А—г — разделения; д—з — слияния; и, к — переплетения.

Разветвление транспортных потоков связано с необходимостью выхода автомобилей из основного потока на съезд. Скорость движения по съезду ниже, чем скорость основного потока. В этой разнице скоростей заключается опасность такого маневра. Опасность конфликтных точек разветвления может быть снижена за счет уменьшения разницы скоростей.

Поворачивающие автомобили могут выходить из основного потока влево и вправо по ходу движения. Более опасным является выход влево, так как он осуществляется с крайней левой полосы проезжей части, автомобили по которой движутся с наибольшей скоростью. Наиболее часто такие конфликтные точки встречаются на развязках с прямыми левоповоротными съездами. При разнице скоростей основного и выходящего на поворот потоков до 20% конфликтные точки разделения не оказывают влияния на пропускную способность транспортных развязок и оцениваются только по степени обеспеченности безопасности движения.

Конфликтные точки слияния возникают в зоне примыкания съезда к основному направлению (или к другому съезду). Опасность этих точек связана с разницей скоростей движения основного потока и вливающихся в него автомобилей, выходящих со съезда. Наиболее опасно слияние слева по ходу основного потока. В зависимости от интенсивностей сливающихся потоков безопасность движения обеспечивается последовательным улучшением планировочного решения: уменьшение угла встречи потоков до 7—8°, устройством переходно-скоростных полос, устранением конфликтной точки слияния за счет выхода со съезда на отдельную полосу основного направления.

Пропускная способность точек слияния зависит от интенсивности потока, имеющего преимущество движения, как правило, основного направления, и планировочного решения зоны слияния. Пропускная способность конфликтных точек слияния изменяется в пределах от единиц автомобилей в час до 1000—1200 авт./ч в значительной степени определяет пропускную способность всей транспортной развязки.

Зоны переплетения возникают на участках, где выполняются встречные маневры смены полосы движения с основного направления на съезди со съезда на основное направление. Такие зоны типичны для транспортных развязок типа «клеверный лист». Основной недостаток этих зон — ограниченная пропускная способность. Наличие таких зон в схеме развязки является одной из причин отказа от такой схемы и перехода к развязкам с прямыми левоповоротными съездами. Пропускная способность зоны переплетения зависит от ее длины и для транспортных развязок типа «клеверный лист» изменяется в пределах 600—1000 авт./ч. Повысить пропускную способность зоны переплетения можно за счет увеличения в ней числа полос движения до двух и отделения ее от основной проезжей части.

Одна из главных трудностей выбора схемы и проектирования транспортной развязки — организация левоповоротного движения. Все левоповоротные съезды по характеру создаваемых ими конфликтных точек можно разделить на восемь типов.

Типы левоповоротных съездов на транспортных развязках:

1 — съезд на неполных развязках; 2 — петлевой съезд на развязках типа «клеверный лист»;

3, 4 — съезды с использованием распределительного кольца; 5, 6—полупрямые съезды;

Прямые съезды.

Левоповоротные съезды неполных транспортных развязок создают конфликтные точки пересечения с основными направлениями. Наиболее часто встречаемые съезды — петлевые, характерны для развязок типа «клеверный лист». На развязках левоповоротного типа такие съезды устраивают по на правлениям с относительно невысокой интенсивностью движения. Достоинством петлевых съездов является возможность полной транспортной развязки с одним путепроводом. Все другие типы лево-поворотных съездов требуют строительства нескольких путепроводов.

На транспортных развязках с распределительным кольцом левый поворот с обеих пересекающихся дорог выполняется с выходом на кольцо. Такие развязки из-за наличия на кольцах зон переплетения обладают малой пропускной способностью и применяются при невысокой интенсивности поворачивающих потоков.

На транспортных развязках с высокой интенсивностью лево-поворотных потоков на левоповоротных съездах не должно быть зон переплетения. Движение по ним не должно выполняться с высокой скоростью. Для этого съезд располагается левее точки пересечения осей дорог и для организации движения по нему, требуется строительство дополнительных путепроводов. Если встречные проезжие части разделены полосой шириной менее 16 м, отмыкание левоповоротного съезда от основного направления возможно только справа. Такие съезды называются полупрямыми. При раздельном трассировании дорог появляется возможность проложения левоповоротного съезда по кратчайшему направлению с отмыканием с левой стороны основного направления. Такие съезды называются прямыми левоповоротными.

Примыкание прямых и полупрямых левоповоротных съездов к пересекаемой дороге, как правило, выполняется справа. При раздельном трассировании дорог возможно примыкание слева. Съезды с левосторонним примыканием несколько дешевле из-за меньшей длины путепровода, пересекающего встречное направление движения, но опасность для движения в зоне слияния (выход на скоростную полосу движения) значительно выше, чем у съездов с правосторонним примыканием. В этой связи при наличии в поворачивающих потоках грузовых автомобилей съезды, показанные на рисунках, не рекомендуются. Они допустимы только для легкового скоростного движения.

Пропускная способность левоповоротных съездов ограничивается зоной слияния. При высокой интенсивности основного потока пропускная способность таких съездов может быть увеличена за счет дополнительной полосы проезжей части на основном направлении по схеме, показанной на рисунке.

Транспортные развязки на автомобильных дорогах и городских магистралях являются самыми дорогостоящими сооружениями, уступающими по стоимости только большим мостовым переходам. Поэтому при разработке схемы транспортной развязки необходимо стремиться не только к уменьшению числа путепроводов и тоннелей, на которые приходится основная доля стоимости развязки, но и к сокращению их длины. Следует иметь в виду, что любой прямой или полупрямой левоповоротный съезд потребует строительства дополнительно не менее двух косых путепроводов. Это может быть оправдано лишь недостатком площадей или невозможностью из-за ограниченной пропускной способности организовать движение на развязке с помощью петлевых левоповоротных съездов.

Транспортная развязка «клеверный лист». Развязки этого типа являются самыми распространенными как на автомобильных дорогах, так и на городских магистралях. Главное их достоинство — полная развязка движения с помощью одного путепровода. Левоповоротные съезды выполнены по петлевой схеме и расположены внутри угла, образованного двумя пересекающимися дорогами. Правоповоротные съезды проходят по кратчайшему направлению.

Планировка и стоимость развязки «клеверный лист» зависят от угла пересечения дорог. Наилучшие показатели достигаются при углах пересечения, близких к прямому. В этом случае не только уменьшается до минимума площадь земли, занимаемой развязкой, но и появляется возможность проектировать съезды оптимальных очертаний. При косоугольном пересечении развязка занимает большую площадь, на левоповоротных съездах, расположенных внутри тупых углов, затруднены вход и выход, сокращаются длины двух зон переплетения, требуется строительство косых путепроводов. Все это приводит к повышению стоимости развязки:

при угле пересечения 45° площадь земель, занимаемая развязкой, увеличивается в 1,5 раза, стоимость строительства в 1,2 раза, пропускная способность левоповоротных съездов снижается на 15— 20%.

Пропускная способность отдельных направлений движения на развязке «клеверный лист» неодинакова. Наибольшая пропускная способность обеспечивается на прямом направлении на обеих пересекающихся дорогах. Она ограничивается только числом полос движения.

Пропускная способность правоповоротных съездов ограничивается зоной слияния потоков в месте примыкания съезда к главной дороге. Пропускная способность этой зоны может быть увеличена за счет устройства переходно-скоростных полос или дополнительной полосы проезжей части главной дороги, продолжающей правоповоротный съезд. Возможны ограничения пропускной способности правоповоротного съезда за счет неудачной его планировки:

кривые малых радиусов в плане или большие продольные уклоны в продольном профиле съезда.

Пропускная способность левоповоротных съездов ограничивается двумя зонами: переплетением потоков на межпетлевом участке и зоной слияния с главной дорогой. Ограничение это может быть уменьшено за счет устройства переходно-скоростных полос, но полностью устранить, особенно зону переплетения, не удается. Поэтому развязки «клеверный лист» применяют при относительно невысокой интенсивности левого поворота (до 400 авт./ч) и равномерной загрузке всех направлений движения или при пересечении двух сильно различающихся по интенсивности поворачивающего движения дорог, но с нагрузкой на зону переплетения не более 800 авт./ч.

В городских условиях в транспортной развязке «клеверный лист» сохраняется лишь схема организации левоповоротного движения — петлевые съезды. Планировка всего пересечения претерпевает очень серьезные изменения. Из-за недостатка площади развязка вытягивается вдоль главного транспортного сооружения. Если на автомобильных дорогах «клеверный лист» занимает 10—15 га, то в городе 3,0—3,5 га. Следствием этого часто являются уменьшение радиусов съездов до 5—10 м, уменьшение их ширины до двух полос движения и отказ от переходно-скоростных полос. Для развязки «обжатый клеверный лист» необходима ширина улицы в красных линиях более 50 м.

В некоторых городах США, Западной Европы имеются транспортные развязки «клеверный лист» постройки 50-х годов, левоповоротные съезды которых имеют большие радиусы (30—50 м). Практика показала нецелесообразность такой планировки. Ее недостатки — потеря больших площадей в городе и относительно малая для городских условий пропускная способность съездов, не оправдывающая неудобств, создаваемых такой развязкой на прилегающих городских территориях.

Примыкания типа «труба». В транспортной развязке на таких примыканиях один из левых поворотов выполняется по петлевой схеме. Это позволяет развязать движение с помощью только одного путепровода. В схеме развязки два левоповоротных съезда — петлевой и полупрямой. Петлевой съезд располагают по менее напряженному направлению, поскольку условия движения на нем менее удобны, чем на полупрямом съезде:

меньший радиус кривой в плане, поворот на 270°, малая скорость движения на входе на съезд. Полупрямой левоповоротный съезд позволяет двигаться с большей скоростью и обладает более высокой пропускной способностью, чем петлевой.

Угол примыкания оказывает влияние на планировку развязки, но не такое сильное, как на «клеверном листе». Несколько увеличивается (на 10—15%) площадь, занимаемая левоповоротными съездами, и изменяется угол поворота на съездах.

На пропускную способность съездов угол пересечения влияния не оказывает.

При остром угле примыкания (менее 75°) петлевой съезд рекомендуется располагать внутри тупого угла. Этим достигается сокращение площади, занимаемой развязкой, и уменьшение длины обоих левоповоротных съездов.

Пропускная способность главной дороги (имеющей продолжение в обе стороны от развязки) ограничивается только числом полос движения. Помехи от поворачивающего движения испытывают только крайние правые полосы. Эти помехи могут быть уменьшены за счет строительства переходно-скоростных полос или продолжением съездов самостоятельной полосой проезжей части.

Пропускная способность правых поворотов ограничивается зоной слияния с главной дорогой и может быть увеличена за счет переходно-скоростных полос. Возможно ограничение пропускной способности из-за наличия в плане съезда кривых малых радиусов, снижающих скорость движения поворачивающего потока ниже 40 км/ч.

Примыкания типа «труба»:

А — петлевой съезд с главной дороги; б — то же, с второстепенной; в, г —картограммы потоков соответственно для схем а и б; д — косоугольное примыкание; е —развязка в трех уровнях с двумя полупрямыми левоповоротными съездами; ж — то же, с прямыми съездами; з — в городских условиях.

На пропускную способность петлевого съезда оказывают влияние те же факторы, что и на развязке «клеверный лист», за исключением зоны переплетения, которая на развязке «труба» отсутствует.

Пропускная способность полупрямого съезда ограничивается только зоной слияния с главной дорогой. При продолжении этого съезда отдельной полосой пропускная способность его будет зависеть только от числа полос движения и, как минимум, будет равна при однополосном съезде пропускной способности одной полосы при свободном движении.

При очень высокой интенсивности левоповоротных потоков на примыканиях (разветвлениях) дорог высших категорий оба лево-поворотных съезда могут быть выполнены по схеме полупрямого или прямого поворота. Пропускная способность обеих схем одинакова, но схема е) занимает меньшую площадь и не изменяет планировку главной дороги, поэтому она более предпочтительна. Схема ж) целесообразна на участке автомагистрали с раздельным трассированием.

В городских условиях развязка «труба» так же, как «клеверный лист», сохраняет схему движения, но изменяет планировку:

малая ширина улиц прижимает съезды к основному транспортному сооружению. Радиусы левоповоротных съездов при этом уменьшаются до 10—15 м — схема з). Повышение пропускной способности поворачивающих направлений возможно на таких развязках только за счет увеличения числа полос движения на съездах и устранения зон слияния.

Для размещения развязки «труба» необходима ширина улицы в красных линиях более 50 м.

Транспортная развязка с распределительным кольцом. В развязках этого типа реализована схема организации левого поворота на кольцевых пересечениях. Достоинствами этой схемы развязки являются простота ее планировочного решения, понятность для водителя. В зависимости от интенсивности движения по второстепенной дороге эта развязка может иметь два путепровода с выходом на распределительное кольцо всего потока с второстепенного направления и пять путепроводов с выходом на распределительное кольцо только поворачивающих потоков. Потоки прямых направлений в последнем случае проходят без помех.

Транспортная развязка с распределительными кольцами: