Бабков В.Ф. Дорожные условия и безопасность движения

Подождите немного. Документ загружается.

скользящим колесом слои воды

толщиной 1 мм. В связи с влия-

нием на коэффициент сцепления

рисунка протектора и степени его

износа испытания проводят с глад-

кой беспротекторной шиной раз-

мером 6,45—13 с внутренним дав-

лением воздуха 0,17 МПа и верти-

кальной нагрузкой 2,94 кН. При

отсутствии специальной шины до-

пускается использовать изношен-

ную шину с глубиной канавок про-

тектора не более 1 мм.

Коэффициент сцепления опре-

деляют, периодически тормозя ко-

лесо тележки. Обычно на одном

километре удается выполнить три-

четыре торможения, в результа-

те чего получается выборочная

характеристика участка, не га-

рантирующая от наличия невы-

явленных отдельных мест с отли-

Рис. 7.11. Портативный прибор МАДИ-

НИИ БД для оценки скользкости

покрытий

чающимися от полученных зна-

чениями коэффициентов сцепления. Поэтому для получения объек-

тивной характеристики участка необходимо провести несколько

измерений, меняя места торможения.

Для определения коэффициента сцепления динамометриче-

скими тележками требуется длинный участок дороги, на котором

автомобиль мог бы разогнаться до обычной скорости испытаний

60 км/ч. Не во всех случаях это возможно. Кроме того, при рас-

следовании дорожно-транспортных происшествий бывает необхо-

димо оценить коэффициент сцепления точно на месте происшест-

вия. Для этой цели удобен серийно выпускаемый портативный

прибор ударного действия МАДИ — НИИ БД конструкции

Ю. В. Кузнецова (рис. 7.11). Груз 2 массой 9 кг, падающий после

нажатия кнопки 1 с высоты 1,5 м, растягивая помещенную внутри

направляющей трубчатой штанги 3 пружину 4, ударяется о по-

движную муфту 5, раздвигая укрепленные на шарнирах 6 тол-

кающие штанги 7. Штанги прижимают к покрытию резиновые

имитаторы шин 5, которые смещаются, преодолевая сопротивле-

ние трению о покрытие и растягиванию стягивающих пружин 9,

Смещение муфты фиксируется увлекаемой ею пружинной шай-

бой 10. Перемещения имитаторов, характеризующее коэффициент

сцепления резины с покрытием, измеряют по делениям 11, на-

несенным на опорной штанге, на основании сопоставительной

тарировки с динамометрической тележкой.

159

За рубежом для практических целей широкое распростране-

ние имеют портативные маятниковые приборы. В них маятник

с резиновым наконечником, отпущенный с определенной высоты,

тормозится трением о покрытие. Наибольшее распространение

имеет прибор Транспортной и дорожной исследовательской лабо-

ратории Великобритании (рис. 7.12). Значение коэффициента тре-

ния характеризуется углом отклонения маятника после прохожде-

ния зоны контакта. Маятниковые приборы просты в употреблении,

дают достаточно хорошее соответствие с результатами измере-

ния коэффициента сцепления при помощи динамометрических те-

лежек на покрытиях с мелкозернистой текстурой. Недостаток

маятниковых приборов заключается в том, что из-за малой массы

маятника скорость проскальзывания резиновой пластины по

покрытию зависит от шероховатости покрытия и не соответствует

реальным скоростям движения заторможенного колеса автомо-

биля по дорожному покрытию. Кроме того, малые площади кон-

такта не обеспечивают стабильности показаний на покрытиях

с текстурой.

. Автомобильные организации и органы Госавтоинспекции в прак-

тике расследования дорожно-транспортных происшествий иногда

определяют коэффициент сцепления по тормозному пути автомо-

биля, рассчитывая его по простейшей формуле

= v

/2gL, где

v — скорость начала блокировки колес, м/с; g — ускорение сво-

бодного падения; L — тормозной путь, м.

Получаемое значение коэффициента сцепления зависит от на-

чальной скорости торможения и меняется в его процессе. Оно

является средним и не может сопоставляться с результатами из-

мерений динамометрическими тележками, которые определяют

при постоянной скорости.

При оценке состояния покрытий во время расследования до-

рожных происшествий такой способ хотя и моделирует процесс

аварийного торможения, но на результатах измерений может

отражаться различие в техническом состоянии испытательного

автомобиля и автомобиля, вовлеченного в происшествие. Научно-.

/ — стрелка, фиксирующая отклонение

маятника; 2—ручка для переноски при-

бора; 3 — рычаг, перемещающий указа-

тельную стрелку при падении маятника;

4—вставка из протекторной резииы; 5—

маятник; 6—установочные вииты, обеспе-

чивающие касание резины с поверхностью

покрытия

Рис. 7.12. Портативный маятниковый

прибор Транспортной и дорожной ла-

боратории Великобритании:

160

исследовательский институт автомобильного транспорта рекомен-

дует для учета этого обстоятельства вводить коэффициенты экс-

плуатационного состояния автомобиля /Сэ, равные для исправных

автомобилей с нагрузкой: легковых—1,2; грузовых грузоподъем-

ностью до 4,5 т и автобусов длиной до 7,5 м—1,8; грузовых

грузоподъемностью свыше 4,5 т и автобусов длиннее 7,5 м — 2,0.

Значение коэффициента сцепления зависит от шероховатости

дорожных покрытий, наличия на их поверхности мелких выступов,

которые вдавливаются в беговую дорожку шины при качении ко-

леса, а при проскальзывании ведущих колес или скольжении за-

блокированной шины, упруго деформируя или прорезая резину,

создают сопротивление смещению шины.

Наиболее распространенным, хотя и несовершенным методом

оценки шероховатости является метод «песчаного пятна». Неболь-

шое количество сухого мелкого песка с крупностью частиц менее

0,3 мм, объем которого точно замерен, рассыпают по поверхности

дорожного покрытия кучкой и разравнивают плоским диском

в виде правильного круга или прямоугольника так, чтобы весь

песок разместился между выступами каменных частиц. Диаметр

или сторону прямоугольника измеряют как среднее из четырех

измерений.

При мелкошероховатой поверхности покрытия для испытаний

достаточно принять 250 см

песка, для средне- и крупношерохо-

ватой — 500 см

Среднее значение шероховатости //cp=V

/o)r

mTH

, где V — объем

песка; (о

ятна — площадь песчаного пятна.

На каждом однотипном участке покрытия проводят несколько

измерений и принимают среднее их значение.

Существует ряд других способов определения высоты и формы

неровностей, используемых преимущественно в исследовательских

целях (гипсовые слепки, игольчатые профилографы и др.). Счи-

тают, что средняя глубина впадин между выступами шерохова-

тостей должна составлять 0,30—0,35 мм для легких и 0,40—0,45 мм

для опасных условий движения.

7.5. Оценка интенсивности движения

Степень безопасности дороги в большой степени зависит от

интенсивности движения. На дорогах общего пользования обще-

союзного, республиканского и значительной части дорог област-

ного подчинения (I—III категорий) дорожно-эксплуатационная

служба должна регулярно проводить учет интенсивности движе-

ния. Данными этого учета следует в первую очередь воспользо-

ваться при обследованиях дорог.

Наиболее совершенный метод учета — круглогодичная кругло-

суточная регистрация проходящих автомобилей автоматическими

6—5617

161

электронными счетчиками, лучшие модели которых, помимо учета

количества прошедших автомобилей, классифицируют их по груп-

пам и скорости движения. Наибольший опыт такого учета на-

коплен в Латвии. На территории России учет проводят преиму-

щественно наблюдатели визуальным способом.

Учет движения проводят 4-го и 19-го числа каждого месяца

в течение суток с 0.00 до 24:00 ч по местному времени. Кроме того,

для выяснения особенностей и характера движения в дни празд-

ников и массовых мероприятий проводят дополнительный учет.

По данным наблюдений определяют интенсивность и состав

движения, коэффициент часовой неравномерности и по материалам

всего комплекса наблюдений определяют основной показатель

в нормах на проектирование — среднесуточную среднегодовую

интенсивность движения. В отдельных случаях резкого различия

интенсивности в разные месяцы года, особенно характерных для

сельскохозяйственных районов, вводят повышающие коэффи-

циенты. Предложен ряд упрощенных методов, позволяющих при-

ближенно оценить интенсивность движения по данным кратковре-

менных наблюдений. Так, например, в Грузии установили, что

существует достаточно устойчивая связь между количеством авто-

мобилей, проходящих по участку дороги между 12 и 13 ч в поне-

дельник и четверг, которое составляет 7,44% суточной интенсив-

ности, причем отклонения невелики.

Основной целью учета движения является прогнозирование

дальнейшего роста интенсивности. Для этого экстраполируют ре-

зультаты наблюдений за ряд предшествующих лет. Сроки пла-

нирования мероприятий по организации движения — 5 лет, при

проектировании элементов трассы и поперечных профилей дорог —

25 лет. В зависимости от темпов

роста интенсивности за прошлые

годы используют формулы линей-

ного роста А/

расч

=(1 -\-Kt) No или

уравнение сложных процентов

iVpac4

= (l+^J А/о, где А/о —

начальная интенсивность; t —

расчетный срок; к w р

— приня-

тые темпы прироста интенсивно-

сти движения.

Наиболее точно может учесть

тенденции изменения интенсивно-

сти метод полиномов N

= No-\-

+ + в котором

число членов зависит от наличия

данных.

Точность прогнозирования ин-

тенсивности во многом зависит

162 6-2

Рис. 7.13. Графический метод прогно-

зирования интенсивности движения по

данным учета:

1 — экстраполяция полиномом /V/=72/

-f-

4-1055*4-10 150; 2— прямой линией N

2000/

-b 10 000; 3 — интенсивность по

данным учета

циент безопасности уменьшается и

степень опасности участка после

улучшения дороги возрастает.

Пусть, например, в случае, по-

казанном на рис. 8.1, максималь-

ная возможная скорость въезда на

кривую в плане, радиус которой

обеспечивает движение со скоро-

стью была равна v. После

укладки на дороге по старому по-

крытию, использованному как

основание ровного асфальтобетонного покрытия скорость движе-

ния по дороге увеличилась до Но допускаемая скорость на

кривой при этом не меняется и остается равной v

Kр

. Коэффициент

безопасности при этом снижается, так как

IS ^кр TS Ркр

без

рек—\ А без— ~ »

£>аб V

Любое проводимое на дороге улучшающее мероприятие имеет

временный характер. В связи с развитием народного хозяйства

страны интенсивность движения по дорогам систематически воз-

растает. Соответственно с каждым годом в формуле для опреде-

ления итогового коэффициента аварийности увеличивается зна-

чение частного коэффициента, учитывающего интенсивность дви-

жения. Этот коэффициент, согласно рис. 4.1, вначале возрастает

прямо пропорционально интенсивности, а в дальнейшем начинает

расти быстрее, чем увеличивается интенсивность. В настоящее

время на дорогах с двумя полосами движения интенсивность близ-

ка к этому критическому значению. Поэтому участки дорог, пока

еще не привлекающие к себе внимание, через несколько лет могут

стать опасными.

На рис. 8.2 приведен пример постепенного проявления опас-

ных мест по мере возрастания интенсивности движения. Вначале

зйачения итоговых коэффициентов аварийности были ниже пре-

дельно допустимых. Через несколько лет итоговый коэффициент

аварийности участка с узким малым мостом превысит допустимое

значение. Устранить опасное место можно, заменив мост много-

очковой трубой. Но в рассматриваемом примере еще через не-

сколько лет дальнейшее повышение интенсивности сделает опас-

ными участки в пределах населенных пунктов и в кривых малых

радиусов, и потребуется новый цикл работ по устранению опас-

ных мест.

Такое постепенное выборочное улучшение дорог наиболее ра-

ционально выполнять силами дорожно-эксплуатационной службы

в процессе плановых ремонтов дороги. Выборочная реконструк-

ция отдельных участков дорог должна осуществляться на основе

Нрибая малого радиуса

Л Г

Рис. 8.1. Снижение безопасности дви-

жения при постройке усовершенство-

ванного покрытия без улучшения плана

дороги

165

в)

1000

В)

то

пПп Г1 п

г)

•1

Г4

LJ-T_T1J In г-i Г

fib

В)

£UUU

txLJTL

ГЦ

Рис. 8.2. Постепенное появление опас-

ных мест по мере возрастания интен-

сивности движения по дороге:

а рост интенсивности движения по го-

дам; б—план трассы; в, г, д — эпюры

коэффициентов аварийности;

/ — требуется замена узкого моста тру-

бой; 2— необходима реконструкция кри-

вой; 3—необходимо улучшение условий

движения в населенном пункте; 4—пре-

дельное допустимое значение Кипи

и)

цнп/ч

го

1 ш

Рис. 8.3. Пример исправления одного

опасного участка дороги, приведшего

к возникновению новых опасных мест:

а—план дороги; б — скорость движения

на участке;

1 — существующая дорога; 2 — новый уча-

сток, рассчитанный иа движение с высо-

кой скоростью; 3 — оптимальный вариант:

/—/у — вершины кривых в плане

сравнения вариантов. Критерием

необходимости улучшения долж-

на являться скорость движения по

улучшенному участку. Экономиче-

ски нецелесообразно при улучше-

нии ориентироваться на расчетную

скорость для дорог с современной

интенсивностью движения. На ста-

рых дорогах, как правило, она не

обеспечивается из-за несоответст-

вия геометрических элементов но-

вым расчетным скоростям. Зада-

чей улучшений условий движения

является достижение на всем про-

тяжении дороги постоянной или

мало изменяющейся скорости дви-

жения.

Поэтому основой проекта по-

вышения транспортных качеств

дороги должен являться график

скоростей движения. Для всех

участков, где коэффициент без-

опасности менее 0,8, должны быть

разработаны варианты улучшения

условий движения. Место каждо-

го снижения скорости должно

быть проанализировано для уста-

новления вызывающих его причин.

Не всегда это будет связано с из-

менением трассы дороги. Напри-

мер, на крутых подъемах повыше-

ние средней скорости транспорт-

ного потока может быть достигну-

то выделением медленно едущих

транспортных средств на специ-

ально устроенную дополнительную

полосу проезжей части или разде-

лением местного и транзитного

движения на разные полосы дви-

жения.

Для увеличения видимости

часто бывает достаточно расчис-

тить придорожную полосу.

Размер того или иного элемен-

та дороги еще не характеризует

опасность возникновения на нем

дорожно-транспортного проис-

166

шествия, так как скорость движения по нему в значительной сте-

пени определяется возможной скоростью въезда на него авто-

мобилей с предшествующего участка. Например кривая, радиус

которой обеспечивает движение со скоростью 40 км/ч, безопасна

при въезде со скоростью 50 км/ч

(/Сбез

0,8)

и очень опасна при

скорости 100 км/ч (/С

без

=0,4). В этом заключается опасность оди-

ночных кривых малого радиуса, расположенных между длинными

прямыми участками.

Повышение коэффициента безопасности движения в принципе

может быть достигнуто двумя способами:

1) повышением скорости движения на улучшаемом участке;

2) снижением скорости въезжающих на участок автомобилей.

Этот более редкий случай рассмотрен в § 10.3.

В некоторых случаях практика устранения опасных участков

показывает, что при непродуманном назначении ремонтных меро-

приятий рядом с перестроенным опасным участком на смежном

возникают новые опасные места сосредоточения происшествий.

На рис. 8.3 показан пример, когда на извилистом участке дороги

спрямление одной из кривых вызвало повышение опасности дви-

жения в смежной кривой. До исправления участка в кривой / коэф-

фициент безопасности составлял 0,42, в кривой III — 0,75. Перво-

начальный вариант улучшения трассы со спрямлением извилины

и повышением рабочей отметки моста привел бы к тому, что коэф-

фициент безопасности снизился бы для кривой III до 0,50. Более

правильным был бы промежуточный вариант, при котором коэф-

фициент безопасности увеличился на кривой / до 0,75, а на кри-

вой III — до 0,62, с чем можно было бы согласиться.

Таким образом, минимальная программа увеличения транс-

портно-эксплуатационных качеств дороги и обеспечения безопас-

ности движения сводится к замене ступенчатой или пилообразной

линии на графике скоростей движения более плавной линией та-

ким образом, чтобы коэффициент безопасности движения в обоих

направлениях был не ниже 0,8. В примере на рис. 8.4 увеличение

коэффициента безопасности достигается уширением моста, увели-,

чением радиуса кривой и смягчением подъема. Для последнего

случая предлагается конкурирующий вариант устройства допол-

нительной полосы на подъеме, разделяющей движение грузовых

и легковых автомобилей. Эффективность этих мероприятий лучше

всего оценивать методом коэффициентов аварийности.

При близком расположении кривых в плане, когда трасса ста-

новится извилистой и, как следует из § 5.3, ее транспортно-эксплуа-

тационные качества значительно ухудшаются, должны рассматри-

ваться варианты спрямления (рис. 8.5), хотя на практике выпол-

нение мероприятий по улучшению трассы встречает теперь суще-

ственные трудности в связи с отводом земли для дорожных работ.

Особенностью разработки проектов перестройки опасных участ-

ков дороги должна быть широкая вариантность возможных ме-

167

тодов улучшения условий движения,

Методы коренного улуч-

шения путем перестройки должны сочетаться с мероприятиями,

направленными на улучшение организации движения дорожными

средствами. Ему следует уделять большое внимание, поскольку

в условиях недостаточной плотности дорожной сети технико-

экономические обоснования необходимых "условий движения на

существующих дорогах не всегда бывают убедительными для пла-

нирующих организаций. Затраты на дорожные работы осуществ-

ляются из фондов дорожных организаций, а получаемый эконо-

мический эффект от улучшения дороги распыляется между много-

численными пользователями дороги и остается неучтенным.

Исправление опасных мест всегда бывает связано с отказом

от их отдельных участков. Их

целесообразно использовать для

оборудования площадок отдыха, съездов на прилегающие поле-

вые дороги. Остальные участки должны быть разобраны.

Грунт из насыпей следует использовать для проводимых строи-

тельных работ, а освободившаяся полоса местности после рекуль-

тивации должна быть передана сельскохозяйственным организа-

циям.

6 8

Рис. 8.4. Схема повышения транспортно-эксплуатационных характеристик выбо-

рочным исправлением отдельных участков:

а—продольный профиль; б—спрямленный план трассы; в — эпюра средних скоростей

движения в направлении, указанном стрелкой; г — скорости движения на подъеме до и

после устройства дополнительной полосы;

1 — узкий мост; 2—кривая малого радиуса; 3 — смягчение продольного уклона; 4 —

дополнительная полоса движения на подъеме; 5 — скорость движения до улучшения до-

роги; 6—средняя скорость после улучшения; 7 — скорость легковых автомобилей; 8 —

скорость грузовых автомобилей

168

Рис. 8.5. Два примера устранения необоснованной извилистости дороги:

а— на прямом участке; б—"на сопряжении кривых

Неиспользуемые заброшенные участки дороги создают у мест-

ного населения впечатление малой обоснованности проводимых

дорожных работ — постройки новой дороги рядом с существую-

щей.

8.2. Очередность проведения мероприятий

по обеспечению безопасности движения

При построении графиков итогового коэффициента аварийно-

сти иногда получается, что значения коэффициента на участках,

нуждающихся в исправлении, отличаются сравнительно мало.

В случаях когда возможности быстрого улучшения всей дороги

ограничены, очень важно правильно установить очередность пере-

стройки опасных участков. Для этой цели О. А. Дивочкиным раз-

работан метод дополнительного учета тяжести дорожно-транс-

портных происшествий при построении графиков коэффициентов

аварийности. Он основан на том, что в связи с различием в ско-

рости транспортных потоков и характера выполняемых маневров

виды происшествий меняются, как показано в гл. 4. Поэтому рав-

169

ным коэффициентам аварийности могут соответствовать различ-

ные потери от дорожно-транспортных происшествий.

Ухудшение дорожных условий ведет к росту числа происшест-

вий и соответственно увеличению потерь от них. Но между ними

нет прямой пропорциональности. В ряде случаев плохие дорож-

ные условия вынуждают водителей ехать с пониженной скоростью,

и тяжесть последствий снижается. Для установления наиболее

опасных участков по графикам коэффициентов аварийности

к частным коэффициентам аварийности вводят поправочные стои-

мостные коффициенты тяжести, учитывающие возможные потери

народного хозяйства от дорожно-транспортных происшествий.

За единицу дополнительных стоимостных коэффициентов при-

нято среднее значение потерь народного хозяйства от одного до-

рожно-транспортного происшествия на горизонтальном прямом

участке дороги с ровным сухим покрытием шириной 7 м и укреп-

ленными обочинами. Остальные коэффициенты вычислены на осно-

вании данных об изменении средних потерь от одного дорожно-

транспортного происшествия при различных дорожных условиях.

Коэффициенты тяжести т\, ..., т

в зависимости от учиты-

ваемых факторов имеют для дорог в равнинной и слабохолмистой

местности следующие значения:

Учитываемый фактор

Коэффи-

циент

тяжести

Учитываемый фактор

Коэффи-

циент

тяжести

Ширина проезжей части, м:

4,5 ... 0,7

6 . . 1,20

7—7,5

1.0

1,4

10,5

1.2

14 ....

1,0

15 с разделительной поло-

сой

1.0

Ширина обочин, м:

<2,5

0,85

>2,5

1.0

Продольный уклон, %:

>30

1.4

<30

1.0

Видимость -в плане и продоль-

ном профиле, м:

<250

0,7

>250

1,0

Мосты и путепроводы при вы-

соте бордюра, см:

<30

2,1

>30

1,4

Пересечения в одном уровне

0,7

Пересечения в разных у ров-

ЫЯХ » • • • , *

0,85

Населенные пункты

1,2

Число полос движения:

t 0,9

2 . .

1.0

3 . . . 1,3

4 и более ....

1,0

Радиусы кривых в плане, м:

<350 • .

0,9

>350

1.0

Железнодорожные переезды

1,05

Деревья, опоры путепроводов

на обочинах и разделитель-

ной полоса

1,50

Отсутствие ограждений в не-

обходимых местах

1,4

Для каждого участка дороги итоговый коэффициент тяжести

определяют как произведение частных коэффициентов

—

m*m2...m„. Коэффициент М

вводят как поправку в значение

итогового коэффициента аварийности при /С

ИТ

ог>1,5.

170