ПЕТРУК, Виктор Борисович (ул. Тростянецкая, 6б кв. 62, Киев, Kiev, 02091, UA)
ПЕТРУК, Виктор Борисович (ул. Тростянецкая, 6б кв. 62, Киев, Kiev, 02091, UA)
| ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Многоуровневая транспортная развязка, которая содержит подземные, наземные или надземные, но расположенные на отдельных уровнях: два путепровода с двусторонним движением и кольцо с односторонним движением, круглой, овальной или другой формы, отличающаяся тем, что содержит развороты, с одного или нескольких направлений, шириной в одну или несколько полос, которые расположены над или под транзитными путепроводами, в уровне кольца, имеет реверсное направление движения автомобилей на кольце (по часовой стрелке для стран с правосторонним движением, и против часовой стрелки для стран с левосторонним движением), и содержит разветвление правого поворота, с одного или нескольких направлений, шириной в одну или несколько полос, которые не пересекаются с кольцом. 2. Многоуровневая транспортная развязка по пункту 1, отличающаяся тем, что содержит дорожную разметку, которая обозначает полосы движения и направление главной дороги в пределах перекрестка, вьшолненную в виде кривой, полученной сопряжением двух дуг, с центрами кривизны, соответственно в центре кольца и в центре одного из разворотов. 3. Многоуровневая транспортная развязка по пунктам 1 или 2, отличающаяся тем, что кольцо и разветвление правого поворота разделены дорожной разметкой, которая запрещает выезд на встречную полосу (сплошная линия, двойная сплошная линия, разметка «островок безопасности», или разделительная полоса). 4. Многоуровневая транспортная развязка по пунктам 1 или 2, отличающаяся тем, что кольцо и разветвление правого поворота разделены повышенным «островком безопасности» или барьером. 5. Многоуровневая транспортная развязка по пункту 4, отличающаяся тем, что барьер в плане является сопряжением двух концентрических дуг, с центрами кривизны, которые совпадают с центрами кривизны полос встречного движения, которые он разделяет, и подобен латинской букве S для стран с правосторонним движением, и зеркально симметричный к ней для стран с левосторонним движением. 6. Многоуровневая транспортная развязка по любому из пунктов 1 - 5, отличающаяся тем, что внутренняя кромка одного или нескольких правых поворотов выполнена из нескольких сопряженных кривых с внутренней и внешней кривизной, которые образуют выступ, в направлении центра перекрестка, на углу, который огибается. 7. Многоуровневая транспортная развязка по любому из пунктов 1 - 6, отличающаяся тем, что один или несколько разворотов в ней выполнен с минимальным радиусом, достаточным для разворота легковых автомобилей. 8. Многоуровневая транспортная развязка по любому из пунктов 1 - 7, отличающаяся тем, что, по крайней мере, один правый поворот в ней, выполнен с минимальным радиусом, достаточным лишь для поворота легковых автомобилей. 9. Многоуровневая транспортная развязка по любому из пунктов 1 - 8, отличающаяся тем, что один или несколько правых поворотов имеют лишь одну полосу движения. 10. Многоуровневая транспортная развязка по пункту 9, отличающаяся тем, что дополнительно содержит неполную внутреннюю полосу кольца, ширина которой увеличивается от нуля до нормальной, на отрезке между первым и вторым левыми поворотами (считая от поворота, который имеет одну полосу движения), имеет нормальную ширину на отрезке между вторым и третьим левыми поворотами, и сужается от нормальной ширины до нуля, на отрезке между третьим и четвертым левыми поворотами. |
Изобретение относится к дорожному строительству, в частности к пересечению дорог, расположенных в разных уровнях.
Из документов CN1661162A, GB302376A, FR1358538A, АТ414246В, CN201024365 Y, CN201010853Y и др. известна трехуровневая транспортная развязка, содержащая расположенные на отдельных уровнях:
два путепровода с двусторонним движением, предназначенные для проезда транзитных потоков транспорта;
кольцо с односторонним движением (против часовой стрелки для стран, с правосторонним движением, и по часовой стрелке для стран с левосторонним движением), предназначенное для выполнения левых поворотов и разворотов.
Она может содержать:
два подземных и один наземный уровень (CN 1661162 А);
- подземный, наземный и надземный уровень (АТ414246В,
CN201024365Y);
наземный и два надземных уровня (CN201010853 Y).
Кольцевой уровень, как правило, наземный, но может быть также надземным (GB302376A).
Движение транзитного транспорта на такой развязке происходит без пересечения транспортных потоков в одном уровне, а левые повороты и развороты вьшолняются на кольце, по соответствующим правилам дорожного движения (правила проезда перекрестков, где организованно круговое движение). Недостатками указанной транспортной развязки являются:
Большое количество пересечений в одном уровне, потоков автомобилей выполняющих левый поворот и разворот. Автомобили, поворачивающие налево, уступают движение 3 потокам автомобилей движущиеся с других направлений. Разворачивающиеся автомобили, уступают движение 7 потокам автомобилей, движущихся с других направлений.
Перегрузка кольца. Автомобили, поворачивающие налево, преодолевают кольцом угловое расстояние по 180°. Разворачивающиеся автомобили, преодолевают кольцом угловое расстояние по 270°. Для пересечения двух 8-полосных дорог с двусторонним движением (по четыре полосы в каждом направлении), при условии равного распределения трафика по направлениям (25% прямо, 25% налево, 25% направо, и 25% на разворот), необходимо кольцо шириной 7 полос. Делать кольцо такой ширины нецелесообразно, поскольку при ограниченном радиусе кольца невозможно перестроиться с первой полосы на седьмую, и обратно, преодолев угловое расстояние 180-270°, а при достаточном радиусе кольца, габаритные размеры и площадь, которую будет занимать такая развязка, значительно превысят габариты и площадь альтернативных развязок (например, развязки типа «клеверный лист»).
При рациональном количестве полос на кольце (2-3), пропускная способность такой развязки для вьшолнения левого поворота и разворота ограничена, и значительно уступает пропускной способности традиционной развязки типа «клеверный лист», вследствие чего известная трехуровневая развязка может использоваться лишь на пересечении транзитных магистралей с второстепенными дорогами, в местах, где вследствие недостатка площади, невозможно построить развязку другого типа.
Известна двухуровневая транспортная развязка [Дубовин Э. Н. Ланцберг Ю. С. «Пересечения в разных уровнях на городских магистралях»; - М.: Высшая школа, 1977 г.], содержащая расположенные на отдельных уровнях:
подземный или надземный путепровод с двусторонним движением, предназначенный для проезда транзитного транспорта; наземное кольцо с односторонним движением, предназначенное для проезда транзитного транспорта, выполнения левых поворотов и разворотов.
Указанная развязка, содержит дополнительные развороты над, или под транзитным путепроводом, которые позволяют разгрузить кольцо, освободив его от части автомобильных потоков, разворачивающиеся вдоль транзитного путепровода.
Общими недостатками указанных развязок являются:
Относительно большое угловое расстояние (180°), которое преодолевают кольцом автомобили, осуществляющие левый поворот.
- Двойное пересечение потоков автомобилей, выполняющих левый поворот, двигаясь со встречных направлений.
Отсутствие саморегуляции, что требует применения специальных правил проезда.
Правила проезда перекрестков, где организованно круговое движение, значительно отличаются от обычных. Во избежание самоблокирования кольца, автомобилям, движущимся кольцом, как правило, предоставляется приоритет, перед автомобилями, въезжающими на него, вопреки тому, что по правилу «помехи справа» приоритет должен быть обратным. Автомобилям допускается выполнять въезд на кольцо, и съезд с него с любой полосы, в любую полосу движения, вопреки тому, что выезд на кольцо и съезд с него являются правыми поворотами, которые на обычных перекрестках допускается выполнять лишь с крайней правой в крайнюю правую полосу. При этом на кольце неизменным остается правило: при одновременном перестроении автомобилей движущихся в одном направлении, автомобиль находящийся слева, должен уступить движение автомобилю, находящемуся справа. Т.е. автомобили, движущиеся по внутренней полосе кольца, и стремящиеся перестроиться на внешнюю полосу, при плотном движении блокируются автомобилями, движущимися по внешней полосе, и перестраивающимися на внутреннюю. Это требует для обеспечения таких перестроений кольца достаточно большого радиуса, а в случае ограниченного радиуса, водители преимущественно двигаются внешними полосами кольца, не перестраиваясь на внутреннюю, что ограничивает пропускную способность таких развязок.
Все это, а также противоречие при подаче предупредительных сигналов при выполнении левого поворота и разворота, приводит на перекрестках, где организованно круговое движение, к множеству недоразумений между участниками дорожного движения, и дорожно-транспортным происшествиям.
В основу предлагаемого технического решения, поставлены задачи:
Увеличения пропускной способности перекрестка двух транспортных магистралей по левому повороту и развороту.
Упрощения правил проезда перекрестка, и повышение безопасности движения.
Уменьшения геометрических размеров перекрестка.
Поставленные задачи решаются с помощью многоуровневой транспортной развязки, которая содержит расположенные на отдельных уровнях: два путепровода с двусторонним движением, кольцо с односторонним реверсным движением (по часовой стрелке для стран с правосторонним движением, и против часовой стрелки для стран с левосторонним движением), развороты, касательные к кольцу, и разветвления правого поворота, расположенные в уровне кольца, но не пересекающиеся с ним.
Указанная развязка имеет значительно меньшее количество пересечений транспортных потоков в одном уровне (разворачивающиеся автомобили преодолевают развязку беспрепятственно, а автомобили, вьшолняющих левый поворот уступают движение автомобилям, движущимся с других направлений лишь 1 раз - въезжая на кольцо).
Также осуществляется разгрузка кольца по количеству параллельных потоков, за счет того, что разворот автомобилей осуществляется за пределами кольца, а автомобили, поворачивающие налево, преодолевают кольцом вдвое меньшее угловое расстояние (90° против 180° при аверсном движении кольцом), что позволяет, при одинаковой пропускной способности, уменьшить количество полос на кольце.
Кроме того, при реверсном движении, отпадает необходимость предоставлять специальный приоритет автомобилям, движущимся кольцом, поскольку автомобили, выезжающие на кольцо, естественно уступают движение автомобилям, съезжающим с него, по правилу «помехи справа». Отсутствие блокирования автомобилей на внутренней полосе кольца, поскольку при взаимных перестроениях, автомобили, движущиеся внешней полосой, должны уступать движение автомобилям, движущимся внутренней полосой. Автомобили, могут въезжать на кольцо и съезжать с него в любую полосу, руководствуясь обычными правилами выполнения левого поворота. Также нет никаких противоречий при подаче предупредительных сигналов (автомобили, поворачивающие налево и разворачивающиеся, подают сигнал левого поворота, автомобили, поворачивающие направо, подают сигнал правого поворота).
Разъезд встречного транспорта на кольце, и разветвлениях правого поворота происходит в условиях обычного двустороннего движения (разделительная полоса находится слева от автомобиля, для страны с правосторонним движением), но дополнительно, с целью увеличения безопасности движения, кольцо и разветвления правого поворота могут быть отделены разделительной полосой, повышенным «островком безопасности», или барьером.
Уменьшение геометрических размеров развязки осуществляется, в основном, благодаря уменьшению количества полос на кольце, и уменьшению внутреннего радиуса кольца, которое возможно выполнить, вследствие уменьшения количества пересечений, и количества параллельных потоков на кольце, а также отсутствия блокирования внутренней полосы кольца, при взаимных перестроениях.
Дополнительно, при необходимости «вписать» развязку в плотную городскую среду, может быть использован один из следующих способов, или их комбинация:
В случае ограничения ширины проезжей части, вследствие близкого расположения зданий к оси дорожного полотна, внутренний радиус одного или нескольких разворотов может быть выполнен минимально достаточным для разворота легковых автомобилей (приблизительно 8 м), а разворот грузовых автомобилей, автобусов и другого длинномерного транспорта осуществляется с крайней правой полосы, через внешнюю полосу кольца.
В случае близкого расположения здания к центру перекрестка, внутренний радиус правого поворота, с соответствующей стороны, может быть выполнен минимально достаточном для поворота легковых автомобилей, а поворот грузовых автомобилей, автобусов и другого длинномерного транспорта, осуществляется через внешнюю полосу правого поворота (при двухполосном разветвлении), или через кольцо (при однополосном разветвлении).
При однополосном разветвлении правого поворота, кольцо может содержать неполную внутреннюю полосу, ширина которой увеличивается от нуля до нормальной, на отрезке между первым и вторым левыми поворотами (если считать от правого поворота, с одной полосой движения), имеет нормальную ширину на отрезке между вторым и третьим левыми поворотами, и сужается от нормальной ширины к нулю, на отрезке между третьим и четвертым левыми поворотами. Это позволяет беспрепятственно пропускать поток транспорта, через второй и третий левые повороты, при относительно большом потоке длинномерных транспортных средств, на правый поворот через кольцо.
Дальше суть изобретения объясняется со ссылкой на чертеж, где:
на Фиг. 1 изображена схема функционирования ближайшего аналога - трехуровневой транспортной развязки с односторонним аверсным кольцевым движением;
на Фиг. 2 изображена схема функционирования предлагаемой транспортной развязки - трехуровневой, с реверсным кольцевым движением, разворотами касательными к кольцу и разветвлениями правого поворота;
на Фиг. 3 изображен возможный вариант реализации транспортной развязки предлагаемой транспортной развязки, при отсутствии ограничений по окружающей застройке;
- на Фиг. 4 изображен возможный вариант реализации предлагаемой транспортной развязки, при ограничении ширины проезжей части, вследствие близкого расположения зданий до оси дорожного полотна; на Фиг. 5 и Фиг. 6 изображены возможные варианты реализации предлагаемой транспортной развязки, при ограничении расстояния от центра развязки до ближайшего здания.
На Фиг. 1 и Фиг. 2 приведены сравнительные схемы функционирования аналога и изобретения. В частности на Фит. 1 а) и Фиг. 2 а) изображена элементарная схема разложения общего потока транспорта с каждого направления, на четыре потока (D (direct) - прямо, В (back) - на разворот, L (left) - налево, R (right) - направо), которые не пересекаются между собой, благодаря тому, что потоки В, L и R лежат в одном уровне, а транзитный поток D в другом.
На Фиг. 1 Ь), с), d) и Фиг. 2 Ь), с), d), изображено попарное пересечение между собой элементарных потоков, южного (S) и западного (W), южного (S) и восточного (О), и южного (S) и северного (N) направлений.
Общее пересечение элементарных потоков со всех направлений, на кольце аналога
(Фиг. 1 е)), приводит к образованию двенадцати узлов, в которых пересекаются по три потока, и четырех узлов, в которых пересекаются по четыре потока. В общем, при равной загрузке развязки со всех направлений, и равного распределения трафика (по 25% на каждое направление), такое количество пересечений требует применения кольца шириной 7 полос.
Автомобили, выполняющие левый поворот с любого направления, на развязке- аналоге, уступают движение трем потокам автомобилей, движущимся с других направлений. А автомобили, разворачивающиеся с любого направления, уступают движение семи потокам автомобилей, движущимся с других направлений.
Общее пересечение элементарных потоков со всех направлений, на кольце предлагаемой развязки, (Фиг. 2 е)), приводит к образованию лишь четырех узлов, в которых пересекаются по два потока. В общем, при равной загрузке развязки со всех направлений, и равном распределении трафика (по 25% на каждое направление), такое количество пересечений позволяет применить кольцо шириной 2 полосы.
Автомобили, выполняющие левый поворот с любого направления, на предлагаемой развязке, уступают движение лишь одному потоку автомобилей, движущемуся с другого направления (Фиг. 2 с)). А автомобили, разворачивающиеся с любого направления, вообще преодолевают развязку без препятствий.
На Фиг. 3, Фиг. 4, Фиг. 5 и Фиг. 6 изображены возможные варианты реализации предлагаемой транспортной развязки. Развязка состоит из: многопролетной эстакады (1) для двустороннего транзитного движения транспорта, шириной 4 полосы, которая опирается на опоры (2) расположенные за пределами проезжей части; туннеля (3) для двустороннего транзитного движения транспорта (с подпорными стенами (3.1), или грунтовыми откосами (3.2)), шириной 4 полосы, без свода; кольца для движения транспорта, выполняющего левый поворот, шириной 2 полосы (4) и полосы разворота (5), которые пересекают туннель через два малых путепровода (6), а также разветвление правого поворота, шириной в одну (7.1), или две (7.2) полосы. Между кольцом и разветвлением правого поворота может быть повышенный островок безопасности, или барьер (8). Развязка может содержать дорожную разметку, которая обозначает полосы движения и направление главной дороги в пределах перекрестка (прерывистая линия с короткими штрихами и равными им промежутками), выполненную в виде кривой, полученной сопряжением двух дуг, с центрами кривизны, соответственно в центре кольца и в центре разворота (9).
На Фиг. 3 изображен вариант реализации предлагаемой транспортной развязки, при отсутствии ограничений по окружающей застройке (Вариант А). Она работает следующим образом (Фиг. ЗЬ): автомобили, въезжающие на развязку, заранее занимают нужную полосу. Первая (правая) полоса предназначена для автомобилей, которые будут выполнять правый и левый повороты. Вторая полоса предназначена для автомобилей, которые будут выполнять левый поворот и разворот. Третья и четвертая полосы предназначены для транзитных автомобилей, которые будут двигаться прямо.
Транзитные автомобили преодолевают перекресток по туннелю или эстакаде не уменьшая скорость и не изменяя направление движения.
Автомобили, вьшолняющие правый поворот двигаются первой полосой, уступая движение (11.1) автомобилям, которые съехали с кольца, (руководствуясь предписанием дорожного знака «уступить дорогу»). В случае блокирования внутренней полосы правого поворота (11.2), автомобили осуществляют поворот внешней полосой правого поворота, также уступая движение (11.3) автомобилям, съехавшим с кольца.
Автомобили, вьшолняющие левый поворот, въезжают с первой и второй полос на соответствующую полосу кольца, уступая движение (12.1) автомобилям, съезжающим с кольца (руководствуясь правилом «помехи справа»). Не выполняя на кольце перестроений с полосы в полосу, они преодолевают кольцом угловое расстояние 90°, и съезжают с него вдоль разметки, которая обозначает полосы движения и направление главной дороги в пределах перекрестка (9), пользуясь приоритетом.
Автомобили, выполняющие разворот, делают это полосой разворота, уступая движение (13.1), автомобилям, съезжающим с кольца (руководствуясь правилом «помехи справа»). В случае блокирования полосы разворота (13.2), автомобили разворачиваются внешней полосой кольца, также уступая движение (13.3) автомобилям, съезжающим с него.
На Фиг. 4 изображенный вариант возможной реализации предлагаемой транспортной развязки при ограничении ширины проезжей части, вследствие близкого расположения зданий к оси дорожного полотна (Вариант В). Такая развязка может содержать один или несколько разворотов минимального радиуса (21), достаточного лишь для разворота легковых автомобилей.
Указанная развязка работает аналогично Варианту А, за исключением того, что длинномерные транспортные средства выполняют разворот с крайней правой (первой) полосы, уступая движение автомобилям, движущимся в попутном направлении (22.1) левой (второй) полосой, и уступая движение (22.2) автомобилям, съезжающим с кольца (Фиг. 4Ь).
На Фиг. 5 изображен вариант возможной реализации предлагаемой транспортной развязки при ограничении расстояния от центра развязки до ближайшего здания (Вариант С). Внутренний радиус правого поворота такой развязки минимально достаточен лишь для поворота легкового транспорта. Кроме того, внутренняя кромка правого поворота выполнена с нескольких сопряженных кривых с внутренней и внешней кривизной, которые образуют выступ (31), в направлении центра перекрестка, на огибаемом углу. Это позволяет вынести внутреннюю кромку правого поворота дальше от угла сооружения, увеличить радиус поворота и видимость препятствий за углом здания, при общем меньшем расстоянии от стен здания до осей проезжей части.
Указанная развязка работает аналогично Варианту А, за исключением того, что длинномерные транспортные средства вьшолняют правый поворот одним из следующих способов (Фиг. 5Ь):
С крайней правой полосы - во вторую полосу (32.1), уступая движение (32.2) двум потокам автомобилей, съезжающим с кольца в первую и вторую полосы.
Из второй полосы (32.3) - в первую, уступая движение (32.4) автомобилям, движущимся в попутном направлении правой полосой, и намеревающимся осуществить левый поворот, и уступая движение (32.2) автомобилям, съезжающим с кольца в первую полосу.
На Фиг. 6 приведен вариант возможной реализации предлагаемой транспортной развязки при большем, чем в Варианте С ограничении расстояния от центра развязки до ближайшего здания (Вариант D). Внутренний радиус и внутренняя кромка правого поворота, прилегающего к зданию идентичны Варианту С, но разветвление на соответствующий правый поворот выполнено однополосным (7.1), а кольцо может содержать дополнительную полосу, которая имеет нормальную ширину на отрезке между вторым и третьим поворотом (41.1), и переходные участки между первым-вторым (41.2), и третьим-четвертым (41.3) поворотами.
Указанная развязка работает аналогично Варианту А, за исключением того, что разветвлением правого поворота поворачивают только легковые автомобили (уступая движение (42.1) автомобилям, съезжающим с кольца), а длинномерные транспортные средства вьшолняют правьш поворот через кольцо, уступая движение (42.2) автомобилям, съезжающим с кольца, причем на отрезке между первым и вторым поворотами они перестраиваются на дополнительную полосу (41.2), на отрезке между первым и вторым поворотами, двигаются ею между вторым и третьим поворотами (42.1 ), и перестраиваются в обратном направлении между третьим и четвертым поворотами (41.3), что предоставляет возможность беспрепятственного проезда автомобилям, вьшолняющим левый поворот с противоположного от здания угла (43).
Транспортная развязка также может объединять комбинацию элементов развязок по вариантам В, С и D.
В случае использования одного из вариантов указанной транспортной развязки в стране с левосторонним движением, развязка функционирует в зеркально-обратном направлении.
Объединение указанных известных и неизвестных признаков позволяет:
Увеличить пропускную способность транспортной развязки в направлении левого поворота и разворота.
Уменьшить длину транзитных путепроводов, а также ширину кольца и путепроводов, которые обеспечивают пересечение кольцом туннеля, что уменьшает стоимость и сроки строительства.
Уменьшить размеры и площадь развязки, что позволяет вписать ее в более плотную городскую среду.
Повысить безопасность движения и уменьшить вероятность возникновения дорожно-транспортных происшествий.
Next Patent: PLATINUM NANOPARTICLES HAVING HOLLOW SKELETAL STRUCTURES AND METHODS OF MAKING