WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 |

На правах рукописи

Тарарыков Алексей Вячеславович

ОЦЕНКА ДОРОЖНЫХ УСЛОВИЙ ДЛЯ ОБОСНОВАНИЯ ТРЕБОВАНИЙ К УСТАНОВКЕ ОГРАЖДЕНИЙ И ВЫБОРУ ОТКОСОВ НАСЫПИ
ДВУХПОЛОСНЫХ ЛЕСОВОЗНЫХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

05.21.01 – Технология и машины лесозаготовок

и лесного хозяйства

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Воронеж – 2009

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Воронежская государственная лесотехническая академия» (ГОУ ВПО «ВГЛТА»)

Научный руководитель доктор технических наук, Заслуженный работник высшей школы РФ,
профессор Курьянов Виктор Кузьмич

Научный консультант доктор технических наук, доцент

Рябова Ольга Викторовна

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Бондарев Борис Александрович

доктор технических наук, профессор

Подольский Владислав Петрович

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный университет леса»

Защита диссертации состоится 24 апреля 2009 г. в 1000 час на заседании диссертационного совета Д 212.034.02 при ГОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия» (394613, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8, аудитория 240)

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия».

Автореферат разослан 18 марта 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Скрыпников А.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Главными принципами ведения лесного хозяйства и лесной промышленности в настоящее время является обеспечение многоцелевого, рационального, непрерывного, не истощительного использования лесов для удовлетворения потребностей общества в лесах и лесных ресурсах. При этом важная роль принадлежит лесотранспорту и автомобильным дорогам, которые в значительной мере определяют экономическую доступность лесов и лесных ресурсов на лесных участках и возможность эффективного освоения лесов.

На смену федеральной целевой программе (ФЦП) «Модернизация транспортной системы России (2002-2010 годы)» придет ФЦП «Развитие транспортной системы России (2010-2015 годы)», утвержденная в 2008 г. постановлением Правительства РФ. Особенности стратегического плана преобразования сети автомобильных дорог, включая и дороги лесного комплекса, состоят уже не в модернизации, а в развитии транспортной системы. Это означает более глубокие и объемные преобразования на основе создания эффективной инфраструктуры транспортного комплекса, повышения его конкурентоспособности, обеспечения безопасности и доступности для населения. В последние годы многое сделано для внедрения современных технологий, совершенствования нормативно-правового регулирования, обеспечения безопасности дорожного движения. Подготовлены документы для перехода на финансирование содержания и ремонта дорог по утвержденным нормативам денежных затрат. Тем не менее, многие задачи по совершенствованию сети автомобильных дорог страны, в том числе и лесного комплекса, не были решены. Предстоит принять ряд мер по переустройству и ликвидации проблемных участков, мест концентрации дорожно-транспортных происшествий (ДТП), реконструировать отдельные участки, находящиеся в неудовлетворительном состоянии, обустроить дороги современными барьерными ограждениями и др.

На некоторых дорогах интенсивность движения в 1,3-3,0 раза превышает допустимую для данной категории дороги, средняя скорость движения снизилась до 35…40 км/ч, число ДТП растет непрерывно.

В России число погибших в ДТП в пересчете на численность автомобильного парка и автомобилей на 1 км пробега в 5-10 раз больше, чем в странах Европы.

Результаты анализа ситуации на дорогах России с позиций «кто вовлечен в ДТП, где оно произошло и когда», свидетельствуют о постоянно растущем числе погибших и пострадавших. Число опрокидываний и наездов на препятствия составляет более 25 % общего количества ДТП, причем в 4-5-м опрокидывании и в каждом 6-м наезде имеются погибшие и практически во всех ДТП – раненные водители и пассажиры. Поэтому особую актуальность приобретают мероприятия, направленные на стабилизацию числа происшествий и их тяжесть.

К этим мероприятиям относятся: обустройство дороги современными ограждениями; устройство земляного полотна с пологими откосами (крутизна 1:3…1:6). Но их реализация требует значительных единовременных и текущих материальных и денежных затрат.

Поэтому вопрос о целесообразности обустройства дороги ограждениями или устройства пологих откосов земляного полотна следует решать на основе технико-экономических расчётов с позиций системного подхода.

Цель и задачи исследования. Разработка метода обустройства дороги ограждениями или устройства пологих откосов земляного полотна, компьютеризация сбора, обработки данных и информирование о состоянии дорог с учётом конкретных условий и метеорологического обеспечения, определение границ экономической эффективности применения мероприятий стала целью настоящей работы.

Исходя из поставленной цели, в диссертации решаются следующие основные задачи:

1. Обоснование необходимости решения комплекса взаимосвязанных задач проектирования и строительства ограждений или пологих откосов земляного полотна. Описание структуры переменных условий, для которых следует установить, что эффективнее – установка ограждений или эксплуатация дороги без них (на примере двухполосных автомобильных дорог лесного комплекса).

2. Разработка методики оценки дорожных условий для обоснования требований к установке ограждений и выбору крутизны откосов насыпи двухполосных автомобильных дорог.

3. Формирование и исследование закономерностей изменения зазоров безопасности от скорости движения и типа автомобилей, транспортно-эксплуатационных характеристик дороги, места расположения ограждений.

4. Разработка моделей технико-экономической оптимизации установки ограждений и выбору крутизны откосов насыпи двухполосных автомобильных дорог.

5. Разработка рекомендаций по оценке дорожных условий для обоснования требований к установке ограждений и выбору крутизны откосов насыпи.

Объектом исследования являются территориально-распределенные транспортно-производственные системы лесопромышленного комплекса и технологии их функционирования.

Предметом исследования являются математические модели, методы и алгоритмы поиска оптимальных конструктивных и планировочных решений.

Методы исследования. Теоретической и методологической основой исследования являются методы: системного анализа, формализации и имитационного моделирования процессов взаимодействия автомобилей с дорогой, современные стандарты и методы строительства и эксплуатации дорог.

Исследование строительных и эксплуатационных процессов автомобильных дорог, построение математических моделей и разработка соответствующих оптимизационных задач проводится с использованием математического программирования, оптимизации и исследования операций, теории алгоритмов и структур данных.

Научная новизна результатов заключается в разработке комплексного подхода к оценке дорожных условий для обоснования требований к ограждениям в современных условиях с целью повышения экономической эффективности принимаемых решений.

К числу важнейших результатов диссертации, обладающих научной новизной, относятся следующие:

1. Проведен системный анализ предметной области и выполнено формальное описание проблемы устройства ограждений или пологих откосов насыпи, позволяющие в перспективе стабилизировать число происшествий на двухполосных автомобильных дорогах и их тяжесть.

2. Разработана методика оценки дорожных условий для обоснований требований к установке ограждений и выбору крутизны откосов насыпи, позволяющая оценить конструктивные и планировочные решения при разработке наиболее активных мероприятий по стабилизации числа ДТП и их тяжести.

3. Сформулирована постановка задачи для решения планировочных и конструктивных решений, предложен алгоритм поиска оптимальных решений изменения зазоров безопасности, позволяющие разрабатывать мероприятия по организации и повышению безопасности дорожного движения.

4. Разработана модель технико-экономической оптимизации установки ограждений и выбору откосов насыпи двухполосных автомобильных дорог, позволяющая определять граничные условия эффективности устройства пологих откосов земляного полотна или установки барьерных ограждений.

5. Сформулированы рекомендации по оценке дорожных условий для обоснования требований к установке барьерных ограждений и выбору крутизны откосов насыпи, позволяющие реализовать мероприятия по улучшению безопасности на эксплуатируемых дорогах.

Практическая значимость и реализация результатов работы. Предложенные методика, модели и программные продукты для оценки дорожных условий при обосновании требований к установке ограждений и выбору крутизны откосов насыпи, практическое апробирование расчётного аппарата и применение собранных и систематизированных исходных данных как на стадии проектных работ, так и при реализации мероприятий по улучшению безопасности на эксплуатируемых дорогах позволяют считать основную цель диссертационной работы достигнутой.

Полученные результаты внедрены в центре Дорожно-мостового проектирования «Магистраль» (г. Воронеж), ОАО «ВоронежГипродорНИИ», в учебном процессе курсовых и дипломных проектов студентов, отражены в отчётах кафедры транспорта леса и инженерной геодезии ГОУ ВПО «ВГЛТА».

Научные положения, выносимые на защиту:

  • принципы построения модели оценки дорожных условий для описания проблемы устройства ограждений или пологих откосов насыпи, отличающиеся учётом процессов взаимодействия различных видов транспортных средств, участников движения и дороги, числом и видом определяющих факторов, а также моделированием различных связей в системе «водитель-автомобиль-дорога-среда»;
  • методика оценки дорожных условий для обоснования требований к установке ограждений и выбору крутизны откосов насыпи, отличающаяся учётом всех параметров факторов полной системы, с отображением наиболее важных и прямых связей;
  • аналитические зависимости численных показателей эффективных условий для устройства откосов земляного полотна, математические модели прогнозирования числа ДТП, отличающиеся учётом зазоров безопасности и позволяющие разработать алгоритм поиска оптимальных решений;
  • совершенствование методики относительной опасности разъезда встречных автомобилей, модель технико-экономической оптимизации установки ограждений и выбора откосов насыпи, отличающиеся учётом граничных условий их эффективности;
  • рекомендации по оценке дорожных условий для обоснования требований к установке ограждений и выбору крутизны откосов насыпи, принятых проектными организациями.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались автором на ежегодных научно-технических конференциях ГОУ ВПО «ВГЛТА» (2006, 2007, 2008 гг.), Форуме безопасности дорожного движения
(2008 г.).

Личное участие автора в получении результатов. Работа выполнялась в соответствии с программой ГОУ ВПО «ВГЛТА» на 2000-2010 гг. (№гос. регистрации 01.200103889).

Диссертация является результатом исследований, выполненных при участии автора, который обосновал тему, определил цели и задачи исследований, выполнил теоретические и экспериментальные исследования и проанализировал их результаты, разработал основные рекомендации по оценке дорожных условий для обоснования требований к устройству барьерных ограждений и выбору крутизны откосов насыпи двухполосных лесовозных автомобильных дорог.

Публикации. Результаты диссертационной работы опубликованы в 9 научных работах, в том числе 3 работы, в изданиях, определенных ВАК Минобрнауки РФ.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 5 разделов, выводов и рекомендаций, библиографического списка из 146 наименований. Материалы диссертации изложены на 239 страницах, включая иллюстративный материал и приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы исследования, сформулированы его цели и задачи, научная новизна и практическая значимость, а также основные положения, выносимые на защиту.

В первом разделе выполнен анализ исследований оценки безопасности дорожного движения на дорогах общего пользования и автомобильных дорогах лесного комплекса.

На примере лесного комплекса проведён анализ основных тенденций развития территориально-распределенных систем. Показано, что дорожное движение формируется в результате взаимодействия различных видов транспортных средств, других участников движения и дороги, характеризующихся системой различных факторов, что делает их особенно интересным объектом для исследования. Система факторов с течением времени и под воздействием различных условий изменяется. Меняется также удельный вес и значение каждого фактора и, кроме того, теснота прямых и обратных связей между факторами. Каждый из факторов системы взаимодействует друг с другом, оказывая влияние на дорожное движение и, как следствие, на его экономическую эффективность. Чем выше скорости движения автомобилей по дороге, тем выше эффективность работы лесовозного автомобильного транспорта. Однако увеличение скорости требует определенных затрат на совершенствование транспорта и лесовозных автомобильных дорог, а порой влечёт за собой значительные материальные и моральные потери.

Увеличение скорости движения и диапазона реализуемых скоростей обуславливает рост числа ДТП и их тяжести. Основным критерием эффективности мероприятий по повышению безопасности дорожного движения следует считать увеличение скорости движения автомобилей с учётом необходимых эксплуатационных и единовременных капитальных затрат и одновременного снижения до минимума материальных потерь от ДТП.

Указано, что ввиду сложности решаемых задач, эффективное совершенствование безопасности дорожного движения невозможно без разработки методики определения переменных условий (элементов поперечного и продольного профилей), для которых следует установить, что эффективнее – установка барьерных ограждений или эксплуатация дорог без них. Однако сделать это невозможно без учёта многих постоянных условий, в частности, погодно-климатических условий, состава потока и его интенсивности, высоты насыпи, геометрических элементов плана и продольного профилей автомобильных дорог.

Из анализа состояния вопроса вытекают задачи исследований, приведённые во введении.

Pages:     || 2 | 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»