Тра́нспортная развя́зка - комплекс дорожных сооружений (мостов, туннелей, дорог), предназначенный для минимизации пересечений транспортных потоков и, как следствие, для увеличения пропускной способности дорог. Преимущественно под транспортными развязками понимаются транспортные пересечения в разных уровнях,

Рис. 18.3. Схема клеверообразных транспортных пересечений в двух уровнях:
а - полный клеверный лист; б - обжатый клеверный лист; в, г, д, е, ж - неполный клеверный лист

Рис. 18.4. Схемы кольцевых транспортных пересечений в двух уровнях:
а - турбинный тип; б - распределительное кольцо с пятью путепроводами; в - распределительное кольцо с тремя путепроводами; г - распределительное кольцо с двумя путепроводами.

Рис. 18.5. Схемы петлеобразных транспортных пересечений в двух уровнях:
а - двойная петля; б - улучшенная двойная петля

Рис. 18.6. Схема крестообразных транспортных пересечений в двух уровнях:
а - пересечение с пятью путепроводами типа «крест»; б - пересечение с отнесенными левыми поворотами

Рис. 18.7. Ромбовидные транспортные пересечения в разных уровнях:
а - с прямыми левыми поворотами; б, в - с полупрямыми левыми поворотами; г - в четырех уровнях

Рис. 18.8. Схемы сложных транспортных пересечений в двух уровнях:

а - с одним полупрямым левоповоротным съездом; б, в - с одним прямым левоповоротным съездом; г - с двумя полупрямыми левоповоротными съездами

Рис. 18.9. Схемы транспортных примыканий в двух уровнях:
а, б - полное примыкание типа «труба»; в - полное примыкание с двумя полупрямыми левоповоротными съездами; г, д, е - неполные примыкания

Клеверообразные пересечения «+» обеспечение развязки движения транспортных потоков по всем, либо по основным направлениям при двух пересекающихся магистралях; обеспечение безопасности движения; сравнительно невысокая стоимость строительства одного путепровода и соединительных рамп.

«-« ограничивающие сферу их применения: большая площадь, занимаемая развязкой; значительные перепробеги для левоповоротных транспортных потоков и потоков, осуществляющих разворот; необходимость дополнительных мероприятий для обеспечения безопасного движения пешеходов.

Кольцевые пересечения - характеризуются наибольшей простотой организации движения, однако требуют строительства от двух до пяти путепроводов, а также большой площади отчуждения земель.

Петлеобразные пересечения , например, «двойная петля» (рис. 18.5, а) или «улучшенная двойная петля» (рис. 18.5, б), устраивают при пересечении автомагистралей или магистральных улиц с дорогами второстепенного значения. «-»помимо необходимости строительства двух путепроводов, следует отнести также недостаточное обеспечение безопасных условий движения, так как транспортный поток с главной магистрали вливается в потоки второстепенного направления не с правой, а с левой стороны.

В стесненных условиях городской застройки применяют крестообразные пересечения в разных уровнях, например, по типу «крест » (рис. 18.6, а), пересечение в двух уровнях с отнесенными левыми поворотами (рис, 18.6, б) и т.д. Кроме минимальной площади занимаемых земель такой тип пересечения характеризуется минимальными перепробегами для лево- и правоповоротного движения, однако требует сооружения пяти путепроводов и исключает возможность разворота в пределах транспортного узла. Пересечение в двух уровнях с отнесенными левыми поворотами нередко применяют в условиях городской застройки.

Ромбовидные развязки (см. рис. 18.7) устраивают на пересечениях равнозначных магистралей со значительными размерами движения по всем направлениям. Занимая умеренную площадь, такие развязки практически исключают перепробеги для лево- и правоповоротных транспортных потоков, однако необходимость строительства большого числа путепроводов определяет весьма их высокую стоимость.

Согласно СП 34.13330.2012 пересечения и примыкания в разных уровнях (транспортные развязки) надлежит принимать в следующих случаях:

• – на дорогах IA и 1Б категорий – с автомобильными дорогами всех категорий;
• – IВ категории – с дорогами, расчетная интенсивность движения на которых превышает 1000 авт./сут;
• – IB категории с числом полос движения шесть и более – с автомобильными дорогами всех категорий;
• – II и III категорий – между собой при суммарной расчетной интенсивности движения более 12000 авт./сут.

Пересечения и примыкания дорог в плане располагают на прямых участках или на кривых с радиусами не менее 2000 м на дорогах IA, 1Б, № и II категорий и с радиусами не менее 800 м – на дорогах III и IV категорий.

Пересечения и примыкания на дорогах IA категории вне пределов населенных пунктов предусматривают не чаще чем через 10 км, на дорогах 1Б и II категорий – 5 км, а на дорогах III категории – 2 км с учетом конкретных условий (застройка, начертание существующей сети дорог и т.д.).

Транспортные развязки на автомобильных дорогах в разных уровнях классифицируются по начертанию в плане и способам организации движения на них .

По начертанию в плане транспортные развязки можно разделить на следующие группы:

• – клеверообразные;
• – кольцевые;
• – крестообразные;
• – сложные пересечения с полупрямыми и прямыми левоповоротными съездами;
• – примыкания.

По способу организации левого поворота (рис. 5.19):

• – непрямые;
• – по кольцу;
• – полупрямые;
• – прямые.

В практике отечественного проектирования наибольшее распространение получили клеверообразные пересечения автомобильных дорог с непрямыми левыми поворотами (рис. 5.20).

При этом различают развязки типа:

• – полный клеверный лист, обеспечивающий полную развязку движения по всем направлениям (рис. 5.20, а);
• – обжатый клеверный лист, устраиваемый в стесненных условиях городской застройки (рис. 5.20, б).

Рис. 5.19.

а – непрямые; б – по кольцу; в – полупрямые; г – прямые.

Рис. 5.20.

а – с восемью однопутными сьездами; б – с четырьмя двухпутными съездами

При пересечении по типу клеверного листа в центре устраивают путепровод. Пересекающиеся дороги соединяют между собой съездами – однопутными или двухпутными (см. рис. 5.20).

В первом случае число съездов равно восьми. При этом четыре съезда служат для поворотов вправо и четыре – влево. Съезды, служащие для поворотов влево, напоминают листья клевера – отсюда и название транспортной развязки.

Во втором случае число съездов равно четырем, при этом каждый съезд служит для поворота как направо, так и налево.

Предпочтение следует отдавать клеверному листу с восемью однопутными съездами, а не с четырьмя двухпутными, так как на каждом двухпутном съезде имеется встречное движение, что снижает безопасность движения по транспортной развязке.

При пересечении дороги I категории с дорогами более низких категорий (III–V), а также на дорогах II–IV категорий применяют пересечения по типу неполного клеверного листа, допускающие пересечения в одном уровне левоповоротных транспортных потоков на второстепенных направлениях (рис. 5.21).

Рис. 5.21.

а – неполный клеверный лист с четырьмя однопутными съездами; 6 – с двумя двухпутными съездами, расположенными в соседних четвертях; в – то же в накрест лежащих четвертях; г – неполный клеверный лист на берегу реки

Возможны следующие разновидности неполного клеверного листа:

• – с четырьмя однопутными съездами (рис. 5.21, а);
• – двумя двухпутными съездами, расположенными в соседних четвертях (рис. 5.21, б);
• – двумя двухпутными съездами, расположенными в накрест лежащих четвертях (рис. 5.21, в);
• – в условиях плотной застройки в целях экономии площадей, отводимых под развязку, при расположении развязки параллельно реке, автомобильной или железной дороге (рис. 5.21, г).

Все съезды клеверного листа вливаются в проезжие части пересекающихся дорог с правой стороны, что находится в полном соответствии с основным принципом проектирования автомагистралей, согласно которому ответвления и присоединения дорог на автомагистралях должны устраиваться с правой стороны (по ходу движения).

К достоинствам полных клеверных пересечений относят обеспечение развязки движения транспортных потоков по всем направлениям без пересечения потоков при двух пересекающихся магистралях.

Стоимость строительства развязок типа клеверного листа невысока, поскольку они имеют один путепровод. Однако клеверообразным узлам пересечений автомобильных дорог присущи и недостатки, ограничивающие сферу их применения:

• – большая площадь, занимаемая развязкой;
• – повороты налево автомобили совершают с малыми скоростями (не более 50 км/ч) со значительными перепробегами (до 0,5-0,9 км), при этом увеличивается время проезда узла;
• – вследствие значительной длины съездов относительно высокими оказываются объемы и стоимости земляных работ и дорожной одежды;
• – необходимость дополнительных мероприятий для обеспечения безопасного движения пешеходов.

Следует отметить, что автомобили, съезжающие с одной из пересекающихся дорог по левоповоротному съезду № 1, не могут свободно и беспрепятственно включаться в поток движения на другой дороге, так как они встречаются с автомобилями, направляющимися на соседний левоповоротный съезд № 2 (рис. 5.22). По мере увеличения интенсивности движения на петле левоповоротного съезда № 1 увеличивается количество автомобилей на межпетлевом участке 1мп. В результате скорость движения на нем не превышает 50–60 км/ч.

Рис. 5.22. :

1 – дорога; 2 – левоповоротный съезд № 1; 3 – левоповоротный съезд № 2;

V 1 – скорость на основной дороге; Vих – скорость на входе на съезд № 2

На клеверном листе имеется четыре узких места, называемых горловинами. Наличие их приводит к снижению пропускной способности левоповоротных съездов и увеличению дорожно-транспортных происшествий. В результате этого применение клеверного листа оказывается целесообразным только в тех случаях, когда интенсивность левоповоротного движения сравнительно небольшая.

На автомагистралях при наличии одного или нескольких мощных левоповоротных транспортных потоков, когда строительство обычного петлевого (непрямого) съезда вызывает неоправданные потери, связанные с перепробегом автомобилей, сокращение или исключение перепробегов достигается путем устройства полупрямых или прямых левоповоротных съездов.

При применении полупрямых левоповоротных съездов (рис. 5.23, а и 6) автомобиль проходит значительно меньший путь, чем при непрямых поворотах и совершает сначала поворот вправо, а затем влево.

На развязке (рис. 5.23, а) движение потока на полупрямой левоповоротном съезде ВС происходит частично за пределами развязки с большей скоростью, чем на петлевых съездах, так как радиус кривой значительно больше. Недостатком этого типа съезда является наличие на нем двух коротких обратных круговых кривых малого радиуса.

На рис. 5.23, б движение левоповоротного потока ВС осуществляется в пределах развязки. Этот вариант предпочтительней предыдущего, так как на съезде отсутствуют короткие обратные кривые малых радиусов.

Левоповоротное движение (рис. 5.23, в) производится непосредственно влево. Поворот осуществляется по кратчайшему направлению с высокой скоростью, как на правых поворотах. Однако для осуществления прямого левого поворота пересекающиеся дороги должны разветвиться на две части, что приводит к необходимости движения прямых потоков по кривым.

Рис. 5.23.

а – с одним полупрямым левоповоротным съездом ВС. б – с одним прямым левоповоротным съездом ВС. в – с двумя прямыми левоповоротными съездами ВС и СВ

Полупрямые и прямые левоповоротные съезды встречаются более чем на 50% схем транспортных развязок и позволяют увеличить скорость движения на этих съездах до 80 км/ч.

Достигаемое при применении полупрямых и прямых левоповоротных съездов уменьшение перепробегов транспорта приводит к существенному увеличению строительной стоимости транспортной развязки в связи с необходимостью строительства для каждого левоповоротного направления двух путепроводов.

Кольцевые пересечения автомобильных дорог характеризуются наибольшей простотой организации движения, однако требуют строительства от двух до семи путепроводов, а также большой площади отчуждения земель.

Распределительное кольцо с пятью путепроводами (рис. 5.24) возможно при пересечениях дорог I и II категорий с большой интенсивностью движения и значительным удельным весом поворачивающих налево автомобилей.

!!!

Рис. 5.24.

Кольцо с двумя путепроводами (рис. 5.25, а и б) применяется при пересечении дорог высокой категории (I–II) с дорогами низкой категории (III–V), при этом прямые потоки на второстепенной дороге движутся по кольцу. В стесненных условиях устраивают вариант "вытянутое кольцо" (рис. 5.25, б).

Рис. 5.25.

а – обычное; б – вытянутое в стесненных условиях

На улучшенном типе распределительного кольца левоповоротное движение направляется на кольцо не по правоповоротным съездам, а по специальным левоповоротным съездам, расположенным внутри кольца (рис. 5.26, а).

Рис. 5.26.

а – улучшенное; б – турбинное

Переход левоповоротного движения с кольца на основную дорогу происходит по правоповоротным съездам. Недостаток этого типа пересечения – наличие на левоповоротных съездах коротких обратных кривых малого радиуса.

В турбинном типе пересечения (рис. 5.26, б) левоповоротные потоки также направляются по специальным спиральным съездам – подобно тому, как происходит протекание воды через турбину, отсюда и название транспортной развязки. На этой развязке четыре левоповоротных потока имеют собственный съезд с дополнительными двумя косыми путепроводами, который вливается в соответствующие правоповоротные съезды. На кольце левоповоротные потоки не смешиваются с правоповоротными потоками, как на развязке типа распределительного кольца. Однако смешение потоков наблюдается на участках правоповоротных съездов. Турбинный тип пересечения имеет семь путепроводов.

Улучшенный и турбинный типы пересечения имеют более высокую строительную стоимость по сравнению с обычным типом распределительного кольца.

Если при пересечении автомобильных дорог в разных уровнях имеется один или два мощных левоповоротных потока, то целесообразно для этих потоков создать лучшие условия по сравнению с остальными, т.е. устроить для них полупрямые и прямые левоповоротные съезды (рис. 5.27).

На рис. 5.27, а приведена схема развязки по типу расширенного распределительного кольца с одним полупрямым левоповоротным съездом, расположенным за пределами кольца. На развязке семь путепроводов, причем два из них – косые (для осуществления левого поворота).

Грушевидный тип развязки, получаемый комбинацией элементов клеверного листа и турбинного типа пересечения, показан на рис. 5.27, б. Условия движения на левых поворотах по направлениям ВС и DB значительно лучше, чем на поворотах по направлениям AD и С А. Развязка имеет всего четыре путепровода, один из которых является косым.

На рис. 5.27, в приведена транспортная развязка с двумя непрямыми (по петлям) левыми поворотами по направлениям AD и СА и двумя прямыми – по направлениям ВС и BD. Недостаток этой развязки в том, что потоки на прямых направлениях разветвляются и движутся по криволинейным траекториям. Пересечение имеет пять путепроводов, причем четыре из них – косые.

Рис. 5. 27.

а – расширенное распределительное кольцо с одним полупрямым левоповоротным съездом; б – грушевидный тип пересечения с двумя прямыми левоповоротными съездами; в – расширенный клеверный лист с двумя прямыми левыми поворотами

При мощных четырех левоповоротных потоках используются схемы с прямыми левоповоротными съездами: ромбовидные пересечения и по типу криволинейного четырехугольника (рис. 5.28).

На ромбовидном пересечении (рис. 5.28, а) каждый поворачивающий поток влево и вправо имеет свой съезд, поэтому отсутствует смешивание левоповоротных и правоповоротных потоков в пределах развязки. Все левоповоротные съезды прямые – поворот осуществляется непосредственно налево, скорости движения на всех съездах высокие, перепробеги отсутствуют. Развязка простая по конфигурации и легкая для ориентировки водителей. Недостаток: большое количество путепроводов – 9, из них 8 – косые.

На схеме по типу криволинейного четырехугольника (рис. 5.28, 6) путепроводы устраиваются для каждого пересекаемого направления на основных дорогах и на левоповоротных съездах. Всего пересечение имеет 16 путепроводов, из них 12 – косые. У этого пересечения наибольшее количество путепроводов из всех возможных вариантов пересечений в двух уровнях. Развязка, как и предыдущая, простая по конфигурации. У нее прямые левоповоротные съезды, нигде не пересекающие правоповоротные направления.

Рис. 5.28.

а – ромбовидного типа; б – по типу криволинейного четырехугольника

Пересечение типа крест с пятью путепроводами (рис. 5.29) применяют в стесненных условиях, например городской застройки, при пересечении равнозначных магистралей с мощными транспортными потоками. Кроме минимальной площади занимаемых земель такой тип пересечения характеризуется минимальными перепробегами для лево- и правоповоротного движения, однако требует сооружения пяти путепроводов (правда, меньшей ширины, чем для развязки типа клеверного листа) и исключает возможность разворота в пределах транспортного узла.

Примыкания автомобильных дорог в разных уровнях разделяют на полные, обеспечивающие развязку движения по всем направлениям, и неполные, имеющие зоны пересечения транспортных потоков в одном уровне или зоны переплетения.

В практике отечественного проектирования автомобильных дорог наибольшее распространение получили примыкания в разных уровнях по типу трубы (рис. 5.30).

Рис. 5.29.

Рис. 5.30.

а – с расположением левоповоротного съезда справа от путепровода; 6 – слева от путепровода

Этот тип примыкания получен на основе использования элементов клеверного листа. Каждый поворачивающий поток имеет собственный съезд, но поскольку у левоповоротных потоков на большом протяжении общее земляное полотно с правоповоротными потоками, съезд на этом участке двухпутный с движением транспорта в противоположных направлениях.

Условия движения левоповороных потоков на этой развязке различаются для потоков, идущих налево с основной дороги, и потоков с примыкающей дороги.

В зависимости от размеров левоповоротного движения на основной дороге и примыкающей дороге левоповоротные съезды могут располагаться справа (рис. 5.30, а) или слева от путепровода (рис. 5.30, б).

Если интенсивность левоповоротного движения с основной дороги на примыкающую больше, чем левоповоротного движения, идущего на основную дорогу, то следует принимать схему, показанную на рис. 5.30, а.

Примыкание по типу трубы обеспечивает развязку движения во всех направлениях при отчуждении сравнительно небольшой площади земель и невысокой строительной стоимости.

Листовидный тип примыкания (рис. 5.31) представляет собой половину клеверного листа. На этом примыкании, как и на примыкании по типу трубы, каждый поворачивающий поток имеет свой собственный съезд. Данный тип примыкания обеспечивает бо́льшую безопасность движения, чем примыкание по типу трубы, так как на всем протяжении левоповоротных съездов отсутствует встречное движение. По сравнению с примыканием по типу трубы эта развязка занимает бо́льшую площадь.

На примыкании по типу половины неполного клеверного листа (рис. 5.32) каждый поворачивающий поток имеет свой собственный съезд, все потоки вливаются в проезжие части дорог с правой стороны. Левоповоротные потоки движутся путем поворота сначала налево, затем направо. Недостаток: имеется одна точка пересечения потоков в одном направлении.

Рис. 5.32.

а – при угле примыкания 90° (Т-образное примыкание); б

Кольцевой тип примыкания получается на основе использования элементов распределительного кольца (рис. 5.33). Все съезды вливаются в кольцо и проезжую часть основной дороги с правой стороны, кольцо примыкает к правоповоротному съезду с левой стороны. На кольце левоповоротные потоки смешиваются между собой. Транспортная развязка имеет

Рис. 5.31.

а – при угле примыкания 90" (Т-образное примыкание); б – при остром угле примыкания (Х-образное примыкание)

простую форму и является легкой для ориентации водителей. Примыкание имеет два путепровода.

Рис. 5.33.

а – при угле примыкания 90” (Т-образное примыкание); б – при остром угле примыкания (Х-образное примыкание)

Примыкания с параллельным расположением право- и левоповоротных съездов проектируют по типу Т-образного примыкания или Х-образного криволинейного треугольника (рис. 5.34). Эти примыкания аналогичны ромбовидному типу пересечения (см. рис. 5.28). Левоповоротные потоки поворачивают непосредственно влево. На развязке отсутствует смешение лево- и правоповоротных потоков. Относительно удобства и безопасности движения эти развязки являются наилучшими из всех возможных. Транспортные развязки имеют по три косых путепровода.

Рис. 5.34.

а – по типу Т-образного треугольника; б – по типу Х-образного криволинейного треугольника

• Гохман В.А. Пересечения и примыкания автомобильных дорог. М.: Высшая школа. 1989.

Развязки с круговым движением, популярные в разных странах, в частности, в Великобритании, очевидно более эффективны, чем перекрёстки с полной остановкой или другие виды перекрёстков. Но во многих местах, включая США, они не нашли признания.

Этому можно привести несколько объяснений. Некоторые эксперты указывают на историческое различие в эволюции инфраструктур и направлений правительственных инвестиций, а другие утверждают, что британская культура коллективной работы не совместима с американским менталитетом. Или, возможно, американцы как-то раз взглянули вот на эту развязку и с криками ужаса умчались в ночь.

В Суиндоне (Англия) расположен, пожалуй, один из самых непонятно выглядящих перекрёстков, когда-либо созданных человеком: первая в мире «Волшебная круговая развязка», также известная, как «кольцевой перекрёсток».

Сложная развязка состоит из пяти отдельных круговых развязок меньшего размера, направляющих трафик по часовой стрелке и расположенных вокруг одного центрального кольца, работающего против часовой стрелки.



Диаграмма движения

Несмотря на страшный облик, такая конфигурация гораздо эффективнее обычных круговых развязок и её приняли на вооружение для реализации в других частях Британии.

Каждый из внешних кругов обслуживает въезд автомобилей и их выезд с соответствующей дороги. Опытные водители могут проезжать по развязке более эффективным способом и экономить время. Менее опытные могут двигаться с потоком, объезжая края, пока не доедут до нужного выезда. Для водителей, следующих от одного конца развязки до противоположного, проезд Волшебной круговой развязки может занять вдвое меньше времени, чем пересечение стандартной развязки.

Дорожные пробки в Суиндоне были серьёзно уменьшены благодаря дизайну этой развязки, даже при постепенном росте трафика. Но субъективные мнения водителей, незнакомых с ней, могут отличаться друг от друга.

Развязку разработал инженер Фрэнк Блэкмор , работавший в Лаборатории британского транспорта и дорожных исследований. Знаменитая сегодня развязка в Суиндоне появилась в 1972 году. Изначально она называлась Острова графства, но её быстро окрестили «Волшебной круговой развязкой», и в результате это имя стало официальным.

Блэкмор разработал её дизайн, сравнивая единичные круговые перекрестки с альтернативными прямолинейными, а затем начал добавлять двойные, тройные и четверные варианты:

Сначала на развязке всё время стояли дорожные полицейские, призванные помогать водителям. Успешный эксперимент привёл к замене их на дорожные знаки.

Но у Волшебной круговой развязки есть свои критики. Британская страховая компания назвала её худшей в мире, такой же эпитет она получила от одного из автомобильных журналов и ещё она попала в десятку самых страшных развязок по опросу BBC News.

Несмотря на негативные отзывы в прессе, у развязки в Суиндоне на удивление отличные показатели по безопасности и эффективности. Очень сложный вид развязки скрывает довольно простой набор правил поведения водителей:

1. Избегайте столкновений;
2. Следуйте линиям и стрелкам;
3. Пропускайте людей, уже находящихся на развязке;
4. Следуйте до вашей цели.

Том Скотт, продюсер следующего видео, сравнивает внешнее впечатление беспорядка, царящего на развязке, со сложным поведением групп птиц. Как он отмечает в видео, даже несколько простых правил могут привести к тому, что для стороннего наблюдателя выглядит, как хаотичное поведение птичьих стай.

Ключевое свойство развязки – это простота правил. Эффективность достигается уменьшением скорости движения трафика и увеличением внимания водителей. На неконтролируемых перекрёстках, как круговых, так и обычных, водители обычно внимательнее следят за дорогой и окружением, основываясь на своих соображениях, а не на сигналах и знаках.

Есть даже люди, агитирующие за экстремальное расширение этого принципа, за «общее пространство», свободное от светофоров, знаков, тротуаров и разметки. Этот вид управления трафиком не такой комфортный, но порождаемая им внимательность водителей заставляет последних следить за дорогой, велосипедами и пешеходами так же, как и за дорогой впереди.

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.

При проектировании развязок решаются многочисленные задачи геометрических построений, расчета элементов развязок, их увязки друг с другом и т.п. Практические руководства предлагают различные методики решения таких задач, и многие из них требуют громоздких итерационных расчетов, что не способствует поиску рациональных проектных решений.

Конструированию развязок предшествует функциональное проектирование с обоснованием оптимального варианта схемы и основных параметров по критериям безопасности движения, пропускной способности, технико-экономическим показателям. После функционального проектирования переходят непосредственно к конструированию. Именно на этом этапе мы и предлагаем читателю составить собственное мнение о возможностях методов интерактивной координатной геометрии в CREDO, для чего приводим различные примеры конструирования развязок.

Кольцевые развязки

Рассмотрим основные методы и возможности конструирования на примере несложной кольцевой развязки в одном уровне с простыми круговыми съездами, целесообразной при пяти и более сходящихся направлениях движения.

Все методы конструирования основаны на строгих алгоритмах координатной геометрии и представлены в матрице пиктограмм (рис. 1). Буква на пиктограмме представляет ведущий геометрический элемент данного метода, например: C - построение окружностей, L - линий, K - клотоид, O - объектов и т.п.

Последовательность построений при конструировании соответствует известной логике: оси дорог, оси полос, границы полос, кромки проезжей части и т.п. В координатной геометрии CREDO все геометрические элементы конструкций основаны на так называемых базовых элементах - прямых, окружностях, клотоидах, аналитические параметры которых либо определяются координатами точек, на которые опираются эти элементы, либо находятся в процессе интерактивных построений. Части базовых элементов, определяющие конструктивные элементы сооружения, выделяют прямыми отрезками или дугами и отображают на экране или на чертеже соответствующими типами линий, толщиной, цветом. Определенные таким образом элементы построений называют видимыми элементами. Части базовых элементов можно объединить в полилинии (трассы), отображаемые так же, как и видимые элементы. Совокупность трасс и видимых элементов с некоторой неграфической информацией (семантикой) объединяется в объект. Этих не вполне строгих сведений достаточно, чтобы начать конструирование, освоить которое можно только в процессе работы.

Начиная работу и приблизительно определившись с центром кольца, выбирают метод построения прямой линии (см. рис. 1), проводят ось первой из пересекающихся дорог и по подсказке уточняют дирекционный угол. Ось второй дороги проводят, выбрав метод построения прямой линии L под углом к любому геометрическому элементу. По подсказке уточняют угол между осями дорог. Точку О их пересечения как центр будущего кольца фиксируют, выбрав метод нахождения точек пересечения базовых элементов. Остальные оси строят в нужном направлении, переведя курсор в режим «Захват» и захватив точку О.

На рисунке значения дирекционных углов и углов между осями показаны только в методических целях. Конечно, в практической работе проставлять такие размеры в начале построений не следует.

Чтобы превратить отображенные на первом чертеже базовые элементы в видимые линии, необходимо:

• ·установить параметры видимого элемента (тип линии, ее толщину и цвет, возможно, и условный знак для отображения этой линией какого-либо элемента);
• ·выбрать метод создания видимого элемента, показанный на этой пиктограмме;
• ·действуя по подсказкам, оставить в основном окне видимую часть осей дорог, пересекающихся в точке О (рис. 2).

Кромки проезжей части дорог строят методом подобных (эквидистантных) элементов, перемещая ось дороги на нужное расстояние. Буквы CLK на пиктограмме этого метода говорят о том, что таким образом можно эквидистантно (на равное по нормали расстояние) смещать и окружности, и линии, и клотоиды.

Трудность дальнейшего конструирования заключается в том, что нужно согласовать радиус кольца с радиусами правоповоротных съездов. В некоторых практических случаях ведущим параметром служит радиус внешнего кольца, который определяется ограничениями на размеры площадки для строительства развязки. В других случаях за основу берут предельное значение радиуса правоповоротного съезда для обеспечения расчетной скорости. В нашем примере по методическим причинам реализован второй случай, поскольку приемы конструирования здесь несколько более разнообразны. В примере радиус съезда - 15 м, а ширина полосы движения на съезде - 4 м.

Прежде всего строят правоповоротный съезд в самом остром углу - это критичная зона, определяющая величину радиуса кольца сопряжением прямой линии кромки проезжей части дороги B с кромкой проезжей части дороги C. Система предложит пять вариантов схем сопряжения, пиктограммы которых приводятся в диалоговом окне (на иллюстрации - ниже этого окна). Выбрав простой первый метод (вписывание круговой кривой), вводят значение радиуса окружности правоповоротного съезда (17 м = 15 м + 4/2 м). В результате будет построена базовая окружность, на основе которой и конструируется правоповоротный съезд, сопрягающий кромки проезжих частей дорог C и В.

Далее можно строить внешнюю окружность кольца, касающуюся первого правоповоротного съезда. Для этого прежде всего находят эту точку касания - на пересечении биссектрисы угла, в который вписан съезд, с самим съездом. При построении биссектрисы нужное значение дирекционного угла вводят в соответствующем диалоговом окне, сопровождающем метод построения любой линии (рис. 3).

Биссектрису строят как прямую через уже найденный центр пересечения.

Внешнюю окружность кольца конструируют методом построения окружности с центром в точке О и проходящей через построенную ранее точку касания на первом правоповоротном съезде.

В процессе построения в информационном окне фиксировались значения радиуса внешнего кольца, а по завершении построения они исчезли. В любой момент можно узнать параметры любого геометрического элемента - для этого необходимо выбрать пиктограмму информации о параметрах элементов (рис. 4). В нашем примере радиус построенной окружности равен 36 569 м.

Внутреннее кольцо можно построить разными способами (рис. 5):

1. как окружность с указанным радиусом по местоположению центра;
2. как окружность заданного радиуса, проходящую через выбранную точку;
3. как окружность, эквидистантную внешнему кольцу.

Проще строить внутреннее кольцо третьим методом - не нужно вычислять радиус. Границу полос движения на кольце строят также смещением ее от любого кольца, например, на 4 м.

Конструируя сопряжения внешней окружности кольца с границами проезжих частей примыкающих к кольцу дорог, выбирают метод сопряжения элементов окружностями и далее строят все сопряжения примерно так же, как ранее был построен правоповоротный съезд, сопрягающий кромки проезжих частей дорог C и B. Различие лишь в том, что один из сопрягаемых элементов - это всегда внешняя кромка проезжей части кольца, а второй сопрягаемый элемент - граница проезжей части какой-либо из дорог (А, B, C, D, E).

Далее необходимо превратить кромку проезжей части съезда с дороги B на дорогу A в геометрический объект, который в дальнейшем будет именоваться трасса. В CREDO объект типа трасса - не обязательно ось сооружения. Трасса в координатной геометрии - всегда цепочка криволинейных и прямолинейных отрезков, сопряженных друг с другом. С трассой можно выполнять много операций: разрезать, склеивать, отображать пикетаж, изменять вид отображения (цвет и тип линии, тип условного знака), экспортировать в другие проектирующие программы и т.п. Кромка съезда лишь в простейшем случае является частью дуги (рис. 6).

В большинстве случаев кромка съезда - это трасса. Для построения трассы по кромке проезжей части съезда с дороги B на дорогу A используют метод создания трассы с указанием непрерывной цепочки сопряженных или пересекающихся элементов. В нашем случае это - прямолинейная часть кромки проезжей части дороги B, часть круговой кривой поворота направо, внешнее кольцо, часть круговой кривой съезда с кольца на дорогу А, на которой трасса и закончится. По завершении построения трассы от внешнего кольца останется только его видимая часть, остальное исчезнет, но - и это важно - базовый элемент сохранится в памяти компьютера и в любой момент будет доступен для дальнейших построений. Точно так же строят трассы по кромке проезжей части всех остальных съездов.

Внутреннюю границу полосы движения на съезде дороги A на дорогу E конструируют методом построения эквидистантных геометрических элементов; только в этом случае переносят не отдельный элемент, а всю трассу, причем со всеми базовыми элементами, на которых она основана (это еще одно важное свойство трасс).

Конструирование островков безопасности начинают с определения или построения ограничивающих их элементов, затем находят точки пересечения этих элементов по контуру островка и оставляют видимые элементы как границы островков безопасности. На дороге А островок безопасности ограничен:

• ·внешним кольцом (линия 1);
• ·левой (по ходу движения) границей правоповоротного съезда с дороги А на внешнюю полосу кольца (линия 2);
• ·левой (по ходу движения) границей правоповоротного съезда с внешней полосы кольца на дорогу А (линия 3).

Для конструирования границ островка безопасности как разметочных линий устанавливают параметры их отображения, то есть в соответствующей диалоговой панели указывают цвет элемента (рис. 7).

Завершают конструирование кольцевой развязки проставлением пикетажа основных точек закруглений на съездах. Для этого не нужны сложные и громоздкие расчеты. В комплексе CREDO достаточно активизировать метод определения параметров элементов трассы и пикетажа и выбрать трассу, например съезд с дороги B на дорогу A. Далее, устанавливая курсор последовательно на элементы трассы-съезда, в информационном окне получают все характеристики данного элемента: тип элемента, то есть прямую, окружность или клотоиду, параметры элемента, например радиус, и пикетное положение начала и конца элемента на данной трассе.

Завершается проектирование развязки организацией движения. В системе CAD_CREDO можно выбрать из базы нужные знаки, перенести их на стойку и разместить в нужном месте на плане дороги (рис. 8).

В системе ZNAK можно запроектировать знаки, требующие редактирования (названия населенных пунктов, расстояния на схемах организации движения и т.п.), и разместить их на стандартных щитах.

Полностью канализированное пересечение

Цель проектирования канализированного пересечения - выделить отдельные полосы для движения по всем разрешенным направлениям. Основные функциональные требования к конструкции пересечения достигаются:

1. выбором типа планировочного решения;
2. обоснованием радиусов правых и левых поворотов, ширины полос движения, размеров переходно-скоростных полос и других элементов.

После функционального проектирования развязки ее конструируют, используя уже изложенные принципы и методы координатной геометрии:

• ·строят оси пересекающихся дорог и параллельные им прямые - кромки проезжей части и линии, необходимые для расположения направляющих островков на главной дороге; выделяют на второстепенной дороге зону для размещения каплевидного островка, которую будут ограничивать линии, образующие между собой угол, например, 8°, а с осями дорог - 2 и 6°;
• ·cтроят кромку правоповоротного съезда в остром и тупом углах, сопрягая прямолинейные кромки главной и второстепенной дорог закруглением с параметрами, например: радиус круговой вставки - 25 м, а длина переходных кривых - по 20 м для острого угла и 25 м для тупого;
• ·элементы наружных кромок правоповоротных съездов объединяют в трассы (рис. 9);
• ·левую границу левоповоротного съезда с главной дороги на второстепенную строят как составное закругление с радиусом круговой вставки 25 м и с переходными кривыми по 20 м. Левую границу левоповоротного съезда сo второстепенной дороги на главную строят как биклотоиду с радиусом 15 м в ее середине. Завершают конструирование полос движения на съездах построением эквидистантных трасс, смещенных на ширину полосы движения с учетом уширения, например на 4,25 м относительно уже построенных границ;
• ·островок безопасности в остром углу строят, отсекая (превращая в невидимые линии) ненужные части трассы, ограничивающие островок (рис. 10);
• ·каплевидные островки строят аналогично;
• ·завершают построение, скругляя островки безопасности и вписывая в их углы кривые с радиусом 0,75 м. Элементы разметки выделяют цветом и типом линии (рис. 11