ПРОПУСКНА ЗДАТНІСТЬ ЗОНИ ПЕРЕПЛЕТЕННЯ.

Зонами переплетення називаються ділянки дороги, на яких відбувається зустрічна зміна смуги чи напрямок руху двох транспортних потоків. До них відносяться ділянки кільцевого пересічення, розміщені між дорогами, які примикають, ділянки дороги між двома примиканнями на ступеневих пересіченнях (рис. 13.1), а також окремі ділянки перетинів в різних рівнях.

На ділянках пересічення, як і на будь-яких інших, де взаємодіють потоки автомобілів, дороги чи напрямки руху поділяються на головні і другорядні.

Маневр переплетення розпочинається зі злиття потоків, але на відміну від простого злиття в даному випадку автомобіль, який влився, тільки короткий проміжок часу знаходиться в транзитному потоці. Цей час ним використовується для перелаштування і підготовки до виходу з потоку. Маневр переплетення відноситься до найбільш складних і складається з трьох етапів: злиття, зміна смуги і вихід з потоку.

При правильному плануванні зони переплетення (плавні вхід і вихід, достатня ширина проїзної частини) найпростіша завершальна фаза – вихід. Складність і небезпека двох інших залежить від інтенсивності головного потоку, величини відносної швидкості автомобілів і довжини зони переплетення. При малій довжині ділянки автомобіль повинен ввійти в головний потік під великим кутом, що, як відомо, суміщено з великими трудностями, особливо при щільних потоках, після чого наступна фаза – зміна смуги руху – відбувається у жорсткому режимі. Особливо складною ця фаза є на багатосмугових ділянках, де вихід на крайню праву смугу руху залежить від швидкості та щільності потоків, які по них рухаються.

Безпека руху і пропускна здатність зон переплетення визначається їх довжиною. Довжину зони переплетення можна вважати достатньою, якщо вона дозволяє плавних вхід у головний потік під кутом не більше 10⁰ і не обмежує маневру зміни смуги.

а	б
в	г

Рис. 13.1. Схема зон переплетення:

а, б – прості односмугові зони переплетення на пересіченнях автомобільних доріг; в – складні багатосмугові зони переплетення; г – кільцеве пересічення.

Для встановлення довжини дороги, на які проходить зміна смуги руху, були проведені експерименти, які показали, що ця довжина визначається двома факторами: швидкістю руху та допустимими при цьому величинами перевантаження (коефіцієнт поперечної сили). При експерименті водій зобов’язаний був змінювати зміну смуги руху на ділянках дороги різної довжини. Для кожної з таких ділянок була встановлена гранична швидкість маневру, яка визначалася величиною поперечної сили, яка сприймається водієм і забезпечує безпеку руху при виконанні маневру.

Аналіз даних експерименту показує, що необхідна довжина ділянки дороги для виконання зміни смуги руху збільшується із збільшенням швидкості руху.

Для багатосмугових ділянок необхідну довжину зони слід визначати за формулою:

(13.1)

де - кількість смуг руху;

- необхідна довжина дороги, на якій проходить зміна однієї смуги руху, м.

Якщо зона переплетення задовольняє рівність 13.1 і кут зустрічі потоків не більше 10⁰, то такі зони мають найбільшу пропускну здатність. Оскільки пропускна здатність в зоні злиття (початок маневру переплетення) залежить від характеру розподілу інтервалів у головному потоці, то величина її буде залежати від граничного проміжку часу. На відміну від простого злиття у даному випадку водій вибирає момент входу в головний потік таким чином, щоб зразу почати маневр зміни смуги руху. Враховуючи, що тривалість і довжина цього маневру залежить від швидкості руху, водій вимушений використати інтервали у головному потоці, які є значно довшими, ніж при простому злитті (наприклад, при правому повороті на пересіченні). Величина цього інтервалу збільшується із зменшенням довжини зони переплетення. За даними спостереження МАДІ, при інтенсивностях руху на головній дорозі до 750 авто/год по одній смузі цей вплив зберігається до довжини зони переплетення більше 150 м для простих односмугових зон, для складних двосмугових зон – більше 350 м, для трьосмугових – більше 500 м.

Максимальна пропускна здатність ділянки переплетення буде досягнута, якщо в зоні входу на цю ділянку всі інтервали будуть повністю використані.