Узловые пункты на улично-дорожной сети – 4 часа.

6.1. Классификация пересечений на УДС.

В основу классификации пересечений улиц и дорог положены три главных признака:

— категории пересекающихся улиц и дорог;

— схема организации движения транспорта;

— пропускная способность по направлениям движения.

Классификация предусматривает следующие основные классы:

Высший класс. Пересечения в разных уровнях скоростных дорог между собой с пропуском непрерывных обособленных потоков во всех направлениях без всяких пересечений, перестроения и регулирования в пределах узла:

— улучшенный клевер с обособленными левоповоротными съездами;

— улучшенное кольцо с пятью путепроводами;

— улучшенная двойная петля в двух уровнях;

— ромбовидное пересечение в четырех уровнях с обособленными левоповоротными съездами.

1 класс. Пересечения в разных уровнях с пропуском непрерывного движения во всех направлениях с саморегулируемым перестроением левоповоротных потоков между собой (полный клевер, саморегулируемое кольцевое движение с пересечением в трех уровнях и т.п.).

Сюда относятся пересечения в разных уровнях скоростных дорог между собой и с магистральными улицами общегородского значения с непрерывным движением или взаимные пересечения таких магистралей.

2 класс. Пересечения в разных уровнях с пропуском непрерывного движения по основному направлению и регулированием потоков второстепенного направления.

Сюда относятся пересечения в двух уровнях скоростных дорог или магистральных улиц непрерывного движения с магистральными улицами общегородского значения с регулируемым движением.

3 класс. Пересечения в двух уровнях с пропуском непрерывного потока по основному направлению с саморегулируемым движением по второстепенному и левоповоротному направлению.

Сюда относятся пересечения в двух уровнях скоростных дорог и магистральных улиц непрерывного движения с магистральными улицами районного значения.

4 класс. Пересечения в одном уровне с регулируемым движением транспорта.

Сюда относятся пересечения магистральных улиц с регулируемым движением между собой и с магистральными улицами районного значения.

Высший класс.

5 класс. Пересечения в одном уровне с саморегулируемым движением транспорта.

Сюда относятся пересечения магистральных улиц районного значения между собой и с жилыми улицами.

6 класс. Простые перекрестки, применяемые на пересечениях жилых улиц и улиц местного движения между собой, а также с внутримикрорайонными проездами.

6.2.Пересечения городских улиц и дорог в одном уровне.

Особенности движения на пересечениях городских улиц

в одном уровне.

Пересечения, которые образуют городские улицы по характеру организации движения разделяют на две группы: пересечения в одном уровне и пересечения в разных уровнях. Последние называют транспортными развязками.

По планировочному решению пересечения в одном уровне делят на простые, не имеющие направляющих сооружений и организующих движение планировочных элементов, и канализированные, в планировке которых имеются специальные островки, выделяющие специальные полосы на проезжей части для организации поворачивающего движения. Такие полосы, если они полностью изолированы от основного движения, по аналогии с транспортными развязками называют съездами.

Наиболее удобными для организации движения являются пересечения двух улиц под углом, близким к прямому. При этом поворачивающие потоки могут двигаться по оптимальным траекториям, а пешеходные переходы можно располагать по кратчайшим направлениям.

Пересечения под углами менее 60° затрудняют движение поворачивающих потоков, особенно вокруг остроугольных кварталов. Возникают трудности с пешеходными переходами: при расположении их на продолжении тротуаров длина их увеличивается; при расположении по кратчайшему направлению приходится относить их от пересечения вглубь улицы, что приводит к нарушению дисциплины пешеходного движения.

Транспортные потоки пересекаются на нерегулируемом пересечении в одном уровне, поэтому для обеспечения безопасности устанавливается определенный порядок проезда таких пересечении. Все пересекающиеся направления делят на главное (всегда одно направление) и второстепенные, а потоки, движущиеся по ним, соответственно, на основной и второстепенные. Преимущество проезда представлено основному потоку. Такое разделение должно подчеркиваться и планировочным решением: главное направление имеет более широкую проезжую часть, планировочные элементы, регулирующие движение (направляющие островки, полосы), вынесены на второстепенные улицы.

Все маневры на пересечении (слияние, пересечение основного потока, левый поворот) возможны лишь при наличии достаточно большого интервала в основном потоке. Необходимый интервал зависит от вида маневра, типа транспортных средств и планировочного решения пересечения. Теоретический расчет необходимого интервала между автомобилями основного потока проводится из условия равенства скоростей движения при слиянии, а при пересечении основного потока — с запасом времени до подхода ближайшего автомобиля основного потока к конфликтной точке. Эти интервалы, полученные расчетом для средних значений скоростей и ускорений разгона и торможения, дают представление о порядке необходимых интервалов. Истинные их значения определяют путем массовых натурных наблюдений.

В связи с неравномерностью распределения интервалов в основном потоке автомобиль, подошедший к пересечению по второстепенной улице, в зависимости от интервала в основном потоке в данный момент должен либо ждать появления длинного интервала, либо, если имеющийся интервал достаточно продолжителен, может пересечь или влиться в основной поток.

Один и тот же интервал, принятый одним водителем, может быть отвергнут другим, который сочтет его недостаточно безопасным. Сравнение принятых и отвергнутых интервалов позволяет определить граничный промежуток, времени Dt_гр, под которым понимается такой интервал между автомобилями основного потока, который с заданной вероятностью может быть принят водителем для выполнения маневра на пересечении. Наименьшее значение граничного промежутка определяется из условия, что он с одинаковой вероятностью будет принят или отвергнут водителями. Это означает, что интервал такой продолжительности удовлетворяет только 50% водителей. Для практических расчетов используют граничный промежуток 85%-ной обеспеченности.

Пропускная способность нерегулируемых пересечений

в одном уровне.

Термин «пропускная способность пересечения» понимают в несколько ином смысле, чем по отношению к полосе движения. Транспортные потоки должны проходить через одну и ту же конфликтную точку по очереди. Преимущество имеет поток, движущийся по главной дороге. Пересечение или вливание в него со стороны второстепенной дороги (направления) возможно лишь при достаточно больших интервалах между автомобилями основного потока.

Каждой интенсивности движения по главному направлению соответствует определенное число автомобилей второстепенного направления, которые могут пересечь или влиться в основной поток. В связи с этим понятие пропускная способность пересечения означает возможные соотношения интенсивностей движения на Пересекающихся улицах или дорогах. Это соотношение определяется интенсивностью движения по главному направлению.

Число автомобилей, прошедших по второстепенному направлению, зависит от того, насколько полно используются интервалы между автомобилями основного потока. В связи с этим следует различать несколько значений пропускной способности пересечении.

Теоретическая пропускная способность нерегулируемого пересечения — это максимальная интенсивность второстепенного направления (при конкретной интенсивности главного направления), которая может быть достигнута при идеальных условиях движения на пересекающихся дорогах и на пересечении и при полном использовании всех интервалов в основном потоке Dt_гл > Dt_гр. Последнее условие выполнимо лишь при постоянном наличии на второстепенном направлении очереди автомобилей в количестве, достаточном для заполнения любого интервала в основном потоке.

Возможная пропускная способность нерегулируемого пересечения — это максимальная интенсивность движения второстепенного направления (при конкретной интенсивности главного направления) с учетом реальных условий движения на пересекающихся дорогах и на пересечении при полном использовании всех интервалов в основном потоке. Для достижения возможной пропускной способности также необходимо наличие постоянной очереди ожидающих автомобилей на второстепенном направлении достаточно большой длины.

Практическая пропускная способность нерегулируемых пересечений — это максимальная интенсивность движения второстепенного направления при конкретной интенсивности главного направления) с учетом реальных дорожных условий, состава транспортного потока и практического (не всегда полного) использования интервалов в основном потоке. При этом могут наблюдаться очереди на второстепенном направлении, но не постоянные, как при теоретической или возможной пропускной способности, и меньшей длины.

Интервал в основном потоке является достаточным для выполнения маневра автомобилем второстепенного направления при условии, что Dt_гл ³ Dt_гр. Если Dt_гл > Dt_гр, за один интервал могут пройти несколько автомобилей из очереди второстепенного направления с интервалом dt. Для пропуска одного автомобиля Dt¹гл > Dt_гр; двух автомобилей Dt²_гл = Dt_гр+1dt; трех автомобилей Dt³_гл = Dt_гр+2dt; i автомобилей Dt⁽ⁱ⁾_гл = Dt_гр+(i-1)dt.

Интервал dt на городских нерегулируемых пересечениях изменяется в довольно широких пределах (5,5 — 2,8 с) и зависит от состава движения. Четкой зависимости, характерной для регулируемых пересечений (dt_i_-1<dt), в данном случае не наблюдается. Это объясняется тем, что на нерегулируемых пересечениях при разъезде очереди водители должны еще и контролировать транспортную ситуацию на основном направлении.

Для легковых автомобилей dt =3,6¸2,4 с, среднее значение dt =3,2 с, для грузовых автомобилей среднее значение dt = 4 с.

Число интервалов Dt_i ³ Dt_гр находят как произведение разности вероятностей появления интервалов больших, чем Dt⁽ⁱ⁾_гл и Dt⁽ⁱ⁺¹⁾_гл на интенсивность движения основного потока. Число интервалов в основном потоке продолжительностью от Dt⁽ⁱ⁾_гл до Dt⁽ⁱ⁺¹⁾_гл будет составлять:

от Dt¹_гл до Dt²_гл=M(P_l₁- P_l₂)	от Dt³_гл до Dt⁴_гл=M(P_l₃- P_l₄)
от Dt²_гл до Dt³_гл=M(P_l₂- P_l₃)	от Dt⁽ⁱ⁾_гл до Dt⁽ⁱ⁺¹⁾_гл=M(P_l₁- P_l_(i+1))

где M—интенсивность движения основного транспортного потока; P_l₁—вероятность появления в основном потоке интервала, большего чем Dt_гр+(i-1)dt.

Учитывая, что за время интервала Dt⁽ⁱ⁾могут пройти i автомобилей второстепенного направления, общее их число (интенсивность движения по второстепенному направлению) определится суммированием по всем интервалам Dt > Dt_гр:

N = М(P_l₁– P_l₂) + 2M(P_l₂– P_l₃) + З M(P_l₃– P_l₄) +...+ iM(P_l₁– P_l_(i+1)) +… .

После раскрытия скобок в выражении получим

N = М (P_l₁+ P_l₂+ P_l₃+…+P_l₁+…) .

Полученное выражение является основой для определения пропускной способности нерегулируемого пересечения. Решающее значение при этом будет иметь характер распределения интервалов в основном транспортном потоке. При допущении, что это распределение близко к распределению Пуассона, выражение имеет вид:

Узловые пункты на улично-дорожной сети – 4 часа. - student2.ru

Это выражение представляет собой формулу для расчета пропускной способности одного направления движения со второстепенного пересечения. Сложность дорожных условий в этой формуле учитывается параметром Dt_гр: чем сложнее эти условия, тем граничный интервал больше. Это позволяет использовать формулу для расчета любой из пропускных способностей пересечения. Для определения возможной пропускной способности принимают граничный промежуток времени для каждого из направлений движения 50% - ной обеспеченности, для расчета практической пропускной способности — 85% - ной обеспеченности.

Узловые пункты на улично-дорожной сети – 4 часа. - student2.ru

В реальных условиях даже при работе пересечения в режиме пропускной способности очередь автомобилей на второстепенном направлении существует непостоянно из-за неравномерности транспортных потоков. Поэтому полное использование всех интервалов Dt_гл ³ Dt_гр невозможно. В этом случае пропускная способность пересечения даже при появлении значительных, но не постоянных очередей на второстепенной улице (дороге) меньше, чем его возможная пропускная способность. При оценке существующих и выборе проектируемых пересечений в одном уровне наибольший интерес представляет практическая пропускная способность.

Пропускная способность нерегулируемых пересечений, рассчитанная по формуле, представлена на рисунке. Наибольшее значение имеет теоретическая пропускная способность, практическая отличается от нее на 25 — 40% и в значительной степени зависит от интенсивности поворачивающего потока и состава движения.

При высокой интенсивности левоповоротного движения пропускная способность пересечения снижается. Это снижение особенно существенно на пересечениях улиц с узкой проезжей частью на второстепенном направлении: очередь автомобилей, ожидающих возможности левого поворота, является помехой для автомобилей прямого направления или выполняющих правый поворот. Влияние левоповоротного движения на пропускную способность пересечения уменьшается при выделении отдельных полос на проезжен части для каждого направления движения.

Суммарная пропускная способность пересечения складывается из пропускной способности всех направлений со второстепенной улицы.

Для упрощения расчета все поворачивающие потоки на пересечении приводятся к одному условному приведенному потоку.

Основным параметром, определяющим пропускную способность нерегулируемого пересечения, является граничный промежуток времени. Ввиду этого второстепенный поток приводится к условному через сопоставление этого показателя, который характерен для каждого направления движения. Коэффициент приведения

K_j= Dt⁽^j⁾_гр/Dt^(л)_гр,

где Dt⁽^j⁾_гр — граничный промежуток времени для j-го направления; Dt^(л)_гр — граничный промежуток времени для левого поворота.

Значение коэффициентов приведения для различных планировочный решений приведены в таблице.

На необорудованных пересечениях, где правом преимущественного проезда пользуются только автомобили основного потока, только правый поворот с главной дороги может выполняться без помех со стороны других направлений движения.

На канализированных пересечениях с отдельными полосами движения для каждого направления движения взаимные помехи испытывают только левоповоротные потоки и прямое движение с второстепенной улицы.

Интенсивность движения приведенного потока второстепенного направления

N_прив= N(К_лn_л+ К_ппn_пп+ К_прn_пр) + К_лМ_л ,

где К_л,К_пп ,К_пр — коэффициенты приведения (индексы «л», «пп» и «пр» относятся соответственно к левому повороту, прямому пересечению и правому повороту);

n_л n_пл и n_р—доли поворачивающего движения с соответствующих направлении; М_л — интенсивность левого поворота с главной дороги.

Узловые пункты на улично-дорожной сети – 4 часа. - student2.ru

Размещение очереди ожидающих автомобилей на проезжей части второстепенной улицы (дороги):

а— двухполосная проезжая часть; б—трехполосная; в—то же, с уширением для организации правого поворота/

Планировочное решение пересечения	Схема планировки пере сечения	Коэффициенты приведения
Левый поворот с главной (второстепенной) дороги	Прямолинейное движение	Правый поворот
Простое необорудованное пересечение; R£10 м		1,10(1,1)	1,00	0,67
Необорудованное пересечение; 10 м<R<25 м		1,00(1,0)	1,0	0,45
Неполностью канализированное пересечение: разделительные и направляющие островки на второстепенной дороге, правоповоротные съезды с переходными кривыми, главная дорога не оборудована		1,00(0,85)	0,90	0,27
То же, переходно-скоростные полосы на главной дороге		1,00(0,85)	0,90	0,10
То же, разделение встречных потоков на главной дороге		0,90(0,65)	0,70	0,10
Полностью канализированные пересечения с переходно-скоростными полосами для правых поворотов		0,60(0,65)	0,70	0,10
То же, переходно-скоростные полосы для левоповоротных потоков на главной дороге		0,60(0,6)	0,70	0,10

Предельное значение приведенной интенсивности (N_прив) определяется по формуле Предельная интенсивность по второстепенному направлению:

для необорудованных пересечений с узкой проезжей частью

N = (N_прив– К_лМ_л)/(К_лn_л+ К_ппn_пп+ К_прn_пр),

для канализированных пересечений

N= (N_прив– К_лМ_л)/(К_лn_л+ К_ппn_пп)+ N_пр,

где N_пр — пропускная способность правого поворота на главное направление с отдельной полосы проезжен части; определяется по формуле с учетом Dt_гр для правого поворота.

Работа пересечения в режиме пропускной способности из-за постоянных очередей ожидающих автомобилей связана с большими транспортными потерями. Такой режим работы пересечений нежелателен. Рекомендуется ориентироваться на уровни загрузки, которые определены на основании проведенного анализа. При этом с учетом пропускной способности пересечения Р были получены следующие предельные значения уровня загрузки z_в второстепенного травления при следующих значениях уровня загрузки z_гл главного направления:

z_гл	z_в
(0,1– 0,3)Р	0,6Р
(0,1– 0,3)Р	0,3Р
(0,1– 0,3)Р	0,2Р
(0,1– 0,3)Р	0,1Р

Рекомендуемый уровень загрузки второстепенного направления составляет 75% от его практической пропускной способности. Полученные на основе анализа значения уровня загрузки не приводят к образованию очередей, не нарушают режима движения и не снижают удобства и безопасности движения.

Нерегулируемые пересечения оказывают влияние не только на пропускную способность, но и на режимы движения на пересекающихся улицах. Это влияние выражается в снижении скоростей движения и в потере времени автомобилями, стоящими в очередях на второстепенной улице.

Влияние пересечения на режим движения по главной улице сказывается не только в пределах самого пересечения, но и распространен на значительную длину улицы. Это влияние наибольшее при максимальной загрузке пересечения, т.е. при работе в режиме пропускной способности. Число автомобилей в очереди, продолжительность ее существования и возникающие при этом транспортные потери определяются неравномерностью распределения автомобилей в потоке и изменением плотности пересекающихся потоков в зависимости от дорожных условий.

Узловые пункты на улично-дорожной сети – 4 часа. - student2.ru