Для исследования были выбраны пересечения с зоной переплетения 100…150 м без переходно-скоростной полосы с уширением крайней правой полосы 1,0 м. При таких условиях это уширение используется большинством легковых автомобилей, движущихся со съезда, для более свободного вливания в основной транспортный поток.

В этих исследованиях были получены кривые распределения скоростей в зоне переплетения (рис. 10) и эпюры скоростей переплетающихся потоков (рис. 11, 12).

Рис. 10. Распределение скоростей движения в зоне переплетения для уровня загрузки z = 0,6 – 0,8

Рис. 11. Изменение скоростей движения в крайней правой полосе в зоне переплетения для уровня загрузки z = 0,6 – 0,8

Рис. 12. Скорости движения въезжающих и выезжающих автомобилей в зоне переплетения для уровня загрузки z = 0,6 – 0,8

Скорость движения 85%-ной обеспеченности в крайней правой полосе перед переплетением резко снижается с 65…70 км/ч до 45…50 км/ч, а затем начинается плавный рост до начальной скорости после переплетения.

Выезжающие с главной дороги автомобили производят маневрирование с достаточно большой скоростью в начале переплетения (55…75 км/ч) и въезжают на съезд со скоростью 50 км/ч. Автомобили со съезда начинают слияние с гораздо меньшей скоростью 35 км/ч и увеличивают скорость в конце зоны переплетения до 55…60 км/ч.

Пропускная способность переплетения сводится к величине пропускной способности участка слияния (начало переплетения).

Продолжительность и длина этого маневра зависят от скорости движения. Водитель вынужден использовать интервалы в главном потоке значительно длиннее, чем при обычном слиянии. Кроме того, значение этого интервала будет увеличиваться с уменьшением длины зоны переплетения.

Максимальная пропускная способность участка переплетения может быть рассчитана по формуле

где k – коэффициент, отражающий длину зоны переплетения (табл.2).

Таблица 2

Длина зоны переплетения, м 10 30 50 100 и более

k 0,3 0,6 0,75 0,9

Значение величины ?t будет зависеть от интенсивности, направления движения и состава потока. При этом, по сравнению с обычным слиянием, значение ?t расходится только при больших интенсивностях. Так, при интенсивности движения на полосу 1000…1400 авт./ч, значение ?t в зоне переплетения составляет 2,0…2,5 с, против 2,5…3,0 с для слияния. Вероятно, и длина зоны переплетения 150 м является максимальной, так как при ее дальнейшем увеличении слияние и расхождения происходят обособленно, как самостоятельные маневры.

Пятая глава посвящена методике расчета пропускной способности съездов городских транспортных развязок. При расчете пропускной способности следует учитывать следующие маневры: примыкание, отмыкание, зона переплетения, последовательное сочетание нескольких или всех вышеперечисленных маневров.

Пропускная способность отмыкания (вход на съезд) определяется степенью загрузки правой полосы движения дороги и наличием переходно-скоростной полосы

где И1 – интенсивность движения на крайней правой полосе главной дороги, прив. авт./ч; И? – суммарная интенсивность движения по главной дороге, прив. авт./ч; ИС – интенсивность движения по съезду, прив. авт./ч; А, В, С - коэффициенты, зависящие от числа полос движения на главной дороге и съезде, наличия или отсутствия переходно-скоростной полосы.

При этом интенсивность движения на крайней правой полосе определяется по графику (рис. 13), на остальных полосах по графику (рис. 14).

Максимальная интенсивность движения по правой полосе не может превышать 2000 прив. авт./ч. Если в результате расчета И1> 2000 прив. авт./ч, выход на съезд не обеспечен. Необходимо переходить на двухполосную переходно-скоростную полосу и двухполосный съезд.

На автомобильных дорогах с тремя и более полосами движения в каждом направлении транспортный поток, выходящий на съезд, начинает перестраиваться на правую полосу за 0,5…1,0 км до начала переходно-скоростной полосы, вытесняя автомобили, движущиеся по правой полосе, на внутренние полосы проезжей части. При этом увеличивается уровень загрузки внутренних полос проезжей части, что отражается на скорости движения и аварийности на этих полосах. В предельном случае выходящий поток вытеснит все транзитное движение с правой полосы и частично со второй, увеличив уровень загрузки внутренних полос.

Рис. 13. Зависимость интенсивности движения на крайней правой полосе от общей интенсивности движения на дороге

Рис.14. Зависимость интенсивности движения на полосах магистрали от общей интенсивности движения на дороге

Если пропускная способность однополосного съезда меньше интенсивности движения выходящего потока, выход на съезд и движение по съезду будут осуществляться в две полосы.

Уровень загрузки движением проезжей части для транзитного потока в зоне отмыкания увеличивается и достигает величины Z

для однополосного съезда: для двухполосного съезда:

где Z – уровень загрузки; И1 – интенсивность на правой полосе (транзитное движение + уходящий на съезд поток), прив. авт./ч; И2 – интенсивность движения на второй полосе (транзитное движение + часть уходящего на съезд потока), прив. авт./ч; n – количество полос движения без правой полосы проезжей части.

При этом следует обеспечивать уровень загрузки дороги в пределах пересечения не более 0,7. При уровне загрузки более 0,7 периодически образуется затор в направлении транзитного движения.

Пропускная способность двухполосного съезда зависит от организации движения на выходе из него. Выход со съезда может осуществляться по однополосной и по двухполосной переходно-скоростной полосе. В последнем случае пропускная способность увеличивается.

Пропускная способность конфликтной зоны слияния в случае малых интенсивностей до 1200 физ. авт./ч на полосу движения рассчитывается с использованием трехкомпонентного экспоненциального распределения интервалов между автомобилями в транспортном потоке по формуле (10)

При интенсивности движения, превышающей 1200 физ. авт./ч, применима упрощенная формула определения пропускной способности съезда

пропускная способность в соответствии с методикой 1974 г.

пропускная способность в соответствии с уточненной методикой

пропускная способность в соответствии с немецкой методикой

? фактические данные

Рис. 15. Связь интенсивностей движения по съезду и на правой полосе главной дороги

Для анализа и сопоставления результатов исследования и разработанной методики расчета пропускной способности транспортных развязок было проведено сравнение с методиками Германии и существующими нормативными документами нашей страны. В результате этого были получены зависимости (рис. 15). Кроме этого было проведено сопоставление фактической и рассчитанной пропускной способности по новой методике (рис. 16).

Рис. 16. Сопоставление фактической и рассчитанной пропускной способности

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

Большая часть улично-дорожной сети городов построена, опираясь на нормы, отвечающие условиям движения транспорта 60-х годов XX века. В настоящее время изменение распределения интенсивности движения в течение суток в наибольшей степени коснулось многополосных дорог. Максимальная интенсивность движения на них сохраняется в течение большей части суток.