Бабков В.Ф. Дорожные условия и безопасность движения

Подождите немного. Документ загружается.

Продольный

профиль

Уклоныо, а их протяженность,м

План трассы

Видимость, м

Ширина, м

проезжей части 7, обочин 2, моста 6,5

Интенсивность движения, авт./суш

5000, на пересекающей дороге 1200

Интенсивность движения

Расстояние видимости

к.

2,2

1В

Чь

tj ее

Qj Qj

Длина прямых участков

ж<

Число полос движения

Ширина проезжей части

к,

1,05

Ширина обочин

к,

* 1,20

Радиусы правых в плане

н-

5.4

2,25

Продольный уклон

1,75

1,2

О:

Ширина, мостов

/г.

Тип-першттщщ.

И]

-о

Ви-ди-штб'погперъсячении

1.65

Застройка придорожной

полосы

Шероховатость полосы

Итоговый коэффициент

119

2.2

1,26

о;

№

О)

11.3

1,51

161

•-с

15.1

151

2.4

График

коэффициентов

аварийности

2.1

а •

г—~

f^H

Рис. 6.4. График коэффициентов аварийности (точками отмечены места за

регистрированных происшествий)

5—5617

а)

V,kmn

49,7т/ч

Е22

В)

№14

В)

т(ч

1 ——

. -J J. -J

V50,3км/ч

1 ~

1 -

у у

С. Т--

= 54км/ч

—— —

——

.zrcp

С. Т--

= 54км/ч

•

1 i

lji

1,111

1-- i 1 * i i \

600 400 200 0 200 400 600 L,M

Рис. 6.5. Снижение скоростей движе-

ния потоков автомобилей:

а — при проезде населенного пункта; б

то же пересечения в одном уровне; в -

щей обследования дороги. Особы-

ми условными знаками обознача-

ют места зарегистрированных за

последние годы дорожно-транс-

портных происшествий. Под пла-

ном и профилем выделяют графы

для каждого из учитываемых по-

казателей, для которых были при-

ведены относительные коэффици-

енты аварийности.

При определении коэффициен-

тов, учитывающих влияние радиу-

сов кривых в плане, необходимо

принимать во внимание, что без-

опасность движения по кривым за-

висит от суммарного влияния зна-

чений радиуса, уклона поперечно-

го профиля и коэффициента попе-

речного сцепления. Поэтому сле-

дует исходить из значений экви-

валентных радиусов кривых, до-

пускающих проезд с той же

на кривой малого радиуса

скоростью, что и рассматриваемые кривые, но имеющих уклон ви-

ража, равный уклону проезжей части на прямых участках:

экв

(фкргЫкр)

•

11 • • •»I I I

фпр-Мкр

где R — радиус, м;

<р

— коэффициент поперечной силы при расчетах на

устойчивость, принимаемый в данном случае равным коэффициенту попе-

речного сцепления. Индекс «кр» относится к рассматриваемой кривой,

а индекс «пр» — к характеристике проезжей части на примыкающем

участке; i — поперечный уклон в десятичных дробях.

При построении графиков коэффициентов аварийности трассу

дороги анализируют по каждому из показателей, выделяя на ней

однородные по условиям участки. На основе границ этих участков

определяют границы участков, однородных по всем показателям.

При выделении участков следует учитывать, что влияние каждого

из мест, где возникают те или иные помехи движению, распро-

страняется на некоторое расстояние (рис. 6.5). Зоны влияния

различных дорожных элементов принимают по табл. 6.3.

Для каждого из участков назначают коэффициент аварийности

по таблице. Значения коэффициентов при ручном счете не интерпо-

лируют, а принимают ближайшие в таблице. При разработке

программ для расчетов на ЭВМ можно пользоваться уравнениями

полиномов, подобранными по значениям табличных коэффициен-

тов.

130

5—2

Таблица 6.3

Элемент дороги

Подъемы и спуски

Пересечения в одном уровне

Кривые в плане с обеспеченной види-

мостью при #>400 м

То же с необеспеченной видимостью при

#<400 м

Мосты и путепроводы

Населенные пункты

Участки в местах влияния боковых пре-

пятствий с глубокими обрывами рядом с до-

рогой

Подходы к тоннелям

Зона влияния, м

100 за вершиной подъема, 150 после

подошвы спуска

В каждую сторону по 50

То же 50

» 100

» 75

» 1000

150

В нижней части графика коэффициентов аварийности помещают

эпюру итоговых коэффициентов аварийности, пики на которой

характеризуют участки, наиболее опасные в отношении возмож-

ности дорожно-транспортных происшествий. На эпюре итоговых

коэффициентов существующих дорог следует указывать по данным

ГАИ и дорожных организаций места дорожных происшествий.

^ Метод коэффициентов аварийности может быть широко исполь-

зЬван:

г организациями дорожной службы

/ а) для проведения разметки проезжей части, запрещающей

обгон с выездом на полосу встречного движения на участках

jc коэффициентом аварийности более 10—20;

| б) для проведения разметки проезжей части, запрещающей

рбгон, и установления знаков ограничения скорости на участках

с коэффициентом аварийности более 20—40;

j проектными организациями для оценки обеспеченности безопас-

ного движения при разработке проектов нового строительства или

ремонта дорог. В проектах новых дорог следует разрабатывать

новые варианты участков, в которых итоговый коэффициент

аварийности превышает 15—20. В проектах ремонта дорог в условиях

холмистого рельефа необходимо предусматривать перестройку

участков дорог с итоговым коэффициентом аварийности более

25—40 в зависимости от местных условий. Участки с коэффициентом

50—70 следует считать очень опасными. На дорогах в горной

местности с кривыми малых радиусов и большим числом участков

с ограниченной видимостью повышенная внимательность водителей

и меньшие скорости движения способствуют значительно меньше-

му числу происшествий на 1 млн авт-км, чем в более благоприят-

ных дорожных условиях. График зависимости между числом дорож-

но-транспортных происшествий и итоговым коэффициентом аварий-

131

0,6

0,2

•

W 20 30 40 60 100 200 Ш Н

иш

Рис. 6.6. Зависимость между числом

дорожно-транспортных происшествий

и итоговым коэффициентом а варий-

ности

ности (рис. 6.6) показывает, что

после максимума происшествий

при /(итог, равном 80—100, аварий-

ность начинает уменьшаться. Как

следует из графика, число проис-

шествий при

/(итог

= 40 такое же,

как при

/Ситог

250,

а при

/С

итог

—

50 — как при

/(итог

200.

Одна-

ко эти участки имеют очень низкие

транспортно-эксплуатационные ха-

рактеристики, так как с увеличе-

нием итогового коэффициента аварийности скорость проезда слож-

ных участков быстро снижается (рис. 6.7).

График коэффициентов аварийности может быть использован

также для прогнозирования количества происшествий. По О. А. Ди-

вочкину, для левой части графика в пределах от 20 до 80

(см. рис. 6.6) существует достаточно устойчивая связь между числом

происшествий на 1 млн авт-км и значением итогового коэффициента

аварийности /С,

итог

У=34,5 - 0,27/С„тог + 0,009К

итог

В. И. Пуркин и Ю. М. Ситников установили аналогичную зави

симость для участников дорог на подходах к мостам:

K=20

7+3,9ff

ior + 0.02/tf

ГО Г

Метод коэффициентов аварийности получил распространение

при проектировании реконструкции дорог не только в России, но и

за рубежом и отражен в ряде зарубежных учебников для высших

учебных заведений, например про-

фессоров Э. Немешди (Венгрия),

LUL Хохола (ЧСФР) и Д. Сотиро-

ва (Болгария). Однако было бы

ошибочным считать разработку

метода окончательно завершен-

ной. В зависимости от местных

условий могут уточняться пре-

дельные допускаемые значения

итоговых коэффициентов аварий-

ности, нормирование которых по

сути является технико-экономиче-

ской задачей, учитывающей оку-

паемость затрат на улучшение до-

рожных условий снижением по-

терь от происшествий и расходов

на автомобильные перевозки.

КМ/Ч

•

—

•

•а

I .... .

20 40 60 80

Ю0 Ннтог

Рис. 6.7. Зависимость скорости проезда

сложных участков дороги от значения

итогового коэффициента аварийности

132

5—4

6-3. Оценка трассы методами коэффициентов

безопасности и шума ускорений

Наиболее безопасной для движения является плавная трасса

без резких переломов в плане и профиле, допускающая движение

автомобилей с высокими скоростями, которые мало отличаются на

смежных участках. Поэтому одним из способов оценки плавности

трассы и различных вариантов проектных линий с точки зрения

удобства и безопасности движения может явиться построение на

основе эпюры скоростей движения, развиваемых автомобилями по

дороге, графика коэффициентов безопасности, представляющего

собой отношение скоростей движения на смежных участках.

За расчетный принимают один из наиболее распространенных

легковых автомобилей, позволяющий развивать скорости, близкие

к расчетным. В настоящее время таким автомобилем является

автомобиль ГАЗ-24 «Волга». На дорогах специального назначе-

ния, например промышленных, выбор расчетного автомобиля

должен быть обоснован исходя из учета типажа используемых

грузовых автомобилей. Пока еще не получила широкого распрост-

ранения методика построения скоростей движения по дороге с кри-

волинейным планом и продольным профилем, учитывающая дви-

жение автомобиля с частичной степенью открытия дроссельной

заслонки в зависимости от продольного уклона и особенностей

восприятия водителем дорожных условий. Поэтому для построения

графика скоростей используют упрощенные методы А. Е. Вель-

ского, К. А. Хавкина и Н. Ф. Хорошилова, излагаемые в курсах

«Изысканий и проектирования автомобильных дорог». При этом,

учитывая цель анализа, в методику расчета скоростей вводят

следующие изменения.

Для каждого участка дороги строят графики для обоих на-

правлений движения. В случае резкого различия условий движе-

ния по дороге в разных направлениях, например на затяжных

подъемах перевальных дорог в горной местности, график строят

для того направления, в котором может быть развита наиболь-

шая скорость.

На спусках скорость рассчитывают по динамическим харак-

теристикам из условия движения автомобиля под уклон с рабо-

тающим двигателем, развивающим тяговое усилие. Момент дости-

жения предельно допустимой скорости рассматривают как место

перепада скорости. Условно принимают, что в этом месте скорость

должна быть снижена водителем до средней скорости транспорт-

ных потоков по дороге — 60 км/ч.

Возможно также использование и более точных методов опреде-

ления скоростей движения на спусках.

При расчетах скоростей не принимают во внимание местные

ограничения, накладываемые требованиями правил движения по

дорогам (ограничения скорости в населенных пунктах, на переез-

133

дах железных дорог, на пересечениях других дорог, в кривых ма-

лых радиусов, в зонах действия дорожных знаков и др.)

Этим как

бы учитывается влияние возможной недисциплинированности или

недостаточной опытности отдельных водителей.

Не учитывают участки притормаживания для главного измене-

ния скорости при въездах на кривые малых радиусов, на узкие

мосты. В конце каждого участка дороги определяют максималь-

ную скорость, которая может быть развита на нем без учета

условий движения на последующих участках.

Считают, что скорости движения возрастают до тех пор, пока

не превысят значения, обеспечиваемого каким-либо элементом

плана или профиля. При дальнейших расчетах полагают, что

автомобиль входит на следующий участок со скоростью, обеспечи-

ваемой данным элементом. Все эти изменения методики преследуют

цель выявить наиболее неблагоприятный участок для безопас-

ности движения автомобилей по дороге.

Возможную скорость движения на кривых в плане оценивают

исходя из двух критериев:

предельного значения коэффициента поперечного сцепления,

обеспечивающего устойчивость автомобиля против заноса при

скользкой поверхности покрытия (ф=0,3).

условий фактической видимости, определяемой расчетом, по

формулам теории проектирования дорог. Учитывая возможность

застройки придорожной полосы, разрастания растительности на

обрезах, накопления снеговых ва-

лов в зимнее время на обрезах,

стрелку видимости принимают до

бровки земляного полотна.

В местах сужения проезжей

части и на мостах с шириной про-

езжей части меньшей, чем на доро-

ге, возможную скорость движения

определяют по формулам, приво-

димым в курсе «Изыскания и про-

ектирование дорог».

Коэффициенты безопасности

определяют по графику скоростей

для разных участков как отноше-

ния скоростей, обеспечиваемых

элементами дороги, к скоростям,

развиваемым автомобилями при

въезде на этот участок. Чем значи-

тельнее разность скоростей и чем

меньше коэффициент безопасно-

сти, тем более вероятны дорожно-

транспортные происшествия на

рассматриваемом участке (рис.

6.8).

• I

«Е?

Кривые

в плане

Рис. 6.8. Схема для определения коэф-

фициентов безопасности:

/ скорости, обеспечиваемые наиболее

пилеными участками дороги; 2—скорости

;1ГПомоГ>и.!я на разных участках дороги

i.W

Продольный

профиль

Укпоны,%о,иа

приглаженность

Радиусы

при дых, м

R200

R125

тоо

R125

RIO

RWO

R80

uruu

RWO

R200 R500 R1000 RWOO RJ25

R300

RWO RJ25 R100 R150R130R60

RWOO

R200

200

Видимость, 0

м 200

//Л!

vzzzi

m... m Ш

та

^222.

План

трассы

Деревня

Километры

Коэффи-

циент^

аварий-

ности

. 0

130 n

r. 320

\ i

-240 п245

110 ГП

J i,

J' i.

1-Л-Г

гво

г'

.п

I»

L-T

[ 367

Рис. 6.9. Линейный график коэффициентов аварийности магистральной дороги

в сильно холмистой местности (точками отмечены места дорожно-транспортных

происшествий)

Для оценки опасности дорожно-транспортных происшествий

по вычисленным скоростям движения используют коэффициенты

безопасности:

Безопасные участки ... ... >0,8

Малоопасные участки .... 0,6—0,8

Опасные участки 0,4—0,6

Очень опасные участки <0,4

На рис. 6.9, 6.10 приведены графики коэффициентов аварий-

ности и коэффициентов безопасности, построенные по данным

обследования одного из участков горной дороги в курортной мест-

ности. На дороге имелось большое количество участков, на ко-

торых видимость в плане ограничена, причем в ряде мест она

не превышает 60—80 м при расчетной величине 100 м. Видимость

ограничивалась деревьями и кустарником, растущим вблизи

дороги на внутренней стороне кривых, крутыми откосами выемок

в кривых малых радиусов, застройкой с внутренней стороны кри-

вых в пределах населенных пунктов, малыми радиусами верти-

кальных кривых.

135

Рис. 6.10. График изменения скоростей движения и коэффициентов безопас-

ности на смежных участках дороги:

/—движение на подъем; 2 — движение на спуск (точками показаны места дорожно-

гра нснортных происшествий)

Значительное влияние на аварийность и ограничение скорости

движения оказывали имеющиеся на дороге мосты с узкой проез-

жей частью и трубы с массивными оголовками у края обочин,

причем многие трубы были расположены на кривых.

В связи с трудными условиями проложения трассы в горной

местности значения итоговых коэффициентов аварийности и коэф-

фициентов безопасности имеют резкие колебания на сравнительно

коротких участках.

В подавляющем большинстве случаев места зафиксированных

дорожно-транспортных происшествий совпадают с пиками на

одном и переломами кривой на другом графике, что подтверждает

эффективность методов. Оценки трассы дороги коэффициентами

аварийности и безопасности дороги должны рассматриваться не

как конкурирующие, а как взаимно дополняющие друг друга

методы, поскольку каждый из них в отдельности не учитывает

в полной мере всех факторов, с которыми связана вероятность

возникновения дорожно-транспортных происшествий.

Определение коэффициентов безопасности основывается исклю-

чительно на положениях теории автомобиля и не учитывает осо-

бенностей психологического восприятия водителями дорожных

условий. Использование для построения графика данных наблю-

дений за скоростями движения трудоемко и невозможно для

оценки проектных решений.

Коэффициенты аварийности установлены по средним стати-

стическим данным и поэтому не полностью отражают особенно-

сти движения одиночных автомобилей с высокими скоростями

в часы суток с малой интенсивностью движения. Они не учиты-

вают влияние взаимного расположения участков дороги.

Дальнейшее совершенствование обоих методов должно идти

по пути устранения указанных особенностей и впредь до их окон-

чательного совершенствования целесообразно использовать оба

метода параллельно, отыскивая при проектировании возможность

устранения тех участков, для которых хотя бы один из методов

дает неблагоприятную оценку условий безопасности движения.

Разработка программ для ЭВМ устраняет трудоемкость этой ра-

боты.

136

Таблица 6.4

Сложность

маршрута

Коэффициент

безопасности

Нервно-эмоциональная

напряженность

водителей

«Шум ускорения»

Легкий

0,8

Оптимальная

0,75

Сложный

0,6 Повышенная

1-1,2

Очень сложный

0,4

Перегруженная

1,4

На той же идее, что и коэффициент безопасности, основан метод оценки сте-

пени опасности отдельных участков дорог по «шуму ускорения».

Сложные участки дорог водители, неодинаково оценивая степень их опасно-

сти, проезжают с разными скоростями. Соответственно различны и реализуемые

при этом в разных местах участка ускорения. В теории транспортных потоков

высказывались предложения характеризовать степень неоднородности движения

и интенсивность изменения скоростей на разных участках пути средней квадра-

тичной величиной реализуемых водителями ускорений, сначала замедления при

въезде на участок, затем разгона при выезде с него, называя этот показатель

«шумом ускорения» (м/с

(сц

— a

где а,— ускорения в каждом створе; а

гр

— среднее значение ускорений

на всем

рассматриваемом участке; п — число створов.

Для упрощения вместо суммирования скоростей всех автомобилей исполь-

зуют модальные значения кривой распределения скоростей в каждом створе.

Поскольку интенсивность торможения обычно бывает связана со степенью

опасности происшествий (см. § 17), вносили предложения оценивать безопас-

ность движения «шумом ускорения». Наблюдения показали наличие связи «шума

ускорения» с количеством дорожно-транспортных происшествий на 1 млн авт-км

Y (рис. 6.11), причем «шум ускорений» достаточно хорошо отражает сложность

дорожных условий, а нервно-эмоциональная напряженность водителей возрастает

прямо пропорционально увеличению «шума ускорения». На основании данных

исследований, проведенных В. В. Чвановым и А. А. Алексеевым на долинных

участках горных дорог, можно установить связь между нервно-эмоциональной

напряженностью водителей, коэффициентами безопасности и «шумом ускорения»

(табл. 6.4).

Метод «шума ускорений», исходящий из оценки изменения режима движе-

ния автомобилей на сложных участках до-

роги, основан на той же идее, что и мето-

дика коэффициента безопасности. Слож-

ность использования его для практических

целей связана с необходимостью измерения

скоростей для построения графика изме-

нения скорости при проезде участка доро-

ги, что исключает возможность использо-

вания его при проектировании новых до-

рог. Теоретический расчет скоростей на

ЭВМ по формулам теории автомобиля,

используемый в методе коэффициентов

безопасности, в данном случае невозмо-

жен, так как исходит из предпосылки по-

стоянства ускорений при проезде отдель-

ных элементов дорог.

137

0,6

оо

•

L°Q .

А о о

ЬР /

- • о

<ъ ъ

•

• *

•

ч" •

Ч Т ^

•

0,2

Ofi О.В 0,6 /, м/с

Рис. 6.11. Связь между шумом уско-

рения и относительной аварийностью:

/—долинные горные дороги; 2—пере-

вальные участки дорог

6.4. Метод конфликтных ситуаций

В последние годы для выявления и оценки опасных мест на

дорогах получает распространение метод конфликтных ситуаций.

Он исходит из предпосылки, что случающемуся дорожно-транс-

портному происшествию всегда предшествуют неоднократно воз-

никающие опасные ситуации, для предотвращения которых один

или оба участника движения должны изменить режим движения

автомобиля. Считается, что конфликтной является возникающая

на дороге ситуация, при которой автомобили настолько сбли-

жаются, что, если их дальнейшее движение останется неизмен-

ным, риск столкновения резко возрастет. Опасность происшествия

исключается водителями путем маневров или торможения

(рис. 6.12). Поэтому фактическое количество происшествий зна-

чительно меньше числа конфликтных ситуаций, но между этими

характеристиками существует достаточно устойчивая корреля-

ционная связь.

Метод конфликтных ситуаций может быть использован как

для исследования существующих дорог мри разработке мероприя-

тий по их реконструкции и в целях организации движения, так

и при проектировании пересечений на новых дорогах.

В первом случае используют данные, собираемые путем на-

блюдений за режимами движения, во втором — прибегают к ме-

тоду имитационного моделирования на ЭВМ. Наблюдения вы-

полняют в часы пик при наибольшей интенсивности движения

одним из следующих методов:

многократными проездами ходовой автомобильной лаборато-

рии, включающейся в транспортный поток. Находящийся в ней

наблюдатель фиксирует места, в которых водителю приходилось

тормозить, измерять траекторию движения, совершать резкие

маневры, чтобы предотвратить происшествие;

наблюдениями на стационарных постах, на сложных участ-

ках дорог, где наиболее вероятны происшествия,— пересечениях

Таблица 6.5

Отрицательные

ускорения, м/с

Скорость перед

конфликтной

ситуацией,

км/ч

Ускорения, м/с

, при конфликтной ситуации

Отрицательные

ускорения, м/с

Скорость перед

конфликтной

ситуацией,

км/ч

легкой

/С.

средней

критической

Кз

Продольные

>100

0,5—0,9

0,9—1,9

1,9

80—100

0,5—1,9

1,9—2,6

2,6

60—80

0,5—2,3

2,6—3,2 3,2

<60

0,5 2,9

3,2—2,7 2,7

Поперечные

>100

0 0,3

0,3—0,7 0,7

Поперечные

60—100

0,4 0,6

0,7- U

1,1

<60

0,8 1,2

1,2—1,5

1,5

•

138