הנדסת: כבישים, תנועה ותחבורה על רגל אחת

משרד י.מ. מהנדסים יועצים עוסק בתכנון ובפיקוח על הביצוע, בשלושת תחומי ההנדסה שהתפתחו היסטורית אחד אחרי השני, כתתי-תחום של ההנדסה האזרחית:

הנדסת כבישים, הנדסת תנועה, הנדסת תחבורה.

בהתחלה היתה הנדסת הכבישים.

עם המצאת המכונית בתחילת המאה ה-20, נוצר הצורך בהנדסת הכבישים.

הכביש תוכנן כך שיאפשר נסיעה חלקה בלי מהמורות, שהמכונית לא תתהפך בסיבוב, שרוחבו יאפשר עקיפה או מעבר של שתי מכוניות הבאות אחת מול השניה, שלא יוצף במים בגשם, שהנהג יראה מראש רכב או הולך רגל שמעבר לפיסגה, שלא יווצרו בו בורות, ועוד נושאים שקשורים לבטיחות הנסיעה בשעות היום ובחשכת הלילה.

הכביש תוכנן כך שיהיה עמיד למשך תקופה ממושכת ככל האפשר, ללא צורך באחזקה תכופה.

לצורך תכנון הכביש הוגדרו ומוינו סוגי הקרקע הקיימים, ונקבעו מאפייני השכבות של מבנה הכביש, עובי השכבות ומספרן, בהתאמה לסוג הקרקע. עוד הוגדרו מושגים כגון: הידוק מבוקר, דרגת ההידוק, תחום חפירה, מילוי בשכבות, נגר עילי, תעלות ניקוז, מעבירי מים, שיפוע המדרון, ועוד.

לצורך התכנון הגיאומטרי של הכביש הוגדרו מונחים כגון: מיסעה, שוליים, מדרכה, עקום אופקי, שיפוע אורכי, עקום אנכי קמור, עקום אנכי קעור, שיפוע צידי, מעבר שיפועים, חתך לאורך, חתך לרוחב, צומת, ועוד.

בשנים שלאחר המצאת המכונית הלך וגדל בהתמדה מספר כלי-הרכב בכבישים, ארעו יותר ויותר תאונות, החלו להיווצר פקקי תנועה, והתעורר הצורך בהנדסת תנועה.

הנדסת התנועה מטפלת בהתנהגות הנהגים על הכביש בעת המפגש עם כלי-רכב אחרים.

באיזה צד לנסוע כאשר בא רכב ממול? מי נוסע ראשון כששני נהגים מגיעים לצומת באותו זמן? איך עוברים צומת כשמכל הכיוונים מגיעים מספר כלי-רכב בעת ובעונה אחת? איך מונעים פגיעה בהולכי-רגל? וכו'.

הנדסת התנועה יצרה את המושגים: תמרור, מעבר-חציה, זכות קדימה, שעת-שיא, קיבולת של נתיב, קיבולת של צומת, ספירות תנועה, יחידת רכב מושווית (בסיסית), שילוט הדרכה, צומת מעגלי, נתיב האצה, נתיב האטה, קטע השתזרות, רמזור, גל-ירוק, ועוד.

הגידול המתמיד במספר כלי-הרכב, יצר גם בעיית חניה. צידי הרחובות כבר לא הספיקו. הנדסת התנועה מטפלת גם בתכנון מגרשי חניה ובתכנון חניונים בבניינים.

בנושא הצמתים למשל, הנדסת התנועה יודעת לחשב את משך הזמן שיקח לכל כלי הרכב שהגיעו לצומת, לעבור אותו, ולקבוע אם צריך להוסיף נתיבי נסיעה, ואם כן באיזה מהכבישים, וכמה נתיבים, והאם צריך לרמזר.

השינויים במאפייני התנועה בשנים האחרונות, שנות העשרה של המאה ה-21, בכללם הגידול המואץ של השימוש ברכב דו-גלגלי, יצרו למשל מגמה לשינוים בחתך לרוחב של הדרך: הוספת נתיבים לאופניים ע"י הצרת נתיבים למכוניות, והפיכת נתיבי חניה לשבילי אופניים ונתיבים לאופניים.

בגלל הגידול המתמיד במספר כלי-הרכב על מערכות הדרכים הקיימות, נדרש לבצע עבודות בכביש: הרחבת כבישים, הרחבת צמתים, רימזור צמתים והוספת מחלפים, והנהגים מוצאים עצמם לעתים קרובות, נוסעים לפי הסדרי תנועה זמניים, בדרכים שהן בעצם אתרי עבודה.

הנדסת התחבורה נועדה לפתור בעיה זאת.

כאשר מתכננים עיר חדשה או אפילו שכונה חדשה, רוצים לדעת מראש כמה כלי-רכב יתווספו לתנועה,

איזה כיווני נסיעה יהיו ראשיים ואיזה יהיו משניים, כמה אנשים יגיעו ברכב פרטי וכמה בתחבורה ציבורית, כמה מטען יהיה צריך להוביל במשאיות. על סמך נתונים אלה מקבלים החלטות: האם להוסיף כביש? האם להוסיף צומת? האם יספיק צומת מעגלי, או שידרש למשל צומת עם נתיבים נפרדים לפניה שמאלה? האם יספיק צומת מרומזר או שצריך להקצות שטח למחלף, ולסלול בשלב ראשון צומת שיגזר מהשלב הסופי, בלי צורך לשנותו בעתיד.

הנדסת התחבורה מנסה לענות על שאלות אלה, בעזרת תחזיות המבוססות על סקרים ועל מאפייני נסיעות שנצפו בעבר.

הנדסת התחבורה הגדירה נושאים כגון: סקר חגורה, יצירת נסיעות, מקדמי יצירת נסיעות, התפלגות נסיעות לפי סוגי רכב, התפלגות נסיעות לפי מטרת הנסיעה, התפלגות לפי יעד הנסיעה, מקדמי עיכוב בצמתים, וכו'.

ההתפלגות המשמעותית ביותר היא ההתפלגות לפי סוגי כלי הרכב. ברכב פרטי נסיעת נוסע אחד {הנהג} יוצרת נסיעת רכב אחת. בנסיעה באוטובוס, נסיעתם של 50 נוסעים יוצרת נסיעת רכב אחת.

הקושי בחיזוי נובע מהעובדה שמאפיני ההתנהגות משתנים כל הזמן, ואיתם מאפיני הנסיעות.

השימוש בהנדסת התחבורה תורם לשיפור תכנון התנועה ולהעלאת רמת השרות של הדרכים, אך השינויים המתמידים במאפייני הנסיעות, והתנהגות לא עקבית של הרשויות והשלטון, פוגעים ברמת הדיוק וההצלחה של התחזיות.

לדוגמה, מתכנני התחבורה לא יודעים לנבא אם הממשלה תשנה את המיסוי על דלק או על רכב, או על שימוש בכביש, או על חניה, או תבטל את הסובסידיות לתחבורה ציבורית, או תבטל השקעות מתוכננות בתחבורה מסילתית, או בהקמת רכבת תחתית, או תיישם כל רעיון אחר שיעלה על דעתה.

כל החלטה כזאת משנה לחלוטין את מקדמי יצירת הנסיעות ואת המציאות הצפויה.

הנדסת התחבורה עוסקת בתחזיות אך לא בנבואה.