Brevet FR2200407A1 — publié le 19740419

La présente invention est relative à un carrefour comprenant une zone centrale non accessible à la circulation, une zone de circulation en sens unique s'étendant autour de cette zone centrale, une série de signaux et de feux de signalisation pour régler la circulation t des moyens de commande pour la synchroiisation de ces signaux. Les carrefours existants, y compris les voies d' accès et de sortie des autoroutes existants jusqu'à présent présentent divers inconvénients, aussi bien du point de vue de la sécurité que du pcint de vue économique. Ainsi par exemple, les voies d'accès et de sortie d'autoroutes exigent des virages de longueur considérable associés à de fortes pentes et occupent dos surfaces très grandes, ce qui pose donc O" problèmes d'expropriation. De Plus1 dans le cas ou le carrefour existant ne répond plus aux exigences de la circulation crcissante, il est très dif- ficile de les adapter. Le but de la présente invention consiste essentiel- lement à remédier aux inconvénients précités. A cet égard, suivant l'invention, la zone centrale présente l'allure d'un quadrilatère, à chacun des sommets duquel aboutit une voie de circulation à sens unique, chacune de ces voies se divisant, en amont du carrefour, en deux zones séparées, s'étendant extérieurement au quadrilatère, l'une à becté de l'autre, suivant la direction de la circulation et le long diun des côtés dudit quadrilatère, une des zones étant destinée à la circulation ne changeant pas de direction au carrefour et s'étendant à l'extérieur de la voie par rapport à la zone centrale, l'autre zone de la voie étant destinée à la circulation changeant de direction au carrefour et étant située le plus proche du quadrilatère pour former une courbe autour de ce dernier à partir du sommet d'extrémité du côté longé par ladite voie de manière à s'écarter de la zone centrale et à se superposer graduellement à la voie pour la circulation ne changeant pas de direction au carrefour de la voie s'étendant extérieurement le long du côté suivant du quadri latère partant du sommet susdit, des feux de signalisation étant prévus à l'entrée du carrefour pour chacune des zones des voies aboutissant à ce dernier devant la voie croisant la voie en cause en amont de la zone centrale par rapport à cette dernière et également avant l'endroit où la zone pour la circulation ne changeant pas de direction traverse la zone pour la circulation changeant de direction de la voie aboutissant au carrefour et situé après la zone centrale par rapport à la voie considérée, les feux prévus sur les voies s'étendant le long des côtés opposés du quadrilatère indiquant simultanément l'interdiction de passage ou l'au torlsation de passage pendant que les feux des voies s'éten- dant le long des deux autres côtés opposés du quadrilatère donnent chaque fois et simultanément l'indication inverse à celle des feux des voies citées en premier lieu. Le système des feux de signalisation est donc très simple, étant donné que des feux sont simplement prévus à chacune des voies devant les croisements avec deux des autres voies du carrefour. D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après, à titre d' exemple non limitatif, de plusieurs formes de réalisation de l'objet de l'invention avec référence aux dessins annexés ces formes de réalisation sont données à titre de simple exemple et ne limitent pas l'invention,- dans les différentes fi gurus, les memes chiffres de référence désignent des éléments analogues ou identiques. La figure 1 est une vue schématique et en plan d'une forme de réalisation relativement simple de l'invention. La figure 2 est une vue schématique en plan d'une deuxième forme de réalisation de l'objet de l'invention. La figure 3 est une vue schématique en plan d'une troisième forme de réalisation de l'invention. La figure 4 est une vue schématique en plan d'une quatrième forme de réalisation de l'objet de l'invention. La figure 5 concerne une réalisation concrète de la forme de réalisation montrée à la figure 4. La figure 1 montre un carrefour comprenant une zone centrale 2, non accessible à la circulation, une zone de circulation en sens unique s'étendant autour de cette zone centrale ou le sens de circulation a été indiqué par les flèches 9, une série de feux de signalisation 21 à 29, et des moyens de commande pour la synchronisation de ces feux, ces moyens n'étant pas représentés, étant donné qu'ils peuvent etre considérés comme connus en soi. La zone centrale 2 présente l'allure d'un quadrilatère à chacun des sommets duquel aboutissent des voies de circulation à sens unique, à savoir les voies 3 à 6. Chacune de ces voies se divisent, en amont du carrefour, en deux zones 50 et 51, séparées l'une de l'autre. Ces deux zones 50 et 51 s'étendent extérieurement au quadrilatère 2, l'une à côté de l'autre, suivant la direction de la circulation et le long d'un des côtés dudit quadrilatère. La zone 51 est destinée à la circulation ne changeant pas de direction au carrefour et s'étend à l'extérieur de la voie par rapport à la zone centrale. La zone 50 est destinée à la circulation changeant de direction au carrefour et est située plus proche du quadrilatère pour former une courbe 52 autour de ce dernier à partir du sommet 53 du côté 54 du quadrilatère 2 longé par ladite voie de manière à s'écarter de la zone centrale 2 et à se superposer graduellement à la voie pour la circulation ne changeant pas de direction au carrefour de la voie s'étendant extérieurement le long du côté suivant du quadrilatère partant du sommet susdit 53. I1 s'agit par exemple de la zone 50 de la voie 5 qui se superpose graduellement sur la zone 51 de la voie 6. Le meme raisonnement est, bien entendu, également valable pour les autres voies. Dans la forme de réalisation montrée à la figure 1, les voies 3 et 5 forment en fait la mgme route qui s'étend de part et d'autre du carrefour. I1 en est de meme pour les voies 4 et 6 qui forment une route croisant la route désignée par les références 3 et 5. Chaque voie se scinde en deux de part et d'autre d'une zone de séparation 35, s'étendant à l'entrée du carrefour. Ainsi, les voies qui aboutissent à ce dernier seront toutes à circulation en sens unique. D'autres avantages de la présence de ces zones de séparation seront données encore ci-après. Pour chacune des voies aboutissant au carrefour sont prévus des feux de signalisation devant la voie croisant la voie en cause. Ainsi, la branche de droite de la voie 5 présente, devant le croisement avec la branche de gauche de la voie 5 des feux de signalisation 23 et 26 et devant la branche de droite de cette voie 6 des feux de signalisation 27, De la même façon, la branche de droite de la voie 4 présente des feux de signalisation 22 et 26 respectivement au croisement avec la branche de droite de la voie 3 et le croisement avec la branche de droite de la voie 5. Il en est de même pour les voies 3 et 6. Les feux de signalisation des voies s'étendant le long du côté opposé du quadrilatère indiquent simultanément l'interdiction de passage ou l'autorisation de passage pendant que les feux des voies s 'étendant le long des deux autres côtés opposés du quadrilatère 2 donnent chaque fois et simultanément l'indication inverse à celle des feux des voies citées en premier lieu. Par exemple, les feux 22, 26, 24 et 28 sont simultanément au rouge lorsque les feux 21, 29, 23 et 27 sont au vert et inversément. Chacune des branches des voies 3 à 6 pour la circulation arrivant au carrefour, c'est-à-dire les branches de droite par rapport aux zones de séparation 35, sont conçues de manière à permettre de prévoir au moins une bande de rou lement distincte pour chacune des trois directions de circulation possibles, à savoir une déviation à gauche après la zone centrale 2, une déviation à droite au carrefour ou simplement la traversée du carrefour sans changement de direction. Avantageusement, chaque direction sera indiquée, a une distance suffisante avant d'arriver au carrefour, sur les différentes bandes de roulement afin de permettre un triage aisé de la circulation avant d'atteindre le carrefour. Les moyens qui peuvent être utilisés à cet égard sont examines en détail en rapport avec la figure 5. Si le trafic est relativement important sur la voie qui sera suivie par les véhicules tournant à droite, il peut être utile de prévoir une zone de séparation 15 permettant ainsi le raccordement plus facile à la voie suivie par la circulation tournant à droite. Eventuellement des feux de signalisation 40 à 43 peuvent être prévus sur les bandes 36 à 39 séparées des voies 3 à 6 pour la circulation déviant vers la droite, ces feux fonctionnant alors en synchronisme avec les feux respectivement 21 à 24. Une autre caractéristique importante du carrefour suivant l'invention montrée à la figure 1 est que Aes branches des voies 3 à 6, aboutissant au carrefour, sont élargies de préférence plus que du double de la largeur initiale aussi bien sur une certaine distance avant d'atteindre le carrefour que sur le carrefour même et sur une certaine distance de la branche pour la circulation quittant le carrefour de la voie s'étendant du côté opposé du carrefour pour atteindre graduellement la largeur normale de la voie quittant le carrefour. Ceci favorise la répartition de la circulation au carrefour me, grâce à cet élargissement important qui permet une augmentation du débit des véhicules quittant le carrefour. Ainsi pratiquement tout risque d'embouteillage au carrefour même est évité. Du point de vue pratique, la circulation au carrevour se déroule comme suit Prenons la circulation de la voie 5 se dirigeant vers le carrefour encore avant d'arriver à la zone de séparation 35 ; si la circulation est intense, les véhicules diminueront de vitesse et arrives dans l'élargissement de la branche longeant le côté gauche de la zone de séparation 35, il seront dans la possibilité de se placer sur les bandes dè roulement correspondantes à la direction désirée. Ainsi les véhicules devant tourner à gauche se placeront sur les bandes de gauche prévues à cette fin et, lorsque les feux 23 et 27 serontau vert, les véhicules pourront directement se placer au feu 28 dans les bandes de roulement de la voie 6 destinées à la circulation se dirigeant vers la voie 4.Ceci présente dont le grand avantage que, grâce à la présence de la zone de séparation 35 entre les branches de la voie 3 aboutissant au carrefour, une surface importante d'attente est prévue devant les feux 28 n'encombrant pas la circulation venant de la voie 5 et se dirigeant directement vers la voie 3, en utilisant la zone de droite 51 de la voie 5. Avant que les feux 28 et 24 passent au vert, les feux 23 et 27 se mettent au rouge de manière à permettre le passage de la circulation des voies 4 et 6 et par conséquent des véhicules provenant de la voie 5 et attendant devant le feu 28, afin de pouvoir prendre la voie 4. Pour obtenir les avantages du carrefour suivant l'invention, il est donc indispensable que les zones 50 et 51 soient bien séparées et que les surfaces d'attente soient suffisamment grandes. I1 peut être utile que par exemple les feux 23 se mettent au rouge quelques secondes avant les feux 27, afin d'éviter que des véhicules soient jarretés par les feux 27. Un raisonnement analogue peut etre tenu pour la circulation arrivant au carrefour par les voies 3,4 ou 6, tant donné que la disposition pour ces voies est sensiblement la même que celle pour la voie 5. La figure 2 concerne un carrefour qui diffère par rapport à celui montré à la figure 1 par le fait qu'un viaduc est prévu au-dessus de la zone centrale 2 et des voies 3 à 5, réunissant les voies 4 et 6 et formant donc un passage direct au-dessus du carrefour. Dans ce cas, en pratique, les zones extérieures 51 ?es voies 4 et 6 ne servent qu'à la circulation venant des voies 3 et 5 et désirant emprunter respectivement les voies 6 et 4, ou encore les transports lourds ne pouvant pas utiliser le viaduc et lorsque le viaduc est bloqué. Dans la figure 3, ce viaduc a été désigné par la référence 55. Avantageusement, les voies 4 et 5 peuvent former avec le viaduc 55 une autoroute. Ainsi les branches des voies 4 et 6 s'étendant entre les deux extrémités du viaduc de part et d'autre de celui-ci et d'une zone de séparation 35, pour aboutir au carrefour le long des côtés de la zone centrale parallèles au viaduc 55, constituent des voies d'accès et de sortie de l'autoroute permettant de rejoindre, soit la voie 3, soit la voie 5. I1 va bien entendu de soi que, dans certains cas, le viaduc 55 peut être remplacé par un tunnel s'étendant suivant la même direction en-dessous du carrefour. La figure 3 concerne une forme de réalisation permettant de résoudre sensiblement le même problème de circulation que la- forme de réalisation donnée à la figure 2, et dans laquelle en fait les niveaux ont été inversés c'est-à-dire le passage direct a lieu au niveau le plus bas et les changements de direction autour de la zone centrale 2 et les voies 3 et 5 qui forment une route secondaire se croisant à un niveau plus élevé. Cette solution est surtout utile si le passage direct formé par exemple par une autoroute 55 s'étend entre deux talus. Dans ce cas, il y a deux viaducs 60 et 61 qui s'étendent entre les deux talus au-dessus de l'autoroute pour rejoindre les deux branches à sens unique de chaque voie 3 et 5. Des branches de largeur décroissantes à partir du carrefour formant les voies d'accès et de sortie inclinées de l'autoroute et portant les références 62 à 65, s' étendent entre cette dernière et les extrémités des viaducs 60 et 61 pour etre réunies deux par deux par des portions de routes 58 et 59 s'étendant au-dessus desdits talus de part et d'autre de l'autoroute. La zone centrale 2 est donc dans ce cas délimitée entre les viaducs 60 et 61 et lesdites portions 58 et 59. La figure 4 concerne une quatrième forme de réali sation d'un carrefour qui est essentiellement destiné au croisement de deux routes à circulation très intense, par exemple le croisement de deux autoroutes. Dans cette forme de réalisation, un viaduc 55, comme dans la forme de réalisation de la figure 3, relie directement les voies 4 et 6 au-dessus de la zone centrale 2. De plus, un tunnel 56 est prévu pour relier directement les voies 3 et 5. Bes autres caractéristiques correspondent à celles des formes de réalisation représentées aux figures 1 et 2. La figure 5 montre, à plus grande échelle, des détails d'exécution de la forme de réalisation de la figure 4 pour un carrefour au croisement de deux autoroutes présentant chacune trois bandes de circulation dans les deux sens. Les côtés des zones de séparation 35 qui délimitent le carrefour mesurent environ 70 mètres, chaque zone de circulation 50 et 51 des voies 3 à 6 comprennent 7 bandes de roulement, ce qui donne pour la largeur totale du carrefour 8 bandes de roulement dont 21 s'étendent-en dehors de la surface délimitée par le côté susdit des zones de séparation 35. Ceci ramone la longueur d'un côté du carrefour complet à environ 150 mètres, ce qui correspond à une surface d'environ 2 hectares et demi. Si on ajoute à cette superficie celle des branches des voies 3-à 6 s'étendant de part et d'autre des zones de sé séparation et la superficie des zones de séparation même, on arri à à un total d'environ 6 à 7 hectares. Les-carrefours existants actuellement pour une circulation de même importance couvrent une surface totale d'envi ron 20 hectares et même 30 hectares dans le cas d'un carrefour en feuille de trèfle. Suivant des données officielles, lors d'une satura rion complète, environ 1.600 véhicules passent par heure par bande de roulement, c'est-à-dire 4.800 pour une voie à trois bandes de roulement, ce qui correspond à 80 véhicules par minu te. Egalement suivant des données officielles, sept véhicules passent un feu vert pour une durée d'environ 18,4 secondés. A cela, il y a lieu d'ajouter 10 secondes pour la dis tance à parcourir le long de la zone centrale 2. Ceci forme donc ensemble 28,4 secondés. Donc, sur cette bande de roulement, environ 49 véhicules par 30 secondes peuvent tourner vers la gauche. Si le trafic dans la direction de gauche est très important, il est possible d'emprunter par exemple deux bandes de roulement de la zone 51, ce qui ramène le nombre de véhicules à 63 par 30 secondes. Donc 63 des 80 véhicules qui peuvent arriver en 1 minute au carrefour peuvent tourner à gauche sans risque d'encombrement, ce qui assure donc une grande marge de sécurité. Sur ès surfaces d'attente ayant une longueur d'environ 70 mètre, il y a environ place pour 70 véhicules sur les 7 bandes de roulement, donc également une grande marge de sécurité. Comme déjà signalé ci-dessus, en rapport avec la première forme de réalisation montrée à la figure 1, déjà avant d'atteindre le carrefour, chacune des bandes de roulement est identifiée par un signe spécial, par exemple un chiffre inscrit sur la bande de roulement et sur les panneaux de signalisation indiquant la direction vers laquelle la bande portant une indication particulière même. Par exemple, le chiffre est peint sur les bandes de roulement de même direction, comme montré à la figure 5. Etant donné qu'il y a trois directions, à savoir vers la gauche, tout droit et vers la droite, les différentes bandes porteront les numéros 1, 2 et 3. Ces mêmes numéros seront repris sur les panneaux de signalisation sur lesquels seront dessinés schématiquement les diférentes bandes, des flèches indiquant la direction vers laquelle elles mènent, en même temps que leur destination.Ceci exclut donc toute erreur possible. De plus, avant d'accéder au carrefour, devant les premiers feux de signalisation de chaque branche de droite, des voies 3 à 6 sont dessinées, sur chaque bande de roulement, le nombre de véhicules pouvant, par bande, occuper la surface d'attente lorsqu'ils tournent à gauche. Ainsi une répartition convenable des véhicules aura lieu sur chaque surface d'attente ce qui facilitera le passage, aux feux de signalisation, des véhicules ayant tourné à gauche et évitera des encombrements avec des véhicules venant d'une autre direction. Les virages au carrefour peuvent être réalisés de manière à donner toute la sécurité ; ils ne sont d'ailleurs formes que par un très petit arc de cercle. Le tunnel peut présente une zone centrale libre ce qui permet l'accès des services d'ordre ou d'ambulance. De même, sur le viaduc, une bande de roulement supplémentaire destiné à ce service peut également être prévue. I1 est lien entendu que l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisations décrites et que bien des variantes peuvent être envisagées sans sortir du cadre du présent brevet. C'est ainsi que toutes les combinaisons possibles de tunnels et de viaducs montrées aux figures peuvent être envisagées. Par exemple, un viaduc passant au-dessus d'un carrefour peut être constitué de deux portions de viaduc s'étendant au-dessus des zones 50 et 51 des voies passant en-dessous du viaduc, ces portions étant alors reliées par une portion de route s'étendant sur une élévation prévue dans la zone centrale 2 de manière à ce qu'aucune dénivellation ne se présente entre les cieux portions de viaduc. Par ailleurs, dans certains cas, les coins dudit quadrilatère peuvent être sensiblement arrondis. REVENDICATIONS I.- Carrefour comprenant une zone centrale non accessible à la circulation, une zone de circulation en sens unique s'étendant autour de cette zone centrale, une série de signaux lumineux pour régler la circulation et des moyens de commande pour la synchronisation de ces signaux, caractérisé en ce que la zone centrale présente 1' allure d'un quadrilatère, à chacun des sommets duquel aboutit une voie de circulation à sens unique, chacune de ces voies se divisant, en amont du carrefour , en deux zones séparées, s' étendant extérieurement au quadrilatère, l'une à côté de l'autre, suivant la direction de la circulation,et le long d'un des côtés dudit quadrilatère, une des zones étant destinée à la circulation ne changeant pas de direction au carrefour et s'étendant à l'extérieur de la voie par rapport à la zone centrale, l'autre zone de la voie étant destinée à la circulation changeant de direction au carrefour et étant située le plus proche du quadrilatère pour former une courbe autour de ce dernier à partir du sommet d'extrémité du côté longé par ladite voie de manière à s'écarter de la zone centrale et à se superposer graduellement à la voie pour la circulation ne changeant pas de direction au carrefour de la voie, s'étendant extérieurement le long du côté suivant du quadrilatère partant du sommet susdit, des feux de signalisation étant prévus à l'entrée du carrefour pour chacune des zones des voies aboutissant à ce dernier devant la voie croisant la voie en cause en amont de la zone centrale par rapport à cette dernière et également avant l'endroit où la zone pour la circulation ne changeant pas de direction traverse la zone pour la circulation changeant de direction de la voie aboutissant au carrefour et situé après la zone centrale par rapport à la voie considérée, les feux prévus sur les voies s'étendant le long des côtés opposés du quadrilatère indiquant simultanément i'in- terdiction de passage ou l'autorisation de passage pendant qUe les feux des voies s'étendant le long des deux autres côtés opposés du quadrilatère donnent chaque fois et simultanément l'indication inverse à celle des feux des voies citées en premier lieu. 2. Carrefour suivant la revendication précédente caractérisé en ce qu'au moins un passage direct est prévu entre deux endroits situés de part et d'autre du carrefour, passage s'étendant à un niveau différent par rapport audit carrefour. 3. Carrefour suivant la revendication précédente caractérisé en ce que le passage direct est formé par un viaduc s'étendant entre lesdits endroits, au-dessus de la zone centrale et les voies qui croisent ce passage. 4. Carrefour suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le passage direct est formé par un tunnel s'étendant entre les deux endroits susdits, en-dessous de la zone centrale et les voies qui croisent ce passage. 5. Carrefour suivant la revendication 2, ca caractérisé en ce que le carrefour est constitué d'un ensemble de deux viaducs réunissant deux talus et de deux chemins de liaison étendant sur ces talus entre les extrémités des viaducs aboutissant au mème talus délimitant un quadrilatère déterminant la zciie centrale susdite1 ces viaducs et portions de route faisant partie des quatre voies susdites, le passage direct précité s'e- tendant en-dessous du quadrilatère susdit entre les deux talus. 6. Carrefour suivant la revendication 2, ca ractérisé en ce qu'il comprend deux passages directs se croisant à des niveaux différents l'un par rapport à l'autre et par rapport à la zone centrale. 7. Carrefour suivant l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que des chemins de liaison sont prévus entre les endroits susdits des passages directs et les voies susdites, se croisant au carrefour, de manière à permettre d'accéder audit ou de quitter ledit passage. 8. Carrefour suivant la revendication précédente, caractérisé en ce que le passage direct fait partie d'une autoroute, tandis que les voies susdites, se croisant à un niveau différent de ce passage, constituent les voies d'accès et de sortie de l'autoroute. 9. Carrefour suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacune des voies comprend avant d'atteindre la zone centrale au moins une bande de roulement distincte pour chacune des trois directions de circulation possibles. 10. Carrefour suivant la revendication précédente caractérisé en ce que chacune des bandes susdites est identifiée, avant d'arriver à la zone centrale, par un signe spécial, par exemple, un chiffre inscrit sur la bande de roulement et sur les panneaux de signalisation, en fonction de la direction vers laquelle elles mènent. 11. Carrefour suivant la revendication précédente, caractérisé en ce que la zone de chacune des voies faisant partie du carrefour destinée à la circulation changeant de direction présente, sur la partie s'étendant en amont des premiers feux de signalisation, des indications en ce qui concerne le nombre maximum de véhicules pouvant prendre place sjr chacune des bandes de roulement de cette route lorsque le feu de signalisation pour la zone en cause est au rouge1 ce nombre étant fonction de la longueur du cbté du quadrilatère déterminant la surface d 'attente au carrefour de la voie considérée. 12. Carrefour suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il présente,en regard de chacun des côtés du quadrilatère, sur la zone de circulation extérieure de chacune des voies du carrefour, une surface d'attente pour les véhicules changeant de direction et venant de la zone intérieure de la voie aboutissant par une partie courbée dans ladite zone extérieure, cette surface se prolongeant jusqu'en regard de la zone intérieure susdite et jusqu'a la zone extérieure destinée à la circulation ne changeant pas de direction de la voie présentant la zone intérieure susdite. 13. Carrefour suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les voies pour la circulation arrivant du carrefour sont élargies devant et sur le carrefour, en augmentant le nombre des bandes de roulement, cet élargissement étant maintenu sur une partie dechacunedesvoies pcurls circulation quittant le carrefour et correspondant au moins au double de la largeur normale des voies.