Конструкции и методики, исключающие формирование пробок и заторов в условиях города - Юрий Михайлович Низовцев

являются основными транспортными артериями города и при установлении на них безостановочного движения (без пробок и заторов) практически решается проблема транспортного коллапса, то есть тысячи, а в крупных городах десятки тысяч и более автомобилей по магистралям могут беспрепятственно перемещаться по городу без пробок и заторов на них, в отличие от того, как это происходит сейчас. Что касается «возможного неприемлемого большого времени ожидания разрешающего сигнала светофора перед въездом на магистраль», то кратковременное ожидание (как правило, несколько минут до въезда на магистраль для каждого автомобиля в напряженные периоды движения), практически только в часы пик на специально выделенных площадках неизмеримо выгоднее задержки автомобилей в течение 2-3 часов в пробках на магистралях, как это происходит каждый день на магистралях практически всех крупных городов.

11. Настоящая методика позволяет избежать уплотнения транспортных потоков. С ее помощью на магистралях образуются разреженные (свободные) транспортные потоки со скоростным безостановочным движением. Поэтому автомобили могут беспрепятственно маневрировать в этих условиях. Это необходимо потому, что в городских условиях при наличии недалеко друг от друга расположенных въездах на магистрали и съездах с них автомобилям при въездах и съездах приходится часто переезжать с одной полосы на другую. Для обеспечения этого, расстояние между автомобилями должно быть большим, нежели при движении без маневров, как это, например, происходит на междугородних хайвеях, где съездов сравнительно немного. Иначе говоря, маневрирование на полосах движения отвлекает водителя, в среднем увеличивая время на принятии им тех или иных решений (время задержки). Поэтому теоретически максимально возможная пропускная способность городских магистралей без светофоров, составляющая около 3000 автомобилей в час для одной полосы движения при скоростях от 30 до 100 км/час, снижается приблизительно до 2000 автомобилей в час для одной полосы. Тем не менее, эта величина пропускной способности существенно выше нынешней средней за сутки в городах пропускной способности магистралей при неконтролируемом въезде автомобилей на них. Но главное не это, а то, что в отсутствии заторов и пробок высокая скорость на магистралях позволяет автомобилям в десятки минут пересекать весь город. Именно для установления и сохранения режима скоростного безостановочного движения количество автомобилей на магистралях автоматически регулируется описанной выше методикой. В результате скорость транспортного потока при указанных колебаниях, например, от 50 км/час до 90 км/час не падает до низких значений и составляет в среднем около 70 км/час не только в часы пик, но и при аварийных случаях или ремонте на трассе. В последнем случае для объезда используются выделенные по краям магистралей буферные полосы.

12. Известно, что уже в течение более 10 лет борьбы с пробками в Москве и в большинстве других крупных городов безрезультатно потрачены астрономические суммы, поскольку заторы и пробки только растут вместе с ростом числа автомобилей. Тем не менее, эти бесполезные траты предполагается осуществлять и далее. Использование же усовершенствованной нами методики регулирования транспортных потоков ramp metering на магистралях без светофоров по сравнению со строительством или расширением дорог обойдется сравнительно недорого: для регулирования процесса въезда автомобилей на магистраль потребуются, как правило, уже установленные на въездах светофоры, радары, табло, контроллеры, программу которых следует только перенастроить. Но это только в том случае, если не требуется установка переездов через магистраль.

13. Только одно использование усовершенствованной нами методики регулирования транспортных потоков ramp metering на магистралях со светофорами увеличивает пропускную способность ныне действующих магистралей примерно в 1,5 раза, что по одному этому показателю эквивалентно соответствующему росту сети транспортных магистралей, а это – для крупных городов не один миллиард долларов. К этому можно добавить уменьшение потерь времени в пути, топлива, напрасно расходующегося в заторах, уменьшение поступающего в воздух выхлопного газа и т.д.

14. Если у городской администрации не имеется возможности перевести магистраль в бессветофорную (без регулируемых перекрестков), то можно применить другую методику организации безостановочного движения на магистралях со светофорами (см. в предыдущей главе), суть которой сводится к установлению на магистрали непрерывного движения автомобилей колоннами, в разрывы между которыми попадает промежуток времени, необходимый для проезда пересекающих магистраль автомобилей и для перехода пешеходов через перекресток. В этом случае, как и в первом, крайние правые полосы в каждую сторону движения по магистрали переводятся в буферные, то есть используются только для въезда на магистраль, съезда с нее, а также для объезда случившихся аварий или при ремонте. На каждом въезде (перекрестке) на магистраль устанавливаются светофоры, управляемые через контроллер пересчетными датчиками (в настоящее время эту функцию, как правило, выполняют видеокамеры) по программе, которая запрещает автомобилям въезд на магистраль до момента снижения числа автомобилей в колонне до установленного уровня, например, до уровня в 20% от максимально возможного числа автомобилей в колонне при средней скорости транспортного потока, например, 70 км/час. В результате, транспортный поток в виде отдельных автомобильных колонн на оставшихся полосах движения превращается в скоростной, непрерывный и с пропускной способностью для каждой полосы движения до 1500 автомобилей в час, несмотря на наличие на магистрали перекрестков. При этом, во избежание торможения потока, левый поворот на магистрали запрещается.

Поясним указанное. Предложенный способ регулирования автомобильного движения на магистрали состоит в том, что реализуется пересечение транспортным потоком перекрестка сходу колоннами с соответствующими разрывами между ними. Этим и обеспечивается максимальная пропускная способность для магистралей со светофорами. Для этого отсеканием на перекрестках формируют поток транспортных средств с разрывами, состоящий из колонн, которые сходу, друг за другом, соблюдая установленный интервал, определяемый временем запрещающего сигнала светофора, пересекают каждый перекресток на магистрали на разрешающий сигнал светофора. Въезжающие на магистраль по буферной полосе автомобили, присоединяются к ближайшей колонне после разгона по буферной полосе.

Обязательной мерой для безостановочного движения сформировавшихся колонн является своего рода «фазирование» потока транспортных средств, то есть решение задачи подвода головных автомобилей каждой отдельной колонны к перекрестку к моменту появления разрешающего сигнала светофора. Это обеспечивается путем информирования водителя автомобиля тем или иным способом о времени, остающемся до появления разрешающего сигнала светофора. Водители головных автомобилей и водители, следующие за первыми, видя время, остающееся до появления разрешающего сигнала, так или иначе манипулируют скоростью движения автомобиля и тем самым обеспечивают подход к перекрестку головных автомобилей колонны к моменту появления разрешающего сигнала светофора без значительных перепадов в скорости колонн.

Коррекцию скорости автомобилей на перегонах в зависимости от показаний информационных табло можно также производить автоматически путем считывания видеодатчиками в автомобиле информации с табло или светофора, ее обработки и передачи соответствующего сигнала на датчик-регулятор скорости, который производит необходимое изменение скорости автомобиля в соответствии с передаваемой информацией о времени до изменения знака светофора в рамках установленного интервала