demanda e a restringem a meia hora, na melhor das hipóteses, apenas a metade do tráfego passa a qualquer momento. "Na melhor das hipóteses", porque os sinais de trânsito devem ter a parte amarela e toda vermelha (mais de 6 segundos por ciclo) para segurança, e as rotatórias modernas não. Em uma rotatória moderna, os motoristas que entram de diferentes direções podem entrar ao mesmo tempo. Não tente isso com um cruzamento sinalizado.

O primeiro custo é a maneira errada de comparar projetos. Seria como comprar um carro sem conhecer a economia ou a segurança do combustível, apenas o preço a comprar.

 Present Value Life Cycle Cost Analysis (LCCA) is the best way to compare two or more choices.  When comparing modern roundabouts to signals for a 20-year life cycle (the standard period), modern roundabouts usually cost less.  Costs to compare include: first cost (design/land/construction), operation and maintenance (electricity, re-striping, upgrades, etc.), crash reduction (what’s your/your family’s safety worth?), daily delay (what’s your time worth?), daily fuel consumption (spend much on gas?), point source pollution (generated by stopped vehicles = health cost), area insurance rates (this costs more where it is less safe to drive).  Each of these things, and others, can be estimated for any two choices and everyone near or using the project area will pay some portion of all these costs (and gain the benefits).    

Muitas pessoas confundem outros e mais antigos estilos de cruzamentos circulares com rotatórias modernas. Rotativos de alta velocidade, na costa leste, grandes rotatórias de várias faixas (Arc D'Triomphe, Dupont Circle) e pequenas rotatórias de vizinhança não são rotatórias modernas. Os britânicos até chamam um carrossel de rotatória de criança. Vá para http://www.k-state.edu/roundabouts/photos.htm para ver as fotos.
O que é, e não é, uma rotatória moderna: WA DOT: http://www.youtube.com/watch?v=vsCoI7lERGE NJ círculos de trânsito: https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_traffic_circles_in_New_Jersey NJ recebe prêmio por rotatória da construção: https://www.prnewswire.com/news-releases/national-roadway-safety-award-winners-anneased-300556007.html

BTW, os projetos de segurança tradicionalmente se qualificam para um reembolso federal de 80%.

As mini-rotatórias são menos comuns na América do Norte, mas frequentemente usadas no Reino Unido. Sua área de cobertura é menor, tornando-os adequados para situações de retromontagem com restrições de prioridade (e menor custo). Eles também são comumente usados ​​onde não são necessárias inversões de marcha para caminhões, para obter todos os benefícios de segurança de rotatórias compactas e modernas a um custo muito menor. Todos são avental de caminhão e, no Reino Unido, às vezes apenas pintam na estrada.
https://www.youtube.com/watch?v=-wok-PZ4pGI&feature=youtu.be

Single-lane modern roundabouts (50-120 feet in diameter) can handle intersections that serve up to 20,000 vehicles per day with peak-hour flows between 2,000 and 2,500 vehicles per hour.  Two- and three-lane modern roundabouts (150-220 feet in diameter) can serve up to 60,000 vehicles per day and handle 2,500 to 5,500 vehicles per hour.  Right-turn slip lanes can increase those numbers if needed (just like for signal intersections).  Much depends on how balanced the entries are, but only in determining how many lanes are needed for each movement – just like at a signal controlled intersection.

Esta resposta é baseada em observação pessoal e senso comum. Há pouca ciência, mas alguma intuição de engenharia. Não reivindico nenhum conhecimento em engenharia civil ou de tráfego. Como a maioria das soluções de engenharia, nenhum tamanho serve para todos.

Círculo de Trânsito (Rodada sobre)

Os Círculos de Trânsito são bons para áreas com baixo volume de tráfego, clima quente e com grande população de disciplina. cumpridores da lei, motoristas corteses que raramente usam celular enquanto dirigem. Isso permitirá que o tráfego flua sem problemas e todos serão condutores felizes.

Os círculos de tráfego não são tão bons para áreas propensas a nevar forte ou a voltar gelo. Durante a neve pesada, é extremamente difícil para os arados de neve limpar as estradas adequadamente, deixando assim a neve que eventualmente se transforma em gelo e causa acidentes. O uso de sal extra é uma opção, mas, em troca, o sal polui as fontes de água. Portanto, os sinais de parada de baixo custo são uma ótima alternativa, além de semáforos mais caros.

Luzes de trânsito

Além dos requisitos de energia, motoristas superzelosos que tentam ultrapassar o sinal vermelho e motoristas sob influência que não reconhecem os semáforos, acredito que os semáforos têm bons benefícios. O semáforo oferece a capacidade de automatizar o acompanhamento do tráfego, permite uma opção de substituição para pedestres e mantém os motoristas rudes e ilegais sob controle. Em resumo, um bom engenheiro escolherá a melhor solução para uma aplicação específica, com base em dados, análises e habilidades.

Então, para todos os engenheiros civis e de trânsito, você acha que pode encontrar uma solução para essa situação?

Isso aconteceu cerca de uma semana atrás, não muito longe da minha residência.

https://www.youtube.com/watch?v=O7ApxVyskuI

A maioria dos profissionais em relação a uma rotatória foi abordada aqui. Também vale a pena mencionar que os círculos de tráfego, apesar de sua eficiência na redução de acidentes em áreas congestionadas, são realmente angustiantes - muitas vezes fatais - para cegos e deficientes.

Long, RG, Guth, DA, Ashmead, DH, Emerson, RW e Ponchillia, PE (2005). Rotatórias modernas: acesso de pedestres cegos. Jornal de Deficiência Visual e Cegueira, 99 (10), 611-621.

Algo que eu não vi mencionado aqui é uma enorme economia de combustível desperdiçado, queimada por carros e caminhões sentados em um cruzamento tradicional, esperando que a luz mude. Para mim, esse é o melhor recurso. As rotatórias são um período favorável ao planeta!

Outro resultado disso é a frustração reduzida para os motoristas que estão sentados, esperando e esperando e esperando ...

Em qualquer projeto referente ao tráfego público, seu maior problema será gerenciar os fatores humanos de competência, confiança e erro. Todo o objetivo do gerenciamento de tráfego é controlar o comportamento humano. Com o tráfego automatizado, é simplesmente uma questão de coordenação, mas os humanos não são bem coordenados. Alguns são lentos, outros nervosos, outras pessoas ficam frustradas enquanto ainda mais dirigem no piloto automático ou fazem maquiagem ...

Esses fatores são o que faz um cruzamento de estradas funcionar ou falhar.

Os contras dos semáforos são consumo de eletricidade e telecomunicações com o restante da rede. Um bom sistema funcionará o tempo todo.

Uma rotatória modular sempre funcionará desde que ninguém tenha medo de aparecer e seja impecável em cada estágio de curva. À medida que a capacidade é atingida, eles podem se tornar um gargalo congestionado, mas são excelentes nos sistemas de vias de mão única. Os semáforos funcionam melhor em pequenas junções para regular o fluxo do tráfego. A este respeito, o Reino Unido possui instalações onipresentes de semáforos nas rotatórias, um oxímoro contrário aos comportamentos do fluxo de tráfego. O problema no Reino Unido seria reduzido drasticamente se os motoristas realmente obedecessem à regra dos 3 segundos de seguir a distância, mas eles não o fazem firmemente.

O volume de tráfego também é uma consideração importante. Onde o volume é baixo e a velocidade é baixa, um círculo pintado deve ser suficiente, mas por que se preocupar quando uma parada de quatro vias faz exatamente a mesma coisa? Interseções são sempre uma oportunidade para um risco ser amplificado ou reduzido. Você apenas precisa descobrir qual perigo precisa ser reduzido e o risco oposto aumentado. Seja qual for o design, é para gerenciar o comportamento humano nesse local.

As rotatórias permitem que o tráfego flua sem problemas e também há menos confiança na tecnologia que pode funcionar mal devido a uma série de fatores (por exemplo, falta de energia, etc.).

Realmente não há argumento contra a rotatória. Eles usam menos espaço (ao contrário do que alguns disseram aqui). Reduzem substancialmente acidentes, ferimentos e mortes. Eles melhoram o fluxo de tráfego, o que aumenta a eficiência de combustível. Eles são mais livres e cooperativos, enquanto os semáforos são totalitários. Os cruzamentos iluminados devem ser abolidos e substituídos por círculos ou cruzamentos separados por grau para situações na hora do rush que podem causar um problema de fluxo (o que acho exagerado). As luzes são uma reação de pânico ultrapassada que não tem lugar na sociedade moderna.