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

скоростей, видеодатчики также принимают информацию о наличии пешеходов на автомагистрали и учитывают расстояние безопасности до соседних автомобилей с передачей соответствующих команд на систему управления автомобилем (см., напр., патент РФ № 2317592).

При использовании средств «фазирования» транспортного потока все светофоры магистрали имеют одинаковый цикл работы, или одинаковую продолжительность разрешающего сигнала, что обеспечивает неизменное количество автомобилей в колонне и одинаковый проход колонны через все перекрестки, то есть при появлении запрещающего сигнала в колонне не будут скапливаться дополнительные автомобили. Кроме того, это обеспечит синхронизацию движения встречных потоков автомобилей на магистрали.

Длительность разрешающего сигнала соответствует скорости движения транспортного потока между перекрестками при преодолении средней протяженности перегона.

Светофоры соседних перекрестков магистрали работают в противофазе.

В процессе движения по магистрали часть автомобилей покидает магистраль, что уменьшает количество автомобилей в колонне. Поэтому для поддержания высокой эффективности использования магистрали и высокой эффективности использования транспортных средств необходимо регулировать количество автомобилей в колонне.

Для регулирования числа автомобилей в колонне можно использовать датчики подсчета автомобилей наиболее подходящего для конкретного случая типа, например, видеокамеры, применение которых позволяет не повреждать дорожное покрытие, и для использования которых уже разработано много сравнительно недорогих программ. Можно также использовать различные датчики движения, например, индукционные датчики и т.д. С их помощью, фиксируется число автомобилей, движущихся в колонне. Далее обработанная информация передается на управляющее устройство, которое дает команду на включение разрешающего сигнала въездного светофора с бокового направления только при уменьшении числа автомобилей в колонне на 20%, например, со 100 автомобилей до 80 и переключает сигнал въездного светофора на запрещающий, когда число автомобилей в колонне восстановится (до 100) за счет въехавших автомобилей. Совокупность этого оборудования составляет на каждом перекрестке своего рода автомат управления движением.

Практически, число автомобилей в колонне определяется параметрами магистрали и длительностью разрешающего сигнала светофора.

Следует отметить, что остановка тех или иных автомобилей не опасна, так как эти автомобили отсекаются от одной колонны и присоединяются к другой. А неодинаковая протяженность перегонов между перекрестками и возможная неодинаковость запрещающих движение сигналов компенсируются изменением скорости движения колонны между перекрестками.

Информировать водителей о времени переключения светофора можно различными способами. Например, перед появлением разрешающего сигнала включать желтый сигнал или большими цифрами на фоне красного сигнала сообщать об остающемся времени до появления разрешающего (зеленого) сигнала светофора. Также можно использовать табло большого размера.

Глава 5

Краткий анализ и сравнение решений, обеспечивающих безостановочное движения автомобилей на городских магистралях.

Все обозначенные выше способа установления безостановочного движения на магистралях, являются принципиально новым подходом к организации безостановочного движения по причине того, что все известные методы борьбы с пробками оказались неэффективными. И это неудивительно, так как еще несколько лет назад было доказано, что даже теоретически данная проблема не решаема.

Парадоксально, но чем больше строилось дорог, развязок, чем больше использовалось интеллектуальных систем и прочих автоматизированных систем, тем больше становились пробки. Наглядно это видно на примере Москвы, Нью-Йорка и других мегаполисов. Поэтому в ряде городов (Лондон, Стокгольм) были вынуждены ввести ограничения на проезд автомобилей.

Таким образом, можно сказать, что если магистрали Вашего города действительно перегружены, особенно в часы пик, то никакие меры по реконструкции и прочие традиционные способы решения транспортных проблем не смогут разгрузить магистрали.

Поэтому мы не теряем надежды, что наш основной принцип: отказаться от бесполезной борьбы с пробками в условиях перегрузки магистралей, а просто не допускать режимов, при которых они возникают, будет восприниматься более адекватно.

Иначе говоря, все традиционные организационные и технические меры, как показала практика по организации движения в крупных городах за границей, эффективны только до начала процесса перегрузки автомагистралей (имеются в виду магистрали без светофоров типа ТТК или МКАД в Москве), при котором возможности магистралей по поддержанию режима свободного потока (пропускная способность одной полосы движения составляет порядка 2000 автомобилей в час), исчерпываются. И это можно объяснить стремлением на магистрали такого числа автомобилей, которого они вместить не могут, что быстро ведет к уплотнению транспортного потока, снижению скорости движения до 10-15 км/час, а затем возникновению заторов, пробок, аварийных ситуаций. Поэтому мы предложили методику сохранения режима свободного потока на действующих магистралях без перекрестков, не допуская существенного уплотнения транспортных потоков, усовершенствовав американскую методику локального контролируемого въезда на магистраль ramp metering.

Что касается магистралей со светофорами (регулируемыми перекрестками, или со старт-стоповым режимом движения), которые большей частью используются в городах всего мира, то возможность полосы движения подобных магистралей составляет в среднем 500 автомобилей в час, а максимальная пропускная способность полосы движения составляет не более 800 автомобилей в час.

Такую магистраль можно превратить в магистраль без перекрестков, перебросив через нее эстакады. При этом пропускную способность полосы движения может быть увеличена до 2000 автомобилей в час. В ряде случаев это целесообразно, но недешево и требует времени, как и установка над такой магистралью продольно эстакад с повышенной пропускной способностью, например в два уровня. Однако в ряде случаев, особенно, если подобная магистраль имеет не менее шести полос движения, можно сравнительно недорого преобразовать ее в магистраль с безостановочным движением автомобилей в виде колонн с разрывами между ними, повысив пропускную способность ее полосы движения до 1000-15000 автомобилей в час без всякого дополнительного строительства. Это внешне напоминает «зеленую волну», но, по сути, существенно отличается из-за использования нескольких необычных, но эффективных подходов, позволяющих все время удерживать скоростное, безостановочное движение синхронно в обоих направлениях, и тем самым, обеспечивать переход пешеходов и проезд автомобилей поперек магистрали в разрывы между колоннами.

Обе методики характерны еще и тем, что практически удается сохранить скоростное, безостановочное движение даже при авариях на магистрали или при ремонте части ее полос движения.

1.Магистраль-эстакада с паркингом.

Двухэтажная закрытая магистраль-эстакада (с верхним парковочным уровнем и установками по нейтрализации выхлопного газа) на стальном каркасе и со стальными пролетами, покрытыми тонким слоем сталефибробетона [1,2,4], предназначается для легковых автомобилей (90% всех автомобилей).

Этажи эстакады связаны между собой и наземным уровнем внешними и/или внутренними межэтажными переездами. По краям каждого этажа расположены буферные полосы. Число въездов и съездов согласовано между собой, на въездах установлено оборудование для осуществления в случае необходимости контролируемого въезда автомобилей.

Восемь полос движения на обоих этажах обеспечивают в сумме пропускную способность порядка 16 тыс. автомобилей в час. Безостановочность движения обеспечивается буферными полосами и межэтажными переездами. Максимальный интервал скоростей, в котором пропускная способность сохраняется практически на одном уровне составляет 30-100 км/час. Вытяжки с разрядниками, регулярно установленные на всех уровнях замкнутого пространства эстакады, обеспечивают нейтрализацию выхлопа и делают магистраль экологически