Конструкции и методики, исключающие формирование пробок и заторов в условиях города - Юрий Михайлович Низовцев

как в Москве или Париже, или системе параллельных магистралей, пересекающихся под тем или иным углом с другой системой параллельных магистралей, как, например в Нью-Йорке.

Максимальная пропускная способность полосы движения магистрали со светофорами (с перекрестками) составляет не более 800 автомобилей в час, а в среднем – около 500 автомобилей в час, что подтверждается опытно-измерительными данными. То есть за час одна шестиполосная магистраль со светофорами может пропустить максимально 4800 автомобилей, а в среднем пропускает около 3000 автомобилей; за сутки магистраль максимально может пропустить около 115 тысяч автомобилей, а в среднем – около 72 тысяч автомобилей.

16 магистралей могут максимально пропустить за час не более 77 тыс. автомобилей, а в среднем за час – около 48 тыс. автомобилей. То есть за сутки, например, 16 радиальных магистралей со светофорами могут максимально пропустить не более 1,85 млн. автомобилей, а в среднем пропускают около 1,15 млн. автомобилей.

По известной статистике в среднем за сутки в любой мегаполис въезжает от нескольких сотен тысяч до более миллиона иногородних автомобилей. Увеличение числа автомобилей до больших величин приводит в часы пик к часовым заторам и пробкам на радиальных магистралях, поскольку их пропускная способность в часы пик становится ниже числа стремящихся на них автомобилей.

Таким образом, верхним порогом для каждой шестиполосной радиальной магистрали со светофорами является пропуск 4800 автомобилей в час, и когда число автомобилей на этой магистрали приближается к этому значению – становятся неизбежными заторы и пробки, которые регулярно проявляются в часы пик. Верхним порогом для всех 16-ти радиальных магистралей со светофорами в сумме, или интегрально, является 1,85 млн. автомобилей в сутки, и когда число автомобилей на этих магистралях приближается к этому значению – становятся неизбежными заторы и пробки на всех радиальных магистралях, которые регулярно проявляются в часы пик.

Известны попытки нормализации дорожного движения. Однако все эти традиционные способы страдают теми или иными недостатками и не могут быть признаны эффективными. Рассмотрим эти способы и выясним, почему они не приводят к нормализации движения, то есть к отсутствию в мегаполисах заторов и пробок.

Во-первых, это может быть административное ограничение въезда автомобилей. По этому пути пошла городская администрация некоторых городов мира, например, Сингапура, Стокгольма. Однако другие города не считают этот путь приемлемым, так как купленные городскими жителями автомобили большей частью как бы изымаются из обращения и это не вызывает в жителях энтузиазма. Тем не менее, частично, эти меры используются в каждом мегаполисе.

Во-вторых, возможно расширение магистралей до 10 и более полос движения. Однако с учетом стоимости земли в мегаполисах, необходимости сноса домов и т. п. этот путь чрезвычайно затратен. Вместе с тем, несколько увеличивая пропускную способность магистралей за счет увеличения числа полос движения, он не спасает от заторов и пробок, которые все равно возникают на магистралях при превышении, как было указано выше, определенного для магистралей со светофорами с соответствующем числом полос движения порога пропускания автомобилей, который не очень высок. Например, для десятиполосной магистрали со светофорами этот порог составляет всего лишь 8000 автомобилей в час. Причем прирост пропускной способности по сравнению с шестиполосной магистралью, несмотря на колоссальные затраты, составляет всего 40%. Тогда как в часы пик в каждом мегаполисе число автомобилей, стремящихся на данную магистраль, может быть намного больше.

В-третьих, возможно строительство на всех радиальных магистралях подземных и надземных переходов для пешеходов и поперечных эстакад для пропускания через магистрали поперечных транспортных потоков. В этом случае старт-стоповый (светофорный) режим ликвидируется и предельная пропускная способность в 800 автомобилей в час для одной полосы движения теоретически может быть увеличена до возможного максимума – 3000 автомобилей в час (реальная пропускная способность составляет порядка 2000 автомобилей в час). Эта пропускная способность характерна для безостановочного движения со скоростью 30-100 км/час. Таким образом, средняя пропускная способность шестиполосной магистрали возрастает с 3000 автомобилей в час до 12000 автомобилей в час. Однако это мероприятие опять же не спасает от пробок. Как показало установление подобного (без светофоров) режима на Третьем транспортном кольце (ТТК) в Москве, он отнюдь не явился препятствием для каждодневного возникновения на ТТК пробок и заторов.

В-четвертых, возможно внедрение на дорогах адаптивного регулирования (умные светофоры), что используется во многих мегаполисах мира. Однако затраты на внедрение адаптивного регулирования велики, а дает оно прирост пропускной способности дорог только в среднем около 20%.

Возможны также и иные варианты нормализации дорожного движения в виде сквозных эстакад, в том числе и по крышам домов (технология Р. Липпа), дешевого метрополитена, скоростных трамваев, как это сделано в ряде городов США и Южной Кореи, и т д. Однако везде в часы пик все равно образуются пробки и заторы, так как жители мегаполисов не хотят отказываться от использования купленных ими комфортабельных автомобилей. А, как это было показано выше, при достижении определенного для каждой магистрали порога пропускания автомобилей на ней неизбежно возникают пробки и заторы.

В среднем ежегодно в мегаполисах строительство дорог и развязок увеличивает их протяженность или число полос движения примерно на 2-3% в год и в среднем на столько же растет их пропускная способность, адаптивное регулирование может увеличить пропускную способность дорожной сети на 10 – 20% на неопределенное время, а число автомобилей ежегодно возрастает на 7-8%.

Это означает, что вышеуказанные меры по увеличению пропускной способности дорожной сети существенно отстают от ежегодного прироста парка автомобилей, который все более и более не умещается в отведенных ему рамках. Выправить положение в крупных городах может только быстрое увеличение пропускной способности магистралей в разы, а не на единицы процентов.

Однако одного роста пропускной способности дорожной сети недостаточно для полной нормализации движения на магистралях, поскольку и при высокой потенциальной пропускной способности магистралей заторы и пробки могут возникнуть, если по целому ряду причин, например, дорожный ремонт, аварии, недостаточное число съездов с магистрали и т.п., падает скорость движения автомобилей до 5-15 км в час. А уменьшение скорости транспортного потока при постоянном притоке автомобилей на трассу автоматически ведет к падению реальной пропускной способности на данном участке и образованию сначала затора, а затем пробки.

Поэтому следует создать условия, при которых движение транспортного потока не замедлялось до низких величин, при которых начинают возникать заторы, то есть, чтобы скорость транспортного потока не падала бы ниже 30 км в час.

Из всего этого следует, что, во-первых, необходимо увеличить пропускную способность основных магистралей, по крайней мере, до значения, большего чем в часы пик, во-вторых, постоянно удерживать режим безостановочного движения автомобилей без резкого падения скорости