В отличие от стандартных пересечений, транспортная развязка обеспечивает свободный поток транспортных средств, позволяя им миновать перекрёстки и светофоры. Но иногда развязки могут быть чрезвычайно сложными и состоять из нескольких уровней. Ниже представлен список, состоящий из десяти самых сложных дорожных развязок в мире.
South Bay Interchange - массивная транспортная развязка в Бостоне, штат Массачусетс, США. Была построена в конце 90-х годов в рамках проекта “Big Dig”.
A4 и E70 - сложный дорожно-транспортный узел, находящийся в Милане, Италия.
Восьмое место в списке десяти самых сложных дорожных развязок в мире занимает транспортная развязка Xinzhuang interchange, находящаяся в Шанхае, Китай.
На седьмой позиции находится Higashiosaka Loop - дорожно-транспортный узел, расположенный в городе Осаке, Япония.
Шестую строчку занимает Interchange of I-695 and I-95 - сложная транспортная развязка, находящаяся в округе Балтимор, штат Мэриленд, США.
Kennedy Interchange - дорожно-транспортный узел, расположенный на северо-восточной окраине города Луисвилл, штат Кентукки, США. Его строительство началось весной 1962 года, и было закончено в 1964.
Judge Harry Pregerson Interchange - транспортный узел в Лос-Анджелесе, штат Калифорния, США. Был открыт в 1993 году и назван в честь федерального судьи Гарри Прегерсона.
Tom Moreland Interchange - транспортная развязка, находящаяся на северо-востоке от Атланты, штат Джорджия, США. Была построена между 1983 и 1987 годами и названа в честь Тома Морленда, одного из ведущих специалистов дорожно-строительных работ в США. В настоящее время узел обслуживает около 300 000 автомобилей в день.
При использовании ромбовидных развязок в разных уровнях необходимо разделять главную и второстепенную дороги. Такие развязки не подходят для пересечений двух дорог высоких категорий. Ромбовидные пересечения в большей степени предназначены для использования в сжатых условиях (например, в городских) из-за развития развязки вдоль главной дороги. В местах примыкания съездов к второстепенной дороге из-за наличия левоповоротних потоков устраивается светофорное регулирование.
На каждом перекрестке требуется светофор с тремя фазами работы, пропускающих, соответственно, только прямые потоки в обоих направлениях по второстепенной дороги, одно прямое и левоповоротнее направление по второстепенной дороге, и третья фаза, позволяющая выехать со съезда налево и направо на второстепенную дорогу. Такой подход требует довольно точного расчета транспортных потоков. При этом незначительные изменения в интенсивностях движения требуют адаптации работы светофора.
Казалось бы, все, что можно изобрести в геометрии узлов, уже изобретено. Однако продолжают появляться простые и оригинальные решения, упрощающие работу узла и, следовательно, увеличивающие пропускную способность не только по прямым, но и по поворачивающим направлениям.
Так в 2003 году студент университета Мэриленда Гилберт Члевецки (Gilbert Chlewicki) представил свой доклад «Новый дизайн пересечений в одном и двух уровнях: Синхронизированный перекресток с разделенными фазами и Расходящаяся ромбовидная развязка ».
В этом докладе Члевецки описывает новый вид ромбовидной транспортной развязки. Главным плюсом такой конструкции является отсутствие левоповоротних потоков, которые бы пересекали встречное прямое направление.
На схеме такой ромбовидной развязки представлены два потока по второстепенной дороге. Как видно на данном пересечении левые повороты через встречное направление отсутствуют. Достигается это временным изменением сторонности движения в пределах развязки. Правостороннее движение меняется на левостороннее.
Такой подход требует установки двух светофоров - как раз в местах изменения сторонности, где пересекаются красное и желтое направление. Кроме того устанавливаются светофоры на съездах с главной дороги на второстепенную. Все светофоры рассчитаны на два режима движения. Либо двигается красный поток, либо - желтый. Это упрощает настройку светофора и увеличивает пропускную способность узла. В среднем время ожидания уменьшается на 60%, а пропускная способность на 15-25%.
С точки зрения безопасности дорожного движения ромбовидное пересечение с изменением сторонности движение также безопаснее классического ромбовидного пересечения. На это влияет два фактора. Первое - всего две конфликтные точки пересечения потоков. Второе - снижение скорости движения по второстепенной дороге за счет геометрических характеристик (малых радиусов). За первые 6 месяцев эксплуатации построенной развязки в Спрингфилде аварийность снизилась на 60 %.
Данная развязка допускает движение пешеходов и велосипедистов вдоль второстепенной дороги. А также обеспечивает возможность разворота для автомобилей, следующих по главной скоростной магистрали.
В качестве минусов данного вида пересечения можно отметить достаточно большую занимаемую площадь (относительно других видов ромбовидных развязок). Это обусловлено характеристиками геометрических элементов второстепенной дороги.
Также возможна некая путаница у водителей в месте смены сторонности движения - придерживаясь правой стороны, они могут въехать на полосу встречного движения. Поэтому данные места должны очень хорошо обозначаться и направлять водителей.
Кроме того, для данного пересечения невозможна работа без светофорного регулирования.
Строительство первой транспортной развязки по типу Ромбовидное пересечение с изменением сторонности было начато в 2009 году в Мэриленде. На представленном видео можно наблюдать работу этой транспортной развязки. Всего в США сейчас насчитывается 18 траснпотрных развязок подобного типа.
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:
- Избегайте столкновений;
- Следуйте линиям и стрелкам;
- Пропускайте людей, уже находящихся на развязке;
- 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.
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 .
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.
