Σ1 - Εισαγωγή Υποδομών και Σχεδιασμού Οδών - 2023 PDF

Σχεδιασμός και κατασκευή οδών Σχεδιασμός Οδικής Υποδομής [email protected] Δομή μαθήματος 1. Παρουσίαση μαθήματος 2. Συγκοινωνιακή υποδομή 3. Ανάλυση επιδόσεων 4. Τεχνική ανάλυση οδού zoi.chris...

Σχεδιασμός και κατασκευή οδών Σχεδιασμός Οδικής Υποδομής [email protected] Δομή μαθήματος 1. Παρουσίαση μαθήματος 2. Συγκοινωνιακή υποδομή 3. Ανάλυση επιδόσεων 4. Τεχνική ανάλυση οδού [email protected] 2 Σχεδιασμός και κατασκευή οδών Σχεδιασμός Οδικής Υποδομής 1. Παρουσίαση μαθήματος [email protected] Εργαστήριο Συστημάτων Μεταφορών Θεματικοί άξονες Ήπια κινητικότητα Κυκλοφοριακά ΜΜΜ [email protected] 4 Διδάσκοντες [email protected] Ώρες (διαδικτυακής) υποδοχής φοιτητών: Τετάρτη 13Η00-14Η00 Πέμπτη 10Η00-12Η00 Υποχρεωτική κράτηση: https://calendly.com/zoi-christoforou/ Σύνδεσμος συναντήσεων: https://upatras-gr.zoom.us/j/97395572670?pwd=cFc4SnVTdUczMGwvMnEzRUN2Zm0zdz09 [email protected] [email protected] 5 Θεματικές ενότητες Α. Υποδομές, οδικές υποδομές Β. Χάραξη, γεωμετρία Γ. Οδική Ασφάλεια Δ. Οδοστρώματα και κατασκευή [email protected] 6 Αξιολόγηση Τελικός Βαθμός = γραπτή εξέταση (100%) - θεωρία + ασκήσεις, 3 ώρες προαιρετικά: βαθμολογούμενες ασκήσεις (2 μονάδες max) - μέσος όρος βαθμών σειρών ασκήσεων μαθήματος - συμμετοχή σε πειραματικές διαδικασίες [email protected] 7 Πρόγραμμα (ενδεικτικό) Οκτώβριος Εβδομάδα Περιεχόμενο Σχεδιασμός οδικής υποδομής Εισαγωγή μαθήματος Ε1 Οδική υποδομή Παρουσίαση α΄ πειράματος Ε2 Οικονομοτεχνική επίδοση Τεχνική επίδοση Ε3 Υπολογισμός ικανότητας Ασκήσεις S1 Ε4 Ασκήσεις S2 [email protected] 8 Πρόγραμμα (ενδεικτικό) Νοέμβριος Εβδομάδα Περιεχόμενο Εισαγωγή στη χάραξη Ε5 Οριζοντιογραφία Χάραξη οδού Μηκοτομή οδού Ε6 Ασκήσεις S3a Διατομή οδού Ε7 Ασκήσεις S3b Χωματουργικά Ε8 Ασκήσεις S3c [email protected] 9 Πρόγραμμα (ενδεικτικό) Δεκέμβριος Εβδομάδα Περιεχόμενο Εισαγωγή στο ρίσκο και την ασφάλεια Ασφάλεια Ε8 Οδική ασφάλεια Highway Safety Manual Ε9 Ασκήσεις S4 Αρχές σχεδιασμού οδοστρώματος Ε10 Στατική ανάλυση εύκαμπτων Κατασκευή Σχεδιασμός εύκαμπτων Ε11 Στατική ανάλυση δύσκαμπτων Ασκήσεις S5 Ε12 Ασκήσεις S5 [email protected] 10 Παιδαγωγικός σχεδιασμός Θέση στο πρόγραμμα σπουδών ▪ 4ο έτος σπουδών – «προαπαιτούμενα» ▪ Μάθημα κορμού - περιεχόμενο ▪ Επιλογή κατεύθυνσης [email protected] 11 Γιατί μάθημα κορμού; Τομείς Διεπιφάνειες Παραδείγματα Δομοστατικός σχ. Χρήση και καταπόνηση Σχεδιασμός γέφυρας Υλικά Φορτία σχεδιασμού Οδόστρωμα Ενέργεια Κατανάλωση Ηλεκτρικό όχημα, περ/κα διόδια Αρχιτεκτονική Διάταξη χώρων Κυκλοφορία πεζών σε σταθμούς, χώρους στάθμευσης κλπ Πολεοδομία Αστικός και περιαστικός Σχέδιο μεταφορών και κινητικότητας / χώρος πολεοδομικής ανάπτυξης Υδραυλική Αστικά δίκτυα Μηχανική των ρευστών, πρότυπα δικτύων Γεωτεχνικά Κόπωση, χωματουργικά Υπόγεια έργα, κατασκευή οδού Χρηματοδότηση έργων, ανάλυση ρίσκου, διαστασιολόγηση, συντήρηση κι επισκευή, ανάλυση επιπτώσεων και κύκλου ζωής, … [email protected] 12 Παιδαγωγικός σχεδιασμός Θέση στο πρόγραμμα σπουδών ▪ 4ο έτος σπουδών – προαπαιτούμενα ▪ Μάθημα κορμού - περιεχόμενο ▪ Επιλογή κατεύθυνσης Στόχοι ▪ Εξοικείωση με βασικές έννοιες και υπολογισμούς (συγκοινωνιακού) Σχεδιασμού ▪ Κατανόηση των διαφορετικών στόχων και φάσεων ενός έργου (με έμφαση στα οδικά έργα) [email protected] 13  Εκπόνηση οδικού έργου από το Α έως το Ω Planning Design Υλοποίηση Λειτουργία Σχεδιασμός Αξιολόγηση Χρονική κλίμακα Χωρική κλίμακα - Στρατηγικός σχεδιασμός - Σημείο - Τακτικός σχεδιασμός - Άξονας / διαδρομή [email protected] 14 - Λειτουργία - Δίκτυο Παράδειγμα από διαχείριση κυκλοφορίας Χρονικός Χωρική κλίμακα Ορίζοντας Σημείο Άξονας Δίκτυο Πραγματικός Προτεραιότητα Μεταβλητά όρια Κομβίο πεζών χρόνος οχημάτων ΜΜΜ ταχύτητας Ρύθμιση Συντονισμός Έλεγχος Μεσοπρόθεσμα σηματοδότη σηματοδοτών προσβάσεων Εγκατάσταση Κατασκευή Ιεράρχηση οδικού Μακροπρόθεσμα σηματοδότη λωρίδας ΜΜΜ δικτύου [email protected] 15 Παράδειγμα σχεδιασμού υποδομής [email protected] 16 Παράδειγμα σχεδιασμού υποδομής Σημείο εκκίνησης Αντικείμενο 1 Σχεδιασμός Κατασκευή κτιρίου δύο Είναι σκόπιμο να προβλεφθεί μέσο planning ορόφων μεταφοράς; IF YES, GO TO 2 2 Σχεδιασμός Χώρος και πόροι Πόσοι χρήστες; Ποιοι; Ποια χρήση; Design Εναλλακτικές επιλογές Κατανάλωση χώρου και ενέργειας; Οφέλη; 3 Πραγματοποίηση Σχέδια και λεπτομέρειες Πού; Πώς; Κόμιστρο; 4 Διαχείριση και Κατασκευή έργου Συντήρηση; Προσωπικό; λειτουργία Διαθέσιμοι πόροι Χρήση: επίπεδο εξυπηρέτησης, κόστος λειτουργίας και έσοδα 5 Αξιολόγηση Στόχοι 2 και 3 Επιπτώσεις και επιδόσεις Υλοποίηση 4 [email protected] 17 Σφάλμα και αστοχία [email protected] 18 Ο μηχανικός ▪ Συνολική εικόνα, κατανόηση στόχων και προκλήσεων ▪ Διεπιστημονικές γνώσεις ▪ Καλή χρήση εργαλείων (πρότυπα, εργαλεία προσομοίωσης, ανάλυση ευαισθησίας κλπ) ▪ Ικανότητα διαχείρισης και επίβλεψης όλου του έργου ρόλος συντονιστή [email protected] 19 Σχεδιασμός και κατασκευή οδών Σχεδιασμός Οδικής Υποδομής 2. Συγκοινωνιακή υποδομή [email protected] Μεταφορά Μετακίνηση μίας κινητής μονάδας (πρόσωπο ή αντικείμενο) από ένα σημείο Α σε ένα σημείο Β. A B [email protected] 21 Μεταφορικό σύστημα Σύνολο στοιχείων που αλληλοεπιδρούν μεταξύ τους με στόχο τη μετακίνηση κινητών μονάδων από ένα σημείο Α (προέλευση) σε ένα σημείο Β (προορισμός). Η οδός αποτελεί στοιχείο του συστήματος μεταφορών. [email protected] 22 Διαστάσεις μεταφορικών συστημάτων Κοινωνική Τεχνική Οικονομική Κοινωνικο-οικονομική [email protected] 23 Υπο-συστήματα μεταφορών Οχήματα Υποδομές Επιβάτες Πρωτόκολλα διάδραση + πληροφορίες τροχιές φόρτος (traffic) Ο όγκος προσώπων ή αγαθών που μεταφέρονται από συγκεκριμένο τύπο οχήματος σε συγκεκριμένο τύπο υποδομής. Ο αριθμός[email protected] των οχημάτων που κινούνται επί των οδών. 24 Ενδιαφερόμενοι μέρη («παίκτες») Πάροχοι υποδομής Διαχειριστές και εταιρείες λειτουργίας Βιομηχανία Νομοθετικές, διαχειριστικές και ρυθμιστικές αρχές Χρήστες Start-up και άλλοι « νέοι παίκτες » [email protected] 25 Οδική υποδομή Το φυσικό υπόβαθρο της κυκλοφορίας, πρόσβασης και στάθμευσης καθώς και ο λοιπός απαραίτητος εξοπλισμός (απορροή όμβριων, ενέργεια, διαχείριση πληροφορίας, κλπ) Χρήσεις 1. Καθιστά εφικτή τη διάσχιση του χώρου. 2. Επιτρέπει την κυκλοφορία και την ασφαλή πραγματοποίηση ροών. [email protected] 26 Φύση οδικών υποδομών «Φυσικές» εγκαταστάσεις ▪ Που εγγράφονται στο χώρο ▪ Είναι σταθερές στο χρόνο ▪ Στοχεύουν να ικανοποιήσουν την επιθυμία μετακίνησης ▪ Αποτελούν το δίκτυο μεταφορών (arcs and nodes) [email protected] 27 «Σπονδυλική στήλη» πόλεων Πόλεις > 50% ΕΑΠ χωρών Αστικό μεταφορικό σύστημα - 15-25% ετήσιων δημόσιων δαπανών - 1/3 συνολικής δαπάνης για υποδομές - 8-16% εισοδήματος νοικοκυριών (25% για τους φτωχότερους) - 237h/person/year για την περιοχή του Παρισιού - 40-60 % αστικού χώρου 28 Source : “World Bank. 2002. Cities on the Move : A World Bank Urban Transport Strategy Review. Washington, DC. © World Bank. Παράδειγμα: city of New York https://www.dot.ny.gov/portal/page/portal/main/transportation-plan/repository/masterplan-111406.pdf http://www.nyc.gov/html/dot/downloads/pdf/nycdot-streetdesignmanual-interior-lores.pdf [email protected] 29 Συμπαγείς πόλεις «Compact cities» [email protected] 30 Τυπολογία υποδομών Κριτήρια ▪ Μέσο : οδικές, σιδηροδρομικές, … ▪ Δικαίωμα πρόσβασης : ιδιωτικές, δημόσιες ▪ Επιτελούμενη λειτουργία : Γραμμική σύνδεση Διασύνδεση ✓ Ράμπες εισόδου / εξόδου ✓ Διασταύρωση ισόπεδη ή ανισόπεδη Χώροι στάθμευση, ΣΕΑ κλπ. Λοιπός εξοπλισμός [email protected] 31 Χαρακτηριστικά υποδομών ▪ Δεν έχουν ευελιξία (φυσικά και τεχνικοοικονομικά εμπόδια) Πχ διάρκεια ζωής >>> διάρκεια ζωής οχημάτων ▪ Είναι ακριβές στην κατασκευή και συντήρηση Πχ Ελβετία: 0,7% του ΑΕΠ για οδικές και σιδηροδρομικές υποδομές (OCDE, 2012). ▪ Καταναλώνουν πολύτιμο χώρο ▪ Είναι πολυσχιδείς [email protected] 32 Οικονομικός ρόλος υποδομών Επιτρέπουν την κυκλοφορία οχημάτων και την υλοποίηση των ροών. Αποτελούν το φυσικό υπόβαθρο κυκλοφορίας, στάθμευσης αλλά και λοιπού εξοπλισμού (ενέργεια κλπ). Παίζουν καθοριστικό ρόλο στη διαμόρφωση της προσφοράς ενός συστήματος μεταφορών (ποιότητα και ποσότητα). Αλληλοεπιδρούν συνεχώς με την κινητικότητα και τα χαρακτηριστικά της (ζήτηση). [email protected] 33 Ισορροπία ζήτησης και προσφοράς [email protected] 34 Demand and supply interplay [email protected] 35 Demand and supply interplay [email protected] 36 Ο φαύλος κύκλος των μεταφορών [email protected] 37 Οι μεταφορές ως οικονομική δραστηριότητα Δραστηριότητα μεγάλης έντασης κεφαλαίου Επενδύσεις (δημόσιες, ιδιωτικές, ΣΔΙΤ, …) Βιομηχανική δραστηριότητα Εμπόριο Τουρισμός Θέσεις εργασίας (άμεσες ή έμμεσες) Κατανάλωση νοικοκυριών [email protected] 38 Κατανάλωση νοικοκυριών [email protected] 39 Οι μεταφορές ως προϊόν Ιδιαίτερα χαρακτηριστικά ▪ Κατανάλωση τη στιγμή της παραγωγής ▪ Μη δυνατότητα αποθήκευσης ▪ Η κατανάλωση δεν είναι αυτοσκοπός αλλά εξυπηρετεί άλλους σκοπούς (εργασία, σπουδές, τουρισμό, …) ▪ Σύνθετη εφοδιαστική αλυσίδα (στοιχεία οικονομικά, τεχνικά, πολιτικά, κοινωνικά…) ▪ Μεγάλη διαφορετικότητα μέσων [email protected] 40 Άσκηση 1: Demand and supply interplay Δύο πόλεις (1, 2) συνδέονται με λεωφορειακή γραμμή express σε αποκλειστική λωρίδα κυκλοφορίας. Η εξίσωση της ζήτησης δίδεται ως ακολούθως: V12 = demand volume (in trips/day) P1 = population zone 1 (inhabitants) P2 = population zone 2 (inhabitants) t = travel time (hours) f = daily bus frequency c = trip price (in euros) Car users protest and gain a partial access to the exclusive bus lane. This provokes a 15% increase in bus travel time. Ερώτηση: Τι μπορεί να κάνει ο διαχειριστής της γραμμής για να διατηρήσει την πελατεία του; Υποθέσεις: P1a1P2a2=10 000; a3=-2; a4=0,8; a5=-1; V12=1 300 [email protected] 41 Phases of a transportation project 1. Innovation / Planning 2. Design Strategic 3. Implementation 4. Operations, marketing and pricing Tactical 5. Maintenance Operational 6. Assessment / Enhancement [email protected] 42 Example: metro operations [email protected] 43 Example: city of New York masterplan https://www.dot.ny.gov/portal/page/portal/main/transportation-plan/repository/masterplan-111406.pdf http://www.nyc.gov/html/dot/downloads/pdf/nycdot-streetdesignmanual-interior-lores.pdf [email protected] 44 Αστικά οδικά δίκτυα (ΑΟΔ) 1. Εκτενή 2. Ετερογενή 3. Άναρχα 4. Διακοπτόμενη ροή Paris borders from 4th century to 2015 Paris, road network 2015 5. Ποικιλία χρήσεων και χρηστών [email protected] 45 Αστικά οδικά δίκτυα Χρήστες Λειτουργίες Οχήματα, ποδήλατα, πατίνια, πεζοί, … Πρόσβαση ΜΜΜ Διάσχιση Τουρισμός Στάθμευση Συλλογή απορριμμάτων, διανομές, … Dwell Φόρτιση EVs Εκδηλώσεις [email protected] 46 Ιεράρχηση δικτύου Le Corbusier : ville fonctionnelle [email protected] 47 Λειτουργίες 1. Λειτουργία σύνδεσης 2. Λειτουργία πρόσβασης στις παρόδιες χρήσεις γης 3. Λειτουργία παραμονής επί της οδού [email protected] 48 Επικάλυψη επιπέδων [email protected] 49 Προσβασιμότητα vs. κινητικότητα [email protected] 50 Ελληνικοί κανονισμοί http://www.ggde.gr/dmdocuments/omoe_1_l.pdf 51 Ελληνικοί κανονισμοί http://www.ggde.gr/dmdocuments/omoe_1_l.pdf 52 Διάσχιση χώρου Τοπογραφία καντονιού Vaud, Ελβετία 53 Πραγματοποίηση ροών ▪ Εξασφάλιση φυσικού υποβάθρου και εξοπλισμού ▪ Εξασφάλιση συνέχειας ροών (είτε απευθείας είτε με μετεπιβίβαση) ▪ Διαχωρισμός ροών που βρίσκονται σε ανταγωνισμό Χωρικός διαχωρισμός Χρονικός διαχωρισμός [email protected] 54 Σχεδιασμός και κατασκευή οδών Σχεδιασμός Οδικής Υποδομής 3. Ανάλυση επιδόσεων [email protected] (κάποιοι) Στόχοι 1. Εξοπλισμός 2. Λειτουργία 3. Συντήρηση 4. Βιωσιμότητα [email protected] 56 Επίδοση (performance) H πραγματοποίηση μίας εργασίας με χρήση ποσοτικών δεικτών για μέτρηση της ακρίβεια και του βαθμού εκτέλεσης, του κόστους και του χρόνου εκτέλεσης. Αποτελεσματικότητα (Effectiveness): βαθμός υλοποίησης στόχων Αποδοτικότητα (Efficacy): λόγος πόρων προς αποτελέσματα Τύποι επιδόσεων Οπτικές γωνίες 1. Τεχνική Operator 2. Περιβαλλοντική Χρήστης 3. Οικονομική Αρχές 4. Κοινωνικο-οικονομική [email protected] 57 1. Τεχνική επίδοση A. Δομική (γεωμετρία) Περιτύπωμα, max κλίση, min ακτίνα,… B. Λειτουργική Ικανότητα σε οχήματα ή επιβάτες, ταχύτητα,… 58 KPIs - παραδείγματα Κινητικότητα Επίπεδο εξυπηρέτησης Ασφάλεια Αρ. μετακινήσεων Χρόνος διαδρομής Αρ. ατυχημάτων Πλήθος επιβατών Χρονική κάλυψη Αρ. νεκρών Κυκλοφοριακός φόρτος (οχ) Προσβασιμότητα tdetection συμβάντος Οχηματο * km LOS, v/c Δείκτης ανθεκτικότητας Ποσοστό μέσου (%) Αξιοπιστία % δικτύου με επίβλεψη [email protected] 59 2. Οικολογική επίδοση Α. «Δομική» ▪ Υλικά κατασκευής ▪ Κατάληψη χώρου και εκτάσεων ▪ Διατάραξη τοπίου ή αστικού ιστού Β. Λειτουργική ▪ Υλικά συντήρησης κι επισκευής ▪ Ποιότητα αέρα, εκπομπές ρύπων λόγω κυκλοφορίας ▪ Θόρυβος και δονήσεις ▪ Ενεργειακό αποτύπωμα [email protected] 60 3. Οικονομική επίδοση Α. Τεχνικο-οικονομική παραγωγικότητα ▪ Ποσότητα αποτελεσμάτων / ποσότητα μέσων Πχ: φόρτος κυκλοφορίας σε αυτοκινητόδρομο 4 λωρίδων/ κατ Β. Οικονομική παραγωγικότητα ▪ Έσοδα / κόστος μέσων και πόρων ✓ Καθαρή παρούσα αξία, εσωτερικός συντελεστής απόδοσης Πχ: Εισπράξεις διοδίων/ κόστος παραχώρησης Γ. Κοινωνικο-οικονομική παραγωγικότητα ▪ Αξία εξοικονομούμενου χρόνου / συνολική επένδυση [email protected] 61 Οικονομική παραγωγικότητα C δαπάνες 1. Αρχική επένδυση Απαλλοτρίωση, κατασκευή, εξοπλισμός, 2. Λειτουργία και συντήρηση Σταθερά και μεταβλητά κόστη R έσοδα [email protected] 62 Χρηματορροές (cashflows) =R-C Ημερομηνία Περιγραφή Δαπάνες Έσοδα 1/1/n Αγορά μηχανής 7 600 € 31/12/n Καθαρό έσοδο 1 400 € 21/12/n+1 Καθαρό έσοδο 1 600 € 31/12/n+2 Καθαρό έσοδο 1 800 € 31/12/n+3 Καθαρό έσοδο 1 900 € 31/12/n+4 Καθαρό έσοδο 2 100 € 31/12/n+4 Πώληση μηχανής 200 € Σύνολο 7 600 € 9 000 € Καθαρή ροή Όφελος 1 400 € Πρόβλημα : η αξία 1 euro στις 1/1/n δεν είναι ίδια με την αξία στις 1/1/n+4 [email protected] 63 Προεξοφλητικό επιτόκιο (discount rate) r Το ετήσιο % μείωσης μελλοντικών εσόδων ώστε αυτά να ανταποκρίνονται στην ισοδύναμη αξία τους κατά την παρούσα περίοδο (λεξικό ΟΟΣΑ). - Οι κεντρικές τράπεζες δανείζουν με αυτό το επιτόκιο. Παράδειγμα r=3% for a 3-year project r=12% for a 30-year project [email protected] 64 Προεξοφλητικό επιτόκιο (discount rate) r Λαμβάνει υπόψιν Αξία του χρόνου Κόστος ρίσκου Πρόκειται για το κόστος του κεφαλαίου Επιτόκιο της αγοράς ή Αναμενόμενος πληθωρισμός + Ασφάλιστρο κινδύνου (risk premium) [email protected] 65 Καθαρή αξία - Present value (PV) =(R-C)act year 0 𝐑−𝐂 (𝐑 − 𝐂)𝐚𝐜𝐭 = n: αριθμός ετών αναγωγής (𝟏+𝐫)𝐧 Συντελεστής απόδοσης : (R-C)τρέχουσα / επένδυση «Νεκρό σημείο» (break even): (R-C)τρέχουσα = επένδυση [email protected] 66 Καθαρή παρούσα αξία - Net Present Value (NPV) 𝐧 𝐑 𝐢 − 𝐂𝐢 =෍ n: αριθμός ετών (𝟏 + 𝐫)𝒊 𝐢=𝟎 Πρόκειται για το χρηματικό κέρδος κατά τη διάρκεια ζωής του έργου. Μία επένδυση μπορεί να πραγματοποιήσει τους σκοπούς τους αν ΚΠΑ˃0. Παράδειγμα r=10%, n=15 NPV˃0. Example r=10%, n=15 NPV = ; 67 http://www.lecfomasque.com/van-valeur-actuelle-nette-projet-investissement/  Καθαρή παρούσα αξία - Net Present Value (NPV) 𝐧 𝐑 𝐢 − 𝐂𝐢 =෍ n: αριθμός ετών (𝟏 + 𝐫)𝒊 𝐢=𝟎 Πρόκειται για το χρηματικό κέρδος κατά τη διάρκεια ζωής του έργου. Μία επένδυση μπορεί να πραγματοποιήσει τους σκοπούς τους αν ΚΠΑ˃0. Παράδειγμα r=10%, n=15 NPV˃0. Example r=10%, n=15 NPV = -232,000$ + 38,800$ (1+0,10)-1 + 38,800$ (1+0,10)-2 + … + 38,800$ (1+0,10)-15 NPV = 63,116$ 68 http://www.lecfomasque.com/van-valeur-actuelle-nette-projet-investissement/ Εσωτερικός Συντελεστής Απόδοσης - Internal rate of return (IRR) 𝐧 𝐑 𝐢 − 𝐂𝐢 Ο συντελεστής r0 : NPV=0 𝐍𝐏𝐕 = ෍ (𝟏 + 𝐫)𝒊 𝐢=𝟎 Εκφράζει το συντελεστή της προσδοκώμενης «ανάπτυξης». Πρέπει IRR >> r Δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για σύγκριση μεταξύ διαφορετικών έργων. [email protected] 69 Σύγκριση έργων (r=10%) Έργο Α Έργο Β Επένδυση έτος 1 20 20 Έσοδα έτος 2 0 20 Έσοδα έτος 3 30 6 [email protected] 70 Σύγκριση έργων (r=10%) Έργο Α Έργο Β Έργο Α Έργο Β Επένδυση έτος 1 20 20 IRR 22% 24% Έσοδα έτος 2 0 20 NPV (r=10%) 4,8 3,1 Έσοδα έτος 3 30 6 0-H’→ projet A καλύτερο H’ → ισοδυναμία NPV H’-IRR A → projet B καλύτερο IRR A – IRR B → projet B μόνο > IRR B → κανένα IRR IRR A IRR B 71 Άσκηση 2: Επιλογή επένδυσης (World Bank) Οδικό έργο απαιτεί επένδυση (έτος i=0) ύψους 325 M € και 285 M € το έτος i=1. Υποθέσεις r=12% για όλη τη διάρκεια ζωής, έσοδα όπως στον πίνακα Ερωτήσεις 1. Υπολογίστε την ΚΠΑ (NPV) 2. Υπολογίστε τον IRR 3. Πρέπει να υλοποιηθεί το έργο; [email protected] 72  Table 1 i Revenues (in M €) 2 110,0 3 113,6 4 117,3 5 124,6 6 128,3 7 135,6 8 143,0 9 150,3 10 157,6 11 165,0 12 176,0 13 187,0 14 198,0 15 205,3 16 212,6 17 223,6 18 230,9 19 238,3 20 241,9 21 245,6 22 249,3 23 252,9 24 256,6 25 260,3 26 267,6 27 274,9 28 278,6 29 274,1 [email protected] 73 Σχεδιασμός και κατασκευή οδών Σχεδιασμός Οδικής Υποδομής 4. Τεχνική ανάλυση οδού [email protected] Οδοποιία Περιλαμβάνει Μελέτη οδού Κατασκευή οδού Συντήρηση οδού Εκμετάλλευση οδού [email protected] 75 Μελέτες Οδοποιίας Μελέτη σκοπιμότητας Τεκμηρίωση αναγκαιότητας κατασκευής και επιλογή πρωταρχικών στοιχείων. Μελέτη Αναγνώρισης (προκαταρτική) Εναλλακτικές χαράξεις, επιτελικοί χάρτες (1:50000 ή 1:20000) Προμελέτη Επί επιλεγείσας λύσης, 1:5000 ή 1:2000 Οριστική Μελέτη Τοπογραφικό διάγραμμα (1:1000 ή 1:500) Μελέτη εφαρμογής Εφαρμογή οριστικής μελέτης στο έδαφος (διατομές κλπ) 76 Κανονισμοί Ελληνικοί 1) Η εγκύκλιος 103/1.Ε (1960-1962) 2) Οι ΤΕΜ (Transeuropean Motorway Standards) – Αυτ/μος Κόρινθος - Τρίπολη. 3) Ο Κ.Μ.Ε. (Κανονισμός Μελετών και Ερευνών) και συνοδεύονταν από Π.Κ.Ε. (Πρότυπα Κατασκευής Έργων) – Αυτ/μος Π.Α.Θ.Ε. 4) Ο Ο.Σ.Μ.Ε.Ο. (Οδηγίες Σύνταξης Μελετών Έργων Οδοποιΐας) – Εγνατία 5) Οι Ο.Μ.Ο.Ε. (Οδηγίες Μελετών Οδικών Έργων), Έκδοση 2001. [email protected] 77 Κανονισμοί Διεθνείς 1) RAS-L-1 (1984): Γερμανικοί Κανονισμοί 2) RAS-L-1 (1995): Αναθεωρημένοι Γερμανικοί Κανονισμοί 3) RAΑ (2008): Γερμανικοί Κανονισμοί για αυτοκινητοδρόμους 4) RAL (2012): Νεότεροι Γερμανικοί Κανονισμοί για οδούς πλην αυτοκινητοδρόμων. 5) AASHTO : Αμερικάνικοι κανονισμοί 6) Γαλλικοί 7) Ελβετικοί – διάγραμμα ταχύτητας [email protected] 78 Ταξινόμηση οδών Λειτουργική (ταχύτητα) Γεωμετρική Πεζόδρομος Απλές οδοί Οδός ήπιας κυκλοφορίας – Υπεραστικές οδοί ταχείας Ζώνη 30 κυκλοφορίας Αστική οδός Αυτοκινητόδρομοι (διαχωρισμός Υπεραστική οδός κατευθύνσεων) Αυτοκινητόδρομος [email protected] 79 Ταξινόμηση οδών Διοικητική ▪ Αυτοκινητόδρομος (με παραχώρηση ή χωρίς) ▪ Εθνικό Οδικό Δίκτυο (Υπουργείο) ▪ Πρωτεύον αστικό δίκτυο (Νομαρχία) ▪ Δευτερεύον και τριτεύον οδικό δίκτυο (Δήμος) [email protected] 80 Ικανότητα οδού Φυσική Μέγιστος αριθμός επιβατών ή οχημάτων Γεωμετρική Περιτύπωμα Μηχανική Μέγιστο βάρος [email protected] 81  road capacity Κυκλοφοριακή ικανότητα Ο μέγιστος αριθμός οχημάτων που έχουν πιθανότητα να εξυπηρετηθούν κατά τη διάρκεια χρονικού διαστήματος αναφοράς επί συγκεκριμένου τμήματος της οδού και για συγκεκριμένα κυκλοφοριακά δεδομένα. Παράδειγμα C=1.800 οχήματα/ώρα/κατεύθυνση Μπορεί να υπολογισθεί ή να εκτιμηθεί. Δεν εξαρτάται άμεσα από τη ζήτηση. Είναι «δομικό» χαρακτηριστικό του συστήματος. Εξαρτάται από τη γεωμετρία της οδού αλλά και τη σύνθεση της κυκλοφορίας. [email protected] 82 Κυκλοφοριακός φόρτος traffic volume Ο πραγματικός αριθμός οχημάτων που εξυπηρετούνται κατά τη διάρκεια του χρονικού διαστήματος αναφοράς. Παράδειγμα v=900 οχήματα/ώρα/κατεύθυνση Μπορεί να μετρηθεί με ακρίβεια ή να εκτιμηθεί. Εξαρτάται από τη ζήτηση και την ικανότητα. Παρουσιάζει μεγάλη διακύμανση. [email protected] 83 Ο λόγος v/c και το LOS Δείκτης επίδοσης συστήματος. = % χρήση υποδομής Τιμές Διαστασιολόγηση [email protected] 84 Επίδοση πεζοδρομίου Ικανότητα – v/c – LOS + Ταχύτητα [email protected] 85 Επίδοση στο χρόνο Η φθορά Καταπόνηση από χρήση, τριβή, … Τύποι φθοράς: ρηγμάτωση, απόξεση, διάβρωση, … Η κόπωση Η αλλοίωση των ιδιοτήτων των υλικών εξαιτίας εφαρμογής κύκλων φόρτισης. Η επανάληψη των κύκλων φόρτισης μπορεί να οδηγήσει στην αστοχία του υλικού (Bathias 1997). [email protected] 86 Στόχοι συντήρησης ▪ Πραγματοποίηση μετακινήσεων ▪ Επίπεδο εξυπηρέτησης Καθημερινή συντήρηση (καθαρισμός οδοστρώματος και τάφρων, …) Συντήρηση χειμερινής περιόδου (εκχιονισμός) Λειτουργία λοιπού εξοπλισμού (φωτισμός, ΠΜΜ, κλήση έκτακτης ανάγκης,…) Μικρές ή περιοδικές επισκευές (οδόστρωμα, σήμανση, …) Αστυνόμευση και επέμβαση έκτακτης ανάγκης (κέντρο κυκλοφορίας, κάμερες, βρόχοι) Πληροφορία (προβλέψεις κυκλοφορίας, ράδιο, …) ▪ Συντήρηση και αναβάθμιση «κληρονομιάς» Μεγάλες επισκευές, ανακαινίσεις κτιρίων, διαπλάτυνση οδού, … [email protected] 87 Συντήρηση κι επισκευή Συχνότητα = f(παράγοντες κόστους, πρωτόκολλα ασφαλείας, τύπος οδοστρώματος, ποιότητα υλικών, διάρκεια ζωής, τύπος και μέγεθος κυκλοφορίας, κατηγορία οδού, ταχύτητα κίνησης) Φθορά οδού και συντήρηση Περιοδική συντήρηση Κατάσταση Αποκατάσταση Κατάσταση χωρίς συντήρηση ή αποκατάσταση [email protected] 88 Χρόνος  Συντήρηση κι επισκευή Σύνολο όλων των τεχνικών, διοικητικών και διαχειριστικών δράσεων που λαμβάνονται κατά τη διάρκεια του κύκλου ζωής ενός αγαθού με στόχο να το συντηρήσουν ή να το επαναφέρουν σε κατάσταση στην οποία να μπορεί να επιτελέσει την απαιτούμενη λειτουργία του (AFNOR). Τύποι Προληπτική ρουτίνας (τακτική) περιοδική εξηρτημένη Διορθωτική (επείγουσα) Αποκατάσταση (εάν >25%) World Bank [email protected] 89 Προληπτική συντήρηση Ηλεκτρικό εξάρτημα Ηλεκτρονικό εξάρτημα Μηχανικό εξάρτημα Προληπτική συντήρηση bathtub curve Νεότητα Ωριμότητα Γήρανση λ(t) μειώνεται λ(t) σταθερό λ(t) αυξάνεται Καμπύλη της «μπανιέρας» : πιθανότητα αστοχίας λ(t) Πηγή : “Pratique de la [email protected] corrective”, Heng 90 Ενδεικτικά μεγέθη ▪ Κόστος κατασκευής 1 km αυτοκινητόδρομου ≈ 7 εκ € ▪ Κόστος συντήρησης 1 km : 70-100.000 €/έτος εκ των οποίων 60 % κόστος μισθοδοσίας, 35% αγορές και υπεργολαβίες Μεγάλες επισκευές ≈ 25.000 €/έτος (30%) ✓ 55% οδόστρωμα ✓ 20% ασφάλεια και σήραγγες ✓ 15% άλλα έργα υποδομής ▪ Πλήρης ανακατασκευή οδοστρώματος κάθε 10 έτη περίπου ▪ Δαπάνη συντήρησης ανά διανυόμενο km (σε € ): 0,49 (FR); 0,69 (DE); 0,55 (SP); 0,56 (GB); 0,48 (NO) [email protected] 91 Παράδειγμα ελβετικών κανονισμών Κατάσταση οδοστρώματος Σενάριο Α : άψογη συντήρηση Σενάριο C : καμία συντήρηση Σενάριο Β : ενδιάμεσες καταστάσεις Σήμερα Χρόνος [email protected] 92