5. Улично-дорожная сеть

Изучение характеристик, принципов проектирования и эксплуатации автомобильных дорог и городских улиц является предметом цикла дорожных дисциплин, входящих в учебный план специальности «Организация дорожного движения». Однако планировочные особенности и геометрические параметры путей сообщения доказывают решающее влияние как на характеристики транспортных потоков, так и на инженерные методы «Организации дорожного движения». Поэтому для четкости понимания рассматриваемых положений необходимо кратко остановиться на основных характеристиках улично-дорожной сети.

Развитие автомобильных сообщений исторически происходило на базе городских улиц и загородных дорог, приспособленных первоначально для гужевых перевозок. Лишь постепенно в течение первых десятилетий XX в. происходила частичная реконструкция этих улиц и дорог. Чтобы предотвратить быстрое разрушение дорог, соответствующими правилами стремились ограничить массу подвижного состава. Постепенно сначала в США, а затем и в других странах началось устроительство специальных автомобильных дорог, рассчитанных на высокие осевые нагрузки и скорости движения. В России практически не было автомобильных дорог и широкое строительство современных автомобильных дорог было начато лишь после Великой Отечественной войны. Однако и в настоящее время некоторые городские улицы и загородные дороги не отвечают современным техническим требованиям, так как построены по устаревшим техническим условиям, что затрудняет обеспечение безопасности движения и обеспечение эффективности перевозок.

Развитие путей сообщения в городах и развитие внегородского транспорта было разобщено. С появлением автомобильного движения резко сократился разрыв между внешним (междугородным) и внутригородским транспортом. По существу одни и те же автомобили обеспечивают как внутригородские перевозки на сравнительно короткие расстояния, так и междугородные на сотни и даже тысячи километров. Соответственно должны быть унифицированы по своим параметрам все пути сообщения, предназначенные для движения современных автомобилей. Исходя из этих позиций, Международная конвенция о дорожном движении называет всякий путь, предназначенный и используемый для автомобильного движения, дорогой, включая сюда улицы, переулки, автомагистрали и т. д. В практике дорожного строительства существуют два понятия: автомобильная дорога и городская улица. Это обусловливает существование различных технических нормативов и различного подхода к классификации путей, равно предназначенных для движения в основном автомобильного подвижного состава и отличающихся лишь в зависимости от того, где они пролегают — в городе или вне города.

Многие улицы и загородные дороги по своим параметрам (ширине, уклонам, радиусам кривых и т. д.) не соответствуют действующим ныне техническим нормативам (так как они не были реконструированы). Это обстоятельство, как правило, создает особенно неблагоприятные условия для движения и крайне усложняет инженерные задачи организации дорожного движения. При решении задач организации движения большое значение имеют следующие характеристики: плотность населения в рассматриваемом регионе, плотность дорожной сети и ее геометрические схемы, а также среднее расстояние от центра до периферийных точек улично-дорожной сети, расстояние между периферийными точками и коэффициент непрямолинейности дорожной сети.

Плотность населения существенно влияет на задачи организации движения, так как, во-первых, определяет степень концентрации пешеходных потоков, и, во-вторых, — концентрацию пассажиропотоков. Чем выше плотность населения, тем, как правило, сложнее задачи организации движения и тем совершеннее должна быть работа транспортной системы. Плотность населения измеряют количеством человек, приходящихся на квадратный километр площади (чел./км²). Наибольшая плотность населения характерна для центральных частей старых городов, а наименьшая — для сельской местности.

Плотность улично-дорожной сети определяется как отношение суммарной протяжённости дорог к площади, занимаемой рассматриваемым районом, км/км². Этот показатель является противоречивым, т.к. протяжённость дорог не характеризует состояние улично-дорожной сети, но с его помощью можно наблюдать динамику. По рекомендациям, этот показатель варьирует от 2 до 2,4 км/км². Он не учитывает начальственного состояния улично-дорожной сети (ширины, количества полос) и поэтому на практике используют понятие удельной плотности улично-дорожной сети (км²/км²), а этот показатель называют линейной плотностью улично-дорожной сети (км/км²)

Обычно при определении плотности дорожной сети учитывают основные (магистральные) улицы и дороги, а второстепенные не принимают во внимание. Определение оптимальной плотности сети городских магистралей и автомобильных дорог представляет противоречивую задачу. С точки зрения удобства подъезда к жилью и другим местам тяготения, возможности рассредоточения транспортных и пешеходных потоков, а также обеспечения разветвленной сети маршрутов Пассажирского транспорта желательно иметь как можно более высокую плотность путей сообщения. Однако Чем выше плотность дорожной сети, тем чаще расположены пересечения дорог, которые являются источниками задержек транспортных средств и ДТП. Чрезмерно высокая плотность дорожной сети предопределяет снижение скоростей сообщения, что противоречит интересам населения и требованиям экономической эффективности автомобильных перевозок. Поэтому оптимальная плотность дорожной сети по мнению отечественных градостроителей должна составлять для магистральной сети около 2—2,4 км/м². Заметим, что при определении линейной плотности трудно получить сравнимые результаты для различных городов и территорий, так как учитывается лишь протяженность дорог без оценки их ширины, т. е. числа полос для движения. Поэтому для объективного сравнения следует определять или условную протяженность сети дорог, исходя из приведенной ширины проезжей части, или удельную плотность сети, исходя из площади проезжей части дорог, выраженную в квадратных километрах на квадратные километры (км/км²).

Важным показателем, характеризующим удобство и эффективность перевозок, является коэффициент непрямолинейности, характеризующий отношение фактического расстояния для проезда по улично-дорожной сети к минимально возможному расстоянию (определяемому по воздушной линии).

Коэффициент непрямолинейности:

(6)

Геометрические (топологические) схемы построения улично-дорожной сети оказывают существенное влияние на основные характеристики дорожного движения, возможности организации пассажирских сообщений и да степень сложности задач организации движения.

Известны четыре основные геометрические схемы улично-дорожной сети: радиальная, радиально-кольцевая, прямоугольная, прямоугольно-диагональная (рис. 1). Радиальная схема (см. рис. 1, а) характерна для большинства старых городов, которые развивались как торговые центры. Эта схема типична и для сети автомобильных дорог, развивавшейся вокруг города. Главным недостатком такой схемы является перегруженность центра транзитным движением и затрудненность сообщения между периферийными точками. Для устранения этих недостатков в процессе развития сети городских и внегородских путей сообщения во многих случаях строят кольцевые дороги, соединяющие между собой радиальные магистрали на разных расстояниях от центра. В этом случае планировка становится радиально-кольцевой (см. рис. 1, б), которая характерна, в частности, для Москвы, Парижа, Рима. Заметим, что радиально-кольцевая схема может быть замкнутой и разомкнутой (незамкнутой).

Рис. 1. Основные геометрические схемы построения улично-дорожной сети:

а — радиальная; б — радиально-кольцевая; в — прямоугольная; г — прямоугольно-диагональная

Прямоугольная схема (см. рис. 1, в) характерна наличием параллельно расположенных магистралей и отсутствием ярко выраженного центра. Распределение транспортных потоков становится более равномерным. Эта схема встречается в ряде городов России, например, в Петербурге, Новосибирске, Ростове-на-Дону, а также в городах США (центр Нью-Йорка, Чикаго). Недостатком этой схемы является затрудненность связей между периферийными точками. Для исправления этого недостатка предусматривают диагональные магистрали, связывающие наиболее удаленные точки, и схема приобретает прямоугольно-диагональную структуру (см.рис. 1,г). Ее имеют, например, американские города Вашингтон и Детройт. Прямоугольная схема имеет разновидности и существенно меняет свои характеристики в зависимости от соотношения сторон. Так, если стороны прямоугольника почти равны, то схема называется прямоугольно-квадратной. Если же одна сторона в несколько раз больше, то схема обычно называется прямоугольно-линейной. Иногда ее называют «ленточной». Такая схема начертания магистралей характерна в частности для городов, расположенных вдоль крупных водных рубежей (например, Волгоград, Архангельск).

Часто в классификацию включают еще два типа схем: смешанную и свободную. Смешанная (или комбинированная) представляет собой сочетание из названных выше четырех типов и по существу является наиболее распространенной. Однако она не имеет собственных четких характеристик. Свободная схема, как вытекает из самого названия, лишена четкой геометрической характеристики и представляет собой функционально связанные, но изолированные друг от друга жилые зоны, соединенные автомобильными дорогами. Она характерна, например, для курортных зон.

Планировочные параметры улично-дорожной сети регламентируются соответствующими главами СНиП. Однако исследования и опыт проектирования показывают, что имеющиеся нормативы не полностью отвечают современным требованиям и по ряду позиций нуждаются в корректировке. Это, в частности, относится и к классификации дорог, которая в настоящее время имеет по крайней мере четыре разновидности: по административной принадлежности, по функциональному назначению, по технической характеристике и смешанные функционально-технические.

Следует полагать, что в перспективе все автомобильные пути сообщения будут классифицироваться по единой системе, причем в основу классификации должны быть положены функциональное назначение и условия управления движением, а не территориальное расположение дороги.