RU2104363C1

RU2104363C1 - Layout of traffic system and method for regulation of transport-passenger traffic flows in megapolice

Info

Publication number: RU2104363C1
Application number: RU95108463A
Authority: RU
Inventors: Иван Петрович Вишнев; Андрей Иванович Вишнев; Константин Константинович Глухарев; Александр Викторович Исаков; Константин Васильевич Фролов
Original assignee: Иван Петрович Вишнев; Андрей Иванович Вишнев; Константин Константинович Глухарев; Александр Викторович Исаков; Константин Васильевич Фролов
Priority date: 1995-05-24
Filing date: 1995-05-24
Publication date: 1998-02-10
Also published as: RU95108463A

Abstract

FIELD: traffic systems in large cities. SUBSTANCE: traffic system of megapolice has motor vehicle, tramway, trolleybus, railway, and metro lines laid for example in radial and circular structural scheme with passing through central part of city. Also included in aforesaid scheme are elevated roads, railway and bus stations, airports. Arranged around megapolice is high-speed circular highway for vehicles with linear electric motors. Basic part of transport-passenger traffic flows is transferred from one terminations to periphery, then over high-speed circular highway and further from periphery to other terminations. Traffic flows from terminations to periphery and from periphery to terminations are effected by general urban transport facilities at average travel speed adopted for urban network of roads. Traffic flow on high-speed circular highway is effected for example by magnetic transport system at travel speed at least twice as high as on urban roads. EFFECT: high efficiency. 2 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к транспортным системам крупных городов-мегаполисов с их пригородами, таких, как Москва, Мехико, Нью-Йорк, Лондон и др. The invention relates to transport systems of large metropolitan cities with their suburbs, such as Moscow, Mexico City, New York, London, etc.

Структура транспортных систем городов-мегаполисов представляет собой единую транспортную систему, состоящую из многих видов транспорта и маршрутов: наземного, подземного, водного и воздушного, включающих метро, автобусы, легковые и грузовые автомобили, трамваи, троллейбусы, железные дороги и аэродромы. Исходя из планировки улиц, а также направления маршрутов движения по ним и трасс метро различают несколько типов транспортных систем мегаполисов: продольно-поперечные, радиальные, кольцевые и древовидные. The structure of the transport systems of megalopolises is a single transport system consisting of many types of transport and routes: land, underground, water and air, including subways, buses, cars and trucks, trams, trolleybuses, railways and airfields. Based on the layout of the streets, as well as the direction of traffic routes along them and metro lines, several types of transport systems of megacities are distinguished: longitudinally-transverse, radial, circular and tree-like.

Известны транспортные системы мегаполисов Лондона, Вашингтона, Филадельфии (фиг.1, 2, 3), принятых за аналоги. Способы регулирования транспортно-пассажирских потоков (потоков транспорта с пассажирами или грузами, т.е. поток участников движения) в них основаны на том, что основную массу потоков перемещают в сторону центральной части города, а при транспортировке на противоположную сторону мегаполиса транспортно-пассажирские потоки направляют также через его центральную часть, где массе потоков придают наибольшую плотность. Known transport systems of the cities of London, Washington, Philadelphia (Fig.1, 2, 3), taken as analogues. The methods for regulating transport and passenger flows (traffic flows with passengers or cargo, i.e. the flow of traffic participants) in them are based on the fact that the bulk of the flows are moved towards the central part of the city, and transport and passenger flows during transportation to the opposite side of the metropolis direct also through its central part, where the mass of streams give the greatest density.

Устройство транспортных систем мегаполисов основано на том, что все основные магистрали, например метро, проходят через центральную часть города, а концы магистралей на окраинах города не замыкаются друг с другом; железнодорожные вокзалы исторически размещают внутри города, а аэродромы расположены за границей города и не связаны между собой и мегаполисом скоростным наземным транспортом. The arrangement of transport systems in megacities is based on the fact that all major highways, such as the metro, pass through the central part of the city, and the ends of the highways on the outskirts of the city do not close together; railway stations are historically located inside the city, and airfields are located outside the city and are not connected to each other and the metropolis by high-speed ground transport.

Недостатками способа и устройства транспортных систем указанных аналогов мегаполисов являются значительная протяженность маршрутов; незамкнутость между дальними концами основных транспортных магистралей; низкая средняя скорость передвижения и большая затрата времени для поездки, например, на противоположную сторону мегаполиса; неравномерная плотность загрузки магистралей потоками; малая загруженность на периферийных участках магистралей, следствием чего является низкая их рентабельность; возникновение явления "часа пик" и однонаправленности пассажиропотока в центр или через центр города, большая плотность пассажиров и транспорта в центральной части, следствием чего являются заторы, пробки и аварии, напрасная трата топлива, загазованность воздуха, опоздания транспорта, пассажиров и поэтому большие экономические потери. The disadvantages of the method and device of the transport systems of these analogues of megacities are the significant length of the routes; openness between the distant ends of the main transport routes; low average speed and a lot of time for travel, for example, to the opposite side of the metropolis; uneven loading density of highways by streams; low congestion in the peripheral sections of highways, which results in their low profitability; the occurrence of the “rush hour” phenomenon and unidirectional passenger traffic to the center or through the city center, a high density of passengers and vehicles in the central part, which results in congestion, traffic jams and accidents, wasted fuel, gas pollution, delays in transport, passengers and therefore large economic losses .

В Японии образуются автомобильные пробки длиной до 60 км. По данным Федерального управления автодорог США [ ] за 20 лет с 1985 до 2005 года потери от пробок и заторов на дорогах возрастут с 1,6 до 2,6 триллиона автомобиле-миль, задержка возрастет с 2,7 миллиардов автомобиле-часов до 11,9 миллиардов, т. е. прогнозируется трехкратный рост существующих задержек транспорта при потере миллиарда долларов в год. В 1983 г. в заторах во время "часов пик" участвовало 54% транспортных средств, в 1987 г. до 65%. При сохранении тенденции к 2005 году почти весь транспорт в "часы пик" будет попадать в заторы. В условиях мегаполиса образовавшийся затор в одном месте немедленно охватывает все виды транспорта на многих маршрутах. Поэтому, чтобы не допустить кризисного состояния транспортных систем в мегаполисах необходимо разработать и предпринять экстренные меры, предупреждающие такие кризисы. In Japan, traffic jams are formed up to 60 km long. According to the US Federal Highway Administration [], over 20 years from 1985 to 2005, traffic jams and congestion losses will increase from 1.6 to 2.6 trillion car-miles, the delay will increase from 2.7 billion car-hours to 11, 9 billion, i.e., a three-fold increase in existing transportation delays is forecasted with a loss of a billion dollars a year. In 1983, 54% of vehicles participated in congestion during rush hours, and in 1987, up to 65%. While maintaining the trend by 2005, almost all transport during peak hours will fall into congestion. In a metropolis, the resulting congestion in one place immediately covers all modes of transport on many routes. Therefore, in order to prevent the crisis state of transport systems in megacities, it is necessary to develop and take emergency measures to prevent such crises.

Известна транспортная система радиально-кольцевого типа (фиг.4) мегаполиса Москва, принятого за прототип. Known transport system of the radial-ring type (figure 4) of the metropolis of Moscow, adopted as a prototype.

Существующий способ регулирования и управления движением транспортно-пассажирских потоков в мегаполисе Москва состоит в том, что транспортно-пассажирские потоки перемещают с номинальной скоростью (30-60 км/ч), что основную массу пассажиров, особенно в "часы пик", делают однонаправленной, перемещают в сторону центральной части города (или, наоборот, к периферии), а при поездке на противоположную сторону мегаполиса потоки пассажиров и транспорта направляют также через его центральную часть; в том, что в центральной части города этим потокам придают наибольшую плотность, в том числе за счет добавления пассажиров из 9-ти железнодорожных вокзалов, расположенных в центре города; в том, что на периферийных концах магистралей их делают минимально загруженными. The existing method of regulating and controlling the movement of transport and passenger flows in the Moscow metropolis is that transport and passenger flows are moved at a nominal speed (30-60 km / h), which makes the bulk of passengers, especially during peak hours, unidirectional, move towards the central part of the city (or, conversely, to the periphery), and when traveling to the opposite side of the metropolis, passenger and transport flows are also directed through its central part; in the fact that in the central part of the city these flows are given the highest density, including by adding passengers from 9 railway stations located in the city center; in that at the peripheral ends of the highways they are made minimally loaded.

Устройство транспортной системы мегаполиса Москва основано на том, что все основные радиальные магистрали, например метро, проходят через центральную часть города, а концы магистралей на окраинах города не смыкаются друг с другом; девять железнодорожных вокзалов вместе с подъездными путями, депо и пакгаузами находятся в центральной части города и отчуждают много ценной земли, а четыре аэропорта расположены на окраине и за периферией города и не связаны между собой и мегаполисом скоростным наземным транспортом. The construction of the transport system of the metropolis Moscow is based on the fact that all the main radial highways, for example the metro, pass through the central part of the city, and the ends of the highways on the outskirts of the city do not interconnect; nine railway stations along with access roads, depots and warehouses are located in the central part of the city and alienate a lot of valuable land, and four airports are located on the outskirts and periphery of the city and are not connected to each other and the metropolis by high-speed ground transport.

Транспортная система города строилась согласно Генпланам Москвы исходя из численности столицы до 5-ти миллионов жителей. Ныне в Москве проживает 10 миллионов человек. 9 железнодорожных вокзалов, исторически оказавшихся в центре города, к обычному городскому пассажиропотоку жителей Москвы, ежедневно прибавляют до 1,5 миллиона пассажиров из почти 3000 поездов, прибывающих в Москву. Еще в 1980 г. столичная ГАИ предупреждала, что пропускная способность центральных улиц на пределе. Неизбежно образование пробок и заторов транспорта. В 1994 г. количество автомобилей в г. Москве увеличилось на 190 тысяч, что в 4 раза больше, чем в каждый предшествующий год. Проектная пропускная способность по Садовому кольцу - 10 тыс. автомашин в сутки. Сейчас одновременно в обоих направлениях ежедневно движется по кольцу более 12 тысяч машин со средней скоростью 12 км в "час пик". The transport system of the city was built according to the General Plans of Moscow based on the number of capital to 5 million inhabitants. Today, 10 million people live in Moscow. 9 railway stations, historically located in the city center, add up to 1.5 million passengers from almost 3,000 trains arriving in Moscow daily to the usual urban passenger flow of Moscow residents. Back in 1980, the metropolitan traffic police warned that the throughput of central streets was at its limit. The formation of traffic jams and traffic jams is inevitable. In 1994, the number of cars in Moscow increased by 190 thousand, which is 4 times more than in every previous year. The design capacity on the Garden Ring is 10 thousand cars per day. Now at the same time in both directions more than 12 thousand cars are moving along the ring at an average speed of 12 km during rush hour.

В течение 8 часов в сутки, с 8 до 11 и с 16 до 20 часов вся транспортная сеть Москвы находится в режиме "часа пик", когда все магистрали города испытывают перегрузки предкризисного характера, особенно в наземных и подземных магистралях центральной части города, где транспортные заторы и пробки сопровождаются напрасной тратой топлива, большим выделением вредных газов, тепла и шума, авариями и опозданием пассажиров. For 8 hours a day, from 8 a.m. to 11 a.m. and from 4 p.m. to 8 p.m., the entire transport network of Moscow is in a "rush hour" mode, when all the city’s highways experience pre-crisis overloads, especially in the ground and underground highways of the central part of the city where congestion and traffic jams are accompanied by waste of fuel, a large emission of harmful gases, heat and noise, accidents and the delay of passengers.

Экологическое состояние Москвы продолжает ухудшаться. Основным источником загрязнения являются выхлопные газы автомобилей. По загазованности из 60 крупных городов Европы Москва находится на 40-ом месте. The environmental condition of Moscow continues to deteriorate. The main source of pollution is car exhaust. According to gas contamination from 60 major European cities, Moscow is in 40th place.

Становится очевидным, что с окончанием "холодной войны" резко возрастает транспортная подвижность населения. Известно, что Москва является идеальным географическим перекрестком для трансконтинентальных авиационных перелетов, например, по маршрутам Европа - Тихоокеанский регион, Северная Америка - Азия через Северный полюс. It becomes obvious that with the end of the Cold War, the transport mobility of the population sharply increases. It is known that Moscow is an ideal geographical crossroads for transcontinental flights, for example, on the routes Europe - Pacific, North America - Asia through the North Pole.

Брюссельская специальная комиссия ЕС и независимо от нее экспертная комиссия консорциума американских фирм пришли к заключению, что аэропорты Внуково, Быково, Домодедово, Шереметьево-1 и Шереметьево-2 находятся в убогом состоянии. Не обеспечивают одновременную работу 2-х взлетно-посадочных полос, не имеют, кроме Домодедова, резервной земли для расширения, не связаны друг с другом и с Москвой скоростным наземным транспортом, что приводит к снижению средней скорости перевозки самолетами между конечными пунктами поездки пассажиров лишь до 150-200 км/ч. Через столичную авиагавань в 1993 году прошло лишь 650 тысяч трансфертных (межконтинентальных, наиболее доходных) пассажиров, против 8,3 миллионов, сделавших пересадку в Амстердаме. The EU Brussels Special Commission and, independently of it, the expert commission of a consortium of American firms have concluded that Vnukovo, Bykovo, Domodedovo, Sheremetyevo-1 and Sheremetyevo-2 airports are in poor condition. They do not provide simultaneous operation of 2 runways, do not have, except for Domodedov, reserve land for expansion, are not connected with each other and with Moscow by high-speed ground transport, which leads to a decrease in the average speed of transportation of passengers between the terminal points of travel only to 150-200 km / h. In the capital’s air harbor in 1993, only 650 thousand transfer (intercontinental, most profitable) passengers passed, compared to 8.3 million that made a change in Amsterdam.

Необходимо принятие таких мер, чтобы все аэропорты Москвы работали как взлетные полосы единой авиагавани столицы. Для этого необходимо обеспечить их высокоскоростной наземной транспортной системой, способной перевозить пассажиров между аэропортами и любой точкой мегаполиса за 20-30 мин. It is necessary to take such measures so that all Moscow airports operate as runways of the capital’s united air harbor. For this, it is necessary to provide them with a high-speed ground transportation system, capable of transporting passengers between airports and any point of the metropolis in 20-30 minutes.

Недостатками известного способа и устройства транспортной системы мегаполиса Москвы являются
значительная протяженность маршрутов;
густая сеть магистралей и чрезмерная сосредоточенность перекрестков транспортной сети в центральной части города;
преимущественная однонаправленность пассажиропотоков на транспортных магистралях в центре города, особенно в "часы пик";
высокая насыщенность транспортными экипажами перекрестков транспортных магистралей в центре города;
сосредоточение всех 9-ти железнодорожных вокзалов вблизи центра города-мегаполиса с их громадной сетью подъездных путей и дорог, складских хозяйств и депо;
чрезмерная перегрузка пассажиропотоками и транспортными потоками наземных и подземных магистралей и перекрестков в центре города;
слабая загруженность и низкая рентабельность периферийных участков магистралей по мере продвижения от центра города вследствие преимущественной однонаправленности пассажиропотоков к центру;
создание заторов, пробок и аварий в метро, на эскалаторах и на улицах, особенно в центральной части города;
низкая средняя скорость перемещения пассажиров и транспорта;
экологическая загрязненность города средствами городского транспорта, особенно в центре за счет выделения отработанных газов, тепла, шума и взвинченного темпа жизни горожан;
незамкнутость между дальними концами основных радиальных транспортных магистралей;
отсутствие скоростной наземной транспортной связи между аэропортами и мегаполисом.The disadvantages of the known method and device of the transport system of the metropolis of Moscow are
significant length of routes;
a dense network of highways and excessive concentration of intersections of the transport network in the central part of the city;
predominant unidirectional passenger traffic on highways in the city center, especially during peak hours;
high saturation with transport crews of intersections of highways in the city center;
the concentration of all 9 railway stations near the center of the megalopolis city with their huge network of access roads and roads, storage facilities and depots;
excessive overloading by passenger and traffic flows of land and underground highways and intersections in the city center;
poor congestion and low profitability of the peripheral sections of highways as you move from the city center due to the predominant unidirectional passenger traffic to the center;
creating traffic jams, traffic jams and accidents in the subway, on escalators and on the streets, especially in the central part of the city;
low average speed of movement of passengers and vehicles;
environmental pollution of the city by means of urban transport, especially in the center due to the emission of exhaust gases, heat, noise and the inflated pace of life of citizens;
openness between the distant ends of the main radial transport routes;
lack of high-speed ground transportation between airports and the metropolis.

Ожидается, что к 2000 году транспортные системы мегаполисов войдут в полосу кризисов по причине развития автомобильного, самолетного и железнодорожного транспортов. Поэтому для недопущения таких кризисов, связанных с пробками и заторами, необходимо разработать и принять экстренные меры, предупреждающие такие кризисы. By 2000, transport systems of megacities are expected to enter a period of crises due to the development of road, plane and rail transport. Therefore, in order to prevent such crises associated with traffic jams and congestion, it is necessary to develop and take emergency measures to prevent such crises.

Известно изобретение магнитной дороги JP, AI N 59-6122 1984 г., принятое за прототип. По бортам экипажа вертикально расположены сверхпроводящие магниты, служащие одновременно как для создания тяги, так и для левитации экипажа. Вдоль вертикальной поверхности путевого полотна U-образной формы расположены статорные обмотки обычного линейного синхронного электродвигателя, а на горизонтальной поверхности полотна уложены 2 шины-кабеля с постоянным током. Такая система позволяет осуществлять левитацию экипажа при большой скорости. Однако она обладает и крупными следующими недостатками:
не обеспечивает достаточной устойчивости от бокового рыскания экипажа;
при взаимодействии со структурой линейного двигателя сверхпроводящие магниты экипажа не защищены от колебаний тока и магнитных потоков, приводящих к энергетическим потерям и даже деградации в сверхпроводниках;
нуждается в дополнительных магнитах и приборах для регулирования бокового направления движения поезда и в повышении подъемной силы;
не обеспечивает достаточно высокой удельной грузоподъемности и значительной высоты левитации экипажа (клиренса более 100 мм) и совсем не обеспечивает левитацию при нулевой скорости на стоянке.Known invention of the magnetic road JP, AI N 59-6122 1984, adopted as a prototype. Superconducting magnets are vertically located on the sides of the crew, serving both to create traction and to levitate the crew. Stator windings of a conventional linear synchronous electric motor are located along the vertical surface of the U-shaped track, and 2 DC bus cables are laid on the horizontal surface of the track. Such a system allows the crew to levitate at high speed. However, it also has the following major disadvantages:
does not provide sufficient resistance to crew lateral yaw;
when interacting with the structure of a linear motor, the superconducting magnets of the crew are not protected from fluctuations in current and magnetic fluxes, leading to energy losses and even degradation in superconductors;
needs additional magnets and devices to regulate the lateral direction of train movement and to increase the lifting force;
it does not provide a sufficiently high specific carrying capacity and a significant height of crew levitation (clearance greater than 100 mm) and does not at all provide levitation at zero speed in the parking lot.

Известен патент США 3854412, 1974 г., в котором разработаны устройства для изменения (перевода) направления движущегося экипажа с электромагнитным подвесом и тягой. Устройство состоит из неподвижных проводящих пластин, уложенных на плоской напольной части путевого полотна и перемещающихся вверх и вниз проводящих пластин с механическими приводами, вмонтированными в две (левую и правую) стационарные вертикальные стенки путевого полотна. Known US patent 3854412, 1974, which developed a device for changing (translating) the direction of a moving crew with electromagnetic suspension and traction. The device consists of fixed conductive plates laid on the flat floor of the track and moving up and down conductive plates with mechanical drives mounted in two (left and right) stationary vertical walls of the track.

Недостаток такого устройства состоит в том, что оно не обеспечивает надежной и устойчивой стабилизации направления движения на переводном участке пути при высоких скоростях движения, поскольку стабилизация на перекрестке дорог обеспечивается лишь с одного борта экипажа. The disadvantage of this device is that it does not provide reliable and stable stabilization of the direction of travel on the translated section of the track at high speeds, since stabilization at the intersection of roads is provided only from one side of the crew.

Технический результат, цель (задача) данного изобретения состоит в ликвидации указанных выше недостатков, в предотвращении и ликвидации кризисных перегрузок магистралей (заторов и пробок), в разгрузке центральной части города от излишних транспортно-пассажирских потоков, в создании равномерных потоков по всему ареалу мегаполиса, в разработке нового способа регулирования транспортно-пассажирских потоков, в разработке новой конструкции (устройства) транспортной системы мегаполиса, в создании единой авиагавани столицы, в повышении средней скорости и безопасности пассажиропотоков и в повышении технических, энергетических, экологических и экономических показателей всей транспортной системы мегаполиса. The technical result, the goal (task) of this invention is to eliminate the above disadvantages, to prevent and eliminate crisis overloads of highways (congestion and traffic jams), to unload the central part of the city from excessive transport and passenger flows, to create uniform flows throughout the metropolis area, in the development of a new method for regulating transport and passenger flows, in the development of a new design (device) of the transport system of the metropolis, in the creation of a unified airborne harbor in the capital, in increasing the environment her speed and passenger safety and improving the technical, energy, environmental and economic performance of the entire metropolitan transportation system.

Известно, что для борьбы с заторами транспорта существует два радикальных решения: либо бесконечное расширение дорожной сети, что в условиях города требует значительных реконструкций и капиталовложений, либо создание принципиально новых транспортных систем. It is known that to combat traffic congestion there are two radical solutions: either the endless expansion of the road network, which in the conditions of the city requires significant reconstructions and investments, or the creation of fundamentally new transport systems.

Поставленная цель достигается за счет того, что к существующей транспортной системе мегаполиса добавляется, не нарушая и не реконструируя всех ранее созданных магистралей, новая оригинальная окружная высокоскоростная пассажирская и транспортная магистраль, например, магнитного типа с определенной высокой скоростью и определенным устройством транспортной системы, благодаря чему приобретаются новые свойства регулирования и устройства единой транспортной системы мегаполиса. This goal is achieved due to the fact that the new original district high-speed passenger and transport highway, for example, of a magnetic type with a certain high speed and a specific device of the transport system, is added to the existing megalopolis transport system without changing or reconstructing all previously created highways, due to which new regulatory properties and the device of a unified transport system of a megalopolis are acquired.

Новый способ регулирования транспортно-пассажирских потоков осуществляется благодаря устройству транспортной системы мегаполиса. Способ заключается в том, что большую массу пассажиров и транспорта направляют от центральной части города к периферии на высокоскоростную окружную магнитную магистраль, где увеличивают скорость пассажиропотока до такой величины (но не менее двух раз большую, чем по радиальным внутригородским маршрутам), что время поездки пассажиров и транспорта на противоположный конец города благодаря устройству окружной высокоскоростной дороги сокращают до величины меньшей, чем время поездки через центр мегаполиса. При этом необходимая скорость движения по окружной дороге, величина пассажиропотока и рентабельность ее зависят от расстояния последней от центра мегаполиса и от устройства транспортной системы. A new way of regulating passenger-and-passenger flows is carried out thanks to the arrangement of the megalopolis transport system. The method consists in the fact that a large mass of passengers and vehicles are sent from the central part of the city to the periphery to a high-speed district magnetic highway, where the speed of passenger flow is increased to such a value (but not less than two times greater than on radial intra-city routes) that the travel time of passengers and transport to the opposite end of the city due to the arrangement of the district high-speed road is reduced to a value less than the travel time through the center of the metropolis. At the same time, the necessary speed on a ring road, the amount of passenger traffic and its profitability depend on the distance of the latter from the center of the metropolis and on the structure of the transport system.

Предлагаемый способ строго соответствует требованиям изобретения по наличию действия над материальным объектом - транспортно-пассажирским потоком, потоком транспортных средств с пассажирами, порядку выполнения действий и условию осуществления действий - использованию устройства. The proposed method strictly complies with the requirements of the invention regarding the presence of an action on a material object - a transport-passenger stream, a stream of vehicles with passengers, the order of the actions and the condition for the actions - the use of the device.

Поставленная цель достигается еще и устройством (конструкцией) транспортной системы. Вокруг мегаполиса по его внешней границе укладывают на эстакадных опорах высокоскоростную наземную, например, магнитную дорогу на таком расстоянии от центра города и с таким количеством остановок и расстояниями между станциями, что обеспечивается скорость перевозки до 5-6 раз больше, чем на других магистралях транспортной системы города. На окружную высокоскоростную дорогу выводят из центральной части города железнодорожные вокзалы и конечные станции радиальных линий метро, тем самым связывая последние друг с другом, например, эскалаторами. К станциям высокоскоростной окружной дороги примыкают высокоскоростные (магнитные) дороги, идущие от каждого аэропорта, что связывает их друг с другом и с мегаполисом в единую транспортную систему, а разрозненные аэропорты превращают в единую авиагавань, в которой каждый ныне существующий аэродром является взлетно-посадочной полосой авиагавани. This goal is also achieved by the device (design) of the transport system. Around the metropolis along its outer border, high-speed ground, for example, a magnetic road is laid on trestle supports at such a distance from the city center and with so many stops and distances between stations that the speed of transportation is up to 5-6 times more than on other highways of the transport system cities. Railway stations and terminal stations of metro radial lines are taken out from the central part of the city to the high-speed ring road, thereby connecting the latter with each other, for example, with escalators. High-speed (magnetic) roads running from each airport adjoin the high-speed ring road stations, which connects them with each other and with the megalopolis into a single transport system, and separate airports turn into a single air harbor, in which every existing airfield is a runway air harbor.

Поставленная цель достигается еще и тем, что конструктивно высокоскоростная окружная дорога состоит из пристанционных и двух проходных кольцевых дорог, на ней нет перекрестков, светофоров, а в дальнейшем и машинистов-водителей, а управление движением осуществляют автоматически. This goal is also achieved by the fact that a constructively high-speed ring road consists of a station and two ring roads, there are no intersections, traffic lights, and subsequently driver drivers, and traffic control is automatic.

Поставленная цель достигается еще и тем, что на магнитной дороге используются экипажи, к сверхпроводящим магнитам которых со стороны путевой структуры жестко прикрепляют короткозамкнутые резистивные контуры, а на вертикальных и горизонтальных плоскостях полотна дороги против всех с.п. магнитов с контурами укладывают по два кабеля с постоянным током противоположного направления. Кроме того, конструкция окружной высокоскоростной магнитной дороги (ОВСМД) предусматривает одновременное движение в одном направлении по однопутной дороге двух типов поездов, отличающихся разными скоростями: с экспресс и обычной крейсерной скоростью. Для этого поезда первого типа, имеющие экспресс скорость, останавливаются на меньшем количестве станций, обгоняя поезда второго типа. При этом поезда второго типа останавливаются на каждой станции, а для осуществления их обгона поездами экспресс они заходят на пристанционные участки пути, для чего разработаны специальные магнитонаправляющие стрелочные переводы - устройства для изменения направления движущихся магнитных поездов, отличающиеся тем, что на горизонтальной напольной части переводного устройства уложена одна дополнительная пара токопроводящих шин-кабелей, а на вертикальных выдвижных и стационарных поверхностях переводного устройства уложены по паре токопроводящих шин-кабелей и обмоточные контуры линейного электродвигателя. This goal is also achieved by the fact that crews are used on the magnetic road, to the superconducting magnets of which short-circuited resistive circuits are rigidly attached to the track structure, and on the vertical and horizontal planes of the roadway against all the roads magnets with circuits are laid in two cables with direct current in the opposite direction. In addition, the design of the High-Speed Circular Magnetic Road (OVSMD) provides for the simultaneous movement in one direction on a single-track road of two types of trains that differ in different speeds: with express and ordinary cruising speed. For this, trains of the first type having express speed stop at a smaller number of stations, overtaking trains of the second type. At the same time, trains of the second type stop at each station, and to overtake them by express trains, they go to the station sections of the track, for which special magnetically guiding turnouts are developed - devices for changing the direction of moving magnetic trains, characterized in that on the horizontal floor of the transfer device one additional pair of conductive bus cables is laid, and on the vertical retractable and stationary surfaces of the transfer device, a pair of oprovodyaschih cables tires and winding contours of the linear motor.

Предлагаемые способ и устройство для регулирования перевозки пассажиропотоков транспортной системы мегаполиса представлены на фиг.5, где изображена новая единая транспортная система мегаполиса г. Москвы в составе: двухпутной окружной высокоскоростной магнитной дороги (ОВСМД) и отходящих от нее магнитных дорог к аэропортам, а также существующая система метрополитена, и расположенные на новых местах 9 железнодорожных вокзалов (указаны также вокзалы на существующих местах в центральной части города) и подходящие к городу железные и автомобильные дороги, а также 4 аэропорта. Магнитная дорога эстакадного типа уложена на четырех-шести метровых опорах. Конструктивно ОВСМД состоит из пристанционных и двух проходных кольцевых дорог для прямого и обратного движения в каждом направлении двух типов экипажей-поездов с экспресс и крейсерской скоростями. Она не пересекает в одной плоскости ни одну наземную трассу существующей транспортной системы города, не имеет светофоров, по ней бесшумно левитируют экипажи. Управление движением может осуществляться из единого автоматического компьютерного центра. При прохождении по кольцевой магнитной дороге поезда с экспресс скоростью, например, между аэропортами поезда с крейсерской скоростью будут находиться на пристанционных участках дороги заблокированными и смогут выходить на проходную кольцевую дорогу только после прохождения экспресс поезда. Высокая, в 5-6 раз больше чем у других видов городского транспорта, скорость передвижения пассажиров на магнитной дороге обеспечивается за счет высокой скорости линейного электромагнитного двигателя, небольшого количества станций-остановок и за счет большой длины пролетов между станциями (10 - 50 км) и отсутствия светофоров и перекрестков, а также за счет гарантированной безопасности движения и отсутствия на ней пробок и заторов. На окружной магнитной дороге расположены выведенные из центра города железнодорожные и автомобильные вокзалы и конечные станции метро, которые соединяются с ней с помощью эскалаторов. Каждая станция ОВСМД является центром районного транспорта, пассажирский поток в котором для ОВСМД формируют все другие виды транспорта района. The proposed method and device for regulating the transportation of passenger flows of the megalopolis transport system is presented in Fig. 5, which shows the new unified transport metropolis of the city of Moscow consisting of: a double-track district high-speed magnetic road (OVSMD) and magnetic roads leaving from it to airports, as well as the existing one subway system, and 9 railway stations located in new places (also indicated are stations in existing places in the central part of the city) and iron and railway vehicles suitable for the city plentiful roads, as well as 4 airports. The flyover type magnetic road is laid on four to six meter supports. Structurally, the CFMD consists of station and two ring roads for direct and reverse movement in each direction of two types of train crews with express and cruising speeds. It does not cross in one plane a single ground track of the existing transport system of the city, has no traffic lights, the crews levitate silently along it. Motion control can be carried out from a single automatic computer center. When passing along a ring magnetic road, trains with express speed, for example, between airports, trains with cruising speed will be blocked on the station sections of the road and will be able to go to the through ring road only after passing the express train. High, 5-6 times more than other types of urban transport, the speed of movement of passengers on a magnetic road is ensured by the high speed of the linear electromagnetic motor, a small number of stopping stations and due to the long span between stations (10-50 km) and lack of traffic lights and intersections, as well as due to guaranteed traffic safety and the absence of traffic jams and congestion on it. On the circular magnetic road there are railway and automobile stations and metro terminals that are withdrawn from the city center and are connected to it by escalators. Each station is a center of district transport, the passenger flow in which all other modes of transport of the district form for the center.

Основная задача способа и устройства окружной ОВСМД состоит в сборе на своих станциях пассажиров метро, вокзалов и других транспортных магистралей города, в формировании, регулировании и перевозке их с большой скоростью в любую противоположную наиболее удаленную точку мегаполиса. Пассажиры аэропортов в любую точку ОВСМД или в другой аэропорт, например из Домодедова в Шереметьево (≈ 100 км), могут перевозиться без пересадки за 15-25 мин. The main objective of the method and device of the district police department is to collect at its stations passengers of the metro, stations and other city highways, to form, regulate and transport them at high speed to any opposite most distant point in the metropolis. Airport passengers to any point of the CFMD or to another airport, for example, from Domodedovo to Sheremetyevo (≈ 100 km), can be transported without change in 15-25 minutes.

Нами обследованы транспортные системы Лондона, Токио, Берлина, Вены и Москвы, проанализированы также системы Нью-Йорка, Вашингтона и Филадельфии. Благодаря новому устройству транспортной системы города удается осуществить новый способ регулирования транспортных пассажиропотоков в транспортной системе мегаполиса. We examined the transport systems of London, Tokyo, Berlin, Vienna and Moscow, also analyzed the systems of New York, Washington and Philadelphia. Thanks to the new device of the city’s transport system, it is possible to implement a new method of regulating passenger traffic in the transport system of a metropolis.

Новизна предлагаемого устройства состоит в том, что на периферии, на определенном удалении от центра, строится окружная дорога со скоростью перемещения пассажиров, в несколько раз большей, чем на остальных маршрутах города. Предлагается и новое устройство конкретной магнитной дороги. Благодаря такому устройству транспортной системы оказывается возможным осуществить новый способ регулирования - реверсирование транспортно-пассажирских потоков - направлять основную массу пассажиропотоков города от центра к периферии на окружную высокоскоростную дорогу, где благодаря высокой скорости пассажиры достигают своей конечной цели поездки, затрачивая значительно меньше времени, чем если бы они ехали по более короткому (по расстоянию) маршруту через центральную часть города, как это делается во всех ранее существующих способах и устройствах транспортных систем мегаполисов. Так, например, в мегаполисах Лондон и Филадельфия для поездки на противоположный конец города в метро ныне тратится более 2 ч. При осуществлении данного способа и устройства это время сократится до 20-30 мин. The novelty of the proposed device lies in the fact that at the periphery, at a certain distance from the center, a ring road is being built with the speed of movement of passengers, several times greater than on other routes of the city. A new device for a specific magnetic road is also proposed. Thanks to this arrangement of the transport system, it is possible to implement a new regulation method - reversing the passenger-and-passenger flows - to direct the bulk of the city’s passenger flows from the center to the periphery to the high-speed ring road, where due to the high speed, passengers reach their final destination, spending much less time than if they would travel along a shorter (in distance) route through the central part of the city, as is done in all previously existing ways bach and devices of transport systems of megacities. So, for example, in the cities of London and Philadelphia, more than 2 hours are now spent on the subway to the opposite end of the city. When implementing this method and device, this time will be reduced to 20-30 minutes.

Применение предлагаемых способа и устройств для его осуществления приводит к естественному саморегулируемому изменению направления движения основной массы транспортно-пассажирских потоков, особенно в "часы пик", в сторону от центра города к периферийной высокоскоростной окружной дороге и, как следствие этого, к сокращению в центре города количества наземных и подземных транспортных экипажей, а значит и ликвидации или резкому уменьшению вероятности возникновения заторов, пробок и аварий на всех маршрутах транспортной системы мегаполиса. The application of the proposed method and devices for its implementation leads to a natural self-regulatory change in the direction of movement of the bulk of the transport and passenger flows, especially during peak hours, away from the city center to the peripheral high-speed ring road and, as a result, to a reduction in the city center the number of ground and underground transport crews, and therefore elimination or a sharp decrease in the likelihood of congestion, traffic jams and accidents on all routes of the megalopolis transport system sa.

На фиг.6 показано устройство магнитной дороги. Она состоит из транспортного экипажа 1 и путевого полотна 2,3 с электромагнитной структурой. Основой магнитного подвешивания и тяги экипажа служат сверхпроводящие силовые магниты 4. Обмотка силовых магнитов 4 заключена в криостаты с криогенной вакуумнослоистой суперизоляцией и охлаждается жидким гелием. Каждый сверхпроводящий магнит снабжен короткозамкнутым резистивным (несверхпроводящим) контуром 5, который располагают так, что он жестко закреплен между плоскостью сверхпроводящего магнита и взаимодействующей с ним электромагнитной структурой путевого полотна дороги. Путевое полотно 2, 3, покоящееся на столбах-опорах (на эстакаде), имеет корытообразную форму U. На горизонтальной плоскости ее 3 уложено по две пары линейных кабелей 6, запитанные постоянным током. На каждой вертикальной боковой поверхности 2 закреплены обмотки линейного тягового двигателя и обмотки направления 7, а также два токонесущих кабеля 8, запитываемые противоположно направленным током. Figure 6 shows the device of the magnetic road. It consists of a transport crew 1 and track 2,3 with an electromagnetic structure. The basis of the magnetic suspension and thrust of the crew are superconducting power magnets 4. The winding of the power magnets 4 is enclosed in cryostats with cryogenic vacuum-layered superinsulation and is cooled with liquid helium. Each superconducting magnet is equipped with a short-circuited resistive (non-superconducting) circuit 5, which is positioned so that it is rigidly fixed between the plane of the superconducting magnet and the electromagnetic structure of the track of the road interacting with it. The track 2, 3, resting on pillars-supports (on the overpass), has a trough U shape. On the horizontal plane of it 3, two pairs of linear cables 6 are laid, powered by direct current. On each vertical side surface 2, windings of the linear traction motor and windings of direction 7 are fixed, as well as two current-carrying cables 8, powered by an oppositely directed current.

Устройство действует следующим образом. На стоянке захолаживают сверхпроводящие магниты 4, запитывают их обмотки током одного направления и переводят в режим замороженного тока (отключают от сети и закорачивают). Затем подают ток по кабелям 6 и 8. В результате электромагнитного взаимодействия кабелей 6, 8 с магнитами 4 экипаж поднимается (всплывает) в магнитном поле и устанавливается равноудаленно от вертикальных стенок полотна. Затем подают ток в обмотки статора линейного двигателя 7, в результате чего экипаж начинает поступательное движение. Короткозамкнутые резистивные контуры при этом воспринимают и сглаживают электромагнитные и токовые возмущения, обеспечивая демпфирование магнитных и механических возмущений в с.п. обмотках. Такое устройство обладает рядом преимуществ. The device operates as follows. In the parking lot, the superconducting magnets 4 are cooled, their windings are energized with a current of one direction and transferred to the frozen current mode (disconnected from the network and short-circuited). Then, current is supplied via cables 6 and 8. As a result of electromagnetic interaction of cables 6, 8 with magnets 4, the crew rises (pops up) in a magnetic field and is installed equidistant from the vertical walls of the canvas. Then, current is supplied to the stator windings of the linear motor 7, as a result of which the crew begins to translate. Short-circuited resistive circuits at the same time perceive and smooth out electromagnetic and current disturbances, providing damping of magnetic and mechanical disturbances in the sp. windings. Such a device has several advantages.

1. Меньшие (до 2 раз) удельные энергетические затраты, чем при электромагнитном и электродинамическом магнитном принципе. 1. Lower (up to 2 times) specific energy costs than with the electromagnetic and electrodynamic magnetic principle.

2. Придает экипажу полную пространственную асимптотически устойчивую самостабилизацию при движении и на стоянке без применения специальных средств автоматики. 2. Gives the crew full spatial asymptotically stable self-stabilization during movement and in the parking lot without the use of special automation equipment.

3. Обеспечивает высокую левитацию (до 300 мм) и экологическую бесшумность (менее 70 дБ). 3. Provides high levitation (up to 300 mm) and environmental noiselessness (less than 70 dB).

На фиг. 7 показано устройство переводного участка U-образной магнитной дороги, которое позволяет изменить направление движения экипажа с магнитным подвесом и тягой и отводить экипаж от основной магистрали 9 на пристанционный путь 10. Участок имеет плоскую напольную часть пути 3 и четыре вертикальных стенки полотна 2, 11, 12 и 13, по две для каждого направления движения, две из которых 2 и 11 наружные сделаны стационарными, а две другие 12 и 13 подвижные могут по направляющим подниматься выше напольной части 3 или опускаться ниже ее, для чего снабжены электромагнитными или гидравлическими подъемниками 14. На всей длине внутренних поверхностей вертикальных стенок 2, 11, 12 и 13 закреплены обмоточные контуры 7, 15 с продольными кабелями (не показаны) линейного двигателя тяги и направления, а по всей длине напольной части 3 переводного участка уложены два комплекта продольных кабелей 6 и 17 для создания магнитного подвеса. Здесь же предусмотрены два комплекта спаренных переключателей 18, исполнительные электрокатушки которых 19 сблокированы и приводятся в действие дистанционно по команде-сигналу с движущегося экипажа, для чего при изменении направления движения, например, с основной магистрали 9 на пристанционный путь 10 по команде-сигналу электромагнитные (или гидравлические) подъемники 14 опускают вертикальную стенку 6 ниже напольной части 3 и поднимают вертикальную стенку 12 вместе с электрическими системами, закрепленными на них. Одновременно по команде-сигналу срабатывает электрокатушка 19 и переключатели 18 отключают ток в обмоточных контурах и кабелях магнитного подвеса 7 и 6 и подают в обмотки линейного двигателя и кабели 15 и 17. В результате движущийся экипаж изменяет направление своего движения с магистрали 9 на пристанционный путь 10. In FIG. 7 shows the device of the translated section of the U-shaped magnetic road, which allows you to change the direction of movement of the crew with magnetic suspension and traction and divert the crew from the main highway 9 to the substation path 10. The section has a flat floor part of the path 3 and four vertical walls of the canvas 2, 11, 12 and 13, two for each direction of movement, two of which 2 and 11 external are made stationary, and the other two 12 and 13 movable can rise above the floor part 3 along the guides or fall below it, for which they are equipped with an electric by means of hydraulic or hydraulic lifts 14. Winding circuits 7, 15 with longitudinal cables (not shown) of the linear traction motor and direction are fixed along the entire length of the inner surfaces of the vertical walls 2, 11, 12, and 13, and two are laid along the entire length of the floor part 3 of the transfer section a set of longitudinal cables 6 and 17 for creating a magnetic suspension. Here, two sets of paired switches 18 are provided, the actuating coils of which 19 are interlocked and are remotely activated by a command signal from a moving crew, for which, when changing the direction of movement, for example, from the main highway 9 to the substation path 10 by electromagnetic signal command ( or hydraulic) lifts 14 lower the vertical wall 6 below the floor portion 3 and raise the vertical wall 12 together with the electrical systems attached to them. At the same time, an electric coil 19 is triggered by a command signal and the switches 18 turn off the current in the winding circuits and cables of the magnetic suspension 7 and 6 and feed the windings of the linear motor and cables 15 and 17. As a result, the moving crew changes its direction of travel from line 9 to the substation path 10 .

Способ и устройство по изобретению позволяют получить следующие технические результаты и преимущества. The method and device according to the invention allows to obtain the following technical results and advantages.

1. Естественным образом саморегулируются пассажирские и транспортные потоки, разгружается центральная часть города от излишних пассажиропотоков и транспорта без затрат на реконструкцию исторических зданий и магистралей города. 1. Naturally, passenger and traffic flows self-regulate, the central part of the city is unloaded from excessive passenger flows and transport without the cost of reconstructing historical buildings and highways of the city.

2. Ликвидируются или резко снижаются пробки, заторы и кризисные явления на транспорте, а также однонаправленность пассажиропотоков в "часы пик". 2. Traffic congestion, traffic congestion and crisis phenomena are eliminated or sharply reduced, as well as unidirectional passenger traffic during peak hours.

3. Освобождается значительная площадь дорогостоящей земли в центральной части города благодаря выводу железнодорожных вокзалов, дорог, пакгаузов и депо. 3. A significant area of expensive land in the central part of the city is freed up due to the withdrawal of railway stations, roads, warehouses and depots.

4. Увеличивается загруженность и возрастает рентабельность периферийных участков транспортных магистралей. Делается более равномерной по городу плотность пассажиропотоков, увеличивается средняя скорость городского транспорта, упрощается система магистралей и сокращается время поездок пассажиров, особенно по длительным маршрутам. 4. The workload is increasing and the profitability of the peripheral sections of the transport routes is increasing. The density of passenger traffic is becoming more uniform throughout the city, the average speed of urban transport is increasing, the system of highways is simplified and the travel time of passengers is reduced, especially on long routes.

5. Аэропорты объединяются в единую авиагавань столицы, повышается эффективность аэропортов, возрастает средняя скорость перевозки самолетами между конечными пунктами поездки пассажиров за счет создания высокоскоростной наземной транспортной связи между аэропортами и мегаполисом
6. Предлагаемое устройство магнитной дороги обеспечивает асимптотически устойчивую стабилизацию экипажей при любых скоростях движения и на стоянке без привлечения дополнительных средств автоматики и обладает энергетической и экологической эффективностью.5. Airports are combined into a single airborne harbor in the capital, the efficiency of airports is increasing, and the average speed of transportation by air between the final points of travel of passengers is increasing due to the creation of high-speed land transport links between airports and the metropolis
6. The proposed device of the magnetic road provides asymptotically stable stabilization of the crews at any speed and in the parking lot without involving additional automation equipment and has energy and environmental efficiency.

7. Предложенное устройство окружной магнитной дороги без перекрестков, светофоров и конструкция магнитонаправляющих стрелочных переводов позволяют обеспечить одновременное движение по однопутной дороге в одинаковом направлении поездов с различными экспресс и крейсерскими скоростями и осуществить автоматическое управление движением из единого компьютерного центра. 7. The proposed arrangement of a circular magnetic road without intersections, traffic lights and the design of magnetically guiding turnouts allow for simultaneous movement along a single-track road in the same direction of trains with different express and cruising speeds and automatic control of traffic from a single computer center.

8. Увеличивается энергетическая и экологическая эффективность всей транспортной системы мегаполиса. 8. The energy and environmental efficiency of the entire transport system of the metropolis is increasing.

9. Предлагаемые способ и устройство регулирования транспортной системы города актуальны для многих мегаполисов и столиц мира. 9. The proposed method and device for regulating the transport system of the city are relevant for many megacities and capitals of the world.

Научно-техническим обоснованием предлагаемого способа и устройств и ожидаемого эффекта могут служить разработанная авторами теория, полученные результаты расчетов и эффекты выполненных поисковых экспериментов. The scientific and technical substantiation of the proposed method and devices and the expected effect can serve as the theory developed by the authors, the obtained calculation results and the effects of the performed search experiments.

Заявителями выполнен и проанализирован патентный поиск свыше 200 существующих изобретений за 20 последних лет Японии, США, Англии, Франции, ФРГ, СССР и России. Анализ их показывает, что данное изобретение удовлетворяет требованиям действующего законодательства по "новизне", "научно-техническому уровню" и "промышленной применимости". The applicants have completed and analyzed a patent search of over 200 existing inventions over the last 20 years of Japan, the USA, England, France, Germany, the USSR and Russia. An analysis of them shows that this invention meets the requirements of the current legislation on "novelty", "scientific and technological level" and "industrial applicability".

Claims

1. The device of the transport system of the metropolis, containing automobile, tram, trolleybus, railway and metro lines, laid, for example, along a radial-ring structure with passage through the central part of the city, overpass magnetic roads, railway and automobile stations, airports, and on magnetic stationary windings of a linear electric motor are placed on the vertical surfaces of the U-shaped track, and on the horizontal surface of the sheet one pair of current transformers is placed driving tires in the longitudinal direction, while the movable superconducting magnets of the engine are mounted vertically along the sides of the crew (carriage), characterized in that one of the roads, for example magnetic, is made in the form of a high-speed district with two oncoming paths along the border of the metropolis and has transfer sections made with the possibility of providing traffic at different speeds, while the stations of the district high-speed magnetic road are adjacent: magnetic roads departing from the airports of the metropolis, end stations of radial metro lines, railway and automobile stations, moreover, additional superconducting magnets are horizontally mounted on the carriage, and on each vertical surface of the U-shaped sheet of the magnetic road a pair is laid, and on the horizontal surface of the sheet are two pairs of conductive buses, all pairs of conductive tires laid so that a direct current of the opposite direction passes through each neighboring bus, and short-circuited resistive circuits are rigidly connected to all superconducting magnets ry, facing one of its plane to the corresponding superconducting magnet, and the other to the track.

2. A method for controlling transport and passenger flows in a metropolis, in which flows are moved between end points located on opposite sides of the center, characterized in that the bulk of the flows are moved from one end point to the periphery, then along the high-speed district highway, and then from the periphery to to other end points, while from the end points to the periphery and from the periphery to the end points, the flows are moved using city-wide vehicles from the average speed for urban routes Strongly displacement and speed of the circumferential line, for example via magnetic transport system, with a speed not less than twice the average slopes for inner-moving speed.