CN202626780U - 用于大城市及其郊区的公路网络 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及高架公路的布置和安装，该高架公路用于位于不同的但是连接的层级上的类似的车辆，其形式为覆盖城市及其邻近郊区的领域的高架公路网络。一种用于大城市及其郊区的公路网络，包括高架公路以及互通立体交叉，高架公路分布在城市及其郊区的整个领域上并且覆盖布满汽车的城市和郊区的所有区域，互通立体交叉在综合的高架公路的网络中位于其交叉口的位置处。其中，高架公路优选地安装在地面公路上方并且包括标准路段，使得能够通过增加或减少层数来改造公路；高架公路用于类似的车辆例如机动车，并且包括至少两层；高架公路在层之间具有交叉部，并且高架公路还具有停车场；高架公路通过从道路或街道至高架公路的不同层的入口并且通过从高架公路至侧部的道路或街道的出口来与相邻的道路网络连接；以及与公路相邻的道路网络的平均交通吞吐率与高架公路的交通吞吐率相适应，并且不超过高架公路的交通吞吐率的平均值。本实用新型允许使用层之间具有交叉部的环境友好的高架公路的网络来实现基本上无限制数量的机动车以每小时60至90公里的速度从城市或其郊区的一个区域到另一区域的非停止运动。

Description

用于大城市及其郊区的公路网络

技术领域

本实用新型涉及通过在不同但是连接的层级上布置和安装用于车辆运动的高架公路、特别是覆盖城市及其邻近郊区的公路网络形式的立交桥或机动车高架公路来管理城市中的道路交通。

背景技术

已知的市区运输及公用事业系统(RU实用新型No.36018)包括至少三条覆盖市区区域的环形机动车道路和与至少两条道路交叉的公路，所述公路在它们长度的至少一部分处基本上沿着径向布置或者至少部分地在弦的某些区段上布置，并且具有沿着一个方向提供至少双车道车辆交通的宽度；在至少一条公路上方，优选地在沿着其纵向轴线的平面中，或者在其中一个环形道路上，以至少两个层级布置有具有入口和出口的立交桥；立交桥优选地建造成不与公路或机动车道路上的交通交叠，并且，至少一个立交桥意在用于车辆交通，优选地用于机动车交通，并且另一个立交桥意在用于车辆交通或者在其上或其上方具有优选地使用立交桥的支承件的停车场和/或办公室和/或行政或经济或多用途建筑，并且，另一个立交桥通过交通运输工具与其它立交桥或公路或环形道路连接，以提供通往这些地方的入口。

但是，技术方案没有为整个道路网络或为各个立交桥提供足够高的交通吞吐率。在高峰时段，网络的不同部分处出现堵塞和拥挤的可能性非常高，这是因为不同的交通层级没有彼此连接并且仅表示具有有限数量的车道的另外的公路。因而，现有技术的公路系统本身不能够承担大城市及其郊区的成百万的汽车以及使这些汽车经过，并且不能够使车辆在白天通行，而是仅可以用作用于在某种程度上减小交通密度的辅助工具，但是没有解决道路网络的拥挤问题。

与提出的技术方案最密切相关的是莫斯科的公路系统(RU实用新型No.95338)。这个系统包括多层级高架公路和至少一个多层级地面环形公路，并且，在大都市边界之前，通过改变车道或在互通立体交叉坡道上移动来在高架公路上设置进入大都市的入口，这使私人运输流、货物运输流和公共运输流在高架公路的至少两个层级处彼此隔离；第一层级包括用于货物运输和公共运输的至少四个车道，其中，运输互通立体交叉节点处有堵塞，并且，第二层级包括用于机动车的至少八个车道；环形高架公路与所有放射状高架公路交叉，并且，放射状高架公路彼此交叉；完整的高架公路网络包括在公共交通、货运交通和机动车交通的交叉口处的互通立体交叉；地铁站附近的交叉口处以及放射状公路和环形公路的其它位置处设置有运输互通立体交叉节点；高架公路的负载结构可以在高架公路的安装过程中提供地面运输的操作。

但是，技术方案没有为整个道路网络和某些高架网络提供足够高的交通吞吐率，因此，在高峰负荷处，即，当接近的车辆的数量超过最大容量时，如同地面公路在这种情况的出现的问题，高架公路上也出现了拥挤和交通堵塞。因而，公路网络不能提供连续高速的车辆交通。

实用新型内容

提出的技术方案的目的在于提供一种高架公路网络，使得实际上无限量的汽车能够以高速在城市及其郊区内沿着城市的主要方向连续地运动，通常用于在几十分钟内从城市及其郊区的某些区域移动到其它区域，而在早晨没有从郊区到城市的阻碍，并且在晚上没有从城市到郊区的阻碍；以及，使得能够通过最廉价和高效的方式来提供用于避免高架公路网络的所有部分的拥堵所需的条件，使网络容量增加至最大可能等级；以及，使得能够为高架公路网络中的非停止运动提供条件，并且，能够仅使用城市的高架公路网络中的公路的环境清洁的部分。

本实用新型的技术效果包括：在高架公路网络的所有路段上具有很高的交通吞吐率——从具有两层三车道的单向高架公路中的7千至9千辆汽车每小时至具有五层九车道的单向高架公路中的20至25000辆汽车每小时；保持避开地面公路的某些部分上的修路或事故位置的运动的能力；例如从街道到停车场的直接进入高架公路的上层的能力，以及分别移出或移入高架公路的任何层的能力；保持汽车在高架公路网络中以每小时30公里至90公里的速度连续运动的能力；为多层高架公路的快速组装、安装或改造确保了多层高架公路的所有部件的一致结构；确保了实际上能够在任何空间特别是在道路和铁路线上建造和分布多层高架公路；提供了用于双向和单向通行的高架公路的安装；提供在任何类型拥挤的市区和郊区路线上或附近的高架双向和单向公路的安装；显著地改善了车辆通行的安全性，减少了噪音和空气污染，使高架公路网络的所有部件的寿命增加了很多倍，并且显著地减少了产品和操作的成本。

技术效果以一种用于大城市及其郊区的公路网络来实现，所述公路网络包括高架公路以及互通立体交叉，所述高架公路分布在城市及其郊区的领域上并且覆盖布满汽车的城市和郊区的所有区域，所述互通立体交叉在完整的高架公路的网络中位于其交叉口的位置处，所述高架公路优选地安装在地面公路上方并且包括标准路段，以能够通过增加或减少层数来改造公路；所述高架公路用于类似的车辆例如机动车，并且包括至少两层；所述高架公路在层之间包括交叉部，并且所述高架公路还包括停车场；所述高架公路通过从道路或街道至所述高架公路的不同层的入口并且通过如从所述高架公路至侧部的道路或街道的出口来与相邻的道路网络连接；与所述高架公路相邻的所述道路网络的平均交通吞吐率与所述高架公路的交通吞吐率相适应，并且不超过所述高架公路的交通吞吐率的平均值。

此外，所述高架公路的网络与市区建成的布局、例如环放射状布局重复。

此外，所述网络包括以直角交叉的高架公路。

此外，所述网络包括交叉的高架公路。

此外，在城市范围内通往所述高架公路的所述入口以彼此相距至少500米的距离、根据现有的道路网络来安装。

此外，在城市范围内离开所述高架公路的所述出口以彼此相距至少500米的距离、根据现有的道路网络来安装。

此外，在所述高架公路的上部区域上设置有停车场。

此外，在所述高架公路的每层的延伸部上设置有停车场。

此外，在所述高架公路的每层上设置有至少一个备用车道。

此外，所述地面公路在顶部上由所述高架公路覆盖以保护所述地面公路免受雨雪影响。

此外，所述地面公路通过所述高架公路而得以释放，使得所述地面公路用于卡车和公共运输。

此外，通过增加或减少层数而能够对呈高架公路形式的所述网络的所有部分进行改造，以提供在该区域中所需的交通吞吐率，其中所述高架公路具有由交叉部连接的若干层。

此外，车道与外部环境隔离。

此外，所述网络的高架公路的层由用于汽车的外部和/或内部交叉部连接。

此外，市区和郊区网络的所述机动车高架公路在侧部具有自行车高架公路。

此外，所述高架公路的网络包括用于建造市区公用事业交通设施的空间。

因而，交通流分为：一种是机动车流，机动车流发送给高架公路网络，另一种是货物运输和公共运输流，货物运输和公共运输流保留在地面公路上，并且，由于汽车能够在内部交叉部和外部交叉部从一层到另一层或者从一个车道到另一个车道移动以及从而产生的汽车在高架公路的所有层上的重新分布，所以可以改变高架公路网络的交通吞吐率。此外，可以使用标准路段或模块来沿着竖直方向增加或减少层的数量。不管对在车道上进行的运动的可能干扰，如事故、修路等，通过将汽车移动到某层上的空闲车道来绕过这些地点，从而可以在高架公路网络中提供通行的连续性(参见例如PCT/RU2009/000661)。

因此，可以通过在网络中使用新的道路结构如具有若干层和位于层间的交叉部的高架公路，来确保实际上大量的机动车(平均为车辆总数的90％)在没有停止的情况下高速无阻碍地运动，并且从而可以不沿着宽度方向布置路基，现有市区建成的布局通常不允许这样，而实际上，沿着上述竖直方向将所有层级连接成完整的道路系统并且使其在城市及其郊区的所有区域上延伸。

同时，匹配高架公路网络的各个区域的交通吞吐率与相邻道路和街道的容量不是很难，这是因为，在知道通往高架公路网络的特定区域的入口的数量及其容量并且知道在高峰时段期间在网络中的该区域上通行的汽车的大致数量的情况下，并且，类似地，在知道离开与道路和街道相邻的公路区域的出口的数量的情况下，很容易匹配通过高架公路的汽车的最大数量与可能进入高架公路和离开高架公路的汽车的最大数量。在这种情况下，在设计阶段对高架公路中的层的数量和其上的车道的数量进行选择；数量可以达到几十个，即使高架公路的高度不是很高，例如，五层、双向、12米宽的公路的高度是17米(五层房屋的高度)，并且，车道的数量等于20。为了确保来自相邻道路的汽车的畅通进入和在高架公路上的运动的连续性，以及确保从高架公路到相邻的街道的畅通离开，安装了入口和出口，入口和出口的数量对应于汽车的最大数量和互通立体交叉的数量，特别是在高架公路的交叉口处和城市运输网络的其它节点处的互通立体交叉的数量。

这个方法可以应用于任何大城市，而不管公路的位置如何，公路基本限于环放射状布局，如莫斯科或巴黎的公路，或者，可以应用于以某个角度与并行公路系统交叉的并行公路系统，如纽约市的并行公路系统。

以莫斯科为例，比较城市运输网络的当前状态与使用提出的高架公路网络的城市运输网络的可能情况。

莫斯科的面积是大约1100平方公里，莫斯科的整个道路网络的面积是大约94平方公里(莫斯科面积的8.5％)，从三环(TTR)到莫斯科环路(环路)的16个首尾相连的6车道放射状公路的面积是3平方公里，其中，每个公路是10km长，并且每个车道是3m宽。

具有交通灯的车道的最大交通吞吐率大于每小时800辆汽车，平均为大约每小时500辆汽车，这是通过实验测量数据证实的。即，具有交通灯的六车道公路每小时最多可以通过4,800辆汽车，平均为每小时3,000辆汽车，或者最大大约每天115,000辆汽车，平均为大约72,000辆汽车。总之，16个放射状公路每小时最多可以通过不超过77,000辆汽车，平均为每小时大约48,000辆汽车。即，具有交通灯的16个放射状公路每天最多可以通过不超过185万辆汽车，平均为大约115万辆汽车。

根据可得到的统计数据，莫斯科每天平均大约有500,000辆非常驻汽车在行驶。莫斯科注册有大约4百万辆汽车。汽车的数量增加到这些值已经导致了在高峰时段放射状公路上会出现好几个小时的交通堵塞和拥挤，这是因为在高峰时段交通吞吐率变得小于接近的汽车的数量。因而，具有交通灯的每个放射状六车道公路的上限容量是每小时4,800辆汽车，并且，当该公路上的汽车的数量接近该值并且开始超过该值时，拥挤和交通堵塞变得不可避免并且在高峰时段规则地出现。所有16条放射状公路的总上限为每天185万辆汽车，并且，如果十六条公路上的汽车的数量接近该值，则所有放射状公路上的交通堵塞和拥挤变得不可避免并且在高峰时段规则地出现。

已经进行了使主要城市的交通正常化的努力。但是，所有这些努力存在一些缺陷，并且可能不是有效的，这主要是由于如下事实：现有公路的容量在高峰时段被耗尽，并且这些公路不能容纳超过这些公路的阈值的更多数量的汽车。

一种这样的尝试是对车辆的进入进行行政限制。这种方法已经被某些城市的管理部门采纳，如新加坡、斯德哥尔摩。但是，世界上其它大多数城市的管理部门没有考虑将这种方法作为可接受的方式，因为已经购买了汽车的市区居民可能是大部分，好像是从流通中被退出了，并且，这没有引起居民的热情。

还可以将公路扩展至十个或更多个车道，这已经在莫斯科的某些放射状公路上进行了实施。但是，假定莫斯科和世界上其它主要城市的土地成本，这种方式非常昂贵。此外，虽然通过增加车道的数量在某种程度上增加了公路交通吞吐率，但是，这种方法没有解决拥挤和交通堵塞，特别是在高峰时段，在如上所述的超过了具有交通灯和对应数量的车道的公路的不是很高的汽车通过阈值的情况下，这不可避免地会出现在道路上。例如，对于具有交通灯的十车道公路，这个阈值仅仅是每小时8,000辆汽车。与六车道公路相比，交通吞吐率的增加仅是40％，而在高峰时段争取进入莫斯科的这种公路的汽车的数量可能非常大。

还可以建造地上结构如多层立交桥等或地铁，或者还可以在所有放射状公路处建立地下和地上行人交叉部和横向立交桥，以使经过放射状公路的横向交通流通过。在这种情况下，省去了开始停止(交通灯)性能，并且可以使单个车道的不超过每小时800辆汽车的容量增加至每小时3000辆汽车的可能最大值，这通常是对于没有交通灯的道路而言的值。这使得例如六车道公路的最大容量可以增加大约四倍——最多达每小时18,000辆汽车。但是，这不能解决拥挤和交通堵塞，例如，如莫斯科TRR处每天所示出的，交通堵塞和拥挤每天出现若干次，这种情况每天在东京和巴黎的多层立交桥上也出现。

还可以在公路上实施适应性的管理(智能灯)，这已经在世界上很多国家使用。但是，这是无效的并且用很大的代价使交通容量仅增加了10％至20％。

还有其它用于使交通规则化的选择，如横越式立交桥、地下和地上铁路的大量支路、高速有轨电车等，这已经在美国、日本和韩国的若干城市进行了实施。但是，在这些地方高峰时段仍然出现交通堵塞，因为城市和大城镇的居民不愿意放弃使用他们购买的舒适的汽车，并且，由于大量汽车都争取进入相同的公路，所以，超过了公路的汽车通行阈值，从而这些地方不可避免地出现了交通堵塞和拥挤。

在莫斯科，道路和互通立体交叉的建造使他们的长度或车道的数量平均每年增加大约2％，并且，其容量平均增加了相同的量；对于某个时段，适应性管理可以使道路网络的容量增加10％至20％，同时汽车的数量每年增加7％至8％。这表示上述增加道路网络容量的方法明显落后于每年所有车辆总数的增长，这越来越多地不符合规定的方案。可以仅通过使公路的容量快速地增加很多倍而非几个百分点来改善大城市的这种情况。但是，仅仅道路网络的增长的容量不足以全面规则化道路的交通，这是因为即使公路的可能容量很高，如果由于大量原因如修路、事故和离开公路的不足量的出口等，汽车的速度降低至每小时5公里至15公里，则还是可能出现交通堵塞和拥挤。在进入公路的汽车流恒定的情况下的通行速度的降低自动导致了现场实际吞吐量的下降和首先拥挤接着堵塞状况的形成。

因此，需要提供如下条件，在这种条件下，通行的运动不会下降至开始出现拥挤的低值，即通行速度小于每小时30公里。

因此，首先，将主要公路的容量增加至至少大于高峰时段的值的值，并且，接着，恒定地保持汽车的非停止运动，而没有交通流速的快速下降，至少不小于每小时30公里，并且，接着，根据进入这些区域的相邻的入口和离开这些区域的相邻的出口的容量来调节公路网络的所有区域的容量。

在新的公路网络中，大量汽车聚集的大城市及其郊区的交通的规则化仅需要这些属性。如果没有这些属性，则仅可以通过行政方法来解决拥挤和交通堵塞问题。

如以上所示，提出的技术方案满足了这些要求。在使用这种技术方案的情况下，可以更好地沿着径向方向并且快速地解决莫斯科以及其它大城市的拥挤和交通堵塞情况。

一种具有在若干层中沿着竖直方向布置的车道或者具有在若干层之间的交叉部的高架公路网络，其中，该交叉部使得汽车能够在不停止的情况下层到层地行驶，从而使现有车道完全负载，交叉部可以是大量的；该网络使得汽车能够绕过在邻接的车道上或者其它层上的事故点或修路点，从而将拥挤和堵塞的可能性基本降至零。提出的公路网络使得一个道路上每小时能够有最多达3,000辆汽车以每小时30公里至90公里的速度通过。甚至在只有两层可用的最少量的交通层级的情况下，沿着一个方向具有三个车道并且沿着相反的方向具有三个车道的高架双向公路每小时可以通过18,000辆汽车，而非在具有交通灯的普通六车道公路情况下的每小时4,800辆汽车，这相当于使具有交通灯的公路的规则的交通车道的数量几乎增加为原来的四倍或者车行道扩展为原来的四倍。

不仅通过初步改善高架公路网络中的各个区域的容量和通往该区域的相邻入口的容量，而且在特别的情况下，还通过适应性管理——使用通行速度相机和入口灯的完整的系统来限制汽车进入高架公路的速度降至30公里每小时以下的这些区域，实现了自动保持汽车在高架公路网络上以每小时30公里至90公里的速度进行的非停止运动，而没有速度的突然下降。

因此，如果莫斯科的至少16条主要放射状公路上安装有层之间具有交叉部的至少双层高架公路，则他们的总容量可以达到几乎每小时300,000辆汽车，或者每天七百万辆汽车，这是此刻所有16条地面放射状公路的最大容量的四倍。应当注意，如果需要，则很容易通过将层的数量增加至最多达3或4层或者通过在层上添加若干交通车道扩展该层来建造高架公路。也很容易主要使用旋开螺丝操作来拆卸包括标准单元的高架公路，以及将其移动至另外的地方。噪音没有到达封闭式高架公路外部，废气在内部通过种植植物来中和并且没有进入城市的大气，即新的高架公路网络是环境友好的。此外，与传统的地面道路的人行道相比，与外部隔离的车道不受雨雪的影响，具有大约相同的温度范围，并且因此基本上没有被外部环境损坏，即高架公路的寿命比地面公路的寿命长很多倍。此外，高架公路似乎在顶部覆盖了地面公路，从而基本上保护了地面公路的表面不受雨雪的影响。

如果地面公路上方有高架公路，则来自与高架公路网络的这个点相邻的区域的基本上所有机动车都可以“走开”进入到高架公路中，并且，地面公路可以留给货物运输和公共运输。因而，与高架公路的区域相邻的街道和道路被极大地从“走开”进入到高架公路的汽车中释放出来，并且，在其上的运动变得更自由。

具有外部和内部入口/出口的高架公路网络使得汽车能够从高架公路的底部直接到顶部平台或者到其延伸部以停车。在这种情况下，可以在一公里的双层高架公路上停放大约1,000辆汽车，并且可以在从TRR至环路的所有16条放射状高架公路上停放最多达160,000辆汽车，同时一平方米的停车空间的费用小于三千卢布。

如果高架公路网络延伸到城市范围外部大约20km至50km，则实际上任意数量的汽车可以自由且快速地进入或离开莫斯科，在这种情况下每天最多达7百万辆汽车，即不会有快速到达机场、夏季别墅、莫斯科地区城镇和村庄的问题。

至于每小时最多达300,000辆汽车无阻碍地进入16个放射状的高架双层公路的区域的能力，在这种情况下良好地形成的交叉街道网络及其极大的数量完全提供了每小时18,000辆汽车进入每个放射状高架公路的能力。为此，交叉道路和车道的数量分别应当具有最多达每小时18,000辆汽车的容量。在具有交通灯的道路上的一个车道的平均容量为从TRR到环路的高架公路中的10km处的每小时500辆汽车的情况下，仅需要36个相邻的车道(高架公路每侧18个车道)，同时，与放射状公路相邻的街道和道路的数量通常是若干倍或更多。这也适用于出口。甚至在缺少入口和出口点的情况下，仍然可以例如通过在汽车过多的情况下暂时限制汽车进入公路来保持在高架公路上的没有中断的情况下的非停止运动。

为了使得能够绕过城市的中心部分从城市的一端到另一端快速地转移，很有用的是使例如在TRR和小环路上方的至少两个环形高架公路与放射状高架公路交叉。

因为莫斯科具有大约四百万辆注册汽车，并且每天有来自其它城市的大约五十万辆汽车进入该城市，所以，莫斯科的16个区域中的每个区域中，能够在公路上行驶的汽车的最大数量是每天280,000辆，虽然实际上这个数量小若干倍。但是，甚至一条放射状双层高架公路的可能的最大日容量是一半或更大，例如每天大约430,000辆。

因而，在主要放射状地面公路上方安装高架公路可以在未来很多年内在没有拥挤或交通堵塞的情况下解决维持莫斯科及其郊区的高速通行问题，而不管居民可用的数以百万计的汽车。

附图说明

图1示意性地示出了高架公路的环放射状网络。

图2示意性地示出了以直角交叉的高架公路的网络。

图3示意性地示出了以斜角交叉的高架公路的网络。

图4示出了标准路段的第一类型子路段的、高架单向公路的横截面图。

图5以侧视图示出了用于使汽车绕过三层高架道路的一层或更多层进入或退出的进口、交叉部和出口弓形倾斜车道的布置。

图6以侧视图示出了每层上具有两个车道的三层高架单向公路中的车道的布置。

图7示出了具有进口、出口和两个备用车道的双车道单向高架公路的标准路段的下层的一部分。

图8示出了具有外部进口、交叉部和出口的双层高架公路的等距视图。

具体实施方式

层之间具有交叉部的高架公路网络覆盖了城市及其郊区的所有区域，而不管城市的主要公路的布局(环放射状或其它)，如高架公路网络布置在所有交通流都在其上分布并移动的所有主要公路上(图1、图2、图3)。机动车高架公路网络的主要功能在于：与地面公路网络相比，将公路网络的容量阈值增加了若干倍；并且，消除了高架公路中的拥挤和交通堵塞并为机动车的非停止高速运动创造了条件。

高架公路网络的可用性实际上使来自与高架公路网络相邻的区域的所有汽车都能够“走开”进入网络，并且，地面公路可以保留用于货物和公共运输。因而，基本上将与高架公路的区域相邻的街道和道路从“走开”进入高架公路的汽车中释放出来，并且在这些街道和道路上的运动变得更自由。

为了确保从地面公路进入高架公路的汽车的快速及无阻碍运动，特别是在地面公路与高架公路之间以及高架公路之间的交叉点，可以在这些位点安装另外的各种类型的互通立体交叉。

高架公路具有以下设计。

高架公路1在每层上具有两个单向车道。高架公路1包括：支承件2、3；具有车道的车行道，车道为右侧波纹状车道4和左侧单层级车道5(图4、图6)、地面层上的入口段6和出口段7(图4、图7)。这种设计使依次来自高架公路的一层的汽车能够内部重定位至另一层。高架公路1被设计为具有从两层至十层的三维封闭式公路。高架公路的一个车道4具有两个层级，其中这些层级之间具有一层的高度差。这些层级处的车道的纵向/水平段9主要用于汽车的运动以及汽车的到单层级车道5的相邻的车道的重定位。车道的每个竖行中的车道彼此平行(图6)。车道安装在支承件2、3上，并且通过侧壁8与外部空间隔离(图4)。大量的层(从两层至十层)允许在高架公路的建造过程中根据交通流情况来选择所需数量的层，并且，高架公路的高度并且因此层的数量可以根据交通情况的变化而改变。具有使汽车依次从层到层的内部转移的可能性的高架公路车道设计确保了其基本属性——在高架公路1的某些区域中的不受障碍物影响的非停止运动。车道4具有相同的周期性重复的带有平台的波纹状构造。每个竖行中的邻接的车道4、5在波纹状车道4的区域9、10处的每层上连接(图4、图6)；典型路段的层包括：波纹状车道4的具有两个纵向/水平段9、10的车道路段和两个相对于它们倾斜的倾斜转移部分——凹陷/凸出上升部分11和凸出/凹陷下降部分12(图4)以及一段单层级车道5。从高架公路1的下层的下部纵向/水平段13的端部边缘到地面层级处的路基构造有入口段6和出口段7(图7)。图7还示出了用于在各种交通情况下调用的备用车道14。在提供有另外的区域的情况下，高架公路的层的在一个、若干个或所有层上的边缘处的扩展使得不仅能够将这些另外的区域用于车辆交通而且还能够用于停车场。停车场不仅可以布置在高架公路的侧部延伸部处，而且还可以布置在高架公路的上部平台上。

例如，为了避免显著的拥挤，即不大于12％，凸出段和凹陷段的曲率半径应当不小于500米。

高架公路可以沿着机动车道路或铁路的轴线布置，或者可以布置在道路的侧部，并且高架公路可以是独立的线路。

车道的总数量取决于高架公路中的层的数量和层宽。

在纵向方向上，高架公路包括相同的路段。每个路段沿着纵向方向包括四个子路段。

第一类型的奇数子路段是包括道路上方的平行的层的多层结构。每层包括两个连接的水平/纵向段——一个路段10指代波纹状车道4，而沿着长度方向对应于路段10的第二路段指代单层级车道5(图4、图6、图7)。层间距离对于汽车的自由通行而言是足够的，具体地，在机动车立交桥中，层间距离是大约2.5米。第一类型的子路段的长度是大约400米。

第二类型的下一连接的子路段也是每个竖行中的平行的层的结构。从第二类型的子路段开始，每层包括右侧车道4的倾斜转移路段、上升部分11，其中，波纹状车道4与单层级车道5之间具有隔离物(未示出)。层间距离与第一类型的子路段相同。上升部分11的斜度是2°。倾斜转移路段11的边缘在下一层的层级上引出(图4、图6)。具体地，在机动车高架公路中，第二类型的子路段的长度或者车道的每个倾斜转移路段的长度是大约100米。第二类型的子路段的下层与随后的层的不同之处仅在于：典型的单向路段的转移路段下降在道路上并且是入口段6(图4、图6、图7)。出口段7在相反侧的道路上引出(图6、图7)。

第二类型的子路段的剩余部分是左侧单层级车道5的区段。

第三类型的下一奇数连接的子路段类似于第一类型的子路段，其中不同之处在于：在每层处，车道4的水平/纵向段的层级以一层的距离向上偏移，并且，路段9的端部连接至第二类型的子路段的车道的对应的倾斜路段11(图6)。

第四类型的下一子路段类似于第二类型的子路段，其中不同之处在于：在每层处，道路4的转移路段12的倾斜是相反的，并且，倾斜的转移路段12在随后的标准路段的第一类型的子路段的车道4的层级上引出(图6)。

此外，高架公路1由类似的路段构成。

例如，用横截面来描述高架公路1(图4)。用于第一类型的子路段的高架公路1包括如下构架，在横截面中该构架包括：两个竖直支承件2和紧固在竖直支承件2上的横向支承件3。可以是支柱或撑杆的竖直支承件2之间的距离与双车道路基的宽度匹配，即，对于机动车高架公路而言是大约6米。竖直支承件2的高度取决于高架公路中的层的数量和在路基上方的位置。如果高架公路的第一层位于道路上方4米至5米高的位置，则三层高架公路的高度是大约12米。沿着相同高架公路的第一类型的子路段的竖直支承件2之间的距离是大约6米。高架公路1的每层置于紧固在竖直支承件2上的横向支承件3上；横向支承件3的数量对应于层的数量。横向支承件3之间，槽材上放置有路基，并且，路基包括六米长大约一米宽的褶皱状或花边状的金属。道路路面可以包括钢丝网水泥和提供与轮胎的良好抓紧性的其它牢固、轻质材料。

第二类型的子路段包括如下构架，在横截面中该构架包括：两个竖直支承件2和紧固在竖直支承件2上的横向支承件3。对于相同类型的高架公路而言，竖直支承件2之间的距离是大约6米。每对竖直支承件2之间的距离沿着第二类型的路段是6米。立交桥的每层置于紧固在竖直支承件2上的、6米长的横向支承件3上；横向支承件3的数量对应于层的数量。每层上的倾斜车道或转移路段是通过横向桥接支承件3来支承的。横向支承件3上面放置有对于相同类型的高架公路包括六米长大约三米宽的金属的用于车道的路基。横向支承件3安装在相邻的竖直支柱2之间的不同的层级上。

第三类型的子路段的结构类似于第一类型的子路段的结构，其中不同之处在于：横向支承件3处于在第一类型的子路段上方对应于一层的的距离的层级处。

第四类型的子路段的结构类似于第二类型的子路段的结构，其中不同之处在于：车道4的转移路段12的倾斜分别被相反地改变。

如果高架公路的每层延伸以建立停车空间，则可以在高架公路的每侧安装另外的一行竖直支承件和水平支承件(未示出)。

根据操作情况和位置，高架公路1在路基上具有不同设计的入口6和出口7，例如，入口直接从街道车道引出，出口朝着横向方向等。

因而，在除了与路基连接的下层上的车道之外的波纹状车道上行驶的汽车偶然上升至对应于层之间距离的层级，并且接着下降至之前的层级并且从而可以重定位至每层上的单层级车道。如果汽车在单层级车道5上行驶，则汽车可以重定位至波纹状车道4的多个层级中的一个层级，并且接着再次向上或向下到达下一层等。即，汽车可以使用这种重定位来依次从层到层行驶。

例如，如果已经在倾斜的入口6进入右侧车道的下层的纵向/平坦段的汽车继续在其上移动，则汽车将向下来到通往路面车行道的出口7，即汽车将离开高架公路。如果正在右侧车道4的下层的纵向/水平段上移动的汽车重定位至单层级左侧车道5的下一路段并且继续在其上运行，接着向上到达连接至第一类型的子路段的右侧波纹状车道4的下部纵向/水平段10的路段，则汽车可以转移至该路段并且进一步在该路段上运行，汽车在第二类型的子路段11的倾斜的路段11上上升到达第三类型的子路段的车道4的下一上部纵向/水平段9，并且继续在该波纹状车道上运行，或者汽车可以移动至第二层的单层级车道5并且继续在其上运行。汽车也可以从第二层的这个单层级车道移动至下一层级的右侧波纹状车道4的任何相邻下部纵向/水平段10，并且继续在其上行驶，或者再次在波纹状车道的任何上部部分上行驶到达第三层的左侧单层级车道5，等等。类似地，汽车可以向下行进并且离开高架公路。

这也表示：当在高架公路的一个车道上以每小时30公里至90公里的速度行驶、优选地以每小时60公里至90公里之间的速度行驶时，在这个车道处出现某种拥挤(修路、事故等)的情况下，汽车可以预先重定位至这一层或其它层的另一空闲的车道。这确保了高架公路上的运动的连续性而没有形成拥挤或交通堵塞。

除了高架公路中的内部交叉部，对于汽车还使用了外部交叉部，这使例如来自街道的汽车能够立刻快速地进入高架公路的上层以在该层上继续移动或停车。类似地，汽车可以快速地从某层向下移动并且从层到层地移动。后者暗示了在公路上出现高峰负荷的情况下高架道路的整个空间被汽车填充的相对较短的过程。

为此，具有单向交通车道(图5、图6)的高架公路1包括入口段6和出口段7，它们可以是弓形倾斜车道(图5、图8)，并且在优选实施方式中，这些车道的侧部和顶部封闭并且看起来像是三维弯曲的软管(图8)。高架公路1的层可以在外侧通过具有弓形倾斜车道的转移部分15彼此连接(图5、图8)，并且在优选实施方式中，这些车道的侧部和顶部封闭并且类似于弯曲的软管(图8)。

即使高架公路的某些区域中出现障碍物，通过在内部交叉部和外部交叉部能够将汽车转移至相邻车道或高架公路的其它层来提供非停止运动，内部交叉部是由于车道的特定设计和布置而产生的，外部交叉部呈转移软管15的形状，其规则地布置在高架公路1的外侧(图5、图8)。

入口段6和出口段7也规则地布置在高架公路1的侧部(图5、图8)。

根据操作情况和位置，高架公路1在路面车行道上具有不同设计的入口段6和出口段7，例如，入口直接从街道车道引出，出口朝着横向方向等。

为了确保安全运动，可以通过刚性抗冲击结构来保护高架公路的侧面8。

上层覆盖有以大约2.5米的高度布置在高架公路车道上方的刚性平坦结构，汽车可以停泊在其上。

因而，根据发送的与立交桥层上的交通密度有关的信息，汽车可以进入具有最低密度的层并且在畅通单层级车道上以每小时60公里至90公里的速度行驶直到离开高架公路。如果某层处的其中一个车道上或者全部两个车道上出现事故，则汽车可以通过事先转移至通往另一具有正常交通情况的层的转变路段之一来避开事故场所。

优选为从标准轧制金属单元组装的高架公路的设计特征提供了所有其元件的工业产品。因此，所有建造和安装工作、大多数组装和焊接、除了用于竖直支承件的底座的制备，都在高架公路的安装场所完成。高架公路安装在现有公路上方或者任何地面场所上方。如果必需的装备和人员是可用的，则可以优选地使用螺接其部件的技术在3个月内组装高架公路的一个标准路段，在本示例中，1公里长的路段包括四个不同的子路段。对应于十倍的装备和人员，也可以仅在三个月内建造高架公路的十公里的路段。

立交桥设计假定其在各种气候条件下操作。为了免受各种环境因素的影响而封闭所有侧的车道基本上没有损坏，并且可能的在高架公路内部对废气混合物进行过滤使得能够清洁高架公路的环境。噪音和废气几乎没有越出高架公路的空间，这对于市区居民是重要的。

可以将类似的轻质高架公路用于自行车或其它体力驱动的车辆，并且可以将重量级高架公路用于卡车和拖车。

此外，可以组合高架公路；例如，可以在机动车高架公路的侧部安装用于自行车的封闭式路段，这将使骑自行车的人能够在城市及其郊区的高架公路网络上在全年内在相当温暖干燥的环境下安全地运动，而不与汽车和步行者接触。

通过高架公路网络实现的对城市及其郊区的所有区域的覆盖允许将高架公路用于相对较廉价且安全地建造各种交通设施。

Claims (16)

1.一种用于大城市及其郊区的公路网络，所述网络包括高架公路以及互通立体交叉，所述高架公路分布在城市及其郊区的整个领域上并且覆盖布满汽车的城市和郊区的所有区域，所述互通立体交叉在综合的高架公路的网络中位于其交叉口的位置处，其特征在于，

所述高架公路优选地安装在地面公路上方并且包括标准路段，使得能够通过增加或减少层数来改造公路；

所述高架公路用于类似的车辆例如机动车，并且包括至少两层；

所述高架公路在层之间具有交叉部，并且所述高架公路还具有停车场；

所述高架公路通过从道路或街道至所述高架公路的不同层的入口并且通过从所述高架公路至侧部的道路或街道的出口来与相邻的道路网络连接；

与公路相邻的所述道路网络的平均交通吞吐率与所述高架公路的交通吞吐率相适应，并且不超过所述高架公路的交通吞吐率的平均值。

2.根据权利要求1所述的网络，其特征在于，所述高架公路的网络与市区建成的布局、例如环放射状布局重复。

3.根据权利要求1所述的网络，其特征在于，所述网络包括以直角交叉的高架公路。

4.根据权利要求1所述的网络，其特征在于，所述网络包括交叉的高架公路。

5.根据权利要求1所述的网络，其特征在于，在城市范围内通往所述高架公路的所述入口以彼此相距至少500米的距离、根据现有的道路网络来安装。

6.根据权利要求1所述的网络，其特征在于，在城市范围内离开所述高架公路的所述出口以彼此相距至少500米的距离、根据现有的道路网络来安装。

7.根据权利要求1所述的网络，其特征在于，在所述高架公路的上部平台上布置有停车场。

8.根据权利要求1所述的网络，其特征在于，在所述高架公路的每层的延伸部上布置有停车场。

9.根据权利要求1所述的网络，其特征在于，在所述高架公路的每层上设置有至少一个备用车道。

10.根据权利要求1所述的网络，其特征在于，所述地面公路在顶部上由所述高架公路覆盖以保护所述地面公路免受雨雪影响。

11.根据权利要求1所述的网络，其特征在于，所述高架公路释放所述地面公路，以用于卡车和公共运输交通。

12.根据权利要求1所述的网络，其特征在于，呈高架公路形式的所述网络的所有部分通过增加或减少层数是能够改造的，以提供在该城市区域中所必需的交通吞吐率，其中所述高架公路具有由汽车交叉部连接的多个层。

13.根据权利要求1所述的网络，其特征在于，所述高架公路的车道与外部环境隔离。

14.根据权利要求1所述的网络，其特征在于，所述网络的高架公路的层由外部和/或内部汽车交叉部连接。

15.根据权利要求1所述的网络，其特征在于，市区和郊区机动车网络的所述高架公路在侧部具有高架自行车公路。

16.根据权利要求1所述的网络，其特征在于，所述高架公路的网络包括用于建造市区公用事业交通设施的空间。

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