Сильянов В.В., Домке Э.Р. Транспортно-эксплуатационные качества автомобильных дорог и городских улиц

Подождите немного. Документ загружается.

степени загазованности и задымленности; контроль за проведением работ по борьбе с

эрозией грунта, за правильным использованием дорожными службами земель, вод, лесов,

за соблюдением действующих правил и норм по рекультивации земель, по

предотвращению загрязнения вод, по сохранению животного и растительного мира.

На подготовительном этапе обследования изучают документы, отражающие

проводимую на дороге работу по охране окружающей среды, устанавливают нормативные

значения уровня транспортного шума для конкретных участков дороги, выясняют перечни

предприятий, территория которых прилегает к дороге, изучают места расположения баз

отдыха и санаториев, больниц, школ, заповедников, карьеров, асфальтобетонных и

железобетонных заводов, ремонтных баз и т.п., а также места расположения

сельскохозяйственных угодий и культур, выращиваемых на них.

Кроме того, собирают данные о направлении и силе преимущественных ветров,

состоянии рек и водоемов.

Бригады должны также устанавливать контакты с органами государственного

контроля по охране окружающей среды в районе расположения дороги.

Во время полевого периода измеряют уровень транспортного шума и

загазованность, а также осуществляют осмотр придорожной полосы.

Особое внимание уделяется оценке уровня транспортного шума. В результате

постоянного, круглосуточного воздействия шума повышается нервное напряжение

жителей придорожных населенных пунктов, снижается производительность труда.

Воздействие шума отражается на ухудшении их здоровья.

Транспортный шум нормируется эквивалентным уровнем звука, измеряемым в

децибелах (дБ А). В качестве допустимого принимается уровень транспортного шума,

действие которого длительное время не вызывает изменений физиологических функций,

наиболее чувствительных к шуму (нервная, сердечно-сосудистая система, состояние

слуха, субъективное самочувствие).

В помещениях жилых домов, больниц, на площадках отдыха расчетный уровень

звука L

трп

не должен превышать следующих значений, дБ А:

Палаты больниц и санаториев, операционные…………………………………………………..2

Жилые комнаты:

квартир……………………………………………………………………………………….30

в общежитиях………………………………………………………………………………..35

Территории больниц, санаториев,

непосредственно прилегающих к зданию………………………………………………………35

Территории, прилегающие к жилым домам…………………………………………………….45

Рабочие помещения проектных организаций

и научно-исследовательских институтов………………………………………………………..50

Залы аэропортов и вокзалов……………………………………………………………………...60

Расчетный уровень транспортного шума в районах, прилегающих к автомобильным

дорогам, измеряют на расстоянии 7,5 м от оси ближайшей полосы движения на высоте 1,2

м от уровня проезжей части.

Для измерения используется шумомер. Все измерения выполняют в первую

очередь в пределах населенных пунктов, особенно около больниц, санаториев, баз отдыха,

школ.

При отсутствии шумомера уровень транспортного шума, д БА, может быть

спрогнозирован расчетным методом:

где L

тпp

- расчетный эквивалентный уровень звука; ΔL

тяж

- поправка на количество

грузовых автомобилей; ΔL

ск

- поправка на отклонение средней скорости; ΔL

ук

- поправка

251

на продольный уклон; ΔL

пок

- поправка, учитывающая тип дорожного покрытия; ΔL

р.п

поправка, учитывающая наличие разделительной полосы; ΔL

- поправка, учитывающая

снижение расчетного уровня звука поверхностным покровом; ΔL

зас

- поправка,

учитывающая влияние прилегающей к автомобильной дороге застройки, дБ А.

Уровень шума от автомобильной дороги в жилой застройке, дБ А:

где L

- расчетный уровень шума; ΔL

pac

- снижение уровня шума при увеличении

расстояния от автомобильной дороги до застройки; ΔL

зел

- снижение уровня шума,

обусловленное наличием зеленых насаждений на пути его распространения; ΔL

бap

снижение уровня шума шумозащитными сооружениями.

Для ориентировочной оценки уровня транспортного шума может быть

использована упрощенная формула

где N

- интенсивность легковых автомобилей, авт./ч; N

л.гр

- интенсивность легких

грузовых автомобилей, авт./ч; N

тяж

- интенсивность тяжелых грузовых автомобилей,

авт./ч; N

- интенсивность автобусов, авт./ч; N

- интенсивность мотоциклов, ч; d -

расстояние от оси ближайшей полосы движения до расчетной точки, м.

Многочисленные наблюдения показывают следующую зависимость уровня

транспортного шума от интенсивности движения:

Интенсивность

движения, авт./ч……………………………….50 100 200 300 500 1000 2000 3000

Уровень транспортного

шума, дБ А……………………………………..65 68 70 72 74 77 78 80

На основе измеренного или вычисленного уровня транспортного шума строят

линейный график изменения эквивалентного уровня шума в районе жилой застройки

вдоль автомобильной дороги.

При построении этого графика используют данные о прогнозе интенсивности

движения транспортного потока, поперечном профиле, продольных уклонах, плане

трассы, типе дорожного покрытия, характере прилегающей застройки (с учетом

перспективы ее развития).

После анализа линейного графика уровня транспортного шума разрабатывают

мероприятия по снижению влияния транспортного шума, основными из которых

являются

строительство шумозащитных сооружений; посадка шумозащитных насаждений;

использование средств организации дорожного движения (снижение скоростей движения,

уменьшение задержек на пересечениях и их рациональное расположение, распределение

транспортного потока по параллельным маршрутам с целью снижения интенсивности

движения, обеспечение постоянной скорости движения); строительство дорожных

покрытий, при проезде по которым уровень шума оказывается наименьшим.

В местах определения уровня шума оценивают и уровень загазованности воздуха

оксидом углерода специальными анализаторами.

Загрязнение воздуха отработавшими газами двигателей транспортных средств, как

правило, отмечается на участках дороги, вдоль которых в целях предотвращения их от

зимних заносов снегом высаживают многорядные древесно-кустарниковые посадки.

В безветренную погоду на таких участках наблюдается наибольшее загрязнение

воздуха. Это особенно сильно ощущается на участках подъемов и спусков и на

криволинейных участках. При движении на подъем с увеличением уклона содержание

252

оксида углерода в объеме отработавших газов уменьшается, а при движении в сторону

спуска - увеличивается (рис. 13.6).

Наиболее существенное увеличение содержания оксида углерода наблюдается на

криволинейных участках дороги с радиусом кривых в плане менее 300 м в связи с

использованием водителями при переезде таких криволинейных участков в основном

режима торможения двигателем (рис. 13.7).

При уровне загазованности невозможно измерение непосредственно средней

концентрации оксида углерода, мг/м

, поэтому ее значение определяют расчетом:

где N

- приведенная интенсивность движения легковых автомобилей, авт./ч; υ

- средняя

скорость транспортного потока, км/ч; w - средняя скорость ветра, м/с.

Концентрация оксида углерода в воздухе не должна превышать 1 мг/м

При большом количестве грузовых автомобилей в транспортном потоке и широком

использовании на них дизелей важным показателем является уровень задымленности

воздуха.

Рис. 13.6. Относительное изменение

содержания оксида углерода в объеме

отработавших газов в зависимости

от продольного уклона

Рис. 13.7. Увеличение выброса оксида углерода в

зависимости от радиуса кривой в плане:

1 - при замедлении 0,35 м/с

;

2 - при замедлении 0,7 м/с

Среднее содержание твердых частиц в воздухе, мг/м

Δ = 0,1 (N

тяж

+ N

л.гр

) + 0,03 N

- 2,5 w + 38, (13.6)

где N

тяж

- интенсивность движения тяжелых грузовых автомобилей, авт./ч; N

интенсивность движения автобусов, авт./ч; N

л.гр

- интенсивность движения легких

грузовых автомобилей, авт./ч; N

- интенсивность движения легковых автомобилей, авт./ч;

w - скорость ветра, м/с.

Основными мероприятиями по снижению уровня содержания оксида углерода и

задымленности являются: проветривание придорожной полосы путем вырубки просек с

учетом преимущественного направления ветра, уменьшение числа участков резкого

торможения и разгона транспортных средств, ограничение скорости движения.

Наименьший выброс токсичных компонентов наблюдается при скоростях

движения грузовых автомобилей 50...60 км/ч, легковых - 65...75 км/ч.

При обследовании должно выявляться также влияние дороги на загрязнение

водоемов, наличие пылеулавливающих установок на асфальтобетонных заводах, наличие

«диких» съездов, также должен осуществляться сбор данных о химических веществах,

253

используемых для борьбы с гололедом и др.

Источники питья на дороге должны соответствующим образом обустраиваться.

В пределах площадок отдыха, расположенных на берегу водоемов, не допускается

устраивать эстакады для технического обслуживания транспортных средств.

Необходима разработка очередности закрытия «диких» съездов с дороги, наличие

которых приводит к разрушению растительного покрова и выносу грязи на проезжую

часть.

Рис. 13.8. Зависимость содержания свинца в почве от расстояния до кромки

проезжей части на дороге с интенсивностью движения 8000 авт./сутки

В зоне расположения ценных сельскохозяйственных культур, урожайность

которых зависит от содержания пыли в воздухе, обочины должны укрепляться

материалами, обработанными вяжущими. Для борьбы с гололедом не допускается

применение химических веществ, отравляющих растительность на прилегающих к дороге

территориях (обрезах, разделительной полосе и т.п.).

Серьезная проблема создается загрязнением почв придорожной полосы свинцом,

содержащимся в антидетонационных присадках к бензину (рис. 13.8).

Для общей оценки состояния придорожной полосы и дороги могут быть

использованы результаты аэрофотосъемки.

Только проведением комплекса мероприятий по охране окружающей среды

обеспечивается достижение положительного эффекта в этой важной работе.

13.4. Применение геоинформационных технологий для оценки состояния

и транспортно-эксплуатационных качеств автомобильных дорог

и городских улиц

Эффективное управление состоянием автомобильных дорог и городских улиц,

выбор мероприятий по улучшению их транспортно-эксплуатационных качеств

невозможны без наличия надежных и объективных данных о местности, по которой

проложена дорога, ее геометрических параметрах, типах и состоянии дорожных

покрытий, состоянии мостов и путепроводов, водопропускных труб, наличие препятствий

на дороге, а также характеристик режима движения транспортного потока и его составе.

254

Рис. 13.9. Функциональные инструменты геоинформационной системы:

САПР АД - система информационного проектирования автомобильных дорог;

ГИС - геоинформационная система

255

В современных условиях для решения указанных задач и создания

автоматизированного банка данных о автомобильных дорогах и улицах все шире

применяются геоинформационные технологии и интеллектуальные электронные системы,

основанные на широком использовании спутниковой навигации.

Геоинформационная система (ГИС) - это информационная система,

предназначенная для сбора, хранения, обработки, отображения и распространения

данных, а также для получения на их основе новой информации и знаний о

пространственно-координированных объектах и явлениях (рис. 13.9).

Главным достоинством ГИС является наиболее «естественное» для человека

представление как собственно пространственной информации, так и любой другой

информации, имеющей отношение к объектам, расположенным «в пространстве».

Представление этой информации может осуществляться следующими способами:

числовое значение с датчика, таблица из базы данных (как локальной, так и удаленной) о

характеристиках объекта, его фотография, реальное видеоизображение.

Особенностью ГИС является то, что вся информация в ГИС представляется в виде

электронных карт, позволяя специалисту извлекать новые данные и знания.

Основное отличие электронных карт в ГИС от бумажных карт заключается в том,

что в ГИС карта не является обычным статическим изображением (картинкой), а

представляет собой объект, из которого можно получить большой объем дополнительной

информации.

К функциям ГИС относятся накопление, обработка, анализ данных и принятие

решения (рис. 13.10).

С точки зрения обычного пользователя ГИС - это программа для персонального

компьютера, позволяющая с помощью интерфейса просматривать электронные карты и

анализировать пространственные данные, лежащие в их основе.

Объекты, входящие в ГИС, имеют помимо геодезических данных технологические

характеристики, представляемые в виде разнообразных баз данных, и расчеты с помощью

включенных в информационную систему программ для ЭВМ.

Геоинформационная система, как и другие информационные технологии,

эффективна в процедурах, где лучшая информированность помогает принять лучшее

решение.

Однако ГИС является не инструментом для выдачи решений, а средством,

позволяющим повысить эффективность процедуры принятия решений и обеспечивающим

проектировщика функциями анализа пространственных данных, представления

результатов анализа.

Требуемая для принятия решений информация представляется в картографической

форме с дополнительными текстовыми пояснениями, графиками и диаграммами.

Наличие доступной для восприятия и обобщения информации позволяет

проектировщику сосредоточить свои усилия на поиске решения, не тратя значительного

времени на сбор и осмысливание доступных разнородных данных. Можно рассмотреть

несколько вариантов решения и выбрать наиболее эффективное.

Геоинформационные системы, решающие разнообразные задачи,

классифицируются по ряду признаков: по пространственному охвату (глобальные,

региональные); по уровню управления в Российской Федерации (федеральные,

региональные, муниципальные и корпоративные); по области деятельности.

Наиболее близкой к сфере транспорта является классификация по области

деятельности, в которой применяется ГИС: землепользование, градостроительство,

архитектура, инженерно-геодезические изыскания, безопасность дорожного движения

(управление инженерным обустройством автомобильных дорог и городских улиц),

навигация (навигация на местности и выбор маршрутов движения), управление ремонтом

и содержанием автомобильных дорог и городских улиц.

За последние годы кафедра проектирования дорог МАДИ (ГТУ) накопила

производственный опыт промышленной разработки и эксплуатации геоинформационных

256

проектов следующих уровней управления в Российской Федерации:

• федеральная ГИС (паспортизация и инвентаризация автомобильных дорог);

• региональные ГИС (инвентаризация автомобильных дорог);

Рис. 13.10. Функции геоинформационной системы

• муниципальные ГИС (паспортизация и инвентаризация городских улиц);

• корпоративные ГИС (здания и помещения).

В основе ГИС лежит концепция послойной организации пространственных

данных, когда однотипные данные на земной поверхности группируются в слои (рис.

13.11). Совокупность всех слоев в ГИС образуют карту.

Для примера можно создать пять основных слоев:

слой автомобилей. Каждый автомобиль должен представляться в виде точки и

дополнительно описываться параметрами цвета и марки;

слой автомобильных дорог и улиц. В зависимости от решаемых задач

автомобильные дороги могут быть представлены в виде осевых линий или в виде

многоугольников, точно описывающих проезжую часть. В некоторых случаях имеет

смысл иметь два слоя отдельно для осевых линий и для проезжей части;

слой деревьев. Деревья можно представить в ГИС в виде точечных объектов, для

каждого из которых заданы тип дерева, высота, диаметр;

слой зданий. Здания представляются в виде многоугольников, описывающих

контур здания на уровне земли. Для зданий в описании следует указать тип здания

(жилое, промышленное, коммерческое), адрес, высоту, число этажей и др.;

слой рек. Реки на карте могут быть представлены в виде линий.

Рис. 13.11. Пример представления слоев электронной карты геоинформационной системы

257

Деление данных на слои позволяет отображать в ГИС только те данные, которые

необходимы для решения поставленных задач.

Процесс создания карт в ГИС начинается с создания базы данных. В качестве

источника получения исходных данных можно пользоваться оцифровкой бумажных карт.

На основе таких баз данных можно создавать карты любой территории, любого

масштаба, с необходимой детализацией, с отображением требуемыми символами.

В любое время база данных может пополняться новыми данными (например, из

других баз данных), а имеющиеся в ней данные, можно корректировать по мере

необходимости.

В крупных организациях созданная топографическая база данных может

использоваться в качестве основы другими отделами и подразделениями, при этом

возможно быстрое копирование данных и их пересылка по сетям.

При оценке дорог в дорожном хозяйстве используется ГИС IndorGIS/Road,

разработанная в ООО «ИндорСофт» (г. Томск), представляющая собой крупный

программный комплекс, предназначенный для системной автоматизации инженерной

деятельности в дорожной отрасли.

Наиболее важными функциями информационной системы IndorGIS/Road являются

следующие:

• ведение паспортов, сведений по диагностике, мониторингу, оценке уровня

содержания автомобильных дорог;

• оперативное получение информации о автомобильных дорогах и дорожных

объектах в любой части охватываемой территории;

• отслеживание дефектов, регламентных и ремонтных работ с указанием

сроков, результатов контрольных измерений и испытаний, графическое отображение

автомобильной дороги в виде чертежа в произвольном масштабе в произвольной

ориентации или на плане местности;

• отслеживание остаточной стоимости основных фондов, инвентаризация

автомобильных дорог и городских улиц;

• оценка качества содержания автомобильных дорог и городских улиц;

• формирование статистического материала по дефектам с целью выявления

слабых мест;

• формирование статистического материала по дорожно-транспортным

происшествиям;

• ведение архива документов по автомобильной дороге и ее объектам. Под

документами понимаются текстовые, графические файлы, чертежи, отсканированные

материалы, видеоряды и любые другие данные;

• ведение информации и документов по правам собственности на землю,

информации по полосам отчуждения.

Рис. 13.12. Практические результаты применения

258

геоинформационной системы

Для сбора информации о местности и объектах на ней применяют лазерное

сканирование, которое позволяет зафиксировать все объекты, находящиеся на местности в

автоматическом режиме.

Важным элементом развития ГИС является их интеграция с любыми электронными

инструментами массового сбора данных об автомобильной дороге и дорожной

инфраструктуре, часто называемыми «интеллектуальные информационные системы».

Эффективность использования ГИС повышается за счет проведения полевых работ

с помощью автоматизированных ходовых дорожно-исследовательских лабораторий,

оснащенных измерительной аппаратурой и геодезическими приемниками спутниковой

системы навигации GPS.

Сочетание спутниковой системы навигации, современной радиосвязи и

электронной картографии позволяет в реальном времени определять местоположение

объектов с высокой точностью, вычислять скорости движения транспортных средств,

продольное и центробежное ускорения, расстояния, геометрические параметры

автомобильной дороги (рис. 13.12).

Широкое практическое применение ГИС позволяет выбирать наиболее

эффективные и экономичные мероприятия, направленные на повышение транспортно-

эксплуатационных качеств автомобильных дорог и городских улиц.

Контрольные вопросы

1. Какое влияние оказывает уровень удобства движения на вид возможных

дорожно-транспортных происшествий?

2. Какая взаимосвязь существует между уровнями удобства и средствами

регулирования движения?

3. В чем заключается выборочное улучшение условий движения?

4. В чем заключается поэтапное улучшение условий движения?

5. Какие исследования проводят при оценке охраны окружающей среды и

природных ресурсов?

6. Как оценивается уровень транспортного шума и уровень загазованности

воздуха отработавшими газами двигателей транспортных средств?

7. Что представляет собой геоинформационная система?

8. Какие геоинформационные системы существуют?

9. Что понимается под слоями электронной карты геоинформационной

системы?

259

ПРИЛОЖЕНИЕ

КАРТОЧКА

визуального учета интенсивности движения

Автомобильная дорога________________________________________________________

Учетный пункт № на км. ____перегон учета от км _______до км__________________

Число полос движения________________________________________________________

Дата проведения учета ________________________________________________________

/число, месяц, год/ /день недели/

Время учета: начало _____________________окончание ____________________________

/часы/ /часы/

Направление движения из _________________________в ___________________________

Графическое

обозначение

транспортных

средств

Число транспортных средств, шт.

Итого, шт.

Время учета (часы)

260