Светофорная развязка образуется путем пересечения под произвольным углом, обычно прямым, двух и более дорог. Термин «развязка» употребляют только при сложном светофорном цикле, наличии других дорог для поворотного движения или запрете следования в одном из направлений. К преимуществам такой развязки относятся простота светофорных циклов и возможность выделения отдельного цикла для пешеходов. В число же недостатков входит в частности проблема левого поворота при интенсивном движении на одной из дорог. При очень интенсивном движении время ожидания зеленого света может достигать 10 минут.
Светофорная развязка с карманом для разворота и левого поворота устраивается в случаях, когда на одной из улиц уже есть разделение потоков. К преимуществам относятся простота светофорных циклов и возможность использования имеющегося места на старом перекрестке. Недостатки же следующие. Во-первых, перегрузка , на которой устроены карманы, может создать пробки. Во-вторых, при левом повороте, а иногда и при развороте, необходимо стоять в течение как минимум двух сигналов светофора. Для решения этой проблемы обычно разрешают правый поворот на красный. В- третьих, ухудшается положение пешеходов засчет сокращения цикла или ликвидации фактически бессветофорного перехода. Такую развязку часто строят вместе с подземным переходом. В-четвертых, необходимо убирать помехи для видимости пешеходов, либо создается опасность правого поворота.
Работа круговой развязки основана на том, что вместо перекрестка строится круг, на который можно въезжать и с которого можно съезжать в любом месте. К преимуществам относится то, что количество светофорных циклов снижается до минимальных двух, на пешеходный переход и проезд машин, иногда светофоры упраздняются вообще. Кроме того, нет проблемы левого поворота при правостороннем движении, возможно ответвление и более четырех дорог. В число недостатков входит то, что такая развязка не может дать приоритет какой-либо дороге. Она применяется, как правило, на дорогах сходной загруженности. Высокой аварийной опасности сопутствует необходимость четко учитывать потоки пешеходов. Кроме того, для устройства такой развязки требуется много дополнительного места. Пропускная способность ограничена длиной окружности, а полос движения не может быть более 3.
Один из возможных вариантов светофорно-тоннельной развязки заключается в том, что на главной дороге для движения прямо строится тоннель или эстакада, для остальных сохраняется светофорное движение. Такая развязка позволяет выделить преобладающий поток без ущерба для второстепенной . Практически нет препятствий для движения общественного транспорта. Нередко можно сделать верхнюю зону преимущественно пешеходной. К недостаткам же относится необходимость преобладания одного из потоков над другим. Если потоки сравниваются, то становится невозможным движение общественного транспорта через светофорную зону. При росте потока может закупориться тоннель. Кроме того, необходимо большее расстояние перед следующим перекрестком по сравнению со светофорной развязкой.
Есть еще несколько видов бессветофорных развязок. К преимуществам клеверообразной развязки относится то, что для ее устройства требуется не так много места по сравнению с другими видами многоуровневых развязок. Возможен, хотя и затруднителен, разворот в базовой конфигурации. Строительство же можно осуществить с минимальными затруднениями. Сначала строятся для правого поворота, затем прямое пересечение закрывается на период строительство моста, после чего достраивается «клевер». Недостатки включают необходимость выполнения левого поворота на 270 градусов. Въезд расположен перед выездом, что само по себе может создать заторы и аварийные ситуации, особенно если под мостом располагаются остановки общественного транспорта. Есть и трудности для пешеходов, ведь для того, чтобы пересечь развязку, требуется пройти большое расстояние и при этом пересечь как минимум две боковые . Наконец, на практике по развязке «клеверный лист» возможно движение со скоростью не более 40 километров в час, по остальным дорогам можно двигаться быстрее.
Есть еще бессветофорная развязка неполного развертывания, или частично клеверообразная. Здесь можно развить большую, чем на типичной клеверообразной развязке, скорость засчет более длинных полос. Строительство такой развязки оказывается дешевле засчет уменьшения длины мостов. Есть возможность задействовать все направления. Часто развязка неполного развертывания проектируется именно под преобладание левого поворота. Недостатком же является то, что для съезда и выезда выделяется только часть полос. Выделить все полосы невозможно.
Трехуровневая клеверообразная развязка лишена типичных недостатков клеверообразной развязки засчет наличия левых поворотов. Возможен, хотя и затруднителен, разворот в базовой конфигурации. К недостаткам можно отнести сложность развязки, а также то, что вблизи не должно быть зданий. Кроме того, такая конструкция позволяет устраивать развязку на пересечении не более четырех дорог.
Наконец, накопительная развязка. При данном подходе часть полос выделяется из одной и вливается в состав другой в том же количестве. Простейшую версию такой развязки можно наблюдать на ромбообразных дорогах, отходящих вправо, от которых отходят для левого поворота, пролегающие непосредственно у центра. Может такая развязка иметь и более сложную конструкцию. Сложные развязки часто называют «спагетти». К их преимуществам относится отсутствие «враждебных» потоков. Формирование потока происходит перед развязкой. Выезд расположен перед въездом. Такую развязку можно использовать при любых пересечениях любого количества дорог, известны и 6-уровневые развязки. Есть возможность выделять для поворота на большем расстоянии по сравнению с клеверообразными развязками. К недостаткам же относятся сложность конструкции и необходимость дополнительных дорог для разворота.
Впервые о пересечении дорог на разных уровнях высказался Леонардо да Винчи еще в ХVI веке, но за последние полвека новых видов и типов представлено не было. Есть некоторые энтузиасты, такие как Семенов из Санкт-Петербурга, Петрук из Киева, Бутеляускас из Литвы, Ли Дзанг Хи из Кореи, кто находится в поиске оптимальных решений для транспортных узлов. Вовлекся в эту работу и ваш покорный слуга, считая себя одним из последователей да Винчи на ниве изобретательства и осознавая просчеты проектировщиков, выводящих на традиционных клеверах…
Основной целью моего проекта была разработка развязки, которая позволяла бы решить проблему преодоления пробок на автодорогах: чтобы просто и удобно было проезжать перекрестки, которые по аварийности перетягивают на себя треть всей . Причем развязки более технологичной и дешевой при возведении относительно строящихся ныне.
Поставил перед собой три трудно совместимые задачи:
В результате длительной и кропотливой работы получил патент на изобретение № 2468138, действующий до 25.07.2031. Получилась единственная в мире система транспортных развязок модульного типа любой конфигурации и с множеством вариантов исполнения. А именно - турбинно-кольцевая транспортная развязка. Это не просто красивое словосочетание. Ее внедрение приведет к изменению определения самой транспортной развязки. В новой редакции, если добавить пару слов, оно должно звучать так: «Транспортная развязка - комплекс дорожных сооружений (мостов, туннелей, дорог), предназначенных для минимизации, а также полного устранения пересечений транспортных потоков и как следствие для увеличения пропускной способности дорог».
Недостатки турбинно-кольцевой развязки
Теперь о самом главном для заказчика - о стоимости. В Москве развязки дешевле 5 млрд руб. не строят, есть даже две по 17 миллиардов. Мои предложения в министерства транспорта Челябинской области, Крыма, Севастополя, Белоруссии вызвали определенный интерес, но 1,5 млрд руб. для них оказались слишком большими вложениями.
Специфика бизнеса строительства дорог заключается в отсутствии конкуренции, так как средства выделяются из бюджетов государства или его субъектов монополистам с «устойчивыми долголетними связями» (так я аккуратно завуалировал откаты). Без соперничества не рождаются новые идеи, не формируется спрос на них. Ведь у финансирующих организаций отсутствует понятие новизны, а исполнителям менять что-либо всегда невыгодно.
На пути к намеченной цели, еще до патентования, почувствовал, что проект запросто можно видоизменить под различные дорожные ситуации. И вместо одного концепта создал аж девять! Для ознакомления с изобретением обращался в различные инстанции и организации. А именно: в Министерство транспорта РФ, Правительство Москвы и Санкт-Петербурга. Предлагал, к примеру, сделать МКАД безостановочным, организовать бессветофорное движение на Невском проспекте, не нарушая при этом исторический облик города с его обилием водной среды. Но никому до этого и дела нет.
В 2013 году Департамент транспорта Москвы провел анализ эффективности устройства турбинно-кольцевой развязки в сравнении с предложениями НИиПИ Генплана Москвы. В итоге, по их выводам, мои предложения оказались эффективнее, в частности, по сроку окупаемости - два года против шести. В чем уступил? В цене. Затраты на строительство рассчитаны в 2,772 млрд руб. против их чуть менее двух миллиардов. Так что получил отказ. В ответ на него предложил руководителю департамента Максиму Ликсутову построить мою развязку за 2 млрд руб., а если не хватит, то д обавить из своих карманов. В итоге Москва построила свою развязку… за 7 миллиардов! И школьнику начальных классов понятно, что четырехуровневое сочленение дорог с двумя туннелями, затрудняющими движение транспорта при строительстве, не может стоить дешевле трехуровневой.
Свое изделие оцениваю в 1,5 млрд руб. со сроком строительства в один год. Пусть это спорные цифры. Отказ от строительства пешеходных надземных или подземных переходов с остановками общественного транспорта на небольшом удалении от объекта, а также разворотных эстакад или туннелей позволит дать экономию около полумиллиарда рублей. По «клеверу» пешеходы ходить не могут, а турбинно-кольцевые это позволяют. Плюс пересадочный узел и возможность разворота непосредственно на эстакаде, а не перед ней.
Если у кого-то сомнения в цифрах, то как объяснить, что в Киеве у моста Патона построили развязку, на три четверти похожую на мою? Вы не поверите, но ее возвели всего за полгода и менее чем за 800 млн руб.! Просто это были европейские деньги и строилось все к чемпионату Европы по футболу 2012 года.
Прошлой осенью предоставилась возможность провести презентацию в «Автодоре». Им понравилось. Предложили получить заключения от авторитетных проектных организаций. Некоторые отделались смешными заочными отписками, МАДИ от сотрудничества и вовсе уклонился.
Как итог, развязок строится вроде бы много, но дорожная ситуация только ухудшается. Главной проблемой пробок является не постоянно увеличивающееся количество транспорта на автодорогах, в чем нас пытаются заверить, а проблемы стоящего транспорта. Ими я и занимаюсь уже более двух десятков лет. Кроме представленных девяти вариаций одной идеи позже появились еще пять, совершенно не похожих на представленные.
P.S.: Конкретное имя развязке можно дать по названию города, где она появится первой. Готов к адекватному общению в комментариях.
Уже при возникновении идей о строительстве скоростных дорог ставились вопросы о пересечении нескольких таких дорог друг с другом. В виду малого количества участников дорожного движения задумывались лишь об усовершенствовании обычных пересечений, устраиваемых в одном уровне. Подобные схемы можно наблюдать в немецком журнале «Der Strassenbau» 1929 года.
Необходимо сознавать, что в 1929 году под «высокими интенсивностями движения» понимался транспортный поток 1800 автомобилей в сутки. В настоящее время такие интенсивности движения считаются очень низкими. Для сравнения — это пропускная способность одной полосы (а не дороги) в час (а не в сутки). Но проектировщики, думающие на перспективу — в основном в США из-за бурного развития автомобильного транспорта — предусматривали, что в будущем придется работать с более высокими интенсивностями движения.
При повышении интенсивности движения на пересекаемых дорогах автомобилям приходилось снижать скорость или вовсе останавливаться. Поэтому было необходимо расположить такие дороги на разных уровнях. Для того чтобы съехать с одного уровня и попасть на другой были предложены многочисленные решения.
До 1930 года во Франкфурте были сформулированы следующие соображения по поводу транспортных пересечений:
«Перпендикулярные пересечения создают большую неразрешимую проблему. Эта проблема возникает в связи с необходимостью формирования сети автобанов. Эта транспортная сеть приводит к появлению перпендикулярных пересечений двух дорог. Подобное пересечение позволяет реализовать 12 направлений – по прямому направлению, а также поворачивающие. То есть обычное пересечение подразумевают под собой 8 точек слияния потоков (в конце правых и левых поворотов), 4 точки пересечения под прямым углом (на пересечении прямолинейных направлений) и 12 точек пересечения под тупым углом (на пересечении левых поворотов друг с другом и с прямолинейным направлением). То есть в сумме 8 точек повышенного внимания и 16 точек повышенной аварийности. Необходимо найти способ избежать появления этих конфликтных точек пересечения потоков».
Также во Франкфурте появилось следующее сравнение различных пересечений:
Готическое пересечение — это наиболее дорогое сооружение. На 1931 год — 1.431.000 немецких марок. Обеспечивает полностью безостановочное движение. Большие радиусы. Но в этом решении прямолинейные участки автобанов приходится разрывать кривыми. Площадь — 17 гектар. 8 малых мостов.
Кольцевое пересечение — самое примитивное решение, но в тоже время наиболее дешевое. Стоимость в 1931 году составляет 291.000 немецких марок. Малая потребность в площади. Нет мостов. Для современных автобанов не применима, только в качестве распределительных колец на второстепенных дорогах в составе транспортной развязки.
Пересечение Барокко требует около 13 га и не имеет пересечений транспортных потоков под острым углом. 4 петли лежат на земле. 4 моста. Стоимость в ценах 1931 году — 694.000 немецких марок.
Пересечение Ренессанс (развязка по типу Клеверный лист). Оба автобана могут быть проложены без искривления. 1 мост. Стоимость на 1931 год — 1.220.000 немецких марок.
Разработка транспортной развязки типа клеверный лист
Наиболее популярный вид пересечений представляет собой так называемый клеверный лист. Впервые в мире подобная развязка появилась не далеко от Нью-Йорка в 1928 году.
Не смотря на этот факт можно утверждать, что транспортные развязки подобного типа примерно в одно и то же время были разработаны в различных местах, не зависимо друг от друга.
Первый патент в США, 1916 год
Самый первый патент на пересечение в виде клеверного листа был получен 29 февраля 1916 года инженером Артуром Хале из Мериленда (США). Хале на 9 страницах своего патента описал три варианта развязки по типу клеверного листа. Отображенный эскиз показывает основную форму. Другие 2 варианта представляют более компактную форму, которую Хале предлагал для городских условий.
Один из вариантов компактной формы был использован в Чикаго в 1927 году на пересечении двух главных дорог на берегу озера Мичиган.
Нью-Джерси, первая половина 1920-х годов
История клеверного листа в Вудбридже недалеко от Нью-Йорка указывает на совершенно другие источники вдохновения. Сначала нужно указать на то обстоятельство, что хайвей US-1 между Нью-Йорком и Филадельфией уже к середине 1920-х годов был наиболее загруженной магистралью США. Интенсивности транспортных потоков по нему достигали 60.000 автомобилей в сутки. В местах въезда на US-1 и съезда на оживленные улицы присутствовали регулярные пробки и многочисленные аварии. Требовалось креативное решение. Едвард Делано из строительной фирмы Рудольф и Делано из Филадельфии увидел заметку в специализированном строительном журнал, как Аргентине на пересечениях достигается эффективная организация движения.
Скорее всего, это было решение, которое в настоящее время является типичным для Буэнос-Айреса. В Буэнос-Айресе часто на улицах со встречным движением левый поворот запрещен. Вместо этого необходимо трижды повернуть направо. То есть объехать квартал и пересечь дорогу в месте, в котором был необходим левый поворот. Подобное решение, скомбинированное с мостом для разделения пересечения на разные уровни, как раз и создает клеверный лист. Таким образом, аргентинские идеи организации дорожного движения повлияли на создание клеверного листа в Вудбридж и в последующем многих других местах.
Первый официальный клеверный лист США в Вудбридже в Нью-Джерси США (построен в 1928г). Этот клеверный лист входит в список охраняемых памятников. Однако в 2004 году в целях повышения уровня безопасности движения и увеличения пропускной способности был реконструирован в ромбовидное пересечение.
Патент в Швейцарии, 1928 год
Отдельно можно рассматривать получение патента на изобретении клеверного листа в Швейцарии в 1928 году. Изобретателем был учеником слесаря и даже подготовил макет своего решения.
Решение в виде клеверного листа имело преимущество перед другими предложениями. Этими преимуществами являлись:
1. Возможность проложения главных направлений без искривления
2. Потребность только в 1 мосте
Первый клеверный лист в Европе был введен в эксплуатацию 21 Ноября 1936 года недалеко от Лейпцига (Германия). Однако полностью движение по нему открылось только 5 ноября 1938 года.
Не смотря на успешное решение задач, связанных с пересечением транспортных потоков в начале 20 века, клеверный лист не является особо удачным решением при высоких поворачивающих интенсивностях. На правых полосах внутри развязки образуются конфликтные точки переплетения потоков, которые провоцируют аварийные ситуации и уменьшают пропускную способность левоповоротних съездов. Для решения этой проблемы были придуманы многочисленные решения по улучшению клеверного листа.
Серьезные проблемы со строительством высокоскоростных магистралей появились при увеличении уровня автомобилизации. В США это 1940-ые годы, в Европе — 1960-е годы.
На застроенных территориях предложенные выше решения не являлись оптимальными. «Креативные» предложения по этому вопросу появлялись, прежде всего, в США. Однако их реализация требовала огромных площадей.
Пересечение в Нью-Йорке, построенное в 1939 году, являлось уникальным во всем мире из-за своего размера.
Первая четырехуровневая транспортная развязка в мире была введена в эксплуатацию между 1949 и 1952 годом в Лос-Анжелесе (США). С ежедневными интенсивностями почти в 500.000 автомобилей она относится к трем наиболее загруженным пересечениям мира.
В настоящее время вопросы проектирования транспортных развязок охватывают намного больше факторов влияющих на движение. Подробнее об этом можно прочитать в серии статей .
Пробки – проклятие любого современного мегаполиса. Для того чтобы сэкономить жителям городов время и распределить потоки машин, инженеры-проектировщики прибегают порой к потрясающим решениям, о которых мы и расскажем в нашем материале.
Развязка имени судьи Хэрри Преджерсона, Лос-Анджелес
Одна из самых запутанных в мире дорожных конструкций, объединившая трассы для пассажирского транспорта, транзитную дорогу Harbor и железнодорожное полотно зеленой линии лос-анджелесского метрополитена, была открыта в 1993 году. Это хитрое сплетение дорог, расположенное на пересечении шоссе I-105, ведущего из Эль Сегундо в Норуолк, и I-110, следующего из Сан-Педро в Лос-Анджелес, неспроста носит имя федерального судьи Гарри Преджерсона. Подобно знаменитому законнику, сумевшему разобраться в дебрях судебного спора о возведении I-105, автомобильная развязка мастерски разруливает бесконечные потоки машин. Всего за один день этот лабиринт, позволяющий поворачивать в любом направлении на всех участках пути, пересекает более 500 тысяч автомобилей. Проблема лишь одна – стоит пропустить один, тот самый, нужный поворот, и чудо инженерной мысли превратится для вас в бесконечную ленту Мебиуса.
Круговая велосипедная развязка, Эйндховен
Государственная поддержка велосипедистов, развернутая на территории Голландии, привела к потрясающим результатам: в последние годы большая часть населения страны предпочитает использовать в быту экологичный и экономный двухколесный транспорт. Для удобства тех, кто предпочел отказаться от автомобилей, стала создаваться специальная инфраструктура – например, уникальная дорожная развязка The Honvering в Эйндховене. Этот круговой стальной мост, подвешенный над оживленным транспортным узлом, позволяет объезжать автомобильные дороги. Удивительная конструкция удерживается на центральном 70-метровом столбе при помощи металлических тросов, а для надежности укреплена еще и бетонными колоннами. Создатели The Hovering утверждают: будущее как раз за такими технологиями, сводящими на нет дорожно-транспортные происшествия и украшающими пейзажи необычным футуристическим дизайном.
Развязка Грэйвелли-Хилл, Бирмингем
Строительство запутанной, будто клубок ниток, дорожной развязки в Бирмингеме заняло четыре года. Много технологических проблем и инженерных загвоздок стояло на пути проектировщиков, вынужденных объединить в одну сеть две железнодорожных линии и 18 автомобильных маршрутов, от трассы государственного значения А38, ведущей из Корнуола в Нортхэмпшир, до узких проселочных дорог, не имеющих названия, и перекинуть все это через три канала и две реки. Для обеспечения лучшей пропускной способности и хорошей устойчивости строители были вынуждены заново уложить почти 22 километра дорожного покрытия и установить 59 колонн, разместив шоссе на пяти разновысотных уровнях. С легкой руки репортера местной газеты результат нелегких трудов, явившийся миру в мае 1972 года, получил шутливое прозвище «Развязка спагетти». Уж больно эта пугающая конструкция напоминает «смесь тарелки с макаронами и неудачной попытки завязать стаффордширский узел».
Транспортная развязка на Таганской площади, Москва
Даже те, кто знает «правила игры» и давно передвигается по таганским улочкам-переулочкам, нередко теряются на Садовом кольце. Что уж говорить про тех, кто впервые оказался на пересечении самых оживленных дорог Москвы, раскинувшихся в сердце Центрального округа столицы. Там, где Большой Краснохолмский мост соединяется с улицей Земляной вал, всегда царит хаос. Несколько автомобильных дорог, ведущих с Нижней и Верхней Радищевских, Гончарной, Марксистской, Воронцовской, Таганской, Народной улиц и насчитывающих по шесть и более полос, кишат бесконечными рядами автомобилей. Несмолкающий шум проезжающего транспорта прорезают резкие сигналы, а пробкам в часы пик не видно ни конца, ни края. Красочную картину одной из самых страшных дорожных развязок мира довершают две станции московского метро, автобусная остановка и практически полное отсутствие указателей.
Развязка на площади Шарля де Голля, Париж
Гениальные французские градостроители, подарившие Парижу площадь Звезды, наверняка не обладали даром предвидения. За прошедшие века «пятачок» возле прославленной Триумфальной арки, оживленный даже по меркам XIX века, превратился в настоящий ад для автомобилистов. Несмотря на то, что от центрального городского плаца, будто лучи звезды, расходятся в разные стороны 12 прямых и широких проспектов, и сходятся несколько линий метро, RER, автобусных маршрутов и автомобильных дорог, здесь нет ни светофоров, ни знаков приоритета. Немудрено, что даже парижские таксисты, проезжающие по округе по сто раз за день, грустно вздыхают, получив заказ на площадь Шарля де Голля. Ни интуиция, ни хорошее знание правил дорожного движения, ни многолетний водительский стаж не спасают от ужаса, творящегося тут в час пик: на развязке, попавшей в рейтинг самых сложных путей в мире, случается по несколько аварий в час.
Чтобы ездить по чужой стране на автомобиле, следует сначала ознакомиться с правилами движения данной страны и изучить карту дорог. Особенно, если вы находитесь в большом городе, где могут быть дорожные развязки, не привычные для жителя России. А городов с очень сложными площадями и перекрестками в мире немало. Некоторые примеры таких мест мы приводим в этой статье.
