WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

Во втором разделе даётся обоснование роли барьерных ограждений и откосов насыпей двухполосных лесовозных автомобильных дорог для обеспечения безопасности движения. Обоснована необходимость решения комплекса взаимосвязанных задач проектирования, строительства и эксплуатации ограждений или пологих откосов земляного полотна.

Предложен общий критерий для оптимизации применения барьерных ограждений и уположенных откосов.

(2.1)

где - приведённые затраты, р.;

- период строительства, лет;

- затраты на дополнительные работы по устройству пологих откосов в -ом году, р.;

- коэффициент приведения разновременных затрат;

- затраты на обустройство 1 км дороги в -ом году, р.;

- в общем потоке -х автомобилей;

- средняя скорость j-х автомобилей после установки ограждений, км/ч; - то же, без установки ограждений, км/ч;

- постоянные расходы, не зависящие от движения, отнесённые на 1 авт/ч работы, р.;

- интенсивность движения в t-ом году, авт/сут.;

- коэффициент, учитывающий изменение стоимости оценки потерь в течение времени;

и - соответственно величины приведённых затрат от усложнения эксплуатации и потерь сельского хозяйства от недополучения продукции.

Проведены численные расчёты для различных конструктивных и планировочных решений, установлены пороговые значения изменений коэффициентов регрессий связи вида для дороги без ограждений и с установкой ограждений.

Предложена расчётная схема ситуации столкновения встречных автомобилей и установлена модель теоретической несогласованной вероятности происшествий до и после установки ограждений, которая использована в дальнейшем для определения числа происшествий до и после установки ограждений на дорогах.

Проведено планирование эксперимента, обоснована методика проведения полевых экспериментов. Для проведения полевых исследований использована передвижная дорожная лаборатория на базе автомобиля «Газель».

В третьем разделе проанализированы результаты полевых экспериментов по оценке дорожных условий для обоснования требований к установке ограждений и выбору крутизны откосов насыпи двухполосных лесовозных автомобильных дорог. Наиболее тесной связью с экспериментальными данными обладает зависимость (3.1)

. (3.1)

Установлены коэффициенты регрессии зависимости (3.1) для различных условий движения, а также среднеквадратические отклонения величины () правого зазора безопасности.

Коэффициенты регрессии с плавным изменением аргумента функции (радиус кривой в плане или величин продольного уклона) будут изменяться, подчиняясь гармоническим зависимостям. При этом границы интерполяции параметров находятся в пределах: и ‰‰.

Зависимости величины правого зазора безопасности от скорости движения автомобилей на участках дорог, оборудованных барьерными ограждениями, определены на основании данных о скоростях и зазорах безопасности, полученных в результате натурных наблюдений.

Установлено, что зависимость для всех условий с достаточной точностью аппроксимируется формулой (3.1). Гармонический характер зависимостей коэффициентов регрессии от величины удаления ограждения от кромки (до 3 м) и высоты ограждения (до 1,2 м) позволяет моделировать формулу (3.1) для любых сочетаний определяющих условий (рисунок 3.1).

Рисунок 3.1 - Зависимость для условий движения днем по участку горизонтальной прямой дороги, оборудованной ограждениями высотой 0,8 м, при движении грузового автомобиля по участку с ограждениями, расположенными на расстоянии 0,7 м

Анализ зависимостей при различном удалении ограждений от кромки проезжей части позволяет утверждать, что практически во всех случаях ограждение, установленное на обочине дороги, заставляет водителя увеличивать правый зазор безопасности (чем ближе установлены ограждения, тем больше величины зазора).

Для прогнозирования возможного числа ДТП необходимы данные о среднеквадратическом отклонении. Зависимости значений от величины радиуса кривых в плане, высоты ограждений, величины продольного уклона, расстояния от ограждения до кромки проезжей части представлены в диссертации (приложение В).

Анализ полученных данных позволяет утверждать, что для обеспечения безопасности движения в различных условиях для грузовых и легковых автомобилей необходима разная ширина проезжей части дороги. Поэтому изменение одного или нескольких условий влияет на уровень безопасности движения, и это обстоятельство необходимо учитывать при оборудовании дорог ограждениями. Кроме этого результаты выполненных исследований позволяют предположить, что наиболее безопасной и выгодной в экономическом отношении дорогой будет дорога не только с достаточной большой шириной проезжей части, но и шириной, которая изменяется в зависимости от геометрических параметров дороги.

Анализируя физическую сущность явления разъезда встречных автомобилей, можно утверждать, что большей достоверностью обладают модели, основанные не на суммарной скорости разъезжающих автомобилей, а на автономной скорости расчётного автомобиля, потому что движение встречного автомобиля является своеобразной помехой движения расчётного автомобиля.

При уточнении эмпирической модели зазора между автомобилями её функцией принят параметр 2, а аргументом – скорость движения расчётного автомобиля.

В практических условиях значения зазора между автомобилями во многих случаях существенно меньше величины 2. То есть фактическая ширина проезжей части современных лесовозных автомобильных дорог способствует росту скорости движения даже в условиях стеснения, вызывающих дополнительную эмоциональную нагрузку. Однако ни величина этой нагрузки, ни её характер, ни их зависимости от определяющих параметров в настоящее время практически не изучены.

В рамках данной работы определены некоторые геометрические параметры снегоотложений (рисунок 3.2)

Рисунок 3.2 – Схема некоторых параметров снегоотложений у барьерных ограждений

Установлены зависимости расстояний от ограждений до кромки проезжей части дороги, достаточное для размещения отложений снега и временного его складирования при снегоочистке.

При снегоочистке со стороны откоса

а1 (3.2)

Преобладающий ветер со стороны проезжей части

а1. (3.3)

где а1– минимальное необходимое расстояние от ограждения до кромки проезжей части, м;

- высота ограждения, м;

толщина снегоотложения по гребню, м;

– толщина рыхлого снега, при которой автомобиль может двигаться с расчетной скоростью (для легковых автомобилей = 90 км/ч, = 0,01; для грузовых автомобилей =70 км/ч, = 0,08);

Анализ указанных зависимостей позволил уточнить и дополнить рекомендации по уровню содержания дорог в сложных погодных условиях.

В четвёртом разделе рассматриваются прикладные задачи оценки факторов, определяющих целесообразность и эффективность конструктивных и планировочных решений по обеспечению безопасности дорожного движения. В подразделах рассматриваются следующие задачи:

  • варианты частоты съездов автомобилей с дороги в зависимости от её геометрических элементов;
  • частота и тяжесть ДТП при опрокидывании автомобилей;
  • частота и последствия наездов на препятствия;
  • изменение скорости и стеснения движения автомобиля после планировочных и конструктивных решений;
  • оценка влияния высоты насыпи и крутизны откосов земляного полотна на потери от ДТП.

Подробно исследованы указанные задачи и установлены ряд аналитических и графических зависимостей (рисунки 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5).

а б

Рисунок 4.1 – Зависимость числа опрокидываний от радиуса кривой в плане: а – число опрокидываний на 1 млн. авт.-км; б – процент опрокидываний от числа всех происшествий

а б

Рисунок 4.2 – Зависимость числа опрокидываний от величины продольного уклона: а – число опрокидываний на 1 млн. авт.-км; б – процент опрокидываний от числа всех происшествий

а б

Рисунок 4.3 – Относительное изменение числа происшествий при разной ширине обочин: а – по данным: 1 – Хатчинсона; 2 – Корнельской лаборатории аэронавтики; 3 – Кука; 4 – Хьюлка и Гикеса; б – по данным автора для условий;
5 – свободное движение по дороге с суммарной шириной проезжей части и укрепительных полос 8 и более метров со скоростью 100 км/ч; 6 – то же, 60 км/ч; 7 – свободное движение по дороге с шириной проезжей части 6 м со скоростью 100 км/ч

а б

в г

Рисунок 4.4 – Зависимость у = F() для условий движения днем по дороге с краевой разметкой: а – для грузового автомобиля на подъем; б– то же, на спуск; в– то же, по внешней полосе; г – то же, по внутренней полосе: 1– i = 0, прямая; 2– i = 60 ‰; 3 – i = 40 ‰; 4 – R = 2000 м; 5 – R – 1000 м; 6 – R = 500 м; 7 – R = 250 м

Рисунок 4.5 – Зависимость тяжести происшествий от высоты откоса насыпи

Разработана модель оптимизации установки ограждений и выбору откосов насыпи двухполосных лесовозных автомобильных дорог, позволяющая определять граничные условия эффективности устройства ограждений или пологих откосов насыпи.

Величину критического коэффициента стеснения при установке ограждений рекомендуется определять зависимостью

,

где - коэффициент стеснения до установки ограждения.

В пятом разделе даны рекомендации по практическому использованию результатов исследований.

Для повышения достоверности принимаемых решений и более точной дифференциации крутизны откоса при определении эффективности установки ограждений или пологих откосов земляного полотна предложен алгоритм расчёта.

Анализ определяющих аналитических и графических зависимостей (рисунки 5.1, 5.2, 5.3, 5.4) позволяет утверждать, что практически все рассмотренные факторы (раздел четвёртый) имеют значительный удельный вес и пренебрегать их влиянием нельзя.

а

б

в

Рисунок 5.1 – Изменение суммарных приведенных затрат (относительных) от крутизны внешнего откоса на кривой в плане (Р= 500) при N5 = 1667 авт/сут.: а – высота насыпи 1 м; б – 2 м; в – 4 м; 1 – дорога на непродуктивных землях при низкой стоимости земляных работ; 2 – дорога на лугах или выпасах при средней стоимости земляных работ; 3 – дорога на пашне при средней стоимости земляных работ

Для решения вопроса об эффективности установки ограждений на эксплуатируемых лесовозных автомобильных дорогах рекомендуется пользоваться следующим неравенством

(5.1)

где - затраты на установку ограждений; - текущие затраты, не зависящие от интенсивности движения; – коэффициент, учитывающий изменение условных потерь от происшествий в зависимости от года их возникновения;, – индекс тяжести потерь от вовлечения в ДТП соответственно легкового и грузового автомобиля при съезде с земляного полотна; – частота ДТП с опрокидыванием; - коэффициент, учитывающий изменение вероятности наезда на предмет в случае съезда автомобиля с земляного полотна; – коэффициенты, учитывающие крутизну откоса земляного полотна; – коэффициент, учитывающий влияние ширины обочины на величину потерь от ДТП; – коэффициент, учитывающий движение в стесненных условиях в зависимости от ширины обочины; и – индексы потерь народного хозяйства от ремонта ограждения соответственно после наезда легкового и грузового автомобилей; М – первый индекс условного количества движения; М' – второй индекс условного количества движения; - коэффициент, учитывающий расстояние, на котором установлены ограждения в условиях стеснённого движения.

а

б

в

Рисунок 5.2 – Изменение относительных суммарных приведенных затрат от крутизны внешнего откоса на кривой в плане (Р = 500) при N5 = 8337 авт./сут.: а – высота насыпи 1 м; б – 2 м; в – 4 м; 1– дорога на непродуктивных землях при низкой стоимости земляных работ;2 – дорога на лугах или выпасах при средней стоимости земляных работ; 3 – дорога на пашне при средней стоимости земляных работ

Рисунок 5.3 – Оптимальная величина заложения откоса насыпи в зависимости от интенсивности движения на пятилетнюю перспективу (N5) при проложении дороги по непродуктивным землям при низкой стоимости земляных работ: 1 – внешний откос при радиусе кривой в плане 500 м; 2 – то же, внутренний откос; 3– внешний откос при радиусе кривой в плане 1000 м; 4 – то же, внутренний откос; 5– то же, откос на спуск; 6 – откос на подъем при продольном уклоне 40 ‰; 7 – откос на прямом горизонтальном участке дороги

Если неравенство (5.1) выполняется на эксплуатационной дороге, установка ограждений эффективна, в противном случае – нет.

При сроке варианта установки ограждений или эксплуатации дороги по базисному варианту реже 20 лет необходимо учитывать размер возвратных сумм от демонтажа ограждений. Величина этих сумм добавляется в левую часть неравенства со знаком «-».

Сравнение и выбор того или иного мероприятия, предложенного в диссертации, осуществляют по экономическому критерию – минимуму приведённых затрат. Исключение составляет случай, когда необходимо решать вопрос о целесообразности установки ограждений или строительстве дороги с определенной крутизной откосов.

При этом в целом ряде случаев может оказаться, что дороги, проходящие в насыпях большей высоты (с ограждением на обочинах) менее травмоопасны, чем дорога с насыпью меньшей высоты и связаны с меньшими материальными потерями, чем дорога с насыпью меньшей высоты и экономически «выгодной» крутизной откосов. В этом случае следует пользоваться дополнительным критерием – величиной одинаковой травмоопасности участка дороги при возможном съезде автомобиля с земляного полотна без ограждений или наезда на ограждение.

Рисунок 5.4 – Оптимальная величина заложения откоса насыпи в зависимости от интенсивности движения на пятилетнюю перспективу (N5) при проложении дороги по пахотным угодьям при средней стоимости земляных работ: 1 – внешний откос при радиусе кривой в плане 500 м; 2 – то же, внутренний откос; 3 – внешний откос при радиусе кривой в плане 1000 м; 4 – то же, внутренний откос; 5 – то же, откос на спуск; 6 – откос на подъем при продольном уклоне 40 ‰; 7 – откос на прямом горизонтальном участке дороги

Выбор крутизны откосов насыпи рекомендуется выполнять, используя неравенство

. (5.2)

где - коэффициент, учитывающий расстояние, на котором установлены ограждения в условиях свободного движения; - частота наездов на ограждение с дифференциацией по группам автомобилей; - величина затрат на ремонт ограждений; - потери от одного отчётного автомобиля.

Pages:     | 1 || 3 |






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