專利名稱：用于大城市及其郊區(qū)的公路網(wǎng)絡(luò)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及通過在不同但是連接的層級上布置和安裝用于車輛運動的高架公路、特別是覆蓋城市及其鄰近郊區(qū)的公路網(wǎng)絡(luò)形式的立交橋或機動車高架公路來管理城市中的道路交通。
背景技術(shù)：
已知的市區(qū)運輸及公用事業(yè)系統(tǒng)(RU實用新型No. 36018)包括至少三條覆蓋市區(qū)區(qū)域的環(huán)形機動車道路和與至少兩條道路交叉的公路，所述公路在它們長度的至少一部分處基本上沿著徑向布置或者至少部分地在弦的某些區(qū)段上布置，并且具有沿著一個方向提供至少雙車道車輛交通的寬度；在至少一條公路上方，優(yōu)選地在沿著其縱向軸線的平面中，或者在其中一個環(huán)形道路上，以至少兩個層級布置有具有入口和出口的立交橋；立交橋優(yōu) 選地建造成不與公路或機動車道路上的交通交疊，并且，至少一個立交橋意在用于車輛交通，優(yōu)選地用于機動車交通，并且另一個立交橋意在用于車輛交通或者在其上或其上方具有優(yōu)選地使用立交橋的支承件的停車場和/或辦公室和/或行政或經(jīng)濟或多用途建筑，并且，另一個立交橋通過交通運輸工具與其它立交橋或公路或環(huán)形道路連接，以提供通往這些地方的入口。但是，技術(shù)方案沒有為整個道路網(wǎng)絡(luò)或為各個立交橋提供足夠高的交通吞吐率。在高峰時段，網(wǎng)絡(luò)的不同部分處出現(xiàn)堵塞和擁擠的可能性非常高，這是因為不同的交通層級沒有彼此連接并且僅表示具有有限數(shù)量的車道的另外的公路。因而，現(xiàn)有技術(shù)的公路系統(tǒng)本身不能夠承擔大城市及其郊區(qū)的成百萬的汽車以及使這些汽車經(jīng)過，并且不能夠使車輛在白天通行，而是僅可以用作用于在某種程度上減小交通密度的輔助工具，但是沒有解決道路網(wǎng)絡(luò)的擁擠問題。與提出的技術(shù)方案最密切相關(guān)的是莫斯科的公路系統(tǒng)(RU實用新型No. 95338)。這個系統(tǒng)包括多層級高架公路和至少一個多層級地面環(huán)形公路，并且，在大都市邊界之前，通過改變車道或在互通立體交叉坡道上移動來在高架公路上設(shè)置進入大都市的入口，這使私人運輸流、貨物運輸流和公共運輸流在高架公路的至少兩個層級處彼此隔離；第一層級包括用于貨物運輸和公共運輸?shù)闹辽偎膫€車道，其中，運輸互通立體交叉節(jié)點處有堵塞，并且，第二層級包括用于機動車的至少八個車道；環(huán)形高架公路與所有放射狀高架公路交叉，并且，放射狀高架公路彼此交叉；完整的高架公路網(wǎng)絡(luò)包括在公共交通、貨運交通和機動車交通的交叉口處的互通立體交叉；地鐵站附近的交叉口處以及放射狀公路和環(huán)形公路的其它位置處設(shè)置有運輸互通立體交叉節(jié)點；高架公路的負載結(jié)構(gòu)可以在高架公路的安裝過程中提供地面運輸?shù)牟僮?。但是，技術(shù)方案沒有為整個道路網(wǎng)絡(luò)和某些高架網(wǎng)絡(luò)提供足夠高的交通吞吐率，因此，在高峰負荷處，即，當接近的車輛的數(shù)量超過最大容量時，如同地面公路在這種情況的出現(xiàn)的問題，高架公路上也出現(xiàn)了擁擠和交通堵塞。因而，公路網(wǎng)絡(luò)不能提供連續(xù)高速的車輛交通。
實用新型內(nèi)容提出的技術(shù)方案的目的在于提供一種高架公路網(wǎng)絡(luò)，使得實際上無限量的汽車能夠以高速在城市及其郊區(qū)內(nèi)沿著城市的主要方向連續(xù)地運動，通常用于在幾十分鐘內(nèi)從城市及其郊區(qū)的某些區(qū)域移動到其它區(qū)域，而在早晨沒有從郊區(qū)到城市的阻礙，并且在晚上沒有從城市到郊區(qū)的阻礙；以及，使得能夠通過最廉價和高效的方式來提供用于避免高架公路網(wǎng)絡(luò)的所有部分的擁堵所需的條件，使網(wǎng)絡(luò)容量增加至最大可能等級；以及，使得能夠為高架公路網(wǎng)絡(luò)中的非停止運動提供條件，并且，能夠僅使用城市的高架公路網(wǎng)絡(luò)中的公路的環(huán)境清潔的部分。本實用新型的技術(shù)效果包括在高架公路網(wǎng)絡(luò)的所有路段上具有很高的交通吞吐率一從具有兩層三車道的單向高架公路中的7千至9千輛汽車每小時至具有五層九車道的單向高架公路中的20至25000輛汽車每小時；保持避開地面公路的某些部分上的修路或事故位置的運動的能力；例如從街道到停車場的直接進入高架公路的上層的能力，以及分別移出或移入高架公路的任何層的能力；保持汽車在高架公路網(wǎng)絡(luò)中以每小時30公里至90公里的速度連續(xù)運動的能力；為多層高架公路的快速組裝、安裝或改造確保了多層高架·公路的所有部件的一致結(jié)構(gòu)；確保了實際上能夠在任何空間特別是在道路和鐵路線上建造和分布多層高架公路；提供了用于雙向和單向通行的高架公路的安裝；提供在任何類型擁擠的市區(qū)和郊區(qū)路線上或附近的高架雙向和單向公路的安裝；顯著地改善了車輛通行的安全性，減少了噪音和空氣污染，使高架公路網(wǎng)絡(luò)的所有部件的壽命增加了很多倍，并且顯著地減少了產(chǎn)品和操作的成本。技術(shù)效果以一種用于大城市及其郊區(qū)的公路網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)，所述公路網(wǎng)絡(luò)包括高架公路以及互通立體交叉，所述高架公路分布在城市及其郊區(qū)的領(lǐng)域上并且覆蓋布滿汽車的城市和郊區(qū)的所有區(qū)域，所述互通立體交叉在完整的高架公路的網(wǎng)絡(luò)中位于其交叉口的位置處，所述高架公路優(yōu)選地安裝在地面公路上方并且包括標準路段，以能夠通過增加或減少層數(shù)來改造公路；所述高架公路用于類似的車輛例如機動車，并且包括至少兩層；所述高架公路在層之間包括交叉部，并且所述高架公路還包括停車場；所述高架公路通過從道路或街道至所述高架公路的不同層的入口并且通過如從所述高架公路至側(cè)部的道路或街道的出口來與相鄰的道路網(wǎng)絡(luò)連接；與所述高架公路相鄰的所述道路網(wǎng)絡(luò)的平均交通吞吐率與所述高架公路的交通吞吐率相適應，并且不超過所述高架公路的交通吞吐率的平均值。此外，所述高架公路的網(wǎng)絡(luò)與市區(qū)建成的布局、例如環(huán)放射狀布局重復。此外，所述網(wǎng)絡(luò)包括以直角交叉的高架公路。此外，所述網(wǎng)絡(luò)包括交叉的高架公路。此外，在城市范圍內(nèi)通往所述高架公路的所述入口以彼此相距至少500米的距離、根據(jù)現(xiàn)有的道路網(wǎng)絡(luò)來安裝。此外，在城市范圍內(nèi)離開所述高架公路的所述出口以彼此相距至少500米的距離、根據(jù)現(xiàn)有的道路網(wǎng)絡(luò)來安裝。此外，在所述高架公路的上部區(qū)域上設(shè)置有停車場。此外，在所述高架公路的每層的延伸部上設(shè)置有停車場。[0016]此外，在所述高架公路的每層上設(shè)置有至少一個備用車道。此外，所述地面公路在頂部上由所述高架公路覆蓋以保護所述地面公路免受雨雪影響。此外，所述地面公路通過所述高架公路而得以釋放，使得所述地面公路用于卡車和公共運輸。此外，通過增加或減少層數(shù)而能夠?qū)Τ矢呒芄沸问降乃鼍W(wǎng)絡(luò)的所有部分進行改造，以提供在該區(qū)域中所需的交通吞吐率，其中所述高架公路具有由交叉部連接的若干層。此外，車道與外部環(huán)境隔尚。 此外，所述網(wǎng)絡(luò)的高架公路的層由用于汽車的外部和/或內(nèi)部交叉部連接。此外，市區(qū)和郊區(qū)網(wǎng)絡(luò)的所述機動車高架公路在側(cè)部具有自行車高架公路。此外，所述高架公路的網(wǎng)絡(luò)包括用于建造市區(qū)公用事業(yè)交通設(shè)施的空間。因而，交通流分為一種是機動車流，機動車流發(fā)送給高架公路網(wǎng)絡(luò)，另一種是貨物運輸和公共運輸流，貨物運輸和公共運輸流保留在地面公路上，并且，由于汽車能夠在內(nèi)部交叉部和外部交叉部從一層到另一層或者從一個車道到另一個車道移動以及從而產(chǎn)生的汽車在高架公路的所有層上的重新分布，所以可以改變高架公路網(wǎng)絡(luò)的交通吞吐率。此夕卜，可以使用標準路段或模塊來沿著豎直方向增加或減少層的數(shù)量。不管對在車道上進行的運動的可能干擾，如事故、修路等，通過將汽車移動到某層上的空閑車道來繞過這些地點，從而可以在高架公路網(wǎng)絡(luò)中提供通行的連續(xù)性(參見例如PCT/RU2009/000661)。因此，可以通過在網(wǎng)絡(luò)中使用新的道路結(jié)構(gòu)如具有若干層和位于層間的交叉部的高架公路，來確保實際上大量的機動車(平均為車輛總數(shù)的90%)在沒有停止的情況下高速無阻礙地運動，并且從而可以不沿著寬度方向布置路基，現(xiàn)有市區(qū)建成的布局通常不允許這樣，而實際上，沿著上述豎直方向?qū)⑺袑蛹夁B接成完整的道路系統(tǒng)并且使其在城市及其郊區(qū)的所有區(qū)域上延伸。同時，匹配高架公路網(wǎng)絡(luò)的各個區(qū)域的交通吞吐率與相鄰道路和街道的容量不是很難，這是因為，在知道通往高架公路網(wǎng)絡(luò)的特定區(qū)域的入口的數(shù)量及其容量并且知道在高峰時段期間在網(wǎng)絡(luò)中的該區(qū)域上通行的汽車的大致數(shù)量的情況下，并且，類似地，在知道離開與道路和街道相鄰的公路區(qū)域的出口的數(shù)量的情況下，很容易匹配通過高架公路的汽車的最大數(shù)量與可能進入高架公路和離開高架公路的汽車的最大數(shù)量。在這種情況下，在設(shè)計階段對高架公路中的層的數(shù)量和其上的車道的數(shù)量進行選擇；數(shù)量可以達到幾十個，即使高架公路的高度不是很高，例如，五層、雙向、12米寬的公路的高度是17米(五層房屋的高度)，并且，車道的數(shù)量等于20。為了確保來自相鄰道路的汽車的暢通進入和在高架公路上的運動的連續(xù)性，以及確保從高架公路到相鄰的街道的暢通離開，安裝了入口和出口，入口和出口的數(shù)量對應于汽車的最大數(shù)量和互通立體交叉的數(shù)量，特別是在高架公路的交叉口處和城市運輸網(wǎng)絡(luò)的其它節(jié)點處的互通立體交叉的數(shù)量。這個方法可以應用于任何大城市，而不管公路的位置如何，公路基本限于環(huán)放射狀布局，如莫斯科或巴黎的公路，或者，可以應用于以某個角度與并行公路系統(tǒng)交叉的并行公路系統(tǒng)，如紐約市的并行公路系統(tǒng)。以莫斯科為例，比較城市運輸網(wǎng)絡(luò)的當前狀態(tài)與使用提出的高架公路網(wǎng)絡(luò)的城市運輸網(wǎng)絡(luò)的可能情況。莫斯科的面積是大約1100平方公里，莫斯科的整個道路網(wǎng)絡(luò)的面積是大約94平方公里(莫斯科面積的8. 5% )，從三環(huán)(TTR)到莫斯科環(huán)路(環(huán)路)的16個首尾相連的6車道放射狀公路的面積是3平方公里，其中，每個公路是IOkm長，并且每個車道是3m寬。具有交通燈的車道的最大交通吞吐率大于每小時800輛汽車,平均為大約每小時500輛汽車，這是通過實驗測量數(shù)據(jù)證實的。即，具有交通燈的六車道公路每小時最多可以通過4，800輛汽車，平均為每小時3，000輛汽車，或者最大大約每天115，000輛汽車，平均為大約72，000輛汽車?？傊?6個放射狀公路每小時最多可以通過不超過77，000輛汽車，平均為每小時大約48，000輛汽車。即，具有交通燈的16個放射狀公路每天最多可以通過不超過185萬輛汽車，平均為大約115萬輛汽車。根據(jù)可得到的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，莫斯科每天平均大約有500，000輛非常駐汽車在行駛。莫斯科注冊有大約4百萬輛汽車。汽車的數(shù)量增加到這些值已經(jīng)導致了在高峰時段放射狀 公路上會出現(xiàn)好幾個小時的交通堵塞和擁擠，這是因為在高峰時段交通吞吐率變得小于接近的汽車的數(shù)量。因而，具有交通燈的每個放射狀六車道公路的上限容量是每小時4，800輛汽車，并且，當該公路上的汽車的數(shù)量接近該值并且開始超過該值時，擁擠和交通堵塞變得不可避免并且在高峰時段規(guī)則地出現(xiàn)。所有16條放射狀公路的總上限為每天185萬輛汽車，并且，如果十六條公路上的汽車的數(shù)量接近該值，則所有放射狀公路上的交通堵塞和擁擠變得不可避免并且在高峰時段規(guī)則地出現(xiàn)。已經(jīng)進行了使主要城市的交通正?；呐?。但是，所有這些努力存在一些缺陷，并且可能不是有效的，這主要是由于如下事實現(xiàn)有公路的容量在高峰時段被耗盡，并且這些公路不能容納超過這些公路的閾值的更多數(shù)量的汽車。一種這樣的嘗試是對車輛的進入進行行政限制。這種方法已經(jīng)被某些城市的管理部門采納，如新加坡、斯德哥爾摩。但是，世界上其它大多數(shù)城市的管理部門沒有考慮將這種方法作為可接受的方式，因為已經(jīng)購買了汽車的市區(qū)居民可能是大部分，好像是從流通中被退出了，并且，這沒有引起居民的熱情。還可以將公路擴展至十個或更多個車道，這已經(jīng)在莫斯科的某些放射狀公路上進行了實施。但是，假定莫斯科和世界上其它主要城市的土地成本，這種方式非常昂貴。此夕卜，雖然通過增加車道的數(shù)量在某種程度上增加了公路交通吞吐率，但是，這種方法沒有解決擁擠和交通堵塞，特別是在高峰時段，在如上所述的超過了具有交通燈和對應數(shù)量的車道的公路的不是很高的汽車通過閾值的情況下，這不可避免地會出現(xiàn)在道路上。例如，對于具有交通燈的十車道公路，這個閾值僅僅是每小時8，000輛汽車。與六車道公路相比，交通吞吐率的增加僅是40%，而在高峰時段爭取進入莫斯科的這種公路的汽車的數(shù)量可能非常大。還可以建造地上結(jié)構(gòu)如多層立交橋等或地鐵，或者還可以在所有放射狀公路處建立地下和地上行人交叉部和橫向立交橋，以使經(jīng)過放射狀公路的橫向交通流通過。在這種情況下，省去了開始停止(交通燈)性能，并且可以使單個車道的不超過每小時800輛汽車的容量增加至每小時3000輛汽車的可能最大值，這通常是對于沒有交通燈的道路而言的值。這使得例如六車道公路的最大容量可以增加大約四倍——最多達每小時18，000輛汽車。但是，這不能解決擁擠和交通堵塞，例如，如莫斯科TRR處每天所示出的，交通堵塞和擁擠每天出現(xiàn)若干次，這種情況每天在東京和巴黎的多層立交橋上也出現(xiàn)。還可以在公路上實施適應性的管理(智能燈)，這已經(jīng)在世界上很多國家使用。但是，這是無效的并且用很大的代價使交通容量僅增加了 10%至20%。還有其它用于使交通規(guī)則化的選擇，如橫越式立交橋、地下和地上鐵路的大量支路、高速有軌電車等，這已經(jīng)在美國、日本和韓國的若干城市進行了實施。但是，在這些地方高峰時段仍然出現(xiàn)交通堵塞，因為城市和大城鎮(zhèn)的居民不愿意放棄使用他們購買的舒適的汽車，并且，由于大量汽車都爭取進入相同的公路，所以，超過了公路的汽車通行閾值，從而這些地方不可避免地出現(xiàn)了交通堵塞和擁擠。在莫斯科，道路和互通立體交叉的建造使他們的長度或車道的數(shù)量平均每年增加大約2%，并且，其容量平均增加了相同的量；對于某個時段，適應性管理可以使道路網(wǎng)絡(luò)的容量增加10%至20%，同時汽車的數(shù)量每年增加7%至8%。這表示上述增加道路網(wǎng)絡(luò)容量的方法明顯落后于每年所有車輛總數(shù)的增長，這越來越多地不符合規(guī)定的方案。可以僅通過使公路的容量快速地增加很多倍而非幾個百分點來改善大城市的這種情況。但是，·僅僅道路網(wǎng)絡(luò)的增長的容量不足以全面規(guī)則化道路的交通，這是因為即使公路的可能容量很高，如果由于大量原因如修路、事故和離開公路的不足量的出口等，汽車的速度降低至每小時5公里至15公里，則還是可能出現(xiàn)交通堵塞和擁擠。在進入公路的汽車流恒定的情況下的通行速度的降低自動導致了現(xiàn)場實際吞吐量的下降和首先擁擠接著堵塞狀況的形成。因此，需要提供如下條件，在這種條件下，通行的運動不會下降至開始出現(xiàn)擁擠的低值，即通行速度小于每小時30公里。因此，首先，將主要公路的容量增加至至少大于高峰時段的值的值，并且，接著，恒定地保持汽車的非停止運動，而沒有交通流速的快速下降，至少不小于每小時30公里，并且，接著，根據(jù)進入這些區(qū)域的相鄰的入口和離開這些區(qū)域的相鄰的出口的容量來調(diào)節(jié)公路網(wǎng)絡(luò)的所有區(qū)域的容量。在新的公路網(wǎng)絡(luò)中，大量汽車聚集的大城市及其郊區(qū)的交通的規(guī)則化僅需要這些屬性。如果沒有這些屬性，則僅可以通過行政方法來解決擁擠和交通堵塞問題。如以上所示，提出的技術(shù)方案滿足了這些要求。在使用這種技術(shù)方案的情況下，可以更好地沿著徑向方向并且快速地解決莫斯科以及其它大城市的擁擠和交通堵塞情況。一種具有在若干層中沿著豎直方向布置的車道或者具有在若干層之間的交叉部的高架公路網(wǎng)絡(luò)，其中，該交叉部使得汽車能夠在不停止的情況下層到層地行駛，從而使現(xiàn)有車道完全負載，交叉部可以是大量的；該網(wǎng)絡(luò)使得汽車能夠繞過在鄰接的車道上或者其它層上的事故點或修路點，從而將擁擠和堵塞的可能性基本降至零。提出的公路網(wǎng)絡(luò)使得一個道路上每小時能夠有最多達3，000輛汽車以每小時30公里至90公里的速度通過。甚至在只有兩層可用的最少量的交通層級的情況下，沿著一個方向具有三個車道并且沿著相反的方向具有三個車道的高架雙向公路每小時可以通過18，000輛汽車，而非在具有交通燈的普通六車道公路情況下的每小時4，800輛汽車，這相當于使具有交通燈的公路的規(guī)則的交通車道的數(shù)量幾乎增加為原來的四倍或者車行道擴展為原來的四倍。不僅通過初步改善高架公路網(wǎng)絡(luò)中的各個區(qū)域的容量和通往該區(qū)域的相鄰入口的容量，而且在特別的情況下，還通過適應性管理——使用通行速度相機和入口燈的完整的系統(tǒng)來限制汽車進入高架公路的速度降至30公里每小時以下的這些區(qū)域，實現(xiàn)了自動保持汽車在高架公路網(wǎng)絡(luò)上以每小時30公里至90公里的速度進行的非停止運動，而沒有速度的突然下降。因此，如果莫斯科的至少16條主要放射狀公路上安裝有層之間具有交叉部的至少雙層高架公路，則他們的總?cè)萘靠梢赃_到幾乎每小時300，000輛汽車，或者每天七百萬輛汽車，這是此刻所有16條地面放射狀公路的最大容量的四倍。應當注意，如果需要，則很容易通過將層的數(shù)量增加至最多達3或4層或者通過在層上添加若干交通車道擴展該層來建造高架公路。也很容易主要使用旋開螺絲操作來拆卸包括標準單元的高架公路，以及將其移動至另外的地方。噪音沒有到達封閉式高架公路外部，廢氣在內(nèi)部通過種植植物來中和并且沒有進入城市的大氣，即新的高架公路網(wǎng)絡(luò)是環(huán)境友好的。此外，與傳統(tǒng)的地面道路的人行道相比，與外部隔離的車道不受雨雪的影響，具有大約相同的溫度范圍，并且因此基本上沒有被外部環(huán)境損壞，即高架公路的壽命比地面公路的壽命長很多倍。此外，高架公路似乎在頂部覆蓋了地面公路，從而基本上保護了地面公路的表面不受雨雪的影響。如果地面公路上方有高架公路，則來自與高架公路網(wǎng)絡(luò)的這個點相鄰的區(qū)域的基 本上所有機動車都可以“走開”進入到高架公路中，并且，地面公路可以留給貨物運輸和公共運輸。因而，與高架公路的區(qū)域相鄰的街道和道路被極大地從“走開”進入到高架公路的汽車中釋放出來，并且，在其上的運動變得更自由。具有外部和內(nèi)部入口 /出口的高架公路網(wǎng)絡(luò)使得汽車能夠從高架公路的底部直接到頂部平臺或者到其延伸部以停車。在這種情況下，可以在一公里的雙層高架公路上停放大約1，000輛汽車，并且可以在從TRR至環(huán)路的所有16條放射狀高架公路上停放最多達160，000輛汽車，同時一平方米的停車空間的費用小于三千盧布。如果高架公路網(wǎng)絡(luò)延伸到城市范圍外部大約20km至50km，則實際上任意數(shù)量的汽車可以自由且快速地進入或離開莫斯科，在這種情況下每天最多達7百萬輛汽車，即不會有快速到達機場、夏季別墅、莫斯科地區(qū)城鎮(zhèn)和村莊的問題。至于每小時最多達300，000輛汽車無阻礙地進入16個放射狀的高架雙層公路的區(qū)域的能力，在這種情況下良好地形成的交叉街道網(wǎng)絡(luò)及其極大的數(shù)量完全提供了每小時18，000輛汽車進入每個放射狀高架公路的能力。為此，交叉道路和車道的數(shù)量分別應當具有最多達每小時18，000輛汽車的容量。在具有交通燈的道路上的一個車道的平均容量為從TRR到環(huán)路的高架公路中的IOkm處的每小時500輛汽車的情況下，僅需要36個相鄰的車道(高架公路每側(cè)18個車道)，同時，與放射狀公路相鄰的街道和道路的數(shù)量通常是若干倍或更多。這也適用于出口。甚至在缺少入口和出口點的情況下，仍然可以例如通過在汽車過多的情況下暫時限制汽車進入公路來保持在高架公路上的沒有中斷的情況下的非停止運動。為了使得能夠繞過城市的中心部分從城市的一端到另一端快速地轉(zhuǎn)移，很有用的是使例如在TRR和小環(huán)路上方的至少兩個環(huán)形高架公路與放射狀高架公路交叉。因為莫斯科具有大約四百萬輛注冊汽車，并且每天有來自其它城市的大約五十萬輛汽車進入該城市，所以，莫斯科的16個區(qū)域中的每個區(qū)域中，能夠在公路上行駛的汽車的最大數(shù)量是每天280，000輛，雖然實際上這個數(shù)量小若干倍。但是，甚至一條放射狀雙層聞架公路的可能的最大日容量是一半或更大，例如每天大約430，000輛。因而，在主要放射狀地面公路上方安裝高架公路可以在未來很多年內(nèi)在沒有擁擠或交通堵塞的情況下解決維持莫斯科及其郊區(qū)的高速通行問題，而不管居民可用的數(shù)以百萬計的汽車。

圖I示意性地示出了高架公路的環(huán)放射狀網(wǎng)絡(luò)。圖2示意性地示出了以直角交叉的高架公路的網(wǎng)絡(luò)。圖3示意性地示出了以斜角交叉的高架公路的網(wǎng)絡(luò)。圖4示出了標準路段的第一類型子路段的、高架單向公路的橫截面圖。圖5以側(cè)視圖示出了用于使汽車繞過三層高架道路的一層或更多層進入或退出的進口、交叉部和出口弓形傾斜車道的布置。圖6以側(cè)視圖示出了每層上具有兩個車道的三層高架單向公路中的車道的布置。圖7示出了具有進口、出口和兩個備用車道的雙車道單向高架公路的標準路段的下層的一部分。圖8示出了具有外部進口、交叉部和出口的雙層高架公路的等距視圖。
具體實施方式
層之間具有交叉部的高架公路網(wǎng)絡(luò)覆蓋了城市及其郊區(qū)的所有區(qū)域，而不管城市的主要公路的布局(環(huán)放射狀或其它)，如高架公路網(wǎng)絡(luò)布置在所有交通流都在其上分布并移動的所有主要公路上(圖I、圖2、圖3)。機動車高架公路網(wǎng)絡(luò)的主要功能在于與地面公路網(wǎng)絡(luò)相比，將公路網(wǎng)絡(luò)的容量閾值增加了若干倍；并且，消除了高架公路中的擁擠和交通堵塞并為機動車的非停止高速運動創(chuàng)造了條件。高架公路網(wǎng)絡(luò)的可用性實際上使來自與高架公路網(wǎng)絡(luò)相鄰的區(qū)域的所有汽車都能夠“走開”進入網(wǎng)絡(luò)，并且，地面公路可以保留用于貨物和公共運輸。因而，基本上將與高架公路的區(qū)域相鄰的街道和道路從“走開”進入高架公路的汽車中釋放出來，并且在這些街道和道路上的運動變得更自由。為了確保從地面公路進入高架公路的汽車的快速及無阻礙運動，特別是在地面公路與高架公路之間以及高架公路之間的交叉點，可以在這些位點安裝另外的各種類型的互通立體交叉。高架公路具有以下設(shè)計。高架公路I在每層上具有兩個單向車道。高架公路I包括支承件2、3 ;具有車道的車行道，車道為右側(cè)波紋狀車道4和左側(cè)單層級車道5 (圖4、圖6)、地面層上的入口段6和出口段7(圖4、圖7)。這種設(shè)計使依次來自高架公路的一層的汽車能夠內(nèi)部重定位至另一層。高架公路I被設(shè)計為具有從兩層至十層的三維封閉式公路。高架公路的一個車道4具有兩個層級，其中這些層級之間具有一層的高度差。這些層級處的車道的縱向/水平段9主要用于汽車的運動以及汽車的到單層級車道5的相鄰的車道的重定位。車道的每個豎行中的車道彼此平行(圖6)。車道安裝在支承件2、3上，并且通過側(cè)壁8與外部空間隔離(圖4)。大量的層(從兩層至十層)允許在高架公路的建造過程中根據(jù)交通流情況來選擇所需數(shù)量的層，并且，高架公路的高度并且因此層的數(shù)量可以根據(jù)交通情況的變化而改變。具有使汽車依次從層到層的內(nèi)部轉(zhuǎn)移的可能性的高架公路車道設(shè)計確保了其基本屬性——在高架公路I的某些區(qū)域中的不受障礙物影響的非停止運動。車道4具有相同的周期性重復的帶有平臺的波紋狀構(gòu)造。每個豎行中的鄰接的車道4、5在波紋狀車道4的區(qū)域9、10處的每層上連接(圖4、圖6);典型路段的層包括波紋狀車道4的具有兩個縱向/水平段9、10的車道路段和兩個相對于它們傾斜的傾斜轉(zhuǎn)移部分一凹陷/凸出上升部分11和凸出/凹陷下降部分12 (圖4)以及一段單層級車道5。從高架公路I的下層的下部縱向/水平段13的端部邊緣到地面層級處的路基構(gòu)造有入口段6和出口段7(圖7)。圖7還示出了用于在各種交通情況下調(diào)用的備用車道14。在提供有另外的區(qū)域的情況下，高架公路的層的在一個、若干個或所有層上的邊緣處的擴展使得不僅能夠?qū)⑦@些另外的區(qū)域用于車輛交通而且還能夠用于停車場。停車場不僅可以布置在高架公路的側(cè)部延伸部處，而且還可以布置在高架公路的上部平臺上。例如，為了避免顯著的擁擠，即不大于12%，凸出段和凹陷段的曲率半徑應當不小于500米。高架公路可以沿著機動車道路或鐵路的軸線布置，或者可以布置在道路的側(cè)部，并且高架公路可以是獨立的線路?！ぼ嚨赖目倲?shù)量取決于高架公路中的層的數(shù)量和層寬。在縱向方向上，高架公路包括相同的路段。每個路段沿著縱向方向包括四個子路段。第一類型的奇數(shù)子路段是包括道路上方的平行的層的多層結(jié)構(gòu)。每層包括兩個連接的水平/縱向段——一個路段10指代波紋狀車道4，而沿著長度方向?qū)诼范?0的第二路段指代單層級車道5 (圖4、圖6、圖7)。層間距離對于汽車的自由通行而言是足夠的，具體地，在機動車立交橋中，層間距離是大約2. 5米。第一類型的子路段的長度是大約400米。第二類型的下一連接的子路段也是每個豎行中的平行的層的結(jié)構(gòu)。從第二類型的子路段開始，每層包括右側(cè)車道4的傾斜轉(zhuǎn)移路段、上升部分11，其中，波紋狀車道4與單層級車道5之間具有隔離物(未示出)。層間距離與第一類型的子路段相同。上升部分11的斜度是2°。傾斜轉(zhuǎn)移路段11的邊緣在下一層的層級上引出(圖4、圖6)。具體地，在機動車高架公路中，第二類型的子路段的長度或者車道的每個傾斜轉(zhuǎn)移路段的長度是大約100米。第二類型的子路段的下層與隨后的層的不同之處僅在于典型的單向路段的轉(zhuǎn)移路段下降在道路上并且是入口段6(圖4、圖6、圖7)。出口段7在相反側(cè)的道路上引出(圖6、圖7)。第二類型的子路段的剩余部分是左側(cè)單層級車道5的區(qū)段。第三類型的下一奇數(shù)連接的子路段類似于第一類型的子路段，其中不同之處在于在每層處，車道4的水平/縱向段的層級以一層的距離向上偏移，并且，路段9的端部連接至第二類型的子路段的車道的對應的傾斜路段11 (圖6)。第四類型的下一子路段類似于第二類型的子路段，其中不同之處在于在每層處，道路4的轉(zhuǎn)移路段12的傾斜是相反的，并且，傾斜的轉(zhuǎn)移路段12在隨后的標準路段的第一類型的子路段的車道4的層級上引出(圖6)。此外，高架公路I由類似的路段構(gòu)成。例如，用橫截面來描述高架公路I (圖4)。用于第一類型的子路段的高架公路I包括如下構(gòu)架，在橫截面中該構(gòu)架包括兩個豎直支承件2和緊固在豎直支承件2上的橫向支承件3?？梢允侵е驌螚U的豎直支承件2之間的距離與雙車道路基的寬度匹配，即，對于機動車高架公路而言是大約6米。豎直支承件2的高度取決于高架公路中的層的數(shù)量和在路基上方的位置。如果高架公路的第一層位于道路上方4米至5米高的位置，則三層高架公路的高度是大約12米。沿著相同高架公路的第一類型的子路段的豎直支承件2之間的距離是大約6米。高架公路I的每層置于緊固在豎直支承件2上的橫向支承件3上；橫向支承件3的數(shù)量對應于層的數(shù)量。橫向支承件3之間，槽材上放置有路基，并且，路基包括六米長大約一米寬的褶皺狀或花邊狀的金屬。道路路面可以包括鋼絲網(wǎng)水泥和提供與輪胎的良好抓緊性的其它牢固、輕質(zhì)材料。第二類型的子路段包括如下構(gòu)架，在橫截面中該構(gòu)架包括兩個豎直支承件2和緊固在豎直支承件2上的橫向支承件3。對于相同類型的高架公路而言，豎直支承件2之間的距離是大約6米。每對豎直支承件2之間的距離沿著第二類型的路段是6米。立交橋的每層置于緊固在豎直支承件2上的、6米長的橫向支承件3上；橫向支承件3的數(shù)量對應于 層的數(shù)量。每層上的傾斜車道或轉(zhuǎn)移路段是通過橫向橋接支承件3來支承的。橫向支承件3上面放置有對于相同類型的高架公路包括六米長大約三米寬的金屬的用于車道的路基。橫向支承件3安裝在相鄰的豎直支柱2之間的不同的層級上。第三類型的子路段的結(jié)構(gòu)類似于第一類型的子路段的結(jié)構(gòu)，其中不同之處在于橫向支承件3處于在第一類型的子路段上方對應于一層的的距離的層級處。第四類型的子路段的結(jié)構(gòu)類似于第二類型的子路段的結(jié)構(gòu)，其中不同之處在于車道4的轉(zhuǎn)移路段12的傾斜分別被相反地改變。如果高架公路的每層延伸以建立停車空間，則可以在高架公路的每側(cè)安裝另外的一行豎直支承件和水平支承件(未示出)。根據(jù)操作情況和位置，高架公路I在路基上具有不同設(shè)計的入口 6和出口 7，例如，入口直接從街道車道弓丨出，出口朝著橫向方向等。因而，在除了與路基連接的下層上的車道之外的波紋狀車道上行駛的汽車偶然上升至對應于層之間距離的層級，并且接著下降至之前的層級并且從而可以重定位至每層上的單層級車道。如果汽車在單層級車道5上行駛，則汽車可以重定位至波紋狀車道4的多個層級中的一個層級，并且接著再次向上或向下到達下一層等。即，汽車可以使用這種重定位來依次從層到層行駛。例如，如果已經(jīng)在傾斜的入口 6進入右側(cè)車道的下層的縱向/平坦段的汽車繼續(xù)在其上移動，則汽車將向下來到通往路面車行道的出口 7，即汽車將離開高架公路。如果正在右側(cè)車道4的下層的縱向/水平段上移動的汽車重定位至單層級左側(cè)車道5的下一路段并且繼續(xù)在其上運行，接著向上到達連接至第一類型的子路段的右側(cè)波紋狀車道4的下部縱向/水平段10的路段，則汽車可以轉(zhuǎn)移至該路段并且進一步在該路段上運行，汽車在第二類型的子路段11的傾斜的路段11上上升到達第三類型的子路段的車道4的下一上部縱向/水平段9，并且繼續(xù)在該波紋狀車道上運行，或者汽車可以移動至第二層的單層級車道5并且繼續(xù)在其上運行。汽車也可以從第二層的這個單層級車道移動至下一層級的右側(cè)波紋狀車道4的任何相鄰下部縱向/水平段10，并且繼續(xù)在其上行駛，或者再次在波紋狀車道的任何上部部分上行駛到達第三層的左側(cè)單層級車道5，等等。類似地，汽車可以向下行進并且離開高架公路。這也表示當在高架公路的一個車道上以每小時30公里至90公里的速度行駛、優(yōu)選地以每小時60公里至90公里之間的速度行駛時，在這個車道處出現(xiàn)某種擁擠(修路、事故等)的情況下，汽車可以預先重定位至這一層或其它層的另一空閑的車道。這確保了高架公路上的運動的連續(xù)性而沒有形成擁擠或交通堵塞。除了高架公路中的內(nèi)部交叉部，對于汽車還使用了外部交叉部，這使例如來自街道的汽車能夠立刻快速地進入高架公路的上層以在該層上繼續(xù)移動或停車。類似地，汽車可以快速地從某層向下移動并且從層到層地移動。后者暗示了在公路上出現(xiàn)高峰負荷的情況下高架道路的整個空間被汽車填充的相對較短的過程。為此，具有單向交通車道(圖5、圖6)的高架公路I包括入口段6和出口段7，它們可以是弓形傾斜車道(圖5、圖8)，并且在優(yōu)選實施方式中，這些車道的側(cè)部和頂部封閉并且看起來像是三維彎曲的軟管(圖8)。高架公路I的層可以在外側(cè)通過具有弓形傾斜車 道的轉(zhuǎn)移部分15彼此連接(圖5、圖8)，并且在優(yōu)選實施方式中，這些車道的側(cè)部和頂部封閉并且類似于彎曲的軟管(圖8)。即使高架公路的某些區(qū)域中出現(xiàn)障礙物，通過在內(nèi)部交叉部和外部交叉部能夠?qū)⑵囖D(zhuǎn)移至相鄰車道或高架公路的其它層來提供非停止運動，內(nèi)部交叉部是由于車道的特定設(shè)計和布置而產(chǎn)生的，外部交叉部呈轉(zhuǎn)移軟管15的形狀，其規(guī)則地布置在高架公路I的外側(cè)(圖5、圖8)。入口段6和出口段7也規(guī)則地布置在高架公路I的側(cè)部(圖5、圖8)。根據(jù)操作情況和位置，高架公路I在路面車行道上具有不同設(shè)計的入口段6和出口段7，例如，入口直接從街道車道引出，出口朝著橫向方向等。為了確保安全運動，可以通過剛性抗沖擊結(jié)構(gòu)來保護高架公路的側(cè)面8。上層覆蓋有以大約2. 5米的高度布置在高架公路車道上方的剛性平坦結(jié)構(gòu)，汽車可以停泊在其上。因而，根據(jù)發(fā)送的與立交橋?qū)由系慕煌芏扔嘘P(guān)的信息，汽車可以進入具有最低密度的層并且在暢通單層級車道上以每小時60公里至90公里的速度行駛直到離開高架公路。如果某層處的其中一個車道上或者全部兩個車道上出現(xiàn)事故，則汽車可以通過事先轉(zhuǎn)移至通往另一具有正常交通情況的層的轉(zhuǎn)變路段之一來避開事故場所。優(yōu)選為從標準軋制金屬單元組裝的高架公路的設(shè)計特征提供了所有其元件的工業(yè)產(chǎn)品。因此，所有建造和安裝工作、大多數(shù)組裝和焊接、除了用于豎直支承件的底座的制備，都在高架公路的安裝場所完成。高架公路安裝在現(xiàn)有公路上方或者任何地面場所上方。如果必需的裝備和人員是可用的，則可以優(yōu)選地使用螺接其部件的技術(shù)在3個月內(nèi)組裝高架公路的一個標準路段，在本示例中，I公里長的路段包括四個不同的子路段。對應于十倍的裝備和人員，也可以僅在三個月內(nèi)建造高架公路的十公里的路段。立交橋設(shè)計假定其在各種氣候條件下操作。為了免受各種環(huán)境因素的影響而封閉所有側(cè)的車道基本上沒有損壞，并且可能的在高架公路內(nèi)部對廢氣混合物進行過濾使得能夠清潔高架公路的環(huán)境。噪音和廢氣幾乎沒有越出高架公路的空間，這對于市區(qū)居民是重要的?？梢詫㈩愃频妮p質(zhì)高架公路用于自行車或其它體力驅(qū)動的車輛，并且可以將重量級高架公路用于卡車和拖車。此外，可以組合高架公路；例如，可以在機動車高架公路的側(cè)部安裝用于自行車的封閉式路段，這將使騎自行車的人能夠在城市及其郊區(qū)的高架公路網(wǎng)絡(luò)上在全年內(nèi)在相當溫暖干燥的環(huán)境下安全地運動，而不與汽車和步行者接觸。
通過高架公路網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的對城市及其郊區(qū)的所有區(qū)域的覆蓋允許將高架公路用于相對較廉價且安全地建造各種交通設(shè)施。
權(quán)利要求1.一種用于大城市及其郊區(qū)的公路網(wǎng)絡(luò)，所述網(wǎng)絡(luò)包括高架公路以及互通立體交叉，所述高架公路分布在城市及其郊區(qū)的整個領(lǐng)域上并且覆蓋布滿汽車的城市和郊區(qū)的所有區(qū)域，所述互通立體交叉在綜合的高架公路的網(wǎng)絡(luò)中位于其交叉口的位置處，其特征在于， 所述高架公路優(yōu)選地安裝在地面公路上方并且包括標準路段，使得能夠通過增加或減少層數(shù)來改造公路； 所述高架公路用于類似的車輛例如機動車，并且包括至少兩層； 所述高架公路在層之間具有交叉部，并且所述高架公路還具有停車場； 所述高架公路通過從道路或街道至所述高架公路的不同層的入口并且通過從所述高架公路至側(cè)部的道路或街道的出口來與相鄰的道路網(wǎng)絡(luò)連接； 與公路相鄰的所述道路網(wǎng)絡(luò)的平均交通吞吐率與所述高架公路的交通吞吐率相適應，并且不超過所述高架公路的交通吞吐率的平均值。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述高架公路的網(wǎng)絡(luò)與市區(qū)建成的布局、例如環(huán)放射狀布局重復。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)包括以直角交叉的高架公路。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)包括交叉的高架公路。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，在城市范圍內(nèi)通往所述高架公路的所述入口以彼此相距至少500米的距離、根據(jù)現(xiàn)有的道路網(wǎng)絡(luò)來安裝。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，在城市范圍內(nèi)離開所述高架公路的所述出口以彼此相距至少500米的距離、根據(jù)現(xiàn)有的道路網(wǎng)絡(luò)來安裝。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，在所述高架公路的上部平臺上布置有停車場。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，在所述高架公路的每層的延伸部上布置有停車場。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，在所述高架公路的每層上設(shè)置有至少一個備用車道。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述地面公路在頂部上由所述高架公路覆蓋以保護所述地面公路免受雨雪影響。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述高架公路釋放所述地面公路，以用于卡車和公共運輸交通。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，呈高架公路形式的所述網(wǎng)絡(luò)的所有部分通過增加或減少層數(shù)是能夠改造的，以提供在該城市區(qū)域中所必需的交通吞吐率，其中所述高架公路具有由汽車交叉部連接的多個層。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述高架公路的車道與外部環(huán)境隔離。
14.根據(jù)權(quán)利要求I所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)的高架公路的層由外部和/或內(nèi)部汽車交叉部連接。
15.根據(jù)權(quán)利要求I所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，市區(qū)和郊區(qū)機動車網(wǎng)絡(luò)的所述高架公路在側(cè)部具有高架自行車公路。
16.根據(jù)權(quán)利要求I所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述高架公路的網(wǎng)絡(luò)包括用于建造市區(qū)公用事業(yè)交通設(shè)施的空間。
專利摘要本實用新型涉及高架公路的布置和安裝，該高架公路用于位于不同的但是連接的層級上的類似的車輛，其形式為覆蓋城市及其鄰近郊區(qū)的領(lǐng)域的高架公路網(wǎng)絡(luò)。一種用于大城市及其郊區(qū)的公路網(wǎng)絡(luò)，包括高架公路以及互通立體交叉，高架公路分布在城市及其郊區(qū)的整個領(lǐng)域上并且覆蓋布滿汽車的城市和郊區(qū)的所有區(qū)域，互通立體交叉在綜合的高架公路的網(wǎng)絡(luò)中位于其交叉口的位置處。其中，高架公路優(yōu)選地安裝在地面公路上方并且包括標準路段，使得能夠通過增加或減少層數(shù)來改造公路；高架公路用于類似的車輛例如機動車，并且包括至少兩層；高架公路在層之間具有交叉部，并且高架公路還具有停車場；高架公路通過從道路或街道至高架公路的不同層的入口并且通過從高架公路至側(cè)部的道路或街道的出口來與相鄰的道路網(wǎng)絡(luò)連接；以及與公路相鄰的道路網(wǎng)絡(luò)的平均交通吞吐率與高架公路的交通吞吐率相適應，并且不超過高架公路的交通吞吐率的平均值。本實用新型允許使用層之間具有交叉部的環(huán)境友好的高架公路的網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)基本上無限制數(shù)量的機動車以每小時60至90公里的速度從城市或其郊區(qū)的一個區(qū)域到另一區(qū)域的非停止運動。
文檔編號E01C1/04GK202626780SQ201220101990
公開日2012年12月26日 申請日期2012年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月16日
發(fā)明者尤里·米哈伊洛維奇·尼佐夫采夫, 亞歷山大·維塔利耶維奇·安齊金 申請人:尤里·米哈伊洛維奇·尼佐夫采夫, 亞歷山大·維塔利耶維奇·安齊金, 阿特波利泰克有限公司