Способы решения транспортных проблем больших городов с помощью легких объемных магистралей-эстакад, этажи которых связаны переездами для автомобилей.

Авторы: Макаров Ю. Ф.,  Низовцев Ю. М., Анцыгин А. В.

 
Рис. 1.  Наземная магистраль. США.

Рис. 2. Подземная магистраль. Москва.

 
Рис. 3. Эстакады над наземной магистралью. США.

Введение.

Одной из самых  актуальных проблем в мире является проблема чрезвычайно низкой пропускной способности магистралей и соответственно проблема возникающих во всех городах мира транспортных пробок и заторов. До сих пор решения этой проблемы нет. Вместе с тем подобная ситуация приводит к катастрофическому положению воздушной среды в городах. К тому же число автомобилей каждый год растет более быстрыми темпами, чем протяженность и пропускная  способность магистралей (рис.1). В значительной степени  поэтому  во всех крупных городах и на перегруженных трассах возникают пробки и заторы, особенно в часы пик, несмотря на всевозможные ухищрения, которые от бессилия свелись сейчас к применению в основном  различных ограничений (Стокгольм, Сингапур, Париж, Лондон, Мадрид и т.п.). Очевидно, что  свободное движение по магистралям при все возрастающем количестве автомобилей, может быть организовано только путем повышения пропускной способности магистралей многократно. Специалисты-транспортники не знают, как это сделать. Но делать что-то надо. И они по инерции используют имеющиеся в их распоряжении средства. В результате колоссальные деньги вбухиваются в заведомо неэффективные проекты, типа подземных трасс (рис.2), всяких дополнительных колец, дорог, эстакад (рис.3) и т.п., что увеличивает пропускную способность за год всего лишь на 2-3%. Делается это, вероятно, для того чтобы показать хотя бы видимость работы и как-то отчитаться. Мол, делаем все возможное.

Однако оказывается, что решение есть. Это - надземные магистрали-эстакады с переездами между этажами с пропускной способностью в десять и более раз больше, чем у наземных магистралей. Они могут быть установлены, по крайней мере, в самых болезненных местах - въезд-выезд в городах - уже через год-два, если наладить производство типовых секций магистралей-эстакад. То есть  проблема может быть решена максимально просто, дешево и эффективно  путем монтажа в течение нескольких месяцев металлических легких закрытых магистралей-эстакад из типовых секций (с применением современных композитных материалов) в несколько этажей с переездами для легковых автомобилей (90% всех автомобилей) с этажа на этаж (ноу-хау) для наиболее плотной их упаковки по всем этажам и с нейтрализацией выхлопа внутри конструкции. Ресурс конструкции – более 100 лет, так как высококачественные полосы движения изолированы от воздействия окружающей среды, в отличие от наземных трасс. Вместе с тем конструкции могут быть быстро собраны, разобраны для переноса в другое место или увеличены (уменьшены) в высоту в зависимости от обстановки. А главное с экономической точки зрения – это себестоимость 1км этой магистрали, она в несколько раз ниже аналогичной по числу полос движения обычной наземной магистрали. 

Это техническое решение запатентовано в РФ и его можно запатентовать в ближайшие 2 года в любых странах мира, благодаря наличию международной заявки (патенты РФ №№ 2380473, 2380474, международная заявка РСТ /RU 2009/000661).

Такая конструкция позволяет пропускать по всем своим этажам одновременно десятки тысяч  легковых автомобилей в час.   В ней предусмотрены оригинальные внутренние переезды (и внешние) автомобилей с этажа на этаж без остановки со скоростью 40-90км/час. И при полной упаковке автомобилями, например,  4-этажной двусторонней эстакады-магистрали, пропускная способность всех ее действующих полос движения составит  около 40 000 автомобилей в час.

С учетом того, что ущерб от автомобильных пробок только в Москве за год составляет $1,5 млрд., Подмосковье - $4 млрд. за год, а в США – порядка $80 млрд. за год,  проблема стоит того, чтобы рассмотреть возможности скорейшей реализации этой простой, надежной и эффективной формы дорожных сооружений. Тем более, что вредный выхлоп от легковых автомобилей (90% всего парка автомобилей), для которых наиболее целесообразно использовать закрытые объемные магистрали-эстакады (наиболее дешевый компактный и надежный вариант), нейтрализуется в объеме эстакад соответствующими очищающими установками и не выходит, как и шум,  наружу.

Отсутствие подобной разработки в других странах делает этот проект  мировым, а его реализация переводит Россию в лидеры дорожного строительства и предоставляет ей возможность за счет строительства этих новых дорожных сооружений по всем странам мира, а также за счет продажи лицензий получать десятки миллиардов долларов ежегодно. Этот проект подкрепляется и тем, что  Россия является одним из ведущих в мире производителей металлопроката, на основе которого изготавливаются секции магистралей-эстакад.

1. Пробки и заторы в  городах и проблемы, возникающие из-за них.

В Москве действует автоматизированная система управления дорожным движением (АСУДД). Тем не менее, отметим, что обстановка для эксплуатации транспортных средств  крайне неблагоприятна. С 6  часов утра и до 10 часов вечера непрерывно возникают на магистралях дорожные заторы и пробки. Средняя скорость движения по городу  10-15 км/час, а в часы пик средняя скорость движения снижается до 5-7 км/час. Горожане ежедневно вынуждены пользоваться транспортными средствами до 4-х часов продуктивного времени.

 По мнению аналитиков  в 2010 году движение на дорогах Москвы окончательно встанет. Специалисты подсчитали: час затора одной машины обходится в 300 руб. И с каждым днем все дороже. Всего же горожане ежедневно теряют из-за транспортного паралича до 500 млн. руб. Это только наши прямые потери из-за того, что «стоя», мы ничего не делаем и при этом жжем дорогой бензин. К тому же и городской, и федеральный бюджеты тратят миллиарды, которые, по сути, мало помогают решить проблему. По общей длине пробок, зафиксированных одновременно, Москва обошла Голландию (500 км) и близка к тому, чтобы обогнать мирового лидера – бразильский мегаполис Сан-Паулу (835 км). Еще большие деньги нужны на расшивку «узких мест», которые возникают из-за задержки с реконструкцией транспортной системы и ее неправильным планированием. Так, стоимость лишь первого участка четвертого кольца (менее 4 км) достигает 66 млрд. руб. На необходимую реконструкцию железнодорожных путей, которые занимают бесценные столичные площади, федеральному бюджету пришлось выделить 1,2 трлн. руб. Для 8% россиян транспортная проблема является самой важной», – рассказала  специалист международной исследовательской компании GfK Ольга Сигунова. Нам, конечно, далеко до Голландии, где пробки являются главной национально проблемой для 33% граждан. Однако темпы роста обеспокоенности впечатляют. В 2005 году эта проблема волновала лишь 1% россиян, в 2006 году – 3%, а в 2007-м – уже 6%. Уже сейчас транспортная политика властей тревожит граждан больше, чем экология, преступность, мигранты и деятельность правительства.

В Москве на 2009–2014 годы запланирован ввод только 20 станций метро, на что столичные власти недавно попросили у федерального правительства 1 трлн. руб. При этом о второй окружной линии, похоже, забыли. Введение спецполос для автобусов запланировано только на Волоколамском шоссе, Ленинском и Ленинградском проспектах в качестве эксперимента. Считается специалистами, что если строить под автобусы новые полосы, то это хорошая идея. Если же отбирать существующие, то это лишь увеличит пробки.

Главный государственный инспектор безопасности дорожного движения РФ Виктор Кирьянов 14 января 2010г. сообщил, что ущерб от автомобильных пробок в Москве составляет в год 40 млрд. руб. По его словам, соответствующие подсчеты проводились впервые.

Столь же неблагоприятные условия образуются и на магистралях ближайшего Подмосковья, особенно в летний период. Наиболее узким местом сегодня является суммарная пропускная способность радиальных магистралей для общения с Подмосковьем. Она является очень низкой. Сегодня эта пропускная способность в сумме – не более 20-25 тысяч автомобилей в час, а потребность, по нашим оценкам, составляет не менее 400 тысяч автомобилей в час. То есть пропускная способность радиальных магистралей должна быть увеличена не менее чем в 10 раз.  Пропускная способность магистралей не может быть увеличена традиционными способами в 10 раз путем строительства новых магистралей, либо расширения в 10 раз их проезжей части. Это является  нереальным ни экономически, ни практически.

Ежегодные экономические потери Московской области от автомобильных пробок и ДТП по данным на февраль 2010 г. составляют около 120 млрд. рублей. Каждый день на столичных дорогах погибают 5 человек, еще 38 - получают травмы. Одна из главных причин, которая провоцирует ДТП и пробки - маленькая пропуская способность дорог. Парк транспортных средств за последние пять лет увеличился на 42%, только в прошлом году рост составил два процента. Сейчас на учете в области стоят 2,5 миллиона автомобилей.

На улицы Киева  выезжает 1 млн. автомобилей, которые больше стоят, чем едут, но транспортные проблемы фактически никто не решает. Есть много хороший идей, как все обустроить, однако до их воплощения у киевских властей руки не доходят. Дело пока ограничивается экспериментами. Примерно полгода назад часть улиц в центре перевели на одностороннее движение, однако, по словам водителей, это абсолютно не решило проблему заторов. Кроме того, Киевсовет заявил о намерении ограничить въезд легковых автомобилей в столицу. Соответствующий проект решения уже был рассмотрен на заседании постоянной городской комиссии по вопросам бюджета и социально-экономического развития. Предлагается ограничить движение легковушек, не зарегистрированных в Киеве, на основных въездах в город. Планируется, что въехать в столицу иногородним машинам можно будет только за деньги, в частности, тариф для легковых авто составит 1 доллар США.

Пробки – неприятная, но неизбежная примета европейских будней. Принимая их за данность, люди умножают время в дороге на два, если выезжают из дома с 8 до 9 утра. И не ленятся узнавать в Интернете о текущих ремонтах дорог. Власти Брюсселя бьются над переводом части пассажиропотока на общественный транспорт. Бургомистр Фредди Тилеманс определил вектор этой борьбы: сделать общественный транспорт привлекательным и удобным, чтобы он мог конкурировать с личным автомобилем.

В Берлине, как утверждает «Служба организации движения» проблема пробок возникает лишь вблизи стройплощадок и во время массовых мероприятий, а также в часы пик, но в ослабленном виде, так как часы пик в Берлине размыты. Кроме того, в Берлине очень сильно развит общественный транспорт и машин по сравнению с другими городами мало: на 1000 жителей приходится всего 350, а в других городах - 600.

Инженер-исследователь из Техасского транспортного института при Университете "Эй энд Эм" Тимоти Ломакс - главный американский специалист по автомобильным "пробкам". Он составляет ежегодные доклады по борьбе с заторами на американских автодорогах. По словам Ломакса. Институт рассматривает ситуацию в 85 основных городах страны с пригородами.  В стране в "пробках" ежегодно теряется примерно 4,2 млрд. часов. Для среднестатистического водителя, ездящего в часы "пик", это означает 38 лишних часов за рулем. При этом дополнительно сжигается около 100 литров бензина. В целом материальные потери от заторов на дорогах составляют около 710 долларов на человека в год.За время стояния в пробках попусту теряется около 11 миллиардов литров горючего. С учетом потерь времени убытки оцениваются в 78 миллиардов долларов в год. Но реальная сумма скорее всего еще больше.

Хуже всего дела обстоят в Лос-Анджелесе. Там водители проводят в "пробках" в среднем по 72 часа в год. Но положение ухудшается повсюду. Институт предлагает способы решения этой проблемы на протяжении 15 лет. Но панацеи не существует. За счет одного какого-то проекта, одной технологии проблему, как правило, не решить. Во всяком случае в больших и растущих городах - как тот же Лос-Анджелес, Сан-Франциско, Майами - нужен целый набор разных решений.

Среди вариантов решения проблемы - увеличение пропускной способности автодорог. Можно также с предельной эффективностью использовать имеющуюся инфраструктуру за счет современных технологий. Сюда же относится весь круг вопросов об оптимальных ценах на проезд на общественном транспорте, использовании платных дорог и т.п. В принципе транспорт должен быть таким же "отзывчивым" на запросы потребителей, как и сфера услуг. Весьма полезен опыт разъездных бригад технической помощи для реагирования на ДТП. Это и "технички", и "эвакуаторы". Если наладить такое "быстрое реагирование", оно реально помогает снизить загруженность дорог. Национальный научный фонд США поддерживает проекты, позволяющие не только отслеживать обстановку на дорогах в режиме реального времени, но и заранее "прогнозировать" транспортную ситуацию. Такие системы предупреждают водителей, как правильнее спланировать поездку. Все это - часть национальной программы "рациональной транспортной системы" Америки.

2. Способы повышения эффективности дорожного движения в различных городах и странах мира.

Проблема пробок остро стоит во многих странах мира, а попытки ее разрешить многочисленны и разнообразны.

Во многих странах Европы и в Японии созданы системы слежения за состоянием дорог, которые передают сведения о загруженных и свободных путях прямо на приборную доску автомобиля. Водитель может видеть "узкие места" и пытаться объехать их. Японская фирма "Хонда" даже снабдила 150 тысяч автомобилей, принадлежащих членам клуба любителей этой марки, системой спутниковой навигации, которая передает на центральный компьютер сведения о положении каждой машины и о цели поездки. А он, зная общее положение на дорогах, подбирает самый свободный маршрут персонально каждому автоводителю. Эти системы основаны на датчиках, установленных под дорожным полотном или у обочины, а также и на простом наблюдении с полицейских вертолетов и наземных постов. Английская фирма ITIS экспериментирует с системой определения загруженности дороги по сигналам сотовых телефонов. Такой телефон имеется сейчас практически в каждой машине, а то и не один - по числу пассажиров. Поскольку базовые станции сотовой телефонии следят за местонахождением каждого мобильного аппарата и обмениваются с ним кратковременными сигналами, даже когда он не занят разговором, по приборам сотовой сети можно определить, где концентрация телефонов высока, а где мала. Что говорит об интенсивности движения в данном районе - особенно если каким-то образом отсеять данные о телефонах, которые находятся в карманах велосипедистов и пешеходов. Сейчас фирма работает над этой проблемой.

В городе Редмонд (США) известная фирма "Майкрософт" создала систему прогнозирования пробок, похожую на метеобюро. По телефону или через Интернет перед выездом из дома водитель может обратиться в эту службу, указать цель поездки и время выезда и получить прогноз состояния интересующих его трасс. Указываются вероятные места пробок. Для прогноза используются как данные о количестве машин, поступающие в реальном времени, так и "исторические" сведения - где и какие пробки были на каждой дороге в прошлые годы. Учитываются и погода, и календарь выходных и праздничных дней, и даже массовые мероприятия вроде спортивных матчей, митингов и ярмарок. Прогнозами ежедневно пользуются 3000 сотрудников "Майкрософта", и точность предсказаний достигает 75%.

Несколько дальше пошли в Калифорнии, где подобная система еще и подсказывает водителю по Интернету или с помощью СМС-сообщений, как доехать до нужного места без стояния в заторах. А в городе Сакраменто с лета 2005 года местный телеканал дает с помощью этой службы прогнозы состояния дорог на будущую неделю наряду с прогнозом погоды.

Несколько групп исследователей в Германии и США считают, что бороться с дорожными пробками можно на уровне отдельной машины. Во многих современных автомобилях имеется функция так  называемого круиз-контроля. Конструкторы уже несколько лет назад смогли усовершенствовать круиз-контроль, добавив к нему радар, который следит за расстоянием до предыдущего автомобиля в дорожном потоке. Если расстояние становится опасно малым для данной скорости, она снижается. Подсчитано, что, если бы все машины на дорогах США были оборудованы этим так называемым адаптивным, или активным, круиз-контролем, число ежегодных столкновений на дорогах страны уменьшилось бы на 12 000.  У адаптивного круиз-контроля есть дополнительный эффект: его применение делает движение потока машин плавным. Там, где человек резко останавливает машину, ударяя по тормозам, автомат снижает скорость постепенно и до точно рассчитанного предела. Компьютерная модель показала, что достаточно снабдить адаптивным круиз-контролем 20% автомобилей, чтобы полностью устранить некоторые типы пробок. И даже если только 13% машин будут иметь эту систему, положение существенно улучшится. Пока круиз-контроль с радаром имеется в основном на дорогих и представительских моделях, но уже начинает появляться на автомобилях среднего класса.

Для решения транспортных проблем, особенно крупных городов, предусматривается строительство сети внеуличных скоростных магистралей, выполняющих основную транспортную работу по связи города с пригородной сетью дорог и обеспечению основного объема перевозок по территории города, а также позволяющих «обходить» территории с высоким уровнем загрузки движения. Указанные проблемы решаются также за счет разукрупнения коммунально-складских и производственных зон. Одним из путей решения соответствующих проблем является строительство объездов городов, позволяющих исключить транзитное движение транспорта.

Во многих странах проводятся и организационные меры борьбы с пробками. Одним из вариантов является установление платы за стоянку транспортных средств в центре города и устройство перехватывающих стоянок рядом со станциями метрополитена, крупными остановочными пунктами общественного транспорта, например, в Лондоне. А в Стокгольме с помощью американской фирмы IBM такая система автоматизирована. Водитель может установить на своей машине "радиометку", которая при въезде в центр сообщит о себе одной из 16 станций контроля, окружающих центр города. Плата списывается с банковского счета водителя. Автомобили, не снабженные "радиометкой", учитываются видеокамерами с программой распознавания регистрационных номеров.

В борьбе с пробками, особенно в крупных городах, применяют различные методы. Наиболее характерными из которых являются следующие:

• электронная система оплаты проезда по скоростным дорогам во время пиковых нагрузок утром и вечером;
• система Carpool, при которой парк автомобилей находится в совместном пользовании сразу нескольких водителей и применяется в различных формах;
• система управления парковками (платные парковки, ограничения на парковку);
• развитие сети городского общественного транспорта: строятся новые станции метрополитена, увеличивается протяженность маршрутов наземного общественного транспорта;
• автоматизированная система управления дорожным движением, которая регулирует работу светофоров, имеющие автоматически переключающиеся  программы в зависимости от времени суток;
• платные дороги, тоннели;
• платный въезд большегрузного транспорта;
• информационное табло, на которых размещена информация о ближайших заторах, авариях, ремонтах;
• новые  многоэтажные развязки, разгрузочные экспресс-шоссе;
• навигационные устройства, на которых через спутник отражается информация о ситуации на дорогах, и предлагаются оптимальные варианты движения к цели;
• строительство скоростных магистралей;
• для автобусов и  легковых автомобилей с загрузкой более одного человека выделяют особые полосы движения, отделенные разметкой или невысокими бордюрами, позволяющие объезжать дорожные заторы в часы пик.

Существенно изменить дорожную ситуацию в городах можно на основе применения современных методов организации движения транспорта и пешеходов, позволяющих повысить эффективность функционирования дорожно-транспортной системы. Качественная организация движения транспортных средств на улицах и дорогах позволяет во многих случаях создать необходимые условия для бесперебойной перевозки пассажиров и грузов.

Ограничение доступа транспортных средств на определенные территории города, введение жилых и пешеходных зон, запрет или ограничение  движения грузового транспорта, зональные ограничения скорости, реверсивное регулирование движения, адаптивное сетевое управление транспортными и пешеходными потоками с использованием автоматизированных систем управления движением, информационное обеспечение  участников движения – все эти методы и технические средства  организации дорожного движения, применяемые на практике, недостаточно гибко реагируют на состояние дорожного движения.  

Почти бесшумный и кондиционированный трамвай соединил паркинги-ловушки на южной и северной окраинах Брюсселя через центр. Маршрут проходит в основном по выделенной полосе или под землей. По «выделенкам» ходят также автобусы и такси. На тесных улицах европейского города трудно выделять полосы, но это делается везде, где можно. Дорожки для велосипедов обустроить легче, и многие, даже обеспеченные горожане все больше предпочитают этот вид транспорта. Бургомистрам и мэрам снятся лавры Амстердама, где велосипед чуть ли не основное средство передвижения. Но многое зависит от традиции. Если в северной части Бельгии двухколесное средство передвижения легко приживается в транспортном потоке, то в Брюсселе ему труднее. А в Париже власти, совершенно обескураженные пробками, по всему городу создали десятки пунктов автоматической аренды велосипедов с помощью кредитной карты. Но убежденный автомобилист непреклонен, он готов стоять в пробках ради свободы, которую дает руль.

Еще одна европейская транспортная идея – «город без светофора». Ее воплощение в своем родном Драхтене (север Нидерландов) было продемонстрировано знаменитым инженером  дорожного движения Хансом Мондерманом. Эта идея в Старом Свете внедряется, но опыт показал, что она работает либо в небольших населенных пунктах, либо в жилых и торговых кварталах мегаполисов, где пешеход «главнее» водителя. В Брюсселе многие перекрестки тоже переделаны в площади с круговым движением. Но есть предел интенсивности, после которого не обойтись без светофора.

Что касается  внедрения автоматизированных систем управления дорожным движением, то это позволяет снизить задержки в движении транспорта всего лишь на 20-25%, сократить время поездки на 10-15% и уменьшить вредные выбросы на 5-10%.

Однако реальные успехи в борьбе с пробками показывают только те города, которые развивают общественный транспорт. У этого факта есть теоретическое объяснение – теорема Даунса. Ход размышлений американского экономиста Энтони Даунса таков: если в плотно застроенном городе машины более-менее доступны среднему классу, то сколько бы вы ни построили дорог и развязок, рано или поздно они все равно будут забиты. Как только обеспеченный человек видит, что пробок стало поменьше благодаря новому шоссе, он почти сразу пересаживается с метро или трамвая на собственное авто. И, наоборот, если благодаря новым веткам метро добираться на работу стало заметно быстрее, горожанин оставляет «железного коня» в гараже, разгружая трафик. Так, в признанном рекордсмене по борьбе с пробками, бразильском городе Куритиба автобусы по длине могут соперничать с некоторыми поездами метро, для них выделены специальные полосы, и водитель может включать себе зеленый на светофоре прямо из кабины. 

Приведем еще некоторые примеры по конкретным странам и городам.

Южная Корея.

В целом всю стратегию местных властей Южной Кореи по борьбе с чрезмерной загруженностью дорог можно разделить на три взаимосвязанных блока. Во-первых, это меры, которые призваны стимулировать отказ от пользования личными автомобилями в пользу общественного транспорта. Во-вторых, создание эффективной инфраструктуры дорог для быстрого передвижения тех, кто все же пренебрег советами и сел за руль личного авто. В-третьих, разработка системы доступной каждому автомобилисту информации о ситуации на дорогах, которая позволяет объехать "пробки".

Уровень жизни в Южной Корее достаточно высок, и практически каждая семья имеет автомобиль, а часто несколько. Но при этом власти делают все для того, чтобы предоставить людям более выгодную альтернативу в виде общественного транспорта. Так, в Сеуле, где, включая пригороды, живет около трети населения страны, практически до любой точки можно добраться на метро. Станций настолько много, что всегда в центре в радиусе сотни-другой метров от любого места будет вход в подземку. Кроме того, метро соединено с пригородными электричками, так что добраться до центра легко и из отдаленных пригородов.   Автобусных маршрутов также хватает, включая так называемые деревенские автобусы, которые ходят по самым глухим закоулкам. Что важно: ходят они регулярно и часто. Кроме того, для автобусов отведены отдельные полосы - это позволяет им с ветерком "пролетать" даже в самые напряженные часы "пик", когда автомобили передвигаются, как говорят корейцы, "шагом черепахи". Перед глазами водителей на информационных табло немым укором висят призывы в стиле: "Экономия энергоносителей - вклад в развитие экономики страны. Пользуйтесь общественным транспортом!". К тем, кто едет на автобусе или в метро, обращены ободряющие плакаты: "Спасибо! Вы прекрасны тем, что пользуетесь общественным транспортом!" А если житель Южной Кореи заявит, что добровольно раз в неделю будет отказываться от автомобиля, то на его "железного коня" прилепят наклейку, которая позволит ему получать скидку при пользовании парковками и проезде через некоторые платные тоннели. Но парк машин в стране неизбежно растет. В стране постоянно сооружают все новые многоэтажные развязки, разгрузочные экспресс-шоссе, идущие над общим потоком и позволяющие быстро добраться из одного конца города в другой. По свидетельству многих иностранцев, автодороги в Южной Кореи отличного качества, ну а ремонтировать их стараются в основном ночью, чтобы не создавать тех же пробок. Когда полностью избежать пробок в час "пик" не удается, для дорожных служб главная задача недопустить разрастания затора. Для этого предусмотрена сеть информационных табло. Они бывают двух типов. На первом обычно указывается ситуация на той трассе, по которой вы двигаетесь, и на прилегающих к ней дорогах с обозначением времени, которое, по подсчету компьютера, потребуется автомобилю для того, чтобы добраться до основных объектов по ходу движения. При этом указываются рекомендуемые маршруты для объезда пробок. На информационном табло второго вида просто схематично показаны дороги с развилками и степень их загруженности. Особой популярностью стали пользоваться навигационные устройства, на которых через спутник отражается информация о ситуации на дорогах, и предлагаются оптимальные варианты движения к цели. А местное "Авторадио" вещает круглые сутки на двух языках: на корейском и, для удобства иностранцев, на английском. 

Нью-Йорк.

В двух самых крупных автомобильных державах Нью-Йорке и Токио нет тяжелого для современного мегаполиса багажа — исторической застройки. Экономическая столица Соединенных Штатов молода, а Токио практически полностью был разрушен землетрясением в начале прошлого века. Большинство методов борьбы с пробками— платные парковки, платные дороги и тоннели — применяются в этих городах уже давно. Но самое главное — их изначальная приспособленность к автомобильному движению.

Нью-Йорк – первый в мире город, который ощутил на себе всю тяжесть автомобильных пробок. Нью-Йорк молод и не отягощен застройками, имеющими значительную историческую ценность. В тот момент, когда количество автомобилей стало неуклонно расти, город начали перестраивать и регулярно перестраивают до сих пор.

Нью-Йорк славится квадратной планировкой, при которой у водителя всегда есть возможность объехать пробку по параллельной улице. Простое расширение улиц - бессмысленная трата времени и денег. Бесполезная затея была остановлена, а взамен нее над дорогами начали прокладывать транзитные магистрали, позволяющие быстро покинуть город. Разделение движения на местное и транзитное значительно разгрузило улицы. Над старыми дорогами начали прокладывать по эстакадам транзитные магистрали, выводящие машины из городов. Городу была оказана значительная помощь.

Вашингтон.

В Вашингтоне способ борьбы с пробками прост: одна или несколько полос посередине дороги меняют свое направление в зависимости от загруженности в часы утреннего и вечернего графика. Так, в утренние часы дорога расширяется по направлению к центру, а вечером – в противоположную сторону. Кроме того, в часы пик изменяются некоторые правила движения, например, запрещается поворот налево. Со временем регулировка движения распространилась по всей Северной Америке и Австралии, изредка встречается в Европе. Чаще всего реверсивные полосы делают в узких местах дороги, не поддающихся расширению, — на мостах и в тоннелях, но есть и многокилометровые автобаны, на которых утром и вечером машины едут в разных направлениях.

Технически реверсивные полосы устраивают несколькими способами. Самый простой — реверсированные полосы обозначают специальной дорожной разметкой, а над ними вывешивают светофоры, разрешающие или запрещающие въезд на полосу в соответствующее время. В качестве альтернативы используют разные виды барьеров, которые меняет дорожная служба. Иногда барьеры строятся стационарно, а контролируются только въезды и выезды на полосы.

Штраф за выезд на реверсивную полосу в Вашингтоне — $100. К тому же все дороги увешаны камерами наблюдения.

Реверсивные полосы при их продуманном устройстве хорошо помогают справиться с пиковыми нагрузками на дороги. Единственный минус — безопасность.

Лос-Анджелес.

Движение Carpool зародилось стихийно — через объявления в газетах люди находили компанию для путешествий, чтобы сэкономить на горючем и дорожных сборах. Особенной популярностью такие совместные поездки пользовались в США и Австралии, где путешественникам нужно покрывать огромные расстояния. С появлением интернета движение получило второе дыхание. В последние годы власти Соединенных Штатов увидели в этом способ регулировки дорожного трафика и призывают соседей и коллег по офису использовать совместно одну машину для поездок на работу. Для легковых автомобилей с загрузкой больше одного человека выделяют особые полосы движения, позволяющие объезжать дорожные заторы в часы пик.

Способ имеет ограниченное применение — компании пассажиров с трудом складываются и легко рассыпаются. Но популярность этого способа передвижения постепенно растет и прогнозировать его результаты пока никто не берется.

Сингапур.

Борьба с дорожными пробками, принятый Сингапуре метод, считается самым эффективным, в то же время этот положительный опыт никто повторять не намерен. Стратегия следующая: во-первых, максимально ограничить число продаваемых автомобилей, во-вторых, в десятки раз поднять на них цены.

Для начала жители Сингапура на специальном аукционе (проводится в интернете — на сайте уполномоченной государственной структуры) за приличные деньги покупают (пытаются купить) квоту на использование соответствующего транспортного средства в течение 10 лет. Число квот, как и число автомобилей строго ограничено. Ежемесячно на аукционе разыгрывается 12 000—13 000 разрешений. Сейчас средняя цена квоты на легковушку составляет $7 800, но в 1997 году, до кризиса, цена квоты доходила до $39 000. Затем будущий автомобилист оплачивает ввозную пошлину, которая составляет 41% от стоимости. Тогда сбор за первую постановку на учет автомобиля, независимо от его возраста и происхождения, составляет 140% от рыночной стоимости машины. После этого и взвинченные до небес дорожные налоги, и платные дороги, и внушительные штрафы покажутся сущим пустяком. Результат очевиден - в Сингапуре пробок нет.

 В городе действует электронная система оплаты проезда по некоторым скоростным дорогам-фривеям во время пиковых нагрузок утром и вечером. Над въездами на эти участки стоят арки с сенсорами. Каждый автомобиль обязан иметь устройство под специальную смарт-карту, на которую водитель заранее кладет деньги. Иностранные автомобилисты обязаны арендовать прибор и купить карту при въезде на территорию Сингапура. При проезде под аркой с карты автоматически списывается стоимость пользования дорогой ($0,30—1,30). Если машина проскочила под аркой, не оплатив дорожный сбор (недостаточно денег на смарт-карте), ее задний номер фотографируется и отправляется в вычислительный центр. Там его распознает компьютерная программа, и нарушителю отправляется требование об оплате плюс штраф — $6,50. Если оплаты не последовало в течение 28 дней, штраф увеличивается до $46.

Сделав автомобиль недоступным для многих жителей Сингапура, власти позаботились об общественном транспорте: метрополитен и автобусы в Сингапуре очень удобны и работают без перебоев. Лучшая же замена личному автомобилю — дешевое такси. Поездка обходится в сумму от $2 до 7. Единственное, что в выходные на посадку в такси возле супермаркетов образуются очереди. Здесь придуман обходной маневр: можно вызвать машину по телефону, заказ обходится всего лишь в лишний доллар.

При таких финансовых нагрузках машину себе могут позволить только очень состоятельные люди. Автопарк города растет строго запрограммированно — на 3% в год. При довольно активном дорожном строительстве и применении других мер борьбы с заторами (например, госучреждения начинают работать в разное время, чтобы служащие не выезжали на улицы одновременно) властям удается справляться с трафиком. Сингапур считается одним из самых благополучных мегаполисов в смысле уличного движения.

Токио.

В японской столице нет четкой планировки, улицы изгибаются под немыслимыми углами, а небоскребы вырастают порой в самых неожиданных местах. Японцы, следуя своей идеологии постоянных улучшений, ничего экзотического не изобретали. Они просто методично строили дороги, затем – развязки. Когда на Земле не осталось места дороги стали проходить прямо по воздуху, вторым этажом. Сейчас территорию центра Токио дороги покрывают порой в пять слоев (многоуровневые дороги).

В конце концов, после того как они охватили все построенное спутниковой навигацией, системами регулирования движения, совместили дороги с местными и региональными скоростными автобанами, им ничего не осталось, как начать делать как можно более комфортные автомобили, чтобы стоять в них в пробках.

Лондон.

В Лондоне существует платный въезд на улицы исторического центра города, включающий несколько районов: Сити, Вест-Энд, Вестминстер и Сохо. Если машина въехала, выехала или двигалась по будням с 7.00 до 18.30 внутри зоны, ее владелец должен до 22.00 оплатить ежедневный сбор, составляющий £8 ($15,70). Автобусы, микроавтобусы с лицензиями, мотоциклы, такси, велосипеды, машины аварийных служб и автомобили, работающие на альтернативных видах топлива, освобождены от оплаты. Жители зоны (136 000 человек) платят 10% от тарифа. Сбор составляет примерно 10 евро по рабочим дням и оплачивается либо через кассы магазинов, либо по телефону, либо с помощью Интернета и SMS-сообщений.

Передвижения в платной зоне контролируют 230 видеокамер: 180 стационарных на въездах и выездах, остальные установлены на крышах спецмашин, расставленных внутри «платного кольца», таким образом,  уйти от уплаты невозможно.

Изображение передается в центр обработки, где компьютер распознает номера и составляет списки «посетителей». По истечении платежного срока компьютерная программа отсеивает неплательщиков. Если деньги не внесены до 22.00 в день поездки, оплата повышается до £10 ($19,60), если не уплачены до полуночи следующего дня, владельцу машины отправляется по почте штраф — £50 ($98).

По официальным отчетам транспортного ведомства Лондона сейчас количество машин в центре уменьшилось на 10—15%, при этом нагрузка на метро и другой общественный транспорт существенно не увеличилась.

Эта система отрицательно сказывается на торговле и некоторых других областях социальной жизни, но количество машин в центре заметно снизилось. Сейчас опыт Лондона постепенно перенимают остальные европейские столицы.

Кроме того, правительство страны сообщило о своих планах позволить автомобилистам ездить по обочине на перегруженных участках трасс во избежание пробок. Данная схема может быть принята после тестирования, проведенного на автотрассе 42 возле Бирмингема, где обочина была использована как дополнительная трасса, а предельная скорость была снижена до 50 миль в час. Схема будет применяться для ряда трасс Англии, в том числе M1, M6, M62, M27, M4, M5, а также M20 и M3. Использование обочин для передвижения транспортных средств успешно практикуется в некоторых европейских странах, в том числе Германии и Нидерландах.

Швейцария.

В середине прошлого века в Швейцарии зародилась система, при которой парк автомобилей находится в совместном пользовании сразу нескольких водителей. Зачем каждому по машине, если одному она нужна только для того, чтобы добираться до работы, другой намерен ездить в течение дня, а третьему она необходима исключительно на выходных. Водители платят аренду, а автомобилем при этом распоряжается частный или государственный хозяин, который составляет график и распределяет время использования между своими клиентами в зависимости от их потребностей и обслуживает машину. Благодаря этому снижается количество автомобилей, в том числе и бесполезно припаркованных на улицах. Этот сервис наиболее популярен среди молодежи, которой накладно содержать собственный автомобиль и в то же время несложно в случае чего без него обойтись. Сейчас совместное пользование автомобилем распространено более, чем в шестистах городах мира.

В различных формах система применяется уже более полувека, но в последнее время, благодаря информационным технологиям она получает все большее распространение. Сейчас во всем мире насчитывается около двухсот операторов, которые предоставляют подобные услуги в шестистах городах мира.

Этот способ оказывает мало влияния на сами пробки, скорее существенно уменьшает количество припаркованных на улицах автомобилей. Финансовые проблемы компании, которая существует только благодаря поддержке DaimlerChrysler, свидетельствуют, что время коллективной собственности на автомобили еще не пришло.

Германия.

В Германии выработана следующая стратегия по борьбе с дорожными пробками:  рабочий день начинать ранним утром и заканчивать в районе 14 ч., что  позволяет смещать  час "пик".

Также для борьбы с пробками поставили светофоры, имеющие несколько программ работы, которые автоматически переключаются в зависимости от времени суток (утренний, дневной, вечерний, а многие имеют и ночной режимы). Светофор устроен так, что в автоматическом режиме может определить причину возросшего потока автомобилей на подконтрольной ему улице.

Финляндия.

Максимальная разрешенная скорость вне населенных пунктов в Финляндии составляет 80, а в городах - 50 километров в час.

Пробки на дорогах образуются именно из-за маленьких скоростей. Чтобы бороться с этой напастью, финское дорожное управление совместно с оператором мобильной связи "Радиолинья" создали новую службу слежения за интенсивностью движения. Новая система основана на подсчете не самих автомобилей, а сотовых телефонов, имеющихся у водителей и пассажиров. Для развертывания системы через каждые 4,5 километра дороги установлены датчики, отслеживающие движение телефонов.

На основе информации от этих датчиков система определяет среднюю скорость движения транспортных средств и общую загруженность дороги. Так можно рассчитать ориентировочное время движения по маршруту и предсказать образование пробок.

Система не лишена существенных недостатков, поскольку ее работа основана на подсчете телефонов, перемещающихся от одного датчика к другому и измерить реальное количество транспортных средств ей не под силу. Например, автобус, в котором находятся несколько десятков пассажиров, у каждого из которых есть телефон, система не отличит от нескольких десятков отдельных машин.

Поэтому финские полицейские используют эту технологию лишь в сочетании с традиционными системами измерения интенсивности транспортных потоков: видеокамеры или специальные датчики, с помощью которых ведется подсчет количества автомобилей, проезжающих через данный участок дороги в единицу времени. Собранные данные о ситуации на дорогах мгновенно поступают на теле- и радиостанции, которые и сообщают водителям об оптимальных путях объезда пробок.

В целом дорожные заторы - довольно редкое явление в современной Финляндии. Система общественного транспорта страны работает как часы.

Мадрид.

Дорожные пробки - примерно такая же проблема для Мадрида, как и для других столиц Европы. В городе живут 3,5 миллиона человек, и по столичным улицам постоянно движется около миллиона автомашин.

В Мадриде общая протяженность проезжей части составляет 3500 километров, то получается, что на один автомобиль приходится лишь 3,5 метра улиц и переулков. Так что оказаться в центре затора можно в любое время суток. Поэтому городское собрание утвердило специальную программу борьбы с пробками.

Главное внимание в ней  уделяется развитию сети городского общественного транспорта: строятся новые станции метрополитена, увеличивается протяженность маршрутов наземного общественного транспорта.

Для автобусов и такси на городских улицах выделены специальные полосы движения, отгороженные от других полос защитными парапетами. В исторической части испанской столицы расширяются пешеходные зоны - их сейчас в городе четыре, еще три будут открыты в ближайшие месяцы.

Почти повсюду в центре Мадрида организовано одностороннее транспортное движение. Грузовикам доступ в центр города запрещен. Утверждены планы строительства на ближайших подступах к городу до 2010 года 16 перехватывающих стоянок, рассчитанных на 50 тысяч машиномест.

В пределах малого мадридского кольца парковка на обочинах улиц в рабочее время - только платная, повсюду на тротуарах установлены автоматические паркометры, которые выдают талоны на стоянку, обычно не более чем на два часа.

За последние годы в Мадриде построена обширная сеть как муниципальных, так и частных подземных парковок. Под всеми основными площадями столицы - несколько этажей подземных стоянок. Час хранения автомашины здесь обычно обходится в евро.

На ряде улиц, по заключению технических специалистов-дорожников, разрешено наносить на проезжую часть разметку с более узкими полосами движения.

Все 2011 светофоров, установленных на улицах испанской столицы, регулируются с единого центрального пульта управления и создают "зеленую волну" на наиболее загруженных трассах.

Афины.

Система, введенная в Афинах, проста. Машины, номера которых заканчиваются четным числом, могут ездить по четным числам месяца, нечетным — наоборот. Правило действует только в рабочие дни.

Соблюдение правила «чет-нечет» полиция контролирует визуально. Камер на каждой афинской улочке нет, поэтому штрафуют тех, кто попался на глаза. 44% афинских семей владеют двумя машинами, а 17% — тремя. В ходе опроса, проведенного Афинским университетом экономики и бизнеса, многие жители признались, что купили машины именно для того, чтобы избежать ограничений.

Запретом власти добились скорее обратного эффекта: вторая или третья машина в семье — чаще всего старая, полуразвалившаяся легковушка, списанная в Западной Европе.

Рим.

Зона ограниченного движения автомобилей в Риме — Zone a traffico limitato — это часть исторического центра Рима к востоку от Тибра площадью 4,6 км². Зона была номинально создана в 1989 году, но только с 1994 года муниципальная полиция начала контролировать въезд в район.

Запрет действует в рабочие дни с 6.30 до 18.00, в субботу — с 14.00 до 18.00. Разрешение на въезд бесплатно получают жители зоны. Остальные, кому необходимо въезжать в зону по роду деятельности, например, врачи с офисами в центре или сотрудники промышленных предприятий, должны доказать необходимость своего присутствия там в дневные часы, предоставить некоторое количество документов и необходимо заплатить за разрешение и дополнительно за парковку. Кроме того, на территории Рима действуют еще три зоны с различными ограничениями на движение автомобилей по экологическим показателям — внутри кольцевой железной дороги, в зоне «зеленого пояса» и внутри кольцевой автодороги.

С октября 2001 года большинство въездов в зону стала контролировать электроника. Вместе с официальным разрешением машина получает электронный блок для установки в автомобиль со смарт-картой — бесконтактный пропуск. Проезжая в зону, машина проходит под контрольными воротами, больше похожими на обычный уличный фонарь, и датчики считывают данные пропуска. Если машина въехала без пропуска, ее номер фотографируется и отсылается в полицию. Штраф за разовый самовольный въезд в зону — $105.

Электронный пропуск, конечно, привязан к номеру автомобиля, но не вызывает при проезде «чужой» машины срабатывания фотокамеры. То есть номера, проехавших машин не сопоставляются с данными базы пропусков.

По официальным данным, интенсивность движения в ZTL снизилась на 20% после введения электронной системы контроля. При этом на 6% выросла нагрузка на общественный транспорт. В целом ситуация пока устраивает и власти, и жителей Вечного города.

Вена.

Проблему пробок в Вене попытались решить с помощью ограничения на парковку. Власти посчитали, что, убрав машины с обочин улиц, они заметно увеличат их пропускную способность. В разных районах Вены введены специфические ограничения на длительность парковки. Например, в первом, центральном, с 9.00 до 19.00 запрещено парковаться дольше, чем на полтора часа. В других районах парковка разрешена в промежутке с 9.00 до 20.00 не более чем на два часа. Если нужно выгрузить багаж, за стекло кладется лиловый талон на 10 минут бесплатной стоянки. Стоянку нужно оплатить, предварительно купив специальные разноцветные парковочные ваучеры, заполнить и положить один из них под лобовое стекло. Чтобы припарковать машину надолго, в городе есть 17 перехватывающих парковок. Они находятся недалеко от автобанов, подходящих к Вене, и одновременно от остановок общественного транспорта.

За порядком следит специальная парковочная инспекция. Машину, оставленную в запрещенном месте, эвакуируют. Очень похожие, с небольшими вариациями, меры по ограничению мест под парковку при ее высокой стоимости есть практически в любой европейской столице. Особо выделяется Амстердам. Там в центре можно стоять только два часа, а по истечении этого срока машины эвакуируют.

Таким образом, нагрузка на центр снизилась на 20% и отнесена на периферийные магистрали.

Мельбурн.

В Мельбурне, втором по величине городе Австралии, только 7% горожан передвигаются на общественном транспорте (в Москве — до 80%). Остальные жители предпочитают автомобили. Мощная дорожная сеть не могла справиться с такими потоками. Около десяти лет назад власти города приняли решение о строительстве двух скоростных магистралей, которые должны были соединить в единую систему несколько подходивших к городу фривеев. Заказ был отдан коммерческой структуре. В результате было построено 22 км новых платных скоростных дорог, включая два длинных тоннеля (3,6 и 1,4 км).

Автомобилист может стать абонентом платных фривеев CityLink, может оплачивать каждую поездку отдельно (от $1,50 до 4,50) или купить «проездной» на сутки или уикенд ($10). Плату за проезд собирают без остановки машины. Платить можно по телефону, через интернет или на некоторых автозаправочных станциях. Абонент получает электронный прибор для установки под лобовое стекло автомобиля, который опознается детекторами при проезде машины под аркой на автостраде, и со счета водителя списываются деньги за проезд. Если машина прошла под контрольными воротами без прибора, ее номер фотографируется. На оплату разового проезда дается трое суток, по прошествии которых начисляются пени. Если проезд не оплачивается в течение 14 дней, дело передается в полицию штата Виктория, которая присылает владельцу машины штраф — от $31 до 77 в зависимости от суммы долга.

Париж.

Последнее десятилетие мэрия Парижа стремится сделать и так довольно популярный общественный транспорт города еще более привлекательным для горожан. Одно из изобретений — полосы общественного транспорта, которые стали в массовом порядке вводить по основным магистралям города с 2000 года. Отделенные от остальной части дороги разметкой, а иногда невысокими бордюрами, они предназначены для движения автобусов и такси. Выделение привилегированных коридоров для автобусов должно устранить их основной недостаток с точки зрения пассажира — то, что они стоят в пробках вместе с машинами. Тогда автобусы стали бы ходить как поезда — по расписанию. Полиции в городе достаточно, водители не рискуют выезжать на полосы.

Сейчас в городе 41 километр экспресс-коридоров, автобусы ходят по расписанию, но двигаются они все равно медленнее, чем метро. При этом автомобильные заторы на дорогах существенно увеличились. Когда из-за пробок блокируются перекрестки, встают и автобусные полосы.

Рис. 4. Курортный проспект Сочи

Рис. 5.  Развязка в Нью-Йорке.

Рис. 6. Виадук Тинслей. Великобритания.

Рис. 7. Трасса для легковых автомобилей по крышам домов.

Рис. 8.   Струнный транспорт Юницкого

3. Новейшее российское запатентованное решение основных автотранспортных проблем, включая проблему дорожных пробок и проблему охраны окружающей среды в крупных городах (рис. 9, 10).

Из всего вышеизложенного  следует что, практически все применяемые в настоящее время меры упорядочения движения исходят из молчаливого признания  неизбежности пробок и заторов. Во всех крупных городах мира с ними борются различными способами, причем значительная и наиболее эффективная их часть сводится к запретам и ограничениям.

Бесперспективность в целом этой борьбы, на которую тратятся колоссальные средства, ясна из того, что парк автомобилей растет более высокими темпами, чем протяженность дорог. Иначе говоря, отказываться от личных  автомобилей никто не желает, скорее, наоборот.

Кроме того, дороги и транспортные потоки подвержены воздействию климатических факторов. Поэтому дорожное полотно приходится систематически ремонтировать, а снежные заносы или ливни сами по себе сразу же приводят к возникновению пробок.

При этом громадное количество машин в пробках и заторах, выбрасывающих повышенный объем  вредного выхлопа, наносит непоправимый ущерб здоровью людей и загрязняет атмосферу, не говоря о шуме.

Экономический ущерб от пробок и заторов, различных ограничений трафика, ненужных затрат с трудом поддается исчислению и составляет астрономические цифры.

Если не рассматривать различные экзотические и дорогостоящие подходы в целом к решению автотранспортных проблем (рис. 8), касающиеся дорожной сети, то они сводятся, во-первых, к увеличению плотности дорожной сети по горизонтали путем строительства новых и расширения имеющихся дорог (рис. 1, 4, 5);  во-вторых, к строительству подземных трасс, туннелей (рис. 2),  то есть идет развитие по вертикали вниз;  в-третьих, к строительству различных, в том числе и  многоуровневых эстакад (рис. 3, 6), то есть развитие по вертикали вверх.

  Первый путь  не может решить проблемы, так как прирост сети наземных дорог не везде возможен, дорог в населенных пунктах, медленен и существенно отстает от прироста автомобилей. Хотя надо отметить, что сложившаяся в Нью-Йорке параллельно-квадратная система дорог позволяет объезжать образующиеся по каким-то причинам скопления автомобилей.

   Второй путь - еще более  трудоемок, дорогостоящ и может быть только вспомогательным.

   Третий путь во многом разгружает наземные трассы и сравнительно недорог, но проблему пробок не решает, так как в часы пик на одноэтажных эстакадах (рис. 3), как и на наземных дорогах (рис. 1),  образуются те же пробки по тем же причинам. Примерами могут служить Токио, Сеул или Нью-Йорк. Это же относится и к последней новинке немецкой фирмы StrassenHaus Ltd. (рис. 7), которая предлагает проводить трассы для легковых автомобилей по крышам домов.

   При этом отметим, что все три упомянутых подхода весьма слабо влияют на  пропускную способность автомагистралей. А это значит, что применение любого из названных путей даст ощутимый результат лишь через длительный промежуток времени после начала работ и потребует затрат, соизмеримых с бюджетами крупных городов.

    Очевидно, что решение проблемы можно найти  только с помощью многократного  увеличения пропускной способности магистралей, а также  найдя способ не борьбы с пробками, а организации движения без возникновения пробок. Только как?

   Оказывается, что решение может быть достаточно простым и недорогим. Предлагается применить для этих целей вновь разработанную конструкцию легких эстакад в несколько этажей с эффективной системой внутренних и внешних переездов с этажа на этаж с поддержанием скоростного режима движения автомобилей в интервале 40 – 90 км/час. В этом случае автомобили даже при их большом числе легко перераспределяются по этажам с максимально возможной плотностью упаковки (пропускная способность четырехэтажной 14-полосной магистрали-эстакады составляет около 40 000 автомобилей в час). Вероятность образования пробок так же сводится, фактически, к форс-мажорным ситуациям, поскольку заблокированные полосы движения на том или ином этаже  можно объехать по другим этажам. Это решение  удалось найти и запатентовать (РФ №№  2380473, 2380474, международная заявка РСТ/RU2009/000661) бывшему Главному конструктору космических аппаратов, лауреату Ленинской и Государственных премий СССР Макарову Ю.Ф.

Объемную магистраль-эстакаду можно проводить практически где угодно в самых сложных условиях размещения, над уже действующими автомобильными и железными дорогами, по обочинам дорог, по бездорожью. Она может применяться с наибольшим эффектом  для однородных транспортных средств, например,  легковых автомобилей. Это не является сильным ограничением, так как число этих автомобилей составляет 90% от всех автомобилей и именно их количество определяет объем прироста автотранспорта.

Закрытая магистраль-эстакада не дает вредным выхлопам выйти наружу. Воздух в эстакаде может очищаться мощными нейтрализаторами, уже выпускаемыми промышленностью. Так же за пределы эстакады не выходит и шум. Закрытое сверху и по бокам дорожное полотно не подвержено влиянию внешней среды и, практически не изнашивается по сравнению с покрытием наземных магистралей. Ресурс эстакады составляет более 100 лет.

На эстакадах (крышах и крыльях) также можно предусмотреть значительное число недорогих парковочных мест, стоимостью около $100 один квадратный метр, в результате чего многие автомобили могут вообще не покидать эти сооружения.

Что касается стоимости, то, например, квадратный метр трассы StrassenHausLtd. стоит 1600 евро, тогда как квадратный метр нашей магистрали-эстакады из металлопроката с защитным покрытием (полосы движения также можно покрывать фибробетоном)  стоит  100 долларов, что в двадцать раз дешевле. Эксплуатация объемных магистралей-эстакад  на порядок дешевле эксплуатации наземных магистралей.

Что касается выгодных мест установки эстакад, то это могут быть, прежде всего, выезды из города, где часто образуются громадные заторы. По нашим расчетам, стоимость самой дешевой двухэтажной магистрали-эстакады двустороннего движения с 6-ю действующими полосами движения Москва-Одинцово составит около $80 млн, тогда как на строительство  аналогичной по числу полос движения и протяженности (21 км) наземной трассы Москва-Одинцово предполагается выделение около $1 миллиарда.

Кроме того,  Россия при внедрении проекта уже через два-три года может обойти все  страны мира по автоматизации движения на магистралях, так как практически без затрат в замкнутом пространстве  эстакады легко организуется движение легковых автомобилей без участия водителей, тогда как предполагается, что персональный быстрый транспорт (PRT),   дорогостоящий и не слишком эффективный, будет масштабно внедрен в Европе и США  только через  десятки лет.

          Ниже показано, как автомобили могут поступательно перемещаться по эстакаде благодаря применению  волнообразной  уплощенной  полосы движения, которая одним своим уплощением смыкается на одном уровне с гладкой одноуровневой полосой движения, а следующим своим уплощением смыкается на другом уровне с гладкой одноуровневой полосой движения другого этажа. Использование объемной эстакады только для легкового транспорта делает ее легкой и недорогой. Использование заводских типовых секций делает ее быстро сборной (разборной) и переносной. Ее этажность  может уменьшаться и увеличиваться, соответственно  и пропускная способность  так же легко может меняться до 90 тысяч автомобилей в час.

Рис. 9. Пересечение новой магистралью-эстакадой наземной магистрали и один из вариантов конструкции полос движения.

Рис. 10. Новая магистраль-эстакада. Вид сбоку.

4. Характеристики магистрали-эстакады для выезда (въезда) из Москвы в виде  металлической свайной восьмиполосной (шесть действующих полос движения) двухэтажной магистрали-эстакады двустороннего движения с межэтажными переходами для движущихся легковых автомобилей протяженностью 21 км.

Итак,  пробок можно избежать, а пропускную способность магистрали можно увеличить многократно за счет изменения  пространственного расположения полос движения с горизонтального, которое принято теперь на наземных магистралях, на  вертикальное (с пропускной способностью легковых автомобилей до 90 000 легковых автомобилей в час в восьмиэтажной объемной магистрали-эстакаде) с возможностью переезда автомобилей с одного этажа на другой без снижения скорости, за счет, в частности, применения уплощенных волнообразных полос движения, состыкованных своими горизонтальными участками для смежных полос так, чтобы можно было переезжать, не снижая скорости, с одного этажа на другие этажи магистрали-эстакады .

Такие магистрали-эстакады с тем или иным количеством  этажей, въездов и съездов, внутренними и/или внешними участками-переездами в зависимости от ситуации на той или иной трассе, могут быстро монтироваться из стандартных блоков над наземной магистралью, рядом с ней или вместо нее, не требуя землеотвода. В частности, в любом крупной городе в часы пик   затруднен выезд (въезд) из города. Магистраль-эстакада может решить эту проблему. Например, даже двухэтажная магистраль-эстакада  двустороннего движения с шестью действующими полосами движения имеет пропускную способность 18 000  легковых автомобилей в час. При этом число этажей магистрали-эстакады может быть в течение непродолжительного времени увеличено (уменьшено) или магистраль-эстакада может быть разобрана и перенесена в другое место.

Общий вес двухэтажной магистрали-эстакады с двусторонним движением, которая может быть установлена на участке Москва-Одинцово (21км), - порядка 85 тысяч тонн, высота – 9 м., ширина – 12м. По нашим расчетам, стоимость двухэтажной магистрали-эстакады с 6-ю действующими полосами движения составит около $80 млн., тогда как на строительство  аналогичной по числу полос движения и протяженности (21 км) наземной трассы Москва-Одинцово предполагается выделение около $1 миллиарда. То есть запроектированная нами магистраль-эстакада дешевле запланированной в 12,5 раз.

Полосы движения выполнены в виде стальных с теми или иными покрытиями пролетных участков (в качестве наиболее стойкого покрытия полос движения может использоваться применяющийся как покрытие на аэродромах не очень дорогой сталефибробетон).

Вертикальные опоры выполнены в виде пустотелых столбов, расположенных через каждые шесть метров, с использованием на ряде участков стальных решетчатых пилонов с вантами. Высота пилонов около 30 метров.

Пропускная способность магистрали-эстакады – до 400 тысяч автомобилей в сутки при рекомендуемой скорости движения автомобилей по эстакаде в интервале 60 – 90км/час (аналогичная действующая в настоящее время наземная магистраль имеет при пиковых нагрузках  пропускную способность в несколько раз ниже).

Наличие участков-переездов между этажами эстакады гарантирует объезд возможных препятствий и соответственно невозможность пробок.

Общее число внешних въездных и съездных участков  варьируется в зависимости от имеющихся дорожных подводов и число их может достигать нескольких десятков .

При необходимости на закрытой верхней площадке эстакады могут быть расположены  площадки для парковки около 10 тысяч автомобилей. На эту парковочную площадку можно будет въехать непосредственно с наземной дороги.

Общие затраты на изготовление, транспортировку, сборку, установку и оснащение эстакады необходимым оборудованием – порядка $80 млн. Эксплуатационные расходы в среднем  за год составят порядка $1 млн.

При оплате проезда по эстакаде в размере 100 рублей с автомобиля и минимальной суточной загрузке эстакады порядка 100-200 тысяч автомобилей доход за сутки составит около 10-20 миллионов рублей, не считая возможного дохода от парковки. При этом на эстакаду можно продавать абонементы. Таким образом, за год минимальное значение выручки составит около $100 млн. и  магистраль-эстакада окупится за один год.

Приведем официальные данные удельной стоимости наземной восьмиполосной магистрали  (по недавним расчетам аналитика ИК «АК Барс Финанс» У. Лобачева средняя стоимость строительства километра магистрали составляет $12-15млн.), на Украине стоимость одного километра магистрали от Венгрии до Киева составляет $8млн. (По данным издания Автодороги Украины – HighwayinUkrain: Автомагистраль «Западная граница…» 2007-2009-2012гг.). Известна также стоимость восьмиполосного автобана в Германии - $19,6млн.

Из этого следует, что магистраль-эстакада дешевле аналогичных наземных магистралей в 2 - 5 раз.

Срок сборки эстакады при наличии типовых блоков и  элементов, а также отработанной технологии сборки может составить  3 месяца. С учетом оснащения эстакады необходимым оборудованием она может быть готова к эксплуатации через 0,5 года с момента начала установки. Эстакаду также можно быстро нарастить при необходимости до большего количества этажей или уменьшить количество этажей или быстро ее разобрать и установить в другом месте.

Ресурс эстакады – не менее 100 лет (ресурс наземной магистрали – 20 лет в соответствии со СНиП 2.05.02-85).

Общие удельные эксплуатационные расходы на магистраль-эстакаду за один год в среднем составляют около $50 000.

Для пояснения приведем официальные данные удельной стоимости годовых эксплутационных расходов для наземной восьмиполосной магистрали в России.

По данным журнала-каталога «Транспортная безопасность и технологии 2005 № 2»

(Проблемы безопасности российских автодорог) ежегодно на ремонт 1 километра автодорог расходуется 5 миллионов рублей, или около $170 тысяч. Кроме этого ежегодно на поддержание дорог в надлежащем состоянии в среднем расходуется 2,5 млн. рублей, или около $0,08 тысяч. Итого:  $250 тысяч ежегодно.

Заметим,  что с учетом инфляции и роста цен эта сумма к настоящему времени увеличилась, по крайней мере, вдвое.  Кроме того, эксплутационные расходы на наземные  магистрали существенно больше, чем расходы на обычные дороги.

Из этого следует, что ежегодные удельные эксплутационные расходы на магистраль-эстакаду ниже удельных эксплутационных расходов для аналогичных наземных магистралей более чем в 10 раз.

При наличии компьютера в автомобиле, который можно связать с системой управления движения в магистрали-эстакаде, возможно движение автомобиля по эстакаде  без участия водителя. Возможны и другие варианты автоматического движения по магистрали-эстакаде.

Приведем таблицу, в которой покажем изменение динамической длины автомобиля lд, пропускной способности N. в зависимости от скорости движения автомобиля V в интервале скоростей от 2 м/сек(7,2км/час)  до 45 м/сек (162км/час). Динамическая длина автомобиля lд составляет сумму средней физической длины автомобиля и дистанции безопасности между ближайшими автомобилями lдб. Дистанция безопасности определяется из соотношения: lдб = τз • V + V²/50, где τз – время задержки, то есть время реакции водителя на изменение окружающей обстановки, а V - скорость движения автомобиля. Пропускная способность полосы движения N вычисляется как отношение V к  lд.  В этой же таблице отметим число автомобилей n, приходящееся  на один километр при соответствующей скорости и расстоянии между соседними автомобилями.

Из этой таблицы видно, что изменение пропускной способности N полосы движения в зависимости от  скорости движения носит нелинейный характер.  N максимальна и меняется незначительно в интервале скоростей 30- 90 км/час.

Недавно вице-премьер Сергей Иванов подтвердил, что, несмотря на возникшие у инвесторов экономические трудности, финансирование автодороги Москва – Санкт-Петербург общей стоимостью 180 млрд. рублей начнется уже в текущем году.

   Если эту автомагистраль построить в виде вышеописанной двухэтажной восьмиполосной (2 + 6 полос) металлической эстакады, то затраты на нее будут в 2,5 раза меньше, а пропускная способность с гарантированным отсутствием пробок и заторов будет в несколько раз больше. При этом установить эстакаду можно как рядом с имеющейся наземной магистралью, так и над железной дорогой или в любом другом месте. Кроме того, эстакаду можно разбить на две отдельных эстакады с односторонним движением в каждую сторону и установить в наиболее удобных местах, обходя те или препятствия. А наземная магистраль в этом случае может быть предоставлена для грузового транспорта.

 «Платная наземная дорога на выезде из Москвы в районе Одинцова».

1. По стоимости выделения участков земли отметим следующее.

    Стоимость аренды земли в районе Одинцова по официальным данным находится в диапазоне $2,5-5 тысяч за одну сотку.

    Ширина шестиполосного шоссе около 20 метров, а с учетом прилегающих по бокам десятиметровых участков ширина составляет 40 метров. Таким образом, при длине шоссе 21 км площадь занимаемого участка составит около 840 000 м² или 8 400 соток. Примем в среднем стоимость аренды сотки за $4 тысячи, тогда стоимость аренду указанного участка земли составит около $33,6млн.

2. Теоретически максимальная пропускная способность автомобилей шестиполосного шоссе составляет 18 тысяч автомобилей  за час, реальная в несколько раз меньше. Однако по платной дороге ночью, то есть в течение примерно 10 часов,  при находящейся рядом полупустом, бесплатном шоссе поедет малое количество автомобилей. В часы пик, которые составляют в сутки примерно 6 часов, платная дорога может быть загружена примерно на половину максимального значения, то есть по ней может  проехать около 50 тысяч автомобилей.   За остальные 8 часов число проезжающих автомобилей уменьшится в несколько раз, так как значительная часть автомобилей снова прейдет на бесплатное шоссе.

Таким образом, в среднем в сутки по платной трассе может пройти от 60 до 70 тысяч автомобилей.

3. Стоимость реконструкции Молодогвардейской улицы можно оценить, исходя из официальных данных по стоимости строительства развязок и затрат на строительство дорог в пределах Москвы.

Стоимость 1 км развязки в пределах Москвы колеблется от 4 млрд. рублей до 30 млрд. рублей. Стоимость строительства или реконструкции 1 км дороги составляет не менее $15млн (0,5млрд. руб.). Таким образом, стоимость реконструкции Молодогвардейской улицы, с учетом строительства развязок и эстакад, может составить 6-10млрд. руб.

4. Стоимость постройки платной трассы-дублера оценивается по официальным данным (из выступления на заседании коллегии Минтранса вице-премьера правительства РФ С. Иванова) в 25 млрд. рублей, из них 11 млрд. должно быть выделено из инвестиционного фонда. Следует также учесть, что годовые эксплуатационные расходы на 1 км дороги в России в среднем составляют $0,3-0,5млн., что в пересчете на данную трассу в 21 км составит порядка $6-10млн. ежегодно.

5. Выручка  в сутки на платной трассе составит следующее значение: при суточной пропускной способности трассы  60 000 автомобилей и оплате проезда автомобиля в размере 100р. –  6 млн. рублей в сутки. Таким образом, при этих показателях данная наземная дорога окупится не ранее чем через пятнадцать лет.

 Комментарии по разделу  «Характеристики платной магистрали-эстакады, дублирующей движение по Минскому шоссе».

Указанные цифры даны в переводе имеющихся удельных показателей по металлической двухэтажной эстакаде с двусторонним движением (шесть действующих полос движения) на магистраль-эстакаду протяженностью в 21 км.

Суточная пропускная способность эстакады была определена из имеющихся значений, а именно: 6 полос поступательного движения, максимальная пропускная способность каждой полосы движения около 3 000 авт/час при скоростях автомобилей в диапазоне 60-90км/час. Таким образом, за сутки магистраль-эстакада может пропустить порядка  400 тысяч автомобилей, что в значительной степени может разгрузить поток автомобилей на Минском шоссе, если эстакаду установить над Минским шоссе или рядом с ним. Однако, с учетом затраты времени на оплату проезда по платной эстакаде ее пропускная способность может снизиться в несколько раз, поэтому целесообразно перевести систему оплату на абонементный тип или любую другую систему, но без остановки автомобилей перед въездом на магистраль-эстакаду.

По общим затратам на магистраль-эстакаду.

При удельном показателе затрат (на 1 км эстакады) в ~ $4млн величина  затрат на эстакаду протяженностью 21 км составит около $80млн. (~2,5млрд. руб.), что более чем в 10 раз дешевле строительства шестиполосного шоссе дублера в обход Одинцова.

При оплате проезда по эстакаде в размере 100 рублей с автомобиля и суточной загрузке эстакады порядка 100-200 тысяч автомобилей доход за сутки составит около 10-20 миллионов рублей, не считая возможного дохода от парковки. При этом на эстакаду можно продавать абонементы. Таким образом, за год минимальное значение выручки составит около $100 млн. и  магистраль-эстакада окупится за один год.

Ресурс эстакады определяется из практики строительства и эксплуатации металлических мостов и эстакад, срок службы которых составляет до 200 лет (см., подвесной мост через  пролив  между Сицилией и Калабрией).

Затраты на эксплуатацию магистрали-эстакады были оценены в предшествующих документах в сопоставлении с официальными данными по средней стоимости эксплутационных расходов на 1 км дороги в России за год, которая составляет около $500 тыс. в настоящее время, тогда как в нашем случае примерно  в 10 раз меньше.

5. Объемные магистрали-эстакады как локомотив для выполнения программы президента по началу процесса модернизации промышленности и процесса внедрения инноваций.

Изготовление и установка типовых конструкций магистралей-эстакад решает не только автотранспортные проблемы и проблемы экологии городов, но может существенно  оживить отечественный рынок металлопроката, которого при достаточно интенсивном строительстве магистралей-эстакад потребуется миллионы тонн.

Недорогие объемные магистрали-эстакады могут устанавливаться практически где угодно.  Поэтому достаточно быстро можно собрать и установить магистраль-эстакаду с необходимой пропускной способностью к Олимпиаде в Сочи, решив тем самым, как казалось, неразрешимую проблему доставки громадного количества туристов от берега моря до горных олимпийских трасс на их собственных машинах с парковкой на тех же эстакадах. При этом трасса под эстакадой может использоваться для другого транспорта. Или, практически не занимая земельных угодий, можно провести дешевую и надежную магистраль-эстакаду между Москвой и Санкт-Петербургом, обеспечив тем самым проезд на индивидуальном автомобиле между городами без всяких пробок за несколько часов. Подобную практику можно распространить и на установку объемных магистралей-эстакад на стабильно перегруженных трассах других стран, например, Париж-Марсель, под защитой полученных патентов на разработку. Финансовые поступления от этой работы и продажи лицензий, при достаточно хорошо развитой  и отработанной технологии установки и эксплуатации многоэтажных эстакад могут сравниться для страны с поступлениями от нефти и газа.

При строительстве многоэтажных  магистралей-эстакад могут быть развиты различные перспективные технологии. Например, коррозионной защиты металлопроката для удлинения службы эстакады до 50-100 лет без капитального ремонта.

Могут быть отобраны наиболее перспективные  металлические пролетные участки  с  различного рода покрытиями для наилучшего сцепления с шинами без их быстрого износа. Как вариант,  верхняя часть металлических пролетных участков, составляющая полосы движения, может быть покрыта  слоем из сталефибробетона на основе стальной фрезерованной фибры, которая является особо морозостойкой, обладает хорошим сцеплением с шинами и уже применялась для устройства технологических дорог на Белорусском Металлургическом заводе, на Русаковской эстакаде в Москве, для аэродромного покрытия в Шереметьево и Челябинске. Стоимость покрытия тонким слоем сталефибробетона 1кв.м. составляет $3. Так как общая площадь полос движения составляет для двухэтажной эстакады с шестью действующими полосами движения и протяженностью 1 км составляет  24 000 м², стоимость этого покрытия составит около $72 000. Так как по статистике срок службы бетонных дорог 50 лет, а срок службы фибробетонного покрытия в два раза больше, то оно может оказаться в ряде случаев вполне приемлемым для верхнего покрытия полос движения  с точки зрения долговременного ресурса эстакады.   

Строительство многоэтажных скоростных эстакад может оказать существенное влияние на развитие и усовершенствование производства  ударостойких пластмасс и других композитных материалов для боковых стенок эстакады, которые вместе с тем могут выполнять роль  декоративных элементов этого архитектурного сооружения.  При этом боковые и часть внешних металлоконструкций могут быть покрыты не слоем  краски, а декоративным защитным слоем из стеклофибробетона, что обеспечивает устойчивость этих конструкций на весь срок эксплуатации эстакады, то есть до ста лет без ремонта.

Поскольку сборка магистралей-эстакад производится из типовых блоков, постольку  может быть отработана технология быстрой сборки многокилометровых, многоэтажных  магистралей-эстакад с пропускной способностью до 90 000 автомобилей в час вплоть до полугодия-года на весь объем  работ. При этом может быть отработана технология видоизменения эстакад, например, при возникновении потребности в увеличении пропускной способности проведения скоротечной работы по наращиванию этажей эстакады, а при уменьшении объемов автомобильных потоков на соответствующих трассах  срезания лишних этажей или вообще разборка эстакады и установка ее в другом месте.

Конструкция магистралей-эстакад может быть усовершенствована для технологии проведения легких металлических магистралей-эстакад в самых суровых условиях, то есть, в тех местах, где обычные  наземные трассы  строить слишком дорого или невозможно, например, в условиях вечной мерзлоты, на болотах, в горной местности, прибрежных  шельфах и т.п. В этом случае удастся получить транспортные подходы к ряду ранее недоступных районов и начать их освоение с минимальными затратами.

На эстакаде могут быть также опробованы различные инновационные технологии очистки воздуха во внутреннем объеме эстакады от выхлопных газов, различные виды техники управления в замкнутом объеме эстакады  автомобилями без участия водителей, различные системы очистки колес автомобилей от грязи, различные системы безопасности, в том числе и противопожарной, различные системы освещения и сигнализации, использование  различных детекторов и компьютерных систем.

    Резюмируя, отметим: технически, экономически и экологически разработка является на сей день единственной, которая способна сравнительно быстро, надежно и эффективно решить все указанные транспортные проблемы на десятилетия вперед.  

Кроме того,  Россия при внедрении проекта уже через два-три года может обойти все  страны мира по автоматизации движения на магистралях, так как практически без затрат в замкнутом пространстве  магистрали-эстакады легко организуется движение легковых автомобилей без участия водителей, а также движение автопоездов.

    Варианты технических решений запатентованы:   РФ №№  2380473, 2380474, международная заявка РСТ/RU 2009/000661.

    Поэтому компания-обладатель этой уникальной – оригинальной, простой, эффективной, недорогой - технологии и вместе с тем обладатель указанной интеллектуальной собственности может сделать этот проект мировым и при правильно выстроенной политике сравнительно быстро начать получать соответствующие прибыли от продажи конструкций и лицензий по патентам во все крупнейшие города мира. А это - десятки миллиардов долларов.

    Следует отметить и то, что строительство объемных эстакад предполагает появление дополнительной потребности в металлопрокате и соответственно оживление работы комбинатов в Липецке и Череповце, а также появление новых производств по изготовлению типовых блоков для объемных магистралей-эстакад.