Система автотранспортных магистралей мегаполиса
Изобретение относится к способам создания транспортного комплекса крупного города - мегаполиса, и может быть использовано при создании транспортной инфрасистемы мегаполиса с учетом регулирования и разгрузки пассажирских, грузопассажирских и грузовых потоков комплекса автотранспортных магистралей мегаполиса. При реализации способа создают сеть радиальной и кольцевой надземных автомагистралей. 13 з.п. ф-лы.
Техническое решение относится к области строительства, а именно к системам транспортного комплекса крупного города -мегаполиса, и может быть использовано при создании транспортной инфрасистемы мегаполиса с учетом регулирования и разгрузки пассажирских, грузопассажирских и грузовых потоков комплекса автотранспортных магистралей мегаполиса.
Значительное количество мегаполисов планеты имеют типовую радиально-кольцевую планировку автомагистралей, при этом практически все они содержат объездную кольцевую дорогу, предназначенную в основном для предотвращения проезда через мегаполис транзитного автомобильного транспорта.
Традиционно используемая одноуровневая система автотранспортных магистралей мегаполисов приводит к неизбежному появлению перекрестков, образованных пересечением кольцевых и радиальных магистралей мегаполиса. Для регулирования транспортных потоков через указанные перекрестки используют светофоры, улицы с односторонним движением или людей -регулировщиков.
Однако значительное увеличение единиц всех видов автомобильного транспорта при практически неизменяемой ширине проезжей части автомагистралей мегаполиса привели к образованию значительного количества заторов на автомагистралях, препятствующих движению автотранспорта вплоть до образования полного коллапса движения автотранспорта.
Применяемые в настоящее время приемы устранения заторов автотранспорта (создание «зеленой волны» на наиболее используемых магистралях, многоуровневые транспортные развязки, устройство транспортных эстакад, выделение полос для общественного автомобильного транспорта и т.д.) не решают проблему движения автомобильного транспорта всех типов в мегаполисе, что создает значительные неудобства для его жителей.
Перемещение жителя мегаполиса по его территории из одной точки мегаполиса в другую с затратой известного количества времени превращается в неразрешимую проблему, усугубляемую ограниченной пропускной способностью существующих в мегаполисе автомагистралей и возрастающим количеством единиц автотранспорта.
Были предложены различные варианты решения указанной проблемы.
Известен (RU, патент 2152482) транспортный комплекс, используемый в условиях тесной городской застройки мегаполиса. В известном транспортном комплексе на участках внутригородской кольцевой транспортной магистрали мегаполиса, включающих автодорожный тоннель, связанный наземным участком, по крайней мере, с одним пересечением кольцевой магистрали с радиальной магистралью, тоннель расположен по оси кольцевой магистрали и выполнен по длине с двумя криволинейными в плане участками, обращенными выпуклой частью в противоположные стороны, а также с размещенным между ними средним и концевыми прямолинейными участками, при этом пересечение кольцевой и радиальной магистралей выполнено в виде расположенной по оси кольцевой магистрали эстакады, проезжая часть которой сопряжена посредством проезжей части наземного участка с проезжей частью рампы тоннеля.
Известен (RU, патент 2135670) транспортный комплекс мегаполиса, включающий систему пересекающихся автотранспортных, трамвайных, троллейбусных, железнодорожных магистралей, линий метро, образующих, в том числе радиально-кольцевые структуры, мостовые переходы, путепроводы на пересечениях транспортных магистралей, транспортные развязки, эстакады, автовокзалы и вокзалы для других видов транспорта, аэропорты, при этом транспортный комплекс выполнен не менее чем с двумя кольцевыми автомагистралями, по крайней мере, внешняя из которых расположена в периферийной зоне мегаполиса. Транспортный комплекс содержит также пересечения с железнодорожными магистралями и железнодорожными ветками, а также не менее трех пересечений с линиями каботажного судоходства, не менее трех мостовых переходов на пересечениях кольцевой автомагистрали с линиями каботажного судоходства, не менее семи средних и малых мостов, надземные и подземные пешеходные переходы. Интенсивность транспортных потоков и соответствующая ей насыщенность пересечениями и искусственными сооружениями на различных участках, по крайней мере, внешней кольцевой автомагистрали дифференцированы по секторам мегаполиса, ограниченным внешней кольцевой магистралью и образованным пересечением линий, одна из которых соединяет расположенные на осевой линии внешней кольцевой автомагистрали точку начала условного "нулевого" километра и точку, отстоящую от первой на половину длины осевой линии этой магистрали, а другая соединяет две точки, расположенные на осевой линии этой автомагистрали в местах пересечения ее с линией, проходящей через середину первой линии нормально к ней. По крайней мере, большая часть пересечений, в том числе транспортных развязок, выполнена многоуровневой, не менее трех транспортных развязок выполнены с возможностью перераспределения транспортных потоков в трех уровнях и, по крайней мере, одна транспортная развязка выполнена с возможностью перераспределения транспортных потоков в четырех уровнях.
Недостатков всех приведенных технических решений следует признать тот факт, что они не решают транспортных проблем мегаполиса.
Техническая задача, решаемая посредством разработанной автотранспортной системы, состоит в оптимизации грузо- и пассажиропотоков на улицах мегаполиса.
Технический результат, получаемый при реализации разработанного способа создания автотранспортного комплекса, состоит в обеспечении возможности использования наземного транспорта в процессе создания и эксплуатации надземных транспортных магистралей, а также улучшение экологии за счет уменьшения количества транспортных заторов.
Для достижения указанного технического результата предложено использовать разработанную систему автотранспортных магистралей мегаполиса. Разработанная система автотранспортных магистралей мегаполиса дополнительно к имеющимся автотранспортным магистралям мегаполиса содержит радиально ориентированные надземные многоярусные автомагистрали и, по меньшей мере, одну надземную многоярусную кольцевую автомагистраль, причем для въезда на надземные радиально ориентированные автомагистрали перед границей мегаполиса использованы развязки - пандусы, выполненные с возможностью обеспечения изоляции на, по меньшей мере, двух ярусах радиально ориентированных магистралях друг от друга потоков индивидуального, грузового и общественного транспорта, при этом первый ярус, содержащий, по меньшей мере, четыре полосы движения предназначен для проезда грузового и общественного транспорта с остановками в транспортно-пересадочных узлах, а второй ярус, содержащий, по меньшей мере, восемь полос движения, предназначен для легкового транспорта, кольцевая надземная автомагистраль пересекает все радиально ориентированные надземные автомагистрали с обеспечением возможности перемещения автотранспортных средств с кольцевой надземной автомагистрали на любую из радиально ориентированных надземных автомагистралей и обратно, радиально ориентированные надземные автомагистрали пересекаются между собой, в единой сети надземных автомагистралей выполнены развязки в местах пересечений для общественного, грузового и легкового транспорта, в местах пересечений вблизи станций метро и в других местах радиально ориентированных надземных автомагистралей и кольцевой надземной автомагистрали размещены транспортно-пересадочные узлы, при этом использованы несущие конструкции надземных автомагистралей, выполненные с возможностью обеспечения эксплуатации наземного транспорта в процессе монтажа надземных автомагистралей, при этом использована несущая конструкция, представляющую собой большепролетную ферму длиной до 72 метров и высотой не менее 6 метров.
Предпочтительно дополнительную кольцевую надземную автомагистраль строят в полосе отвода существующего в черте мегаполиса железнодорожного кольца, если указанное железнодорожное кольцо существует. Это позволяет создать вместе с радиальными надземными автомагистралями единую надземную транспортную сеть, в которой транзитный и городской транспорт обеспечен сквозным проездом через город, свободным передвижением по всей его территории, минуя улично-дорожную сеть в уровне земли с ее проблемными участками. Надземные радиально ориентированные автомагистрали в черте мегаполиса размещают таким образом, что они в местах пересечения образуют четырехъярусную структуру. Это позволяет повысить функциональные характеристики единой сети надземных автомагистралей, обеспечивающие разделение грузового, легкового и общественного транспорта при передвижении по городу и связь с транспортно-пересадочными узлами (ТПУ). Обычно в местах пересечений в единой сети надземных автомагистралей строят развязки для общественного, грузового и легкового транспорта, что позволяет обеспечить беспрепятственное движение всех видов транспорта. Указанные развязки выполняют, по меньшей мере, двухъярусными. Количество ярусов в развязке зависит от условий разделения общественного, грузового и легкового транспорта, связанных со степенью изоляции друг от друга полос движения, обеспечения необходимого скоростного режима.
Для организации работы равномерно расположенных транспортно-пересадочных узлов в центральной, серединной и периферийной зонах города, транспортно-пересадочный узел строят таким образом, чтобы он содержал пересадочную пешеходную зону и многофункциональные объекты с обеспечением обслуживания пешеходов и пассажиров транспорта, а также водителей транспортных средств. Преимущественно для обеспечения доступа к надземным автомагистралям, обслуживающим жителей города, «скорой помощи», пожарной, милицейской и других служб с уровня земли, к сети транспортно-пересадочных узлов дополнительно строят автомобильные стоянки, автомобильные и пассажирские лифты, связывающие надземные автомагистрали с уровнем земли. Обычно надземные магистрали содержат развязки-пандусы, расположенные на въезде в мегаполис, обеспечивающие транзитному транспорту сквозной проезд через мегаполис, минуя проблемные участки на основных автомагистралях и объездной кольцевой дороги в уровне земли. Предпочтительно в зоне транспортно-пересадочных узлов строят складские комплексы, размещенные с возможностью обслуживания грузового транспорта, прибывающего по надземным магистралям. При создании надземных автомобильных магистралей, как отмечено ранее, преимущественно используют несущую конструкцию, представляющую собой большепролетную ферму длиной до 72 метров и высотой не менее 6 метров. Такая конструкция обеспечивает эксплуатацию железной дороги или наземной автомагистрали в процессе строительства, так как позволяет перекрывать всю полосу отвода железной дороги, наземной автомагистрали или часть их, не затрагивая рельсы или дорожное полотно. При этом, высота фермы обладает необходимой несущей способностью для устройства на ней зданий, а в межферменном пространстве помещений (автостоянок, складов и др.). Транспортно-пересадочный узел может представлять собой подсистему сооружений на уровне земли, содержащую грузовые автомобильные лифты и надземные автостоянки, причем грузовые лифты выполнены с возможностью подъема и спуска легковых автомашин, находящихся на надземной автомагистрали или находящихся на автостоянке, при этом пешеходные маршруты в зоне развязки, остановки общественного транспорта и пассажирские лифты размещены с возможностью передвижения людей на автостоянку, на ярусы автомагистрали, по которым перемещается общественный и автомобильный транспорт. Также транспортно-пересадочный узел может выполнять функции общественного центра, включающего мотель, офисное здание, автостоянки, сооружения для подъема и спуска автомобилей и людей. Кроме того, транспортно-пересадочный узел может представлять собой общественный центр, включающий торговые площади, складские помещения, спортивные площадки, автостоянки, сооружения для подъема и спуска автомобилей и людей.
Формирование надземных автомагистралей должно осуществляться на высоте выше 10 метров, т.е первый ярус надземной автомагистрали расположен на поверхности покрытия, лежащем на ферме. Тогда при высоте фермы 6 метров, первый ярус формируется на высоте не менее 16 метров.. При двухъярусном расположении автомагистралей высота поверхности покрытия, на котором расположен второй ярус, может достигать не менее 24 метров. При решении данной задачи следует искать компромисс между масштабом сложившейся застройки и высокими функциональными характеристиками надземных автомагистралей, обеспечивающими уменьшение количества автотранспорта в уровне земли и устройство необходимого количества удобно расположенных автостоянок.
При реализации разработанной системы в мегаполисе дополнительно к имеющимся автотранспортным магистралям строят радиально ориентированные надземные многоярусные автомагистрали и, по меньшей мере, одну надземную многоярусную кольцевую автомагистраль, расположенную внутри границ мегаполиса. Расстояния между границами мегаполиса и дополнительной надземной кольцевой автомагистрали могут зависеть от места расположения имеющейся кольцевой железной дороги или от наиболее рационального места строительства новой надземной кольцевой автомагистрали. Выбор направления радиально ориентированных надземных автомагистралей зависит от сложившейся сети существующих железнодорожных путей и автомагистралей в уровне земли. Для въезда на надземные радиально ориентированные автомагистрали перед границей мегаполиса строят развязки - пандусы, выполненные с возможностью обеспечения изоляции на, по меньшей мере, двух ярусах радиально ориентированных магистралях друг от друга потоков индивидуального, грузового и общественного транспорта. Для этого движение грузового и общественного транспорта осуществляется по специальному для них пандусу, ведущему на первый ярус надземной автомагистрали, а движение индивидуального транспорта - по существующему для них пандусу, ведущему на второй ярус надземной автомагистрали. Первый ярус, содержащий, по меньшей мере, четыре полосы движения предназначен для проезда грузового и общественного транспорта с остановками в транспортно-пересадочных узлах, а второй ярус, содержащий, по меньшей мере, восемь полос движения, предназначен для легкового транспорта. В случае использования трех ярусов каждый ярус предназначен для одного из видов автомобильного транспорта. Дополнительная кольцевая надземная автомагистраль пересекает все радиально ориентированные надземные автомагистрали с обеспечением возможности перемещения автотранспортных средств с кольцевой надземной автомагистрали на любую из радиально ориентированных надземных автомагистралей и обратно за счет устройства надземных развязок без съезда на уровень земли. Радиально ориентированные надземные автомагистрали пересекаются между собой также с возможностью обеспечения съезда с одной магистрали на другую. В единой сети надземных автомагистралей строят развязки в виде надземных эстакад и дополнительных полос движения на каждом ярусе в местах пересечений для общественного, грузового и легкового транспорта. В местах пересечений вблизи станций метро и в других местах радиально ориентированных надземных автомагистралей и кольцевой надземной автомагистрали размещают транспортно-пересадочные узлы, при этом используют несущие конструкции надземных автомагистралей, выполненных с возможностью обеспечения эксплуатации наземного транспорта в процессе монтажа надземных автомагистралей. Надземные радиально ориентированные автомагистрали в черте мегаполиса размещают таким образом, что они в местах пересечения образуют четырехъярусную ил двухъярусную структуру. Это зависит от схемы-варианта трассировки радиальных и кольцевой надземной автомагистралей. В варианте 1, со сквозным проездом через центральную зону мегаполиса осуществляется максимальное количество пересечений, требующих четырехъярусной их структуры. Обычно в местах пересечений в единой сети надземных автомагистралей строят развязки для общественного, грузового и легкового транспорта. Транспортно-пересадочный узел строят таким образом, чтобы он содержал пересадочную пешеходную зону, включающую остановки общественного транспорта, расположенные на первом ярусе надземной автомагистрали и связанные с уровнем земли и объектами транспортно-пересадочных узлов, и многофункциональные объекты с обеспечением обслуживания пешеходов и пассажиров транспорта, а также водителей транспортных средств. Преимущественно для обеспечения доступа людей, приезжающих на транзитном транспорте и проживающих в мегаполисе, к сети транспортно-пересадочных узлов дополнительно строят автомобильные стоянки, автомобильные и пассажирские лифты, связывающие надземные автомагистрали с уровнем земли. Автомобильные лифты служат для связи жителей мегаполиса, «скорой помощи», пожарной, милицейской и других служб с надземной автомагистралью и автостоянками. Для жителей мегаполиса предусмотрена специальная пропускная система на автостоянку и грузовые автомобильные лифты. Пассажирские лифты служат для связи жителей мегаполиса и транзитных пассажиров с объектами транспортно-пересадочных узлов, остановками общественного транспорта и автостоянками. Обычно надземные магистрали содержат развязки-пандусы, расположенные на въезде в мегаполис, обеспечивающие транзитному транспорту сквозной проезд через мегаполис. Предпочтительно в зоне транспортно-пересадочных узлов строят надземные складские комплексы, размещенные с возможностью обслуживания грузового транспорта, прибывающего по надземным магистралям. Как указано ранее, при создании надземных автомобильных магистралей преимущественно используют несущую конструкцию, представляющую собой большепролетную ферму длиной до 72 метров и высотой не менее 6 метров. Данные фермы расположены на несущих опорах, расположенных с шагом не менее 12 метров, что позволяет в межферменном пространстве устраивать автостоянки. На фермы укладывается покрытие, длиной не менее 12 метров, по которому двигается транспорт. Транспортно-пересадочный узел может представлять собой подсистему сооружений на уровне земли, содержащую грузовые автомобильные лифты и надземные автостоянки, причем грузовые лифты выполнены с возможностью подъема и спуска легковых автомашин, находящихся на надземной автомагистрали или находящихся на автостоянке. Для пропуска через лифты большого потока автомобилей служит специальная система организации улично-дорожной сети в уровне земли, сооружений с грузовыми автомобильными лифтами и надземными автостоянками. Дорожная развязка в уровне земли позволяет осуществить загрузку в лифты и выезд из них со специально организованных площадок.
Количество таких площадок и количество лифтов на них определяется количеством многофункциональных объектов на надземных автомагистралях, остановок общественного транспорта, автостоянок для жителей мегаполиса, перемещений жителей мегаполиса по надземным автомагистралям. Пешеходные маршруты в зоне развязки, остановки общественного транспорта и пассажирские лифты размещены с возможностью передвижения людей на автостоянку, на ярусы автомагистрали, по которым перемещается общественный и автомобильный транспорт. Также транспортно-пересадочный узел может выполнять функции общественного центра, включающего мотель, офисное здание, автостоянки, сооружения для подъема и спуска автомобилей и людей. Кроме того, транспортно-пересадочный узел может представлять собой общественный центр, включающий торговые площади, складские помещения, спортивные площадки, автостоянки, сооружения для подъема и спуска автомобилей и людей.
Разработанная система применительно к решению градостроительных проблем Москвы позволяет обеспечить возможность использования наземного транспорта в процессе создания и эксплуатации надземных транспортных магистралей, а также улучшить экологию города за счет уменьшения количества транспортных заторов.
1. Система автотранспортных магистралей мегаполиса, отличающаяся тем, что в мегаполисе дополнительно к имеющимся автотранспортным магистралям содержатся радиально ориентированные надземные многоярусные автомагистрали и, по меньшей мере, одну надземную многоярусную кольцевую автомагистраль, причем для въезда на надземные радиально ориентированные автомагистрали перед границей мегаполиса использованы развязки-пандусы, выполненные с возможностью обеспечения изоляции на, по меньшей мере, двух ярусах радиально ориентированных магистралях друг от друга потоков индивидуального, грузового и общественного транспорта, при этом первый ярус, содержащий, по меньшей мере, четыре полосы движения предназначен для проезда грузового и общественного транспорта с остановками в транспортно-пересадочных узлах, а второй ярус, содержащий, по меньшей мере, восемь полос движения, предназначен для легкового транспорта, кольцевая надземная автомагистраль пересекает все радиально ориентированные надземные автомагистрали с обеспечением возможности перемещения автотранспортных средств с кольцевой надземной автомагистрали на любую из радиально ориентированных надземных автомагистралей и обратно, радиально ориентированные надземные автомагистрали пересекаются между собой, в единой сети надземных автомагистралей выполнены развязки в местах пересечений для общественного, грузового и легкового транспорта, в местах пересечений вблизи станций метро и в других местах радиально ориентированных надземных автомагистралей и кольцевой надземной автомагистрали размещены транспортно-пересадочные узлы, при этом использованы несущие конструкции надземных автомагистралей, выполненные с возможностью обеспечения эксплуатации наземного транспорта в процессе монтажа надземных автомагистралей, при этом использована несущая конструкция, представляющая собой большепролетную ферму длиной до 72 м и высотой не менее 6 м.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что она содержит кольцевую надземную автомагистраль в полосе отвода существующего в черте мегаполиса железнодорожного кольца.
3. Система по п.1, отличающаяся тем, что она содержит радиально ориентированные надземные автомагистрали, размещенные таким образом, что они в местах пересечения образуют четырехъярусную структуру.
4. Система по п.1, отличающаяся тем, что в местах пересечений в единой сети надземных автомагистралей выполнены развязки для общественного, грузового и легкового транспорта.
5. Система по п.1, отличающаяся тем, что в местах пересечений радиально ориентированных надземных автомагистралей выполнены, по меньшей мере, двухъярусные развязки.
6. Система по п.1, отличающаяся тем, что транспортно-пересадочный узел выполнен с возможностью создания пересадочной пешеходной зоны и многофункциональных объектов с обеспечением обслуживания пешеходов и пассажиров транспорта, а также водителей транспортных средств.
7. Система по п.1, отличающаяся тем, что для обеспечения доступа к сети транспортно-пересадочных узлов дополнительно выполнены автомобильные стоянки, автомобильные и пассажирские лифты, связывающие надземные автомагистрали с уровнем земли.
8. Система по п.1, отличающаяся тем, что надземные магистрали содержат развязки-пандусы, расположенные на въезде в мегаполис, обеспечивающие транзитному транспорту сквозной проезд через мегаполис.
9. Система по п.1, отличающаяся тем, что в зоне транспортно-пересадочных узлов расположены складские комплексы, размещенные с возможностью обслуживания грузового транспорта, прибывающего по надземным магистралям.
10. Система по п.1, отличающаяся тем, что используемый транспортно-пересадочный узел представляет собой подсистему сооружений на уровне земли, содержащую грузовые автомобильные лифты и надземные автостоянки, причем грузовые лифты выполнены с возможностью подъема и спуска легковых автомашин, находящихся на надземной автомагистрали или находящихся на автостоянке, при этом пешеходные маршруты в зоне развязки, остановки общественного транспорта и пассажирские лифты размещены с возможностью передвижения людей на автостоянку, на ярусы автомагистрали, по которым перемещается общественный и автомобильный транспорт.
11. Система по п.1, отличающаяся тем, что она содержит транспортно-пересадочный узел, выполняющий функции общественного центра, включающего мотель, офисное здание, автостоянки, сооружения для подъема и спуска автомобилей и людей.
12. Система по п.1, отличающаяся тем, что она содержит транспортно-пересадочный узел, представляющий собой общественный центр, включающий торговые площади, складские помещения, спортивные площадки, автостоянки, сооружения для подъема и спуска автомобилей и людей.
