Дорожные условия и безопасность движения

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова» Ю.В. Струков, Г.А. Денисов, А.Ю. Артемов ДОРОЖНЫЕ УСЛОВИЯ И БЕЗОПАСНОСТЬ ДВИЖЕНИЯ Тексты лекций Воронеж 2016 2 УДК 656.13 Струков, Ю.В. Дорожные условия и безопасность движения [Электронный ресурс]: тексты лекций для студентов по направлению подготовки 23.03.01 – Технология транспортных процессов / Ю.В. Струков, Г.А. Денисов, А.Ю. Артемов; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». – Воронеж, 2016. – ЭБС ВГЛТУ 3 Оглавление Лекция №1 1. Опасные участки на автомобильных дорогах ………………………………...4 2. Принципы возникновения ДТП, которые связаны с дорожными условиями ……………………………………………………………………..……10 3. Факторы дорожных условий, влияющие на безопасность движения……….14 Лекция №2 1. Виды обследования автомобильных дорог………………………….………..17 2. Организация работ по обследованию автомобильных дорог…………..…….21 Лекция №3 1. Особенности движения транспортных потоков………………………………24 2. Закономерности режимов движения потоков автомобилей…….……………26 Лекция №4 1. Ровность дорожного покрытия……………………………………………..…32 2. Скользкость дорожного покрытия……………………………………………45 Лекция №5 1. Влияние расстояния видимости на безопасность движения….……………..50 2. Влияние продольных уклонов и радиусов кривых в плане на безопасность движения…………………………...……………………………………………….57 Лекция №6 1. Аудит дорожной безопасности……………………………………………..61 2. Анализ данных о дорожно-транспортных происшествиях………..72 Лекция №7 1. Метод выявления опасных участков дороги на основе анализа данных о ДТП…………………………………………………………………………………78 2. Метод коэффициентов безопасности……………………….……….83 Лекция №8 1. Метод коэффициентов аварийности………………………………….………...87 2. Метод конфликтных ситуаций……………………………………………….…90 Лекция №9 1. Оценка безопасности движения при пересечениях и примыканиях в одном уровне………………………………………………………………………...93 2. Оценка безопасности движения транспортных развязок в разных уровнях…………………………………………………………………………………..99 Библиографический список………………………………………………………104 4 Лекция №1 1. Опасные участки на автомобильных дорогах. 2. Принципы возникновения ДТП, которые связаны с дорожными условиями. 3. Факторы дорожных условий, влияющие на безопасность движения Опасные участки на автомобильных дорогах Всё разнообразие опасных мест может быть описано определёнными признаками: 1. Несоответствие численного значения состояния одного из элементов дороги скорости движения, развиваемой на предшествующих участках. (Пример: сужение проезжей части, остановки общественного транспорта без заездных карманов, участки с заведомо узкой проезжей частью и с неукреплёнными обочинами, скользкие места, кривые малых радиусов в конце затяжных подъёмов и спусков). 2. Недостаточная видимость в плане и в продольном профиле дороги, создающая опасность наезда на препятствия, невидимые на проезжей части или столкновения с идущим на обгон встречным автомобилем: а) выпуклые переломы продольного профиля с вписанными кривыми малого радиуса (рис. 1); Рис. 1. Выпуклые переломы продольного профиля с вписанными кривыми малого радиуса 5 б) ограничение видимости на кривой в плане из-за строения, расположенного вдоль автомобильной дороги (рис. 2); Рис. 2. Ограничение видимости на кривой в плане из-за строения в) ограничение видимости на кривой в плане из-за зеленых насаждений, расположенных вдоль автомобильной дороги (рис. 3); Рис. 3. Ограничение видимости на кривой в плане из-за зеленых насаждений 6 г) наличие на участках, которые имеют постоянный уклон и просматриваются на большое расстояние, отдельных пониженных мест, в которых могут быть не видны встречные автомобили (рис. 4). Рис. 4. Наличие на участках с постоянным уклоном отдельных пониженных мест 3. Резкие изменения направления дороги и такие места, где у водителей создается неправильное представление о дальнейшем направлении дороги: а) поворот дороги непосредственно за вершиной выпуклой кривой (рис. 5); Рис. 5. Поворот дороги за вершиной выпуклой кривой 7 б) скрытый поворот (рис. 6); Рис. 6. Срытый поворот в) примыкание второстепенных дорог на кривых (рис. 7); Рис. 7. Примыкание второстепенных дорог на кривых 8 г) зигзагообразные повороты перед пересечением с железнодорожной линией под прямым углом (рис. 8); Рис. 8. Зигзагообразные повороты перед пересечением с железнодорожной линией 4. Места, на которых часть транспортного потока изменяет скорость или совершает перестроение для выполнения маневров (рис. 9). (Пример: участки без переходно-скоростных полос, затяжные крутые подъёмы без дополнительных полос, перекрёстки в одном уровне, кривые малых радиусов перед мостами, пересечения с дорогами местного значения). 9 Рис. 9. Участки изменения скорости или перестроения 5. Участки, где дорожные условия и придорожная обстановка способствуют значительному превышению безопасной скорости (рис. 10). (Пример: затяжные спуски, длинные прямые участки в открытой степной местности). Рис. 10. Участки превышения безопасной скорости 10 6. Места значительного ухудшения в неблагоприятную погоду дорожных условий на коротких участках дорог. (Пример: перекрёстки дорог на участках понижений дорожного покрытия, где возможно образование туманов и других явлений и гололедицы, скользкие, особенно после дождей, свежеуложенные участки асфальта). 7. Места разделения, слияния и пересечения транспортных потоков. 8. Места на дорогах, где могут неожиданно появиться пешеходы, велосипедисты или животные. Опасными участками корректно считать не только собственно опасные участки, но и примыкающие к ним участки дорог, на которых транспортный поток неожиданно снижает скорость движения. Принципы возникновения ДТП, которые связаны с дорожными условиями Каждая дорога является сочетанием различных участков (элементов), поэтому скорости движения автомобилей на выбранных маршрутах никогда не остаются постоянными. Выбор скорости автомобиля производит водитель, причем водитель оценивает дорожные условия визуально. Факторы, которые влияют на избираемые водителями режимы движения, могут быть сведены в следующую классификацию: 1. Элементы дороги, непосредственно влияющие на управление автомобилем (видимость дороги в плане и в профиле); 2. Обстановка дорожного движения (попутные и встречные автомобили, пешеходы, метеоусловия); 3. Привлекающие внимание объекты, которые не связаны непосредственно с дорожным движением (деревья, отдельные здания и т.д.). В процессе движения взгляд водителя выделяет характерные опорные точки, которые вырисовывают пространственный коридор, по которому водитель ведет свой автомобиль. 11 Рис. 11. Распределение точек фиксации взгляда водителя при проезде по прямолинейному участку дороги за 120 сек Рис. 12. Продолжительность сосредоточения взгляда водителя на отдельных элементах дорожной обстановки за 10-ти минутный период Рис. 13. Поле концентрации внимания водителя при различных скоростях 12 Количество объектов, которые водитель различить и зафиксировать в своем сознании, ограничено продолжительностью времени, которое необходимо для восприятия различными органами чувств, в первую очередь зрения. При свободном движении взгляд водителя способен охватывать «оптимальное» количество объектов, а при монотонном движении поступающее к водителю количество информации во многих случаях меньше, чем необходимо для поддержания работоспособности и активности водителя и наступает «сенсорный голод». а) свободное движение; б) монотонное движение; Рис. 14. Количество объектов, которые охватывает взгляд водителя Для каждого водителя существует оптимальная плотность объектов его внимания, при которой он находится на оптимальном уровне работоспособности. С одной стороны, повышенная плотность этих объектов («перегрузка информацией»), количество которых превышает пропускную способность анали- 13 заторов человека, приводит к «отказу». Под «отказом» понимают игнорирование или недоучёт смысла того или иного объекта и, следовательно, приводит к неправильным действиям водителя и возникновению ДТП. Изменение условий движения на разных участках дорог сказывается на степени эмоциональной напряженности водителей. Водитель вынужден в процессе своей работы преодолевать «психологическую инерцию». Изменение этих дорожных условий сопровождается внешними проявлениями нервнопсихических процессов, которые возникают в центральной нервной системе человека и в его организме. Наиболее характерными такими процессами, которые можно измерить количественно, являются: изменение частоты дыхания, частота фиксации взгляда, частота пульса, кожно-гальваническая реакция. Пути предотвращения ДТП, связанных с дорожными условиями, могут опираться на плавные изменения скорости транспортного потока и на устранение причин внутренних помех в самом транспортном потоке. В этом отношении можно провести аналогию с движением жидкости в открытых руслах рек. Согласно этой аналогии следует таким образом рассчитывать и располагать элементы дорог, чтобы, по возможности, устранить в транспортном потоке явления турбулентности (частые обгоны), застоев (транспортные заторы и задержки) и подпора (резкое уменьшение дистанции между автомобилями в процессе торможения). Таким условиям выравнивания движения транспортного потока могут способствовать достижение следующих целей: 1. Выравнивание эпюры скорости на всей протяженности дороги; 2. Обеспечение пространства, необходимого для маневра и уверенного ведения автомобиля на дороге; 3. Обозначение трассы дороги разметкой или другими средствами; опознаваемыми водителем. В зависимости от местных условий, для достижения этих целей могут применяться такие мероприятия как: 1. Исключение опасных участков дороги; 2. Разделение транспортного потока на группы по типам транспортных средств, по направлениям и т.д.; 3. Использование мер пассивного регулирования движения. 14 Факторы дорожных условий, влияющие на безопасность движения Надежностью автомобильной дороги как комплексного транспортного сооружения является способность обеспечивать безопасное расчетное движение транспортного потока со средней скоростью, близкой к оптимальной, в течение нормативного или заданного срока службы дороги при достаточных значениях других показателей. Критериями эксплуатационной надежности автомобильных дорог являются следующие: – непрерывное, безопасное и удобное движение транспортных средств; – работоспособность как состояние дороги, при котором она выполняет заданные функции с параметрами, установленными требованиями технической документации; – фактический, по сравнению с требуемым, срок службы дороги; – степень запаса по пропускной способности и прочности дорожной одежды; – ремонтопригодность как приспособление сооружения к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, повреждений и устранению их последствий проведением ремонтов и технического обслуживания. К дорожным факторам, определяющим потенциальный риск ДТП, можно отнести тип дороги, ее геометрические параметры, число пересечений и примыканий второстепенных дорог, обустройство перекрестков, скоростной режим. Геометрические параметры дороги. Ширина полосы движения и проезжей части являются важными факторами, влияющими на безопасность движения. Например, при ширине полосы дороги вне населенного пункта 3 м во время встречных разъездов безопасность обеспечивается лишь на небольшой скорости. В противном случае возможно столкновение или съезд транспортных средств на обочину. На дорогах низших категорий обочина не имеет усовершенствованного покрытия, поэтому съезд на нее может привести к боковому скольжению и опрокидыванию транспортного средства. При ширине полосы 3,5 м безопасность разъезда существенно повышается. Полоса движения шириной 3,75 м допускает встречный разъезд транспортных средств без снижения скорости, даже если она близка к предельной у обоих транспортных средств. 15 Для лучшего ориентирования водителей относительно правого края проезжей части и сохранения дорожного покрытия на новых дорогах вдоль проезжей части укладывают краевые полосы шириной до 0,75 м. Наезжать на них не разрешается, однако водитель может уверенно вести транспортное средство у самого края проезжей части. На автомагистралях с разделительной полосой краевые полосы устраивают по обеим сторонам. На дорогах с неоднородными условиями движения (крутые повороты, уклоны, чередующиеся с прямыми участками) относительное число ДТП выше по сравнению с дорогами, обеспечивающими плавные и спокойные условия движения. Пересечения и примыкания. По статистике, с увеличением числа пересечений и примыканий на 1 км дороги число ДТП возрастает, поскольку возрастает вероятность неправильной оценки ситуации и возникновения ошибок водителей. Для пешеходов и велосипедистов по мере возрастания плотности пересечений и примыканий к главной дороге риск ДТП возрастает в большей степени, чем для остальных участников дорожного движения. Обустройство перекрестков. К основным факторам риска ДТП, связанным с обустройством перекрестков, относятся число пересекающихся дорог, доля транспортных средств, въезжающих со второстепенных дорог на главную, способ организации движения на перекрестке, скоростной режим, техническая оснащенность перекрестка и качество его содержания. Наблюдаемая закономерность усугубляется под влиянием внешних факторов, например, при неблагоприятных погодных условиях, проведении дорожных работ. Внешняя среда. К факторам, связанным с внешней средой, увеличивающим потенциальный риск ДТП, относятся темное время суток, неблагоприятные погодные условия, опасное состояние дорожного покрытия, перегруженность дороги транспортными средствами, проведение дорожно-ремонтных работ. Эти факторы взаимосвязаны с дорожными, они увеличивают число ДТП, усиливая нагрузку на психику человека и требуя от него принятия решений в нестандартных ситуациях. 16 Темное время суток. Установлено, что в темное время суток относительное число ДТП примерно в 1,5 - 3,5 раза выше по сравнению со светлым временем. Такое соотношение определено условиями плохой видимости и тем, что ночью за рулем может быть больше водителей в состоянии алкогольного опьянения, утомленных, а поэтому менее внимательных. Неблагоприятные погодные условия ночью оказывают более негативное влияние, чем днем. Неблагоприятные погодные условия. Статистические данные подтверждают, что во время осадков число ДТП увеличивается. Выявлены закономерности, что неожиданные осадки после продолжительного сухого периода вызывают резкое увеличение риска ДТП, а затяжные осадки вызывают адаптацию водителей, в результате чего число ДТП постепенно уменьшается. Состояние дорожного покрытия. На скользком дорожном покрытии, сразу после наступления гололеда, риск возникновения ДТП возрастает. По мере адаптации водителей к сложным дорожным условиям число ДТП постепенно уменьшается, влияние неблагоприятного внешнего фактора снижается. Неровности дорожного покрытия в сочетании с неблагоприятными погодными условиями способствуют увеличению риска ДТП. Перегруженность дороги транспортными средствами. Движение в насыщенном транспортном потоке характеризуется повышенной нагрузкой на психику водителей, поскольку движение в таких условиях требует от водителя быстрой реакции, напряженного внимания, прогнозирования действий других водителей, а также ограничивает возможности для маневра. Возрастает число ошибок участников дорожного движения, конфликтных ситуаций, что приводит к росту числа ДТП. Проведение дорожно-ремонтных работ. Наличие на дороге участков, где проводятся дорожно-ремонтные работы, создает препятствие для плавного движения транспортного потока, ограничивает пропускную способность дороги. На таком участке может возникать перегруженность дороги, что приводит к увеличению риска ДТП. Дорожные работы выступают как фактор неожиданности для водителя, особенно это опасно на участке, которым водитель привычно пользуется ежедневно. 17 Лекция №2 1. Виды обследования автомобильных дорог. 2. Организация работ по обследованию автомобильных дорог. Виды обследования автомобильных дорог Для обеспечения безопасного пропуска транспортных средств в любое время года большое значение имеет непрерывный контроль за состоянием автомобильной дороги, своевременное выявление конструктивных элементов и участков, требующих срочного ремонта, детальная оценка условий движения транспортных потоков разной плотности. Для проведения этих работ необходимы комплексные планы обследования состояния автомобильной дороги, на основе которых разрабатывают мероприятия по улучшению условий движения. Обследования являются составной частью всех видов работ, направленных на обеспечение высоких транспортно-эксплуатационных качеств автомобильных дорог. По своему характеру обследования схожи с изысканиями автомобильных дорог, предусматривающими выбор размеров элементов дороги с учетом особенностей движения транспортного потока. Результаты обследований служат исходным материалом для составления проектов организации дорожного движения, усиления дорожной одежды, реконструкции отдельных участков дорог и т. п. Обследования следует выполнять очень тщательно и качественно, так как ошибочная информация может приводить к грубым ошибкам. Обследования особенно важны в условиях ограниченного финансирования, так как они позволяют разработать наиболее экономичную и эффективную программу работ по улучшению условий движения и очередность этих работ. Основной целью обследования автомобильных дорог является своевременное выявление участков, требующих улучшения условий дорожного движения, а также оценка состояния всех конструктивных элементов дорог. При этом обследования могут быть направлены как на выбор простейших мероприятий по повышению безопасности дорожного движения, так и на разработку рекомендаций по полной реконструкции автомобильной дороги. 18 При необходимости разработки оперативных мероприятий по повышению безопасности дорожного движения обычно ограничиваются минимумом работ по обследованию дорог. Разработка проекта реконструкции автомобильной дороги требует проведения весьма детальных обследований. Обследования автомобильных дорог позволяют провести паспортизацию дороги; разработать схемы расстановки знаков и нанесения разметки проезжей части, а также полного инженерного оборудования дороги; установить виды ремонтных работ и работ по содержанию дороги в разные периоды года; установить возможности пропуска тяжелых автопоездов или негабаритных грузов; разработать проект капитального ремонта или реконструкции дороги либо отдельных ее элементов; провести установление соответствия элементов дороги требованиям современных нормативных документов. Иногда ошибочным считается мнение о ненужности работы по обследованию дорог по причине хорошего знания состояния дорожниками, занимающимися эксплуатацией дорог, которое приводит к субъективным решениям при планировании работ по ремонту дорог. Обследования являются необходимыми даже при проведении локальных работ, так как с их помощью оказывается возможным накопление материала, дающего объективное представление о тенденциях изменения качественного состояния элементов автомобильной дороги. Поэтому в задачу обследований входит не только получение данных о состоянии автомобильной дороги и ее элементов, но и накопление этих данных по годам. Основными задачами обследований автомобильных дорог являются: – установление маршрута на дорожной сети, который не удовлетворяет требованиям возросшего движения; – выявление ослабленных участков земляного полотна и дорожной одежды, требующих первоочередного ремонта; – выявление участков с плохим водоотводом и неудовлетворительной работой водопропускных сооружений; – выявление участков с плохой ровностью и низкими сцепными качествами дорожного покрытия; – выявление опасных участков на дороге и участков заторов; 19 – установление уровня обслуживания проезжающих по дороге, ее архитектурных качеств; – установление соответствия дороги требованиям психофизиологии водителя; – оценка качества работы служб по содержанию дороги и организации дорожного движения. Обследования автомобильных дорог состоят из комплекса работ, разнообразных по сложности и методике выполнения. Поэтому перед началом работ необходимо четкое определение цели обследований, установление состава и объема работ и планирование сроков их выполнения. В зависимости от целей могут быть следующие виды обследований: – оперативные, (например, на месте дорожно-транспортного происшествия); – текущие, выполняемые с целью оценки объема работ по содержанию дороги; – контрольные, выполняемые работниками ГИБДД МВД России и службы организации дорожного движения с целью предварительной оценки дорожных условий; – сезонные, выполняемые в разные периоды года с целью общей оценки состояния дороги; – частичные, выполняемые службой организации дорожного движения на отдельных элементах дороги; – комплексные, выполняемые специальной лабораторией или изыскательской группой с целью разработки проекта реконструкции, капитального ремонта дороги или пополнения банка данных об автомобильной дороге. Проведение всех перечисленных видов обследований дороги должно быть соответствующим образом спланировано. Комплексные обследования автомобильных дорог, служащие также для накопления банка данных о состоянии всех элементов автомобильной дороги, целесообразно проводить не реже 1 раза в 5 лет. Частичные обследования должны проводиться ежегодно с учетом результатов комплексных обследований, при которых могут быть выявлены опасные участки дороги. 20 При любом виде обследований различают подготовительный, полевой и камеральный периоды проведения работ. Подготовительный период является наиболее ответственным, так как в этот период планируют виды работ по обследованию и уточнению сроков их выполнения. От тщательности проведения работ в подготовительный период зависит успех всего обследования. В подготовительный период выполняют следующие работы: – уточнение программы обследований, объема и сроков проведения работ; – составление календарного графика проведения обследования; – комплектование состава экспедиций; подготовка оборудования, проверка его состояния и тарировки; – подготовка необходимых форм, журналов для полевых работ, сбор и обработка с соответствующим графическим оформлением метеорологических, проектных, картографических и паспортных данных по обследуемой дороге; – сбор и анализ данных о дорожно-транспортных происшествиях по материалам ГИБДД МВД России и службы организации дорожного движения; – сбор, изучение и анализ данных об интенсивности движения и составе транспортного потока на дороге. В зависимости от целей и вида обследований состав работ в подготовительный период может изменяться. В полевой период непосредственно на обследуемой дороге выполняют следующие работы: – изучение фактических режимов движения на дороге – измерение скорости движения на наиболее опасных участках или вдоль всей дороги, измерение фактической интенсивности движения и состава транспортного потока; – определение размеров геометрических элементов дороги и в первую очередь расстояния видимости; – выявление участков дороги, не отвечающих требованиям безопасности дорожного движения, и участков возможных заторов; – обследование транспортно-эксплуатационных качеств дорожного покрытия, оценка ровности и сцепных качеств дорожного покрытия на всем протяжении маршрута или наиболее характерных участках; – оценка прочности дорожной одежды, обследование земляного полотна; 21 – оценка уровня транспортного шума и загазованности. Полевые работы выполняют в два этапа: вначале во время рекогносцировочного проезда по дороге намечают места, требующие детальных обследований, затем проводят детальные обследования и инструментальные измерения. В период камеральной обработки полевых материалов обобщают и анализируют результаты инструментальных измерений и визуальных наблюдений совместно с собранными в подготовительный период материалами. Заполняют итоговые ведомости, составляют графики, выполняют полный анализ полученных в процессе обследований результатов и разрабатывают рекомендации по улучшению дороги и повышению безопасности дорожного движения. Работы по обследованию дороги заканчивают оформлением научнотехнического отчета, включающего в себя выводы и рекомендации, линейные графики ровности, скользкости, прочности дорожной одежды, коэффициентов аварийности, безопасности и степени загрузки дороги движением. Организация работ по обследованию автомобильных дорог Для выполнения большого объема трудоемких работ по обследованию дорог в установленные сроки необходима их четкая организация. Должны быть строго определены виды работ и их объем, состав экспедиции и наиболее целесообразные сроки проведения измерений по отдельным видам работ с учетом природно-климатических особенностей района прохождения дороги. Основой проведения работ является календарный график работ. При составлении календарного графика особое внимание должно уделяться планированию тех видов работ, выполнение которых необходимо приурочивать к периодам наиболее интенсивного движения. Так, например, для дорог с преобладающими сельскохозяйственными перевозками наибольшая нагрузка приходится на период посевной и уборки урожая, а на туристических маршрутах – на летний период. Наиболее внимательно планируют работы по оценке прочности дорожной одежды, состояния земляного полотна и водоотвода. Такие работы необходимо проводить в сжатые сроки в период весеннего и осеннего переувлажнения. Особенностью их организации является то, что они должны выполняться не последовательно по протяжению дороги, а выборочно, в соответствии с возмож- 22 ными сроками наступления расчетного периода для каждого участка дороги в связи с условиями оттаивания. Очередность работ уточняют во время рекогносцировочного проезда вдоль дороги. При составлении графика работ учитывают возможность выезда в поле на 10 – 15 дней раньше срока наступления расчетного периода. Менее жесткие ограничения в сроках проведения предъявляются к работам по оценке ровности и шероховатости дорожного покрытия, по измерению режима движения. Однако при этом необходимо учитывать влияние сезона года на получаемые результаты. Анализ обустройства и озеленения дороги, приспособленности ее для туризма, сбор и анализ данных, характеризующих интенсивность, состав, безопасность дорожного движения, историю постройки дороги, климатические условия, сбор данных об уровне транспортного шума и загазованности воздуха могут быть выполнены в любое время года, удобное с точки зрения организации работ. В соответствии с календарным планом и объемом работ, определяемым заданием по обследованию дороги, в состав экспедиции включаются высококвалифицированные водители-механики, операторы, хорошо знакомые с применяемым оборудованием, специалисты по организации дорожного движения и специалисты-дорожники с разносторонними знаниями и практическим опытом по выполнению всех предусмотренных программой работ. Экспедицию возглавляет начальник экспедиции, который является ответственным исполнителем предусмотренных программой работ на всех этапах обследования. В состав экспедиции входят также младшие научные сотрудники (инженеры), ответственные за выполнение отдельных видов работ: – анализ интенсивности движения и состава транспортного потока; – расчет и измерение скоростей движения; – оценку ровности и шероховатости дорожного покрытия; – обследование состояния земляного полотна и водоотвода; – оценку прочности дорожной одежды; – оценку безопасности дорожного движения. Весь состав экспедиции условно делят на две бригады: бригаду, анализирующую режим, условия и безопасность дорожного движения, и бригаду, в 23 обязанности которой входит обследование земляного полотна, водоотвода и прочности дорожной одежды, измерение ровности и скользкости дорожного покрытия. Первой бригаде выделяют один или два (в зависимости от сроков и объемов работ) легковых автомобиля-лаборатории, оборудованных приборами для оценки режима движения автомобилей. Второй бригаде – легковой автомобиль, оборудованный толчкомером, и автомобиль-лабораторию для измерения коэффициента сцепления, буровой агрегат для бурения дорожной одежды, смонтированный на грузовом автомобиле, и тяжелый грузовой автомобиль для оценки прочности дорожной одежды. В состав каждой бригады входит необходимое число (в зависимости от объема работ) операторов-лаборантов. В окончательно укомплектованном виде первая бригада состоит из трех младших научных сотрудников (инженеров), одного или двух водителеймехаников и трех операторов-лаборантов. В период проведения массовых измерений состав бригады по распоряжению начальника экспедиции пополняется сотрудниками за счет второй бригады. Это необходимо, например, при измерении интенсивности движения одновременно на большом числе створов. При этом состав бригады возрастает до 12 – 15 чел. В состав второй бригады входят младшие научные сотрудники (инженеры), ответственные за обследование земляного полотна и водоотвода, прочности дорожной одежды, ровности и шероховатости дорожного покрытия. В процессе выполнения работ ежедневно в конце рабочего дня осуществляют обработку и анализ полученных за день материалов с необходимым графическим оформлением результатов дневных измерений. Окончательный анализ и обработку результатов измерений выполняют в камеральный период после окончания полевых работ. В оперативных обследованиях места дорожно-транспортных происшествий наряду с работниками ГИБДД МВД России должны принимать участие представители дорожной службы для оценки дорожных условий на месте происшествия. При сезонных обследованиях создают комиссию, в которую кроме дорожников входят представители ГИБДД МВД России, анализирующие распределение дорожно-транспортных происшествий по сезонам года. 24 Лекция №3 1. Особенности движения транспортных потоков. 2. Закономерности режимов движения потоков автомобилей. Особенности движения транспортных потоков Следуя из разных мест отправления в разные места назначения автомобили образуют на дороге транспортные потоки, движущиеся навстречу друг другу. В каждом транспортном потоке между автомобилями устанавливаются интервалы, размер которых зависит от скорости движения и индивидуальных особенностей водителей, выдерживающих от идущего впереди такое расстояние, которое им кажется безопасным. Изменение дорожных условий, отражающихся на скорости, вызывает соответствующее изменение расстояния между автомобилями (уплотнение или растягивание транспортного потока). Различие в условиях движения, которые кажутся разным водителям оптимальными, приводят к возникновению в каждом транспортном потоке внутренних помех. Происходят обгоны медленных автомобилей более быстрыми транспортными средствами. Обгоны связаны с выездом автомобилей на смежные полосы встречного движения, что создает помехи для встречных автомобилей. Описание закономерности движения автомобилей по дорогам является предметом быстро развивающейся теории транспортных потоков – науки, анализирующей режимы движения транспортных средств в различных дорожных условиях с учетом их динамических качеств, состава потока и психологических особенностей водителей. Условия движения по дороге существенно изменяются с увеличением интенсивности, приходящейся на полосу движения. В зависимости от насыщенности дорог автомобилями различают несколько характерных режимов движения транспортных потоков. Свободный поток. Одиночные автомобили едут по дороге на таком расстоянии друг за другом, что они практически не оказывают взаимного влияния на условия движения. Проезд по дороге не утомителен для водителей, каждый из которых может избрать оптимальную для себя скорость. Из этого случая исходят при обосновании требований к отдельным элементам дорог. 25 Частично связанный поток. Движение происходит в виде временно создающихся групп из нескольких автомобилей, отличающихся по динамическим качествам и следующих какое-то время на близком расстоянии друг за другом. Обычно это вызывается тем, что передний автомобиль, едущий с меньшей скоростью, задерживает задние автомобили. Водители их вынуждены ехать медленнее, чем хотелось бы, ожидая удобного момента для совершения обгона с выездом на соседнюю полосу, после чего получают возможность продолжить движение в режиме одиночного автомобиля. Если движение на одинаковом расстоянии, близком друг от друга, с одинаковыми скоростями предписано группе водителей, едущих в одно место, то это случай организованного колонного движения. Связанный поток. Все автомобили оказывают взаимное влияние. Сразу после обгона скорость обогнавшего автомобиля начинает вновь определяться движением едущего перед ним автомобиля. Движение происходит в виде больших групп автомобилей. Обгон осуществляется с тем большей трудностью, чем выше интенсивность движения. Плотный, или насыщенный поток. Автомобили следуют друг за другом, обгоны становятся практически невозможными. В местах резкого ухудшения дорожных условий возможны заторы. По мере усложнения условий движения при росте интенсивности средние скорости транспортного потока снижаются (рис. 15). 1 – одни легковые автомобили; 2 – смешанный транспортный поток, типичный для дорог РФ Рис. 15. Зависимость средней скорости движения по дороге от интенсивности движения 26 Средняя скорость движения транспортных средств по автомобильной дороге определяется по формуле (1) Vср  V0  N где V0 – скорость одиночного автомобиля при отсутствии помех, зависящая от дорожных условий, км/ч;  – коэффициент снижения скорости, который зависит от состава движения; N – суммарная интенсивность движения в обоих направлениях, авт/ч. По данным докт. техн. наук В.В. Сильянова, для дорожных условий РФ коэффициент снижения скорости   0,016 при 20 % легковых автомобилей в составе транспортного потока, 0,012 при 50 % и 0,008 при 80 % легковых автомобилей. Для полностью однородного потока легковых автомобилей можно принимать   0,005 . Закономерности режимов движения потоков автомобилей Движение по дороге потока автомобилей, представляет собой своеобразный неустановившийся процесс, в котором взаимное расположение и скорости автомобилей все время меняются. Поэтому режим движения потока может быть охарактеризован только средними статистическими показателями. Измерение на каком-либо участке дороги скоростей движения последовательно проходящих автомобилей показывают, что они меняются в сравнительно широком интервале, но для основной массы автомобилей располагаются вблизи некоторого среднего значения. Чем плотнее транспортный поток, тем меньше в нем различие в скоростях отдельных автомобилей. При интенсивности, соответствующей частично связанному транспортному потоку, кривые распределения числа автомобилей по скорости имеют колоколообразное очертание, характерное для нормальной кривой распределения (рис. 16,а). При свободном потоке движения кривые распределения скоростей для потока в целом являются суммой кривых для отдельных составляющих его групп, отличающихся по динамическим качествам, и могут иметь несколько вершин. 27 а – кривая распределения скоростей для однородного транспортного потока; 1 – наиболее характерная скорость; б – кумулятивная кривая; 1 – наиболее характерная скорость; 2 – скорость 85 % обеспеченности; 3 – средняя скорость; 4 – скорость 15 % обеспеченности Рис. 16. Закономерности распределения движения между автомобилями в транспортном потоке 28 Скорости и режимы движения транспортных потоков характеризуют так же кумулятивными кривыми, показывающими, какая доля автомобилей из общего количества движется со скоростями меньше заданной (рис. 16,б). Нижняя часть кривой примерно до 15 % обеспеченности показывает, с какой скоростью движутся наиболее медленные автомобили, вызывающие основную потребность в обгонах. Обеспеченность 50 % выражает среднюю скорость потока. Изгиб верхней части кривой примерно от 80…90 % обеспеченности выделяет наиболее быструю группу автомобилей, в число которых входят и автомобили, водители которых нарушают требования безопасности движения. Поэтому за наибольшую скорость движения автомобилей, для которой должна быть обеспечена безопасность, принимают обычно скорость 85 % обеспеченности. Из неё исходят при разработке мер по организации движения. Важной характеристикой является так же плотность транспортного потока – количество автомобилей, приходящееся при данной средней скорости на единицу длины однородного по транспортным качествам участка дороги обычно протяжением 1км q=1/S=N/v, (2) где S –длина участка на дороге, приходящаяся на один автомобиль, км; N – интенсивность движения, авт/ч; v – скорость движения км/ч. Из уравнения следует, что N=qv. Графическое изображение этой зависимости называют основной диаграммой транспортного потока (рис. 17). Она обладает рядом свойств, которые широко используют при организации и регулировании движения. Различают теоретическую максимальную и практическую пропускную способность. Рис. 17. Зависимость между плотностью транспортного потока и его интенсивностью 29 Теоретическая максимальная пропускная способность Pmax – пропускная способность эталонного горизонтального участка с сухим шероховатым покрытием, определяемая расчетом по формулам динамической теории транспортных потоков для колонного движения однотипных легковых автомобилей. Теоретическая пропускная способность Pmax=1000v/L; (3) или Pmax=3600/t, (4) где L – динамический габарит автомобиля, м; t – интервал между проходами автомобилей, с. Следует иметь в виду, что в динамический габарит входит расстояние между автомобилями и длина самого автомобиля L=lp + ST + la + l0 (5) где lp – путь, проходимый автомобилем за время реакции водителя, м; ST – тормозной путь, м; la – длина автомобиля, м; l0 – зазор безопасности до впереди следующего автомобиля, м. После подстановки этих значений в формулу получим Pmax  1000  2  kэ  la  l0 3,6 254(  i  f ) . (6) Практическая пропускная способность P – наибольшее число автомобилей, которое может быть пропущено участком в реальных дорожных и погодно-климатических условиях. Для её вычисления проф. В.В. Сильянов предложил формулу P=BPmax, (7) где B – итоговый коэффициент снижения пропускной способности (вычисляется как произведение 15 частных коэффициентов, учитывающих различные параметры и характеристики дорожных условий ). Пропускная способность – функция скорости движения и допустимого расстояния между автомобилями, которые связаны с состоянием дорог и погодными условиями. Многочисленными исследованиями установлено, что оптимальная скорость транспортного потока, соответствующая максимальной пропускной способности, колеблется от 40 до 50 км/ч. 30 Пропускная способность заметно снижается в неблагоприятные для движения осенне-весенний и зимний периоды, особенно в периоды неблагоприятных погодно-климатических факторов: во время дождей, снегопадов, гололеда, тумана и др. В этих условиях чаще всего возникают заторы на участках с высокой интенсивностью движения, когда требуемые по безопасности интервалы между автомобилями существенно превышают оптимальные по пропускной способности. Поэтому пропускную способность необходимо определять для осенне-весеннего и зимнего периодов (авт/ч) Pсез   св qmax, (8) где  – коэффициент, учитывающий движение по встречной полосе, а для многополосных дорог – по соседней полосе;  – коэффициент, зависящий от дорожных и метеорологических условий;  св – средняя скорость свободного движения автомобилей в реальных до- рожных и метеорологических условиях, км/ч; qmax, – максимальная плотность потока, авт/км (принимают 85…90 авт/км). Уровень загрузки в расчетный период года Z=Nпсез/pсезn, (9) где Nпсез – интенсивность движения в расчетный период, приведенная к легковому автомобилю, авт/ч. N сез  N сез  срвз или n N сез  n1 1  n2 2  ...  ni  i , n (10) где n – число полос движения; Nсез – сезонная интенсивность движения в реальных автомобилях, авт/ч;  срвз – средневзвешенный коэффициент приведения; n1 , n2 , …,ni – число автомобилей различных типов в составе потока;  1 ,  2 ,...,  i – коэффициент приведения различных типов автомобилей к расчетному легковому (принимают в соответствии со СНиП 2.05.02 -85) Когда известна только среднегодовая интенсивность, можно воспользоваться осредненными значениями коэффициентов сезонных колебаний интенсивности движения (табл. 1). 31 Таблица 1 Период года Дороги I и II категории Дороги III и IVкатегории Летний Осенний Зимний Весенний 1,0 1,1…1,4 0,7…1,4 0,8…0,9 1,0 1,2 1,0 0,8 Тогда уровень загрузки в расчетный период Z=knсезNcp.год/pсезn. (11) Уровень загрузки движением принят за критерий оценки качества дорог по пропускной способности. Кроме этого критерия, для обобщения характеристики условий движения на дороге по степени удобства и безопасности в зарубежной практике широко используют понятие об уровнях обслуживания. Проф. В.В. Сильянов использовал их, назвав уровнями удобства движения и предложил выделить пять уровней А, Б, В, Г-а, Г-б. Уровень удобства А соответствует условиям, при которых отсутствует взаимодействие между автомобилями. Уровень Б – взаимодействие между автомобилями начинает ощущаться, образуются отдельные группы, число обгонов возрастает. Уровень В характерен появлением колонн автомобилей и сокращением числа обгонов. Уровень Г-а – движение колонное с небольшими разрывами, обгоны отсутствуют. При уровне Г-б автомобили движутся непрерывной колонной с частыми остановками (заторами). 32 Лекция №4 1. Ровность дорожного покрытия. 2. Скользкость дорожного покрытия. Ровность дорожного покрытия Ровность дорожного покрытия является одним из основных показателей, характеризующих удобство движения по дороге и оказывающих решающее влияние на скорость движения автомобилей и транспортную работу дороги в целом. Понятие "ровность" относится к геометрическим характеристикам поверхности покрытия и определяется размером и формой фактической поверхности проезжей части дороги. В основном различают три группы неровностей: возвышения и впадины, выбоины, волны (гребенка). Возвышения и впадины – неровности с пологими краями, различных размеров, беспорядочно разбросанные на поверхности покрытия, для которых характерна малая глубина по сравнению с площадью. Выбоины – местные разрушения покрытия, имеющие вид углубления с резко очерченными краями. Волны (гребенка) – неровности в виде чередующихся поперечных гребней и понижений, располагающихся примерно на равных расстояниях друг от друга через 0,9…1,2 м. При плохом состоянии дорожного покрытия значительно ухудшаются условия движения: появляются вредные для водителя и автомобиля вибрации, существенно усложняются условия работы водителя, так как ему длительное время приходится отслеживать состояние проезжей части, часто изменяя траекторию движения, осуществляя торможение и разгоны. Всем этим внимание водителя отвлекается от других важных, с точки зрения безопасности дорожного движения, элементов дороги и автомобиля. Поэтому ухудшение ровности дорожного покрытия приводит к повышению аварийности. Простейшим прибором для определения ровности дорожного покрытия и основания является трехметровая рейка (рис. 18). 33 Рис. 18. Трехметровая рейка (а) с мерным клином (б) Степень ровности дорожного покрытия оценивается по зазору между нижней плоскостью рейки, уложенной на проезжую часть, и поверхностью дорожного покрытия. Просветы под трехметровой рейкой измеряются с помощью клина в пяти контрольных точках, расположенных на расстоянии 0,5 м от концов рейки и друг от друга. Места приложения рейки должны равномерно располагаться по длине участка измерений. Общее число измерений просветов под рейкой на участке измерений должно быть не менее 120. Максимальный просвет под рейкой допускается не более 5 мм. Основным недостатком такого способа определения ровности дорожного покрытия является высокая трудоемкость и недостаточная точность. К более совершенным приборам измерения ровности дорожного покрытия относятся двухопорная рейка ПКР-1 (рис. 19). 1 – шкала замера неровностей; 2 – колесо-индикатор Рис. 19. Передвижная двухопорная рейка ПКР-1 При измерении ровности дорожного покрытия двухопорная рейка прокатывается по проезжей части и через равные расстояния (обычно через 1...3 м) регистрируются размеры просветов. К совершенным приборам измерения ровности дорожного покрытия относятся прибор РК-1 (рис. 20). 34 1 – измерительная рейка; 2 – электрический кабель; 3 – электронный измерительный блок Рис. 20. Прибор РК-1 Прибор РК-1 предназначен для оценки ровности дорожного покрытия при приемке выполненных дорожно-строительных и ремонтных работ. Прибор состоит из измерительной рейки 1 длиной 3 м и электронного измерительного блока 3, соединенного с рейкой посредством гибкого электрического кабеля 2. На рейке установлены пять бесконтактных датчиков линейных перемещений, размещенных вдоль рейки через 50 см. К корпусу рейки прикреплены поворотные кронштейны, на которых установлены колеса. В середине рейки закреплен рычаг управления. На заднем колесе установлен бесконтактный датчик для регистрации пройденного пути. На лицевой панели электронного блока установлен двоичный переключатель, служащий для ввода значения допускаемого просвета для данного типа дорожного покрытия путем набора цифр. На контролируемом участке дороги рейку перемещают и через определенные расстояния прикладывают к дорожному покрытию. В месте измерения просветов производят запись размеров просветов в память прибора с суммированием их числа в трех диапазонах: до предельного значения просвета, от предельного до двукратного значения и свыше этого значения. В приборе предусмотрена сигнализация при обнаружении просветов свыше двукратного значения заданного предела (место брака дорожного покрытия). Диапазон измерений дорожных просветов составляет 0...50 мм. 35 Ровность дорожного покрытия также может быть измерена путем суммирования колебаний кузова движущегося автомобиля относительно его заднего моста. Приборы для оценки ровности дорожного покрытия по сумме сжатия рессор называют толчкомерами. Толчкомер конструкции ТХК-2 (рис. 21) устанавливают в кузове автомобиля над его задним мостом. 1 – кузов автомобиля; 2 – шкала замера неровностей; 3 – трос; 4 – задний мост автомобиля Рис. 21. Толчкомер ТХК-2 Колебания рессор через гибкий трос передаются на барабан счетного механизма толчкомера. Ровность дорожного покрытия оценивают суммарным сжатием рессор автомобиля на участке дороги длиной 1 км при постоянной скорости движения 50 км/ч. Регистрация показаний толчкомера осуществляется на бумажной ленте печатающего устройства счетного механизма, включаемого в нужный момент времени. Производительность толчкомера ТХК-2 составляет 170 км/смена. Установлена устойчивая корреляционная зависимость между показаниями толчкомера ТХК-2 и средним размером просвета под трехметровой рейкой: STXK  7,1h1,7 , где STХК – показания толчкомера, см/км; h – средний размер просвета под трехметровой рейкой, мм. (12) 36 Динамометрическая установка ПКРС-2 (рис. 22) состоит из прицепного одноколесного прибора, оборудованного датчиком ровности дорожного покрытия и установленного в автомобиле пульта управления. 1 – тормозная педаль прицепа; 2 – пульт управления; 3 – рычаг водополива; 4 – место оператора; 5 – бак для воды Рис. 22. Динамометрическая установка ПКРС-2 Измерения производят в следующем порядке. Включают электропитание записывающего устройства, развивают скорость движения автомобиля до 50 км/ч до начала контролируемого участка, включают записывающее устройство. На графике записывающего устройства фиксируют значения показателя ровности дорожного покрытия (в см/км). В случае несоответствия постоянной скорости движения автомобиля по каким-либо причинам значению 50 км/ч полученные при этой скорости движения, например при 60 км/ч, показания приводят к значению показателя при скорости 50 км/ч по формуле S 50  S  1,52 ср  75,76 0,0094 ср  0,533 , (13) где Sυ – показание толчкомера при фактической скорости движения, см/км; υcp – средняя скорость движения автомобиля, υcp = 35...65 км/ч. 37 Результаты измерений сравнивают с минимально допустимыми, в результате чего выявляют участки с неудовлетворительной ровностью дорожного покрытия. Динамометрический прицеп типа ПКРС-2У представляет собой, как и установка ПКРС-2, одноколесный прицеп, буксируемый автомобилем. Благодаря наличию сцепки, изготовленной в виде параллелограмма, наружная рама прицепа постоянно сохраняет положение, параллельное поверхности дорожного полотна. Прицеп используют в составе передвижной дорожной лаборатории КП-514МП или любого транспортного средства, снабженного бортовым компьютером. Показатель ровности дорожного покрытия определяют по суммарному перемещению колеса прицепа относительно инерционной массы его корпуса на единицу длины дороги. Достоинствами электронного толчкомера с дистанционным управлением ТЭД-2М (рис. 23) являются следующие: – использование муфты прямого и обратного хода, полностью исключающей люфты по сравнению с другими толчкомерами; – использование индуктивного или оптронного датчика импульсов, позволяющего осуществлять счет до 1000 имп./мин; – использование электронного счетчика импульсов толчкомера, собранного на интегральных микросхемах с цифровой индикацией на световом табло; – наличие электронного секундомера (таймера), синхронно работающего со счетчиком импульсов; – наличие запоминающего устройства счета импульсов и времени; – дистанционное управление, позволяющее оператору находиться в любой точке кузова автомобиля. Толчкомер ТЭД-2М состоит из двух основных узлов: механической части датчика импульсов и электронного счетчика импульсов с таймером в блоке дистанционного управления. Механическая часть датчика импульсов состоит из приводного барабана 7, соединенного с муфтой 3 прямого и обратного хода. Вращение приводного барабана на оси 2 осуществляется под воздействием вертикальных перемещений троса 9, один конец которого закреплен через пружину 5 к корпусу прибора 6, второй - к заднему мосту 10 автомобиля через отверстие 8 в днище кузова автомобиля. 38 1 – датчик; 2 – ось; 3 – муфта прямого и обратного хода; 4 – обтюратор; 5 – пружина; 6 – корпус прибора; 7 – приводной барабан; 8 – отверстие в днище кузова; 9 – трос; 10 – задний мост автомобиля Рис. 23. Толчкомер ТЭД-2М При воздействии неровностей на движущийся автомобиль происходит вертикальное перемещение заднего моста автомобиля относительно кузова, которое фиксируется муфтой 3 прямого и обратного хода путем вращения обтюратора 4 только в одном направлении. Лепестки обтюратора проходят в непосредственной близости от датчика 1, за счет чего сигнал с выхода датчика поступает на электронный счетчик. Вертикальное перемещение троса на 1 см дорожного покрытия дает один импульс на электронный счетчик. При длине измеряемого участка менее или более 1 км показания толчкомера приводят к нормированной единице измерения см/км SH  S1 LH , L1 (14) где S1 – показания толчкомера; LH – нормированная длина участка, км; L1 – длина контролируемого участка, км. При измерении ровности дорожного покрытия проезд автомобиля должен осуществляться по полосам наката. Число проездов по каждой полосе движения (в прямом и обратном направлении) должно составлять для дорог I, II категорий три проезда; III, IV категорий – два проезда; V категории – один проезд. 39 Недостатком измерения ровности дорожного покрытия толчкомерами типа ТХК-2 и ПКРС-2 является получение с их помощью только общей суммы сжатия рессор на участке длиной 1 км. По этим показаниям невозможно определить величину отдельных неровностей. Дорожное покрытие удовлетворяет требуемым условиям эксплуатации по ровности при величине фактического показателя ровности дорожного покрытия меньше предельно допустимого значения или равного ему (табл. 2). Таблица 2 Предельно допустимый показатель продольной Допустимое ровности дорожного по- число просвеИнтенсивкрытия, см/км ность дви- Категория Тип дорожтов под трехжения, дороги ной одежды по толчкомеру метровой рейавт./сут. ТХК-2, устакой, превыпо при- новленному на шающих укаавтомобиле занные в бору ПКРС-2 ГАЗ- СниП 3.06.03УАЗ85, % 31022 2206 «ГАЗель» Более 7000 I Капитальный 540 100 220 6 3000 - 7000 II То же 660 120 270 7 1000 - 3000 III » 860 170 350 9 Облегченный 1100 240 460 12 Тоже 1200 265 500 14 - 340 510 - - 510 720 - 500 - 1000 IV Переходного 200 - 500 типа До 200 V Низший По результатам измерений строят линейный график показателя ровности дорожного покрытия (рис. 24). 40 Рис. 24. Линейный график измерения ровности дорожного покрытия Данный график является основой для выбора мероприятий по улучшению ровности дорожного покрытия. По полученному графику проводится анализ участков автомобильной дороги с плохой ровностью дорожного покрытия. После чего, предлагаются мероприятия по повышению показателя ровности. Требования отечественной нормативной документации к ровности дорожных покрытий автомобильных дорог соответствуют следующим значениям IRI: для дорог I, II категорий значение показателя IRI не должно превышать 4,5...4,7 м/км, для III категории – 5,3...5,5 м/км, для IV категории – 6,3...6,5 м/км. Ровность дорожного покрытия оказывает большое влияние на скорость движения. По мере ухудшения ровности происходит снижение скорости движения автомобилей всех типов (рис. 25, а). Эта зависимость с достаточной точностью может быть описана уравнениями – для легковых автомобилей при 5 < S < 8000 см/км 41 υ = 70,0 – 0,016 S. (15) 1 – для легковых автомобилей; 2 – для грузовых автомобилей Рис. 25. Влияние ровности дорожного покрытия на скорость движения (а) и аварийность (б) – для грузовых автомобилей при 5 < S < 8000 см/км υ = 55,0 – 0,023 S, (16) где S – показания толчкомера, см/км. Общий анализ данных о дорожно-транспортных происшествиях показывает, что с ухудшением ровности дорожного покрытия число дорожнотранспортных происшествий возрастает (рис. 25, б). Однако рост дорожнотранспортных происшествий наблюдается до некоторого предела, затем происходит резкое снижение числа происшествий вследствие уменьшения скорости движения автомобилей из-за плохой ровности дорожного покрытия. Установлена следующая зависимость для оценки числа дорожнотранспортных происшествий на 1 млн авт. • км при 80 < S < 300 см/км N ДТП  0,0915S 0,5 , (17) где S – показание толчкомера при скорости 50 км/ч, см/км. Основными причинами дорожно-транспортных происшествий на участках дорог с неудовлетворительной ровностью дорожного покрытия являются взаимное столкновение автомобилей, движущихся на малой дистанции, при резком торможении переднего автомобиля перед неровностью (или выбоиной), а также столкновения автомобилей при внезапных заездах на полосу встречного движения при объезде неровностей. 42 Возможны также дорожно-транспортные происшествия в ночное время вследствие ослепления водителей отраженным светом фар от поверхности воды, заполняющей неровности. Практика показывает, что при очень высокой ровности дорожного покрытия водители склонны к превышению безопасных скоростей движения. Поэтому в настоящее время наряду с решением проблемы обеспечения высокой ровности дорожного покрытия ставится задача разработки мероприятий по предупреждению водителей о превышении безопасной скорости движения. Необходимо сочетание создания хорошей ровности дорожного покрытия с обустройством дороги, обеспечивающим оптимальную эмоциональную напряженность водителя. Конечным результатом ухудшения ровности дорожного покрытия является рост себестоимости автомобильных перевозок. Получена следующая зависимость относительной себестоимости перевозок от ровности дорожного покрытия (табл. 3). Таблица 3 Показания толчкомера, см/км 20 100 250 500 1000 Относительная себестоимость перевозок, % 100 110 127 156 227 Ухудшение ровности дорожного покрытия, отражаемое показаниями толчкомера S, см/км, связано с количеством грузов Q, млн. т брутто, которое может пропустить дорога, линейной зависимостью S = α Q + β. (18) Значения коэффициентов α и β в уравнении (18) зависят от типа дорожного покрытия (табл. 4). Таблица 4 Дорожные покрытия α β Усовершенствованные: капитальные (нежесткие)……………………. 9 60 облегченные……………………………………. 23,5 90 Переходные: обработанные вяжущим………………………. 47 140 необработанные………………………………… 110 270 43 Продолжение эксплуатации дорожных покрытий при показаниях толчкомера, превышающих 500 см/км, ведет к прогрессирующему ухудшению их ровности, появлению выбоин вплоть до разрушения дорожных покрытий. Требования к предельно допустимому снижению ровности дорожного покрытия нормируются по минимуму суммарных приведенных расходов автомобильного транспорта на перевозки грузов и дорожного хозяйства, на ремонты дорожных покрытий. Таблица 5 Предельно допустимые показатели толчкомера, см/км, при интенсивности движения, авт./сут, Тип дорожного покрытия Менее Более 500...1000 1000…2000 2000...3000 500 3000 Асфальтобетонное, це220...270 160...220 130...160 130 ментобетонное Гравийное и щебеночное, обработанные ор400 290...400 290...400 180...200 ганическими вяжущими Таблица 6 Тип дорожного покрытия Асфальтобетонное Цементобетонное Показание толчкомера, см/км, для дорог I, II категорий III категории Менее 50 Менее 50 50...100 50...150 100...200 150...300 Более 200 Более 300 Менее 50 Менее 75 Состояние дорожного покрытия Отличное Хорошее Удовлетворительное Неудовлетворительное Отличное 50...100 75...200 Хорошее 100...200 200...300 Удовлетворительное Более 200 Более 300 Неудовлетворительное 44 При этом учитывается ежегодный прирост интенсивности движения, снижение скорости на неровных покрытиях и ряд других факторов. Дифференцированные требования к предельным допустимым показаниям толчкомера в период эксплуатации дороги, установленные по минимуму суммарных приведенных расходов, указаны в таблице 5. Показания толчкомера дают возможность оценить состояние дорожного покрытия (табл. 6). При нормировании межремонтных сроков необходим учет уменьшения срока службы дорожного покрытия до очередного ремонта в связи с ростом интенсивности движения. С учетом этого задача нормирования может быть решена как возвращение ровности дорожного покрытия путем проведения среднего ремонта к исходному уровню до достижения некоторого предельного значения ровности Sпpeд. Зависимость сроков службы дорожного покрытия между средними ремонтами от предельного значения ровности дорожного покрытия при ежегодном росте объемов перевозок приведена на рис. 26. 1 – 0,3 млн. т брутто; 2 – 1 млн. т брутто; 3 – 2 млн. т брутто; 4 – 3 млн. т брутто; 5 – 4 млн. т брутто; 6 – 5 млн. т брутто Рис. 26. Зависимость срока службы дорожного покрытия облегченного типа между средними ремонтами от предельно допустимого значения ровности дорожного покрытия при исходном уровне перевозок на дороге Поддержание ровности дорожного покрытия позволяет существенно снизить расходы на ремонт автомобилей, так и на ремонт дорожного покрытия. 45 Скользкость дорожного покрытия Скользкость дорожного покрытия – важнейшая характеристика транспортно-эксплуатационного состояния дороги. Критерием скользкости дорожного покрытия является коэффициент сцепления. Недостаточное сцепление шины колеса с дорожным покрытием является, как правило, первопричиной дорожнотранспортных происшествий с тяжелыми последствиями. Статистика показывает, что вследствие низкого значения коэффициента сцепления в весенний и осенний периоды происходит до 70 % всех дорожнотранспортных происшествий, в летний период - 30 %. Вместе с тем коэффициент сцепления мало влияет на скорость движения. Коэффициент сцепления измеряют с помощью портативных (малогабаритных) приборов, динамометрических установок и методом торможения. При измерении коэффициента сцепления портативными приборами не требуется специальных установок и автомобилей. С помощью этих приборов возможно измерение коэффициента продольного сцепления на площадях ограниченного размера. Недостатком портативных приборов являются малые размеры резинового элемента, имитирующего протектор автомобильной шины. По этой причине такие приборы не используют для измерения коэффициента сцепления грубошероховатой поверхности. Другим недостатком портативных приборов является моделирование качения колеса автомобиля с низкими скоростями. Маятниковый прибор МП-3 (рис. 27) состоит из станины 2, штанги 4 с укрепленной на ней мерной шкалой 3 и маятника 1. 1 – маятник; 2 – станина; 3 – мерная шкала; 4 – штанга Рис. 27. Маятниковый прибор МП-3 46 Прибор устанавливают на поверхности дорожного покрытия, штангу приводят в вертикальное положение по уровню. Маятник укрепляют в горизонтальном положении, поверхность дорожного покрытия смачивают водой, маятник отпускают. Отпущенный маятник падает, проскальзывая обрезиненным башмаком по поверхности дорожного покрытия, затем поднимается на определенный угол, который фиксируется на шкале прибора. Больший угол подъема маятника соответствует большей скользкости поверхности дорожного покрытия. Портативный прибор ППК-2 разработки МАДИ - ВНИИБД (рис. 28) состоит из штанги 5 со скользящим по ней грузом 7 массой 9 кг, подвижной муфты 4 и пружины 10, соединяющей два резиновых имитатора 1. 1 – имитаторы; 2 – шарнир; 3 – тяга; 4 – подвижная муфта; 5 – опорная штанга; 6 – устройство сброса груза; 7 – груз; 8 – центральная пружина; 9 – регистрирующая шайба; 10 – стягивающая пружина; 11 – шкала коэффициентов сцепления Рис. 28. Портативный прибор ударного действия При испытании прибор устанавливают таким образом, чтобы имитаторы находились на расстоянии (10 ± 1) мм над дорожным покрытием. Подвижный 47 груз закрепляется в верхнем положении стойки. После увлажнения поверхности дорожного покрытия груз освобождается, ударяет по подвижной муфте. Под действием удара груза имитаторы прижимаются и перемещаются по поверхности дорожного покрытия. По положению измерительной шайбы на шкале определяют коэффициент сцепления. Коэффициент продольного сцепления дорожного покрытия измеряют не менее чем на трех участках на каждом километре каждой полосы движения. В каждом месте делают по три измерения. При наличии между измерениями расхождений, превышающих 0,05, число измерений увеличивают до пяти. За показатель скользкости принимают среднее арифметическое значение коэффициента сцепления. Результаты измерений на всем протяжении сдаваемого участка наносят на линейный график. Определение коэффициента сцепления с помощью динамометрических установок производят при движении автомобиля с определенной скоростью. Существует много конструкций динамометрических установок. Как правило, установки состоят из одноколесного прицепа. Наиболее совершенной является динамометрическая установка типа ПКРС-2. Динамометрическими тележками определяют коэффициент сцепления по силе тяги, необходимой для протаскивания по дорожному покрытию заторможенного колеса с заданной постоянной скоростью. Сила сцепления шины тележки и дорожного покрытия при торможении Рх, Н, определяется динамометром. Коэффициент продольного φ1 сцепления определяют по формуле φ1 = Рх/G, (19) где G – вертикальная нагрузка, которая передается колесом на дорогу, Н. Измерение коэффициента продольного сцепления следует производить не ранее чем через 2 недели после окончания устройства дорожного покрытия. На дорогах и улицах, находящихся в эксплуатации, испытания следует проводить при движении испытательного колеса по полосе наката левых колес транспортных средств, использующих данную полосу движения, а на дорогах и улицах с вновь устроенным дорожным покрытием - в пределах всей ширины полосы движения. На каждом из испытуемых участков длиной не менее 1 км последовательно выполняют не менее пяти испытаний. 48 Для измерения коэффициента сцепления методом тормозного пути автомобиль разгоняют по увлажненному дорожному покрытию до скорости не выше 40...50 км/ч и в момент пересечения намеченного створа тормозят до полной остановки. Коэффициент продольного сцепления в этом случае определяют по длине измеренного тормозного пути K э 2 1   i, 254ST (20) где Кэ – коэффициент эффективности торможения, для легковых автомобилей Кэ = 1,2; υ – скорость в начале торможения, км/ч; ST – длина тормозного пути, м; i – продольный уклон дорожного покрытия (знак «минус» для движения на подъеме, знак «плюс» для движения на спуске), отн. ед. В качестве эталона принимают коэффициент сцепления, полученный при температуре воздуха 20 °С. При определении коэффициента сцепления при других температурах вводят поправки (табл. 7). Таблица 7 Температура 5 10 15 20 25 30 35 40 воздуха, °С Поправка -0,06 -0,04 -0,03 -0,02 +0,01 +0,01 +0,02 +0,02 Состояние дорожного покрытия по сцепным качествам оценивают путем сравнения фактического значения коэффициента продольного сцепления с его предельно допустимым значением. Дорожное покрытие удовлетворяет требованиям эксплуатации, если фактическое значение коэффициента сцепления оказывается больше предельно допустимого значения или равным ему. Предельно допустимое значение коэффициента продольного сцепления установлено в ГОСТ Р 50597 - 93 «Автомобильные дороги и улицы. Требования к эксплуатационному состоянию, допустимому по условиям обеспечения безопасности дорожного движения» и составляет 0,3 при измерении шиной без рисунка протектора и 0,4 при измерении шиной, имеющей рисунок протектора. 49 Требуемые значения коэффициента сцепления для дорог I - III категорий в зависимости от особенностей их участков и условий движения при увлажненной поверхности дорожного покрытия приведены в табл. 8. Таблица 8 Условия Коэффициент продольХарактеристика участков дорог движения ного сцепления φ1 Легкие Участки прямые или на кривых в 0,45 плане радиусами 1000 м и более, горизонтальные с продольными уклонами не более 30 %, с элементами поперечного профиля, с укрепленными обочинами, без пересечений в одном уровне, при загрузке не более 0,3 Затрудненные Участки на кривых в плане радиуса0,45…0,5 ми 250...1000 м, на спусках и подъемах с уклонами 30...60 %, в зонах сужений проезжей части, а также участки, отнесенные к легким условиям движения при уровне загрузки в пределах 0,3...0,5 Опасные Участки с видимостью менее рас0,6 четной; подъемы и спуски с уклонами, превышающими расчетные; зоны пересечений в одном уровне; участки, отнесенные к легким и затрудненным условиям, при уровнях загрузки свыше 0,5 С целью повышения коэффициента сцепления устраивают поверхностную обработку, обеспечивающую высокую шероховатость, или устраивают дорожные покрытия, способствующие быстрому отводу поверхностного стока с дороги. 50 Лекция №5 1. Влияние расстояния видимости на безопасность движения. 2. Влияние продольных уклонов и радиусов кривых в плане на безопасность движения. Влияние расстояния видимости на безопасность движения Фактические режимы движения транспортных потоков по дорогам определяются не только характеристиками отдельных элементов плана и продольного профиля, но их взаимного сочетаниями. Абсолютное значение элемента трассы не всегда определяет режим движения и степень его безопасности. Так, например, степень опасности дорожнотранспортных происшествий на четырех кривых одинакового малого радиуса, расположенных в открытой равниной местности, на извилистой горной дороге при недостаточной видимости, в конце затяжного спуска и на вершине подъема не одинакова и определяется разными причинами. На равнине при проезде одиночной кривой опасная скорость будет определяться соображениями устойчивости автомобиля против заноса. В горной местности скорость зависит от видимости на извилистых участках, поскольку значительный процент водителей, опасаясь неожиданного появления встречного автомобиля из-за поворота, преодолевающего кривую с заездом на полосу встречного движения, проезжает такие участки с пониженной скоростью, существенно меньшей допускается радиусом кривой. На затяжном крутом спуске можно опасаться чрезмерной скорости при въезде на расположенную в конце его кривую. В последнем случае возможная скорость въезда на перевальный участок зависит от динамических качеств автомобиля, преодолевающего крутой подъем на пониженной передачи, и будет существенно много меньше, чем обеспечивается кривой. Во всех четырех случаях скорость въезда на кривую будут сильно различаться. Таким образом, в основе оценки безопасности движения с учетом сочетаний элементов трассы должно лежать исследование скоростей движения, как допускаемой элементами трассы, так и фактически развиваемых с учетом психологического восприятия водителями дорожных условий движения. 51 В открытой равнинной и слабохолмистой местности на оценке водителями условий дальнейшего движения сказывается то, что они смотрят на него под острым углом к поверхности дороги. При возвышении глаз водителя на 1,2 – 1,5 м над проезжей частью и сосредоточении взгляда в 150 м от автомобиля луч зрения составляет от 1 до 10˚ . Восприятие вида дороги в перспективе создает у водителя искаженное представление о проложении дороги в плане и продольном профиле. Водитель воспринимает в искаженном виде удаленные участки дороги: кривые в плане, описанные по окружности, представляются ему эллипсами, длина кривых – уменьшенной, а крутизна поворота – возросшей. Короткие кривые между длинными прямыми кажутся очень резким изломом в плане, а сравнительно пологие участки за длинными спусками – крутыми подъемами. На рис. 29 показан вид в перспективе поворота дороги. а – кривая малого радиуса воспринимается как крутой излом; б – увеличение радиуса кривой способствует зрительной плавности дороги; в – влияние продольного уклона (горизонтальный участок за длинным спуском кажется подъемом, а небольшой подъем – очень крутым); 1 – фактическое соотношение уклонов; 2 – кажущееся соотношение Рис. 29. Искажение вида дороги в перспективе Кривая, описанная достаточно большим радиусом (1000 м), воспринимается из далека как крутой изгиб дороги. Обман зрения возникает на прямолинейных пересечениях широких долин. Водителей, мало знакомых с дорогой, этот искаженный вид дороги иногда вынуждает снижать скорость движения. 52 Неудачны с точки зрения безопасности движения дороги, проложенные поперек цепей холмов в слабохолмистой местности. На дороге, проложенной в продольном профиле, огибая рельеф местности, имеются участки, не просматриваемые издалека (рис. 30, а). При совмещении кривых в плане с вогнутыми кривыми при взгляде издалека дорога, меняющая свое направление, имеет некрасивый неспокойный вид, называемый «биением трассы» (рисунок 30, б). а – частые переломы продольного профиля на прямом участке; б – извилистость трассы при частых переломах продольного профиля; 1 – продольный профиль; 2 – план трассы; 3 – вид дороги в перспективе Рис. 30. Нарушение плавности трассы В ряде случаев дорога обманывает водителя неожиданным, обнаруживаемым только при непосредственном приближении изменением своего направления. Такие места очень опасны, особенно ночью, при освещении дороги узким пучком света фар. Предупреждение водителей установкой знаков недостаточно, так как они не всегда уделяют должное внимание их информации. Указания о своем дальнейшем направлении, даже за пределами непосредственной видимости, должны давать сами дороги средствами «зрительного ориентирования водителей». Видимость дороги перед автомобилем на расстоянии необходимом для остановки перед препятствием на полосе движения или для постепенного сни- 53 жения скорости его следующего объезда, является одним из важнейших показателей безопасности движения и устанавливающейся на дороге средней скорости движения. При этом имеется в виду не нормативная видимость для дорог разных категорий, предусматривающая экстренные действия водителя в возникшей сложной ситуации, а видимость, необходимая для спокойного выполнения маневра без повышенной напряженности, соответствующей сложившемуся режиму движения на предшествующем участке дороги. С недостаточной видимостью обычно бывают связаны столкновения при обгонах на кривых в плане и продольном профиле. Особенно опасны отдельные участки с недостаточной видимостью на дорогах, обеспечивающих на большей части протяжения высокие скорости движения. Данные многочисленных зарубежных и российских исследований показывают, что недостаточная видимость в плане менее отражается на количестве дорожно-транспортных происшествий, чем недостаточная видимость в продольном профиле. Строительные нормы и правила проектирования дорог требуют для современного движения обеспечения на дорогах определенной видимости, приведенной в табл. 9. Таблица 9 Расчетная скорость, 30 40 50 60 80 100 120 150 км/ч Расчетная видимость, м, не менее: встречного авто 90 110 130 170 250 350 450 - препятствие на дороге 45 55 75 85 150 200 250 300 В современном проектировании дорог за рубежом большое значение придают обеспечению видимости из условий обгона, соответствующей частично связанным режимам движения транспортных потоков. Считают, что при расчетной скорости 100 км/ч не менее 50 % общей протяженности дороги должно обеспечивать видимость из условия обгона, равную примерно 650 м. При расчетной скорости 80 км/ч не менее чем на 35 % 54 протяженности дороги видимость должна быть не менее 525 м, а при скорости 60 км/ч более 25 % протяжения должно иметь видимость 400 м. Обязательным элементом при оценке характеристик дороги стал график изменения видимости по протяженности дороги. При его построении на продольном профиле, представляющем волнистую линию, последовательно откладывают из точек расположения глаз водителя на каждом пикете или характерном переломе придорожного профиля касательные к возвышающимся элементам рельефа. На рис. 31 для большей ясности чертежа показаны только характерные линии. а – лучи зрения водителя при движении по дороге; б – изменение расстояния видимости при движении; в – глубина зоны невидимой водителем; 1 – положение глаза водителя; 2 – луч зрения Рис. 31. Построение графика видимости на дороге 55 Строят график расстояния видимости и выявляют зоны невидимости препятствий, скрытые от взгляда водителей. Они дают большую опасность дорожно-транспортных происшествий. Большие расстояния видимости, соблюдаемые при проектирование дорог, не входят в противоречие с физической возможностью увидеть автомобиль на таких расстояниях. Днем в ясную погоду человек с нормальным зрением видит до 1800 м и легковых – до 1300 м. Взгляд водителя сосредотачивается в пределах сравнительно малого пространственного угла, уменьшающегося при возрастании скорости. При нормальном рабочем напряженном положении водителя его луч зрения не выходит из пределов так называемого прямоугольника четкой видимости (рис. 32) размером 10*16 см, расположенного на ветровом стекле автомобиля в 50 см от глаз. Чем сложнее дорожные условия, тем внимательнее водители. Поэтому, например, на участках горных дорог, расположенных по ущельям рек, где количество кривых на 1 км достигает 8 – 9 , а длина извилистых участков составляет 8 – 10 км, количество происшествий меньше, чем на других участках горных дорог. а – перед выпуклой вертикальной кривой; б – на извилистом участке дороги Рис. 32. Прямоугольник четкой видимости при разных направлениях дороги Несмотря на большое значение видимости для обеспечения безопасности движения, в практике проектирования и эксплуатации дорожные организации не уделяют этому вопросу должного внимания, а именно: 56 – не устраивают срезки видимости на внутренних откосах выемок и у кривых малых радиусов, располагают у них декоративные аллейные насаждения; – на пересечениях и примыканиях дорог размещают павильоны автобусных остановок, декоративные посадки так, что они закрывают видимость; – продольный профиль проектируют, а иногда строители, отступая от проектов, отсыпают земельное полотно насыпью, параллельной естественной поверхности земли, нарушая требования к вписыванию вертикальных кривых. На дорогах IV и V категорий видимость нередко не превышает 60 – 100 м. В результате этого происходят столкновения легковых автолюбителей при попытках обгона грузовых автомобилей, преодолевающих подъемы с пониженной скоростью; – на больших по протяженности прямых участках дороги допускают местные (на коротких участках) понижения продольного профиля, зрительно сливающиеся издалека с продолжением дороги. Остановившийся в них автомобиль или ведущиеся дорожные работы можно увидеть лишь в момент, когда уже трудно осуществить торможение; – при реконструкции дорог часто допускают, устраивая обходы крупных населенных пунктов, невидимые издалека крутые повороты основной дороги в сторону, не перестраивая становящийся подъездом к населенному пункту участок старой дороги. Нередко, особенно ночью водители принимают его за основную дорогу и при запоздавшем осуществлении поворота случаются дорожно-транспортные происшествия. В большинстве случаев обеспечение видимости не представляет никакой трудности и может быть осуществлено силами дорожно-эксплуатационных организаций. 57 Влияние продольных уклонов и радиусов кривых в плане на безопасность движения Дорожно-транспортные происшествия на участках дорог, имеющие большие продольные уклоны, бывают связаны с особенностями складывающихся на них режимов движения. Для крутых подъемов и спусков характерны следующие виды происшествий: – столкновение спускающихся автомобилей с автомобилями, вышедшими на обгон на подъеме (24 % общего числа происшествий на участке дорог, имеющие большие продольные уклоны); – съезды с дорог из-за отказа тормозов или чрезмерной скорости на спуске (40 %); – столкновение идущего на подъем автомобиля с встречным при обгоне грузовых автомобилей, значительно снижающих скорость на подъеме, или объезде остановившихся (18 %). Количество происшествий, связанных с автомобилями, движущихся под уклоном, в 1,5 – 3 раза больше, чем с идущими на подъем, причем разница в условиях движения начинает сказываться уже при малых продольных уклонах. Дорожно-транспортные происшествия на участках с большими продольными уклонами происходят в верхней части подъемов и сразу за вершинами выпуклых вертикальных кривых, а также в нижней части спусков, на вогнутых переломах продольного профиля, на которые автомобили въезжают, развив высокие скорости. Происшествиям способствует повышенная скорость автомобилей в нижней части вогнутых вертикальных кривых, которая требует более широкой проезжей части. Однако предусматриваемое СНиП уширение проезжей части на 1 – 0,5 м на существующих дорогах отсутствует, что осложняет условия разъезда встречающихся автомобилей. Статистические данные о влиянии продольных уклонов на количество происшествий наглядно показывают рост числа дорожно-транспортных происшествий с увеличением крутизны продольных уклонов (рис. 33). 58 1 – дорожно-транспортные происшествия на спуске; 2 – то же на подъем; Nв.п. – количество автомобилей, выезжающих на встречную полосу движения Рис. 33. Места сосредоточения дорожно-транспортных происшествий на участках с большими продольными уклонами Используя средние значения статистических данных разных исследователей, можно рекомендовать следующие значения коэффициентов, учитывающих влияние уклонов на безопасность движения, которые приведены в табл. 10. Таблица 10 Продольный 20 30 40 50 70 80 уклон, ‰ Коэффициент влияния уклона 1 1,30 1,75 2,5 3 4 59 Участки кривых в плане являются при малых радиусах местами сосредоточенности дорожно-транспортных происшествий. На них возникают 10 – 20 % общего их количества. Вероятность возникновения происшествий тем выше, чем меньше радиус. При установлении коэффициентов относительного влияния радиусов кривых в плане за единицу принимаем количество происшествий при радиусе 2000 м, так как условия движения автомобилей по кривым таких радиусов практически не отличаются от условий движения по прямым участкам. Так как не во всех случаях имелись данные, относящиеся к такому радиусу, коэффициенты вычисляли по отношению к наибольшему радиусу, которому присваивали коэффициент, установленный как среднее из данных других исследований. Относительные количества происшествий по данным разных исследователей мало отличаются от средней кривой гиперболического очертания. Для отдельных интервалов осреднённые значения отдельных коэффициентов приведены в табл. 11. Таблица 11 Радиус кри≤50 100 2004001000≥2000 вых в плане 50 300 600 2000 Коэффициент безопасности 5,4 4,6 2,25 1,6 1,25 1 Быстрый рост количества дорожно-транспортных происшествий при радиусе менее 600 м чаще всего является следствием несоответствия обеспечиваемых ими скоростей скоростям въезда на них с предшествующего участка. Наблюдения показали, что такие кривые проезжаются переменой скоростью, уменьшающейся до середины кривой, затем вновь возрастающей. При малых радиусах скорость на кривых снижается, а водители начинают делать попытки срезать кривые для сглаживания траектории движения. Особенно опасные участки создаются при расположении кривых в плане в конце затяжных спусков. Такие случаи, хотя и неудачные с точки зрения режимов движения, складывающихся на таких участках, часто связаны с условиями рельефа горной местности. 60 Для снижения опасности дорожно-транспортных происшествий необходимо вводить кривые в плане возможно больших радиусов, желательно не менее тех, что приведены в табл. 12. Таблица 12 Уклон спуска, % 10 20 30 40 Минимальный радиус кривой, м 400 1000 2000 3000 50 4000 Безопасность движения по кривым определяется суммарным влиянием радиуса, поперечного уклона проезжей части и коэффициентов сцепления шин с дорогой. Размеры радиусов кривых в плане определяют опасность и трудность движения по каждой отдельной кривой. Избираемую при её проезде скорость водители оценивают по соотношению своей скорости к скорости, допустимой, по их мнению, в кривой и на предыдущем участке. Для уверенного ведения автомобиля водителю необходимо видеть дорогу и прилегающую к ней полосу на расстоянии, необходимом для своевременного торможения перед возникающим препятствием или осуществления маневра объезда. Чем сложнее дорожные условия, тем внимательнее водитель. Однако, увеличение кривизны трассы обычно сопровождается увеличение углов поворота и соответственно уменьшением расстояния видимости, что приводит к росту тяжести происшествий. 61 Лекция №6 1. Аудит дорожной безопасности. 2. Анализ данных о дорожно-транспортных происшествиях. Аудит дорожной безопасности Аудит дорожной безопасности – новый инструмент обеспечения безопасности дорожного движения, дополняющий два традиционно используемых – применение и соблюдение стандартов и норм; выявление и устранение участков концентрации ДТП. Аудит дорожной безопасности – это независимая проверка (экспертиза) существующей, строящейся или проектируемой дороги группой независимых квалифицированных специалистов для оценки вероятного риска ДТП для всех категорий дорожных пользователей, цель которой предупреждение возникновения аварийно-опасных ситуаций. Аудит дорожной безопасности начал впервые применяться в Англии в 1980-х гг. и в настоящее время успешно используется в Австралии, Европе, США, Канаде. Актуальность аудита резко возросла в последние годы, вместе с ростом общественного и политического резонанса, вызываемого реализацией дорогостоящих дорожных проектов, не обеспечивающих должного уровня безопасности дорожного движения. Ключевым моментом внедрения аудита в практику является понимание его отличия от других традиционно используемых инструментов обеспечения безопасности дорожного движения. Длительное время считалось, что определяющим условием для обеспечения безопасности дорожного движения является соблюдение норм, стандартов и правил. Нормы и стандарты устанавливают оптимальные параметры, гарантирующие безопасное взаимодействие физических тел в процессе дорожного движения, например: – радиус кривой трассы дороги в плане, отгон виража и скорость транспортного средства для предупреждения заноса; – шероховатость покрытия, состояние шин и коэффициент сцепления для обеспечения успешного экстренного торможения. 62 Отклонение одного из параметров от заданного состояния нарушает оптимальное (безопасное) взаимодействие физических объектов в процессе движения. Дорожно-транспортное происшествие может произойти из-за слишком малого радиуса кривой, неверно рассчитанного виража, превышенной скорости движения, скользкого покрытия или изношенных шин как результата нарушения норм проектирования и содержания дороги или транспортного средства. Не вызывает сомнения, что соблюдение норм проектирования, строительства и эксплуатации дороги, а также транспортных средств предупреждает возникновение опасных ситуаций в процессе дорожного движения. Однако также известно, что даже очень строгое соблюдение норм и стандартов при проектировании, строительстве и эксплуатации дорог и транспортных средств не гарантирует отсутствия ДТП. Хорошие ровные и широкие дороги, отвечающие требованиям самых строгих стандартов, нередко имеют высокий уровень аварийности, а современные и безопасные транспортные средства - частые участники ДТП. Объясняется это тем, что в процессе дорожного движения кроме транспортных средств и дороги, параметры которых описываются стандартами, участвует человек, поведение которого выходит за рамки стандартов. Считается, что поведение участников дорожного движения должно нормироваться правилами дорожного движения. Однако в реальной жизни человек часто оказывается в нестандартных ситуациях, не предусмотренных правилами, а быстрота и качество принимаемых им решений определяются опытом, возрастом, личными качествами, физическим и эмоциональным состоянием, особенностями восприятия, умением прогнозировать развитие дорожных ситуаций и т.д. Поэтому неудивительно, что причиной основного числа ДТП становится ошибка человека, и, чем выше интенсивность движения, тем выше нагрузка на психику человека и выше вероятность ошибок. Комбинированный фактор дорога - человек оказывает значительное воздействие на возникновение ДТП (27 %), являясь в то же время малоизученным. В настоящее время в рамках международного сотрудничества рядом стран проводится сбор данных (обмен ими) о фактах влияния дороги и ее окружения на поведение человека. Достаточное количество фактов и информации служит основой для теоретического обоснования механизма влияния дороги и ее окружения на человека, что в свою очередь является основой для обновления 63 стандартов проектирования будущих самопоясняющих дорог (self-explaining roads), предусматривающих вероятность человеческой ошибки и предупреждающей возникновение ДТП. Новые стандарты проектирования самопоясняющих дорог основываются на модели восприятия, осознания и других процессах психики человека, которые одинаковы для представителей всех национальностей и культур, пола или возраста, поскольку являются функциями человеческого мозга и центральной нервной системы. В настоящее время полем деятельности методологии аудита дорожной безопасности является снижение вероятности совершения ошибок участниками дорожного движения. Аудит принципиально отличается от традиционных методов контроля и оценки дорожной безопасности. В табл. 13 приведены отличия аудита дорожной безопасности от традиционных методов оценки безопасности дорожного движения проекта автомобильной дороги. Таблица 13 Оценка безопасности дорожного Аудит дорожной безопасности движения проекта Проводится проектировщиком или Проводится независимо от проектировпо заказу проектировщика щика Оценка соответствия стандартам и Оценка влияния на безопасность с ученормам том особенностей поведения и психофизиологического восприятия дорожной ситуации участниками дорожного движения Проводится преимущественно до- Проводится специально подготовленрожниками ными специалистами по безопасности дорожного движения Безопасность дорожного движения Безопасность дорожного движения пропроекта не подвергается рассмотре- екта подвергается специальному раснию на расширенных совещаниях смотрению на расширенных совещаниспециалистов ях с участием центра организации движения города, группы аудита, заказчика, проектировщика, ГИБДД МВД России Использует методы оценки, дающие Использует специально разработанные косвенное представление о безопас- методики системного аудита проекта, ности вариантов проектных решений включающие анализ множества параметров и факторов 64 Специфика аудита дорожной безопасности на разных стадиях развития дорожного проекта. Аудит дорожной безопасности может быть применен для любого дорожного проекта независимо от его величины. Традиционно аудит проводится на следующих стадиях развития проекта: – обоснование (планирование); – эскизное проектирование; – детальное проектирование; – перед сдачей дороги в эксплуатацию; – после сдачи дороги в эксплуатацию. Аудит дорожной безопасности подразделяется на следующие разновидности в зависимости от того, на какой стадии развития дорожного проекта он применен: – аудит безопасности строительства или реконструкции дороги; – аудит безопасности эксплуатируемой дороги; – аудит безопасности дорожных объектов специфического назначения. На любой стадии технологического развития дорожного проекта аудит безопасности требует решения следующих задач: – сведение к минимуму вероятности возникновения ДТП при эксплуатации объекта; – применение результативных решений для сведения к минимуму последствий вероятных ДТП на тех участках дороги, где невозможно исключить риск полностью; – снижение затрат по устранению дефектов при эксплуатации дороги за счет выявления и исключения дефектов на более ранних стадиях развития дорожного проекта (при проектировании и строительстве). Рекомендации, подготовленные в результате аудита дорожной безопасности, предоставляются на рассмотрение заказчику и исполнителям работ на соответствующем технологическом этапе: организации-планировщику, организации-проектировщику, организации-подрядчику, эксплуатирующей организации. В сферу аудита дорожной безопасности включаются следующие группы эксплуатационных характеристик дороги: – геометрические параметры дороги; – характеристики дорожного покрытия; 65 – обеспечение видимости; – дорожная сигнализация; – элементы обустройства дороги; – управление дорожным движением; – обеспечение безопасности при выполнении дорожных работ. Результативность аудита дорожной безопасности определяется соблюдением двух основных требований: – обязательностью и регулярностью аудита на каждом этапе технологического развития дорожного проекта. Для этого требуется совместная работа экспертов, обладающих опытом проектирования, эксплуатации и обеспечения безопасности дорожного движения; – формальностью процедуры аудита. Выполнение этого требования упрощается с помощью руководств и стандартных листов контроля с перечнем элементов и эксплуатационных характеристик, которые должны быть проверены аудиторами. Важная задача аудита дорожной безопасности – максимально использовать накопленный практический опыт для исключения передачи пользователю продукта с «дефектами» - небезопасными элементами дорожной инфраструктуры, представляющих собой результат ошибок и упущений планировщиков, проектировщиков, строительных подрядчиков или эксплуатирующих служб. Обязательным является условие выполнения аудита экспертами (группа 4 – 5 чел.), имеющими соответствующее образование, серьезный опыт практической работы и отличающимися независимостью принимаемых решений. Аудит безопасности эксплуатируемой дороги (мониторинг). Безопасность движения на дороге зависит от поведения участников дорожного движения, которое в значительной степени определяется правильностью восприятия дорожной ситуации. Правильность восприятия зависит от согласованности сопрягаемых элементов дороги и их эксплуатационных характеристик. Несогласованность характеристик отдельных элементов дороги уже требует от участников дорожного движения способности к быстрому реагированию и быстрой адаптации к новым условиям, что повышает риск ДТП, поскольку вероятность ошибок участников дорожного движения возрастает. Аудит безопасности эксплуатируемой дороги нацелен на выявление эксплуатационных характеристик и элементов, которые не отвечают функции дан- 66 ной дороги и поэтому дезориентируют участников дорожного движения на данном участке дорожной сети, нарушая плавность психологического восприятия дороги, создавая элементы неожиданности или неоднозначности восприятия ситуации. В подобных ситуациях поведение водителей становится непредсказуемым. Опытный водитель принимает одно решение, неопытный - другое, решения местных водителей отличаются от решений водителей иногородних и т.д. Ожидаемыми результатами аудита безопасности эксплуатируемой дороги являются: – отчет о местонахождении и характере несоответствий между элементами дороги и ее функциональными характеристиками; – заключение о том, каким образом эти несоответствия стимулируют нежелательное поведение участников дорожного движения с учетом того, что одни и те же элементы дороги могут представлять разную степень потенциальной опасности для различных категорий участников дорожного движения. Требуется выявление наиболее уязвимых групп (водители легковых транспортных средств, дети, велосипедисты, пожилые люди, инвалиды); – предложения для решения выявленных проблем по каждой группе уязвимых участников дорожного движения. Аудит безопасности эксплуатируемых дорог может проводиться тремя способами: – как дополнение к плановым мероприятиям по содержанию дороги; – как масштабный план мероприятий по снижению уровня ДТП на дорожной сети или план мероприятий для участка сети; – как программа аудита безопасности всей дорожной сети в целом с расстановкой необходимых мероприятий в порядке приоритетности. Дорожная администрация может применить как один, так и все перечисленные способы аудита безопасности эксплуатируемых дорог. Однако, какой бы способ не был выбран, главным является системность применения практики аудита. В составе штата дорожной администрации рекомендуется выделить специалиста, отвечающего за внедрение практики аудита безопасности для эксплуатируемых дорог. Аудит безопасности эксплуатируемой дороги (или сети) требует: ведения учета всех произошедших ДТП (как учетных, так и административных) для то- 67 го, чтобы выявлять ошибки, которые были допущены на стадии проектирования и строительства дороги; регистрации следов, обнаруживаемых в процессе эксплуатации дороги. Например, полезную информацию дают обнаруженные тропинки движения пешеходов; царапины на ограждениях, опорах знаков, деревьях; следы резкого торможения на дорожном покрытии и обочинах; съезды с дороги и т. п. Подобная информация дает основание для проведения мер, предупреждающих возникновение ДТП, и позволяет повышать безопасность дорожного движения при реализации последующих дорожных проектов аналогичного типа. Аудит эксплуатируемой дороги требует условного «прохождения пешком», «проезда на велосипеде» и «проезда на автомобилях различных типов» по обследуемой дороге в светлое и темное время суток с тем, чтобы проверить безопасность дороги с точки зрения различных категорий ее пользователей в различных условиях окружающей среды. При работе аудиторов на дороге заполняются контрольные листы установленного образца, который может совершенствоваться с расширением практики и опыта аудита. В результате аудита безопасности дорог населенного пункта может быть разработана стратегия безопасности дорожного движения для каждого района населенного пункта (центр, жилые массивы, промышленная зона и т.д.). Эти локальные стратегии безопасности могут быть реализованы в составе общегородской Программы по повышению безопасности дорожного движения на дорожной сети с эффектом постепенного наращивания уровня безопасности сети. Аудит безопасности дорожных объектов специфического назначения. Специфическими вопросами, которые также могут потребовать аудита дорожной безопасности, становятся, например, следующие: – временные изменения условий движения, связанные с проведением дорожных работ; – оптимизация сигнализации (светофоры, дорожные знаки, разметка) для участков дорожной сети, более протяженных, чем один дорожный проект; – условия безопасности для велосипедного движения; – условия безопасности для пешеходного движения. 68 Экономические выгоды от проведения аудита дорожной безопасности. Проведение аудита дорожной безопасности не только снижает численность погибших и раненых в результате ДТП, но и в конечном итоге снижает затраты на транспортную инфраструктуру, поскольку внедрение его рекомендаций на стадии разработки проектов гораздо дешевле, чем устранение ошибок проектирования, приводящих к ДТП, на уже эксплуатируемой дороге. Все транспортные проекты могут подвергаться аудиту дорожной безопасности. Существующая практика показывает, что аудиту подвергаются наиболее дорогостоящие проекты, это имеет общественную поддержку и повышает авторитет администрации регионов в глазах общественности. Для снижения риска ДТП могут предлагаться разные варианты проектных решений, стоимость которых различна. Затраты на проведение мер, рекомендованных аудитом, должны быть обоснованы соотношением выгод от снижения риска ДТП и затрат на проведение этих мер. Если соотношение превышает единицу, затраты общества являются экономически обоснованными. Практика аудита дорожной безопасности показывает значительные экономические выгоды. Аудит дорожной безопасности тем результативнее, чем раньше он начал проводиться в процессе развития дорожного проекта. При проведении аудита на стадиях планирования и проектирования легче внести изменения в проектную документацию для устранения дефектов, чем производить корректировки уже эксплуатируемой дороги. Необходимость проведения строительных работ обойдется значительно дороже. В перечень выгод общества от проведения аудита дорожной безопасности включаются следующие: – снижение риска ДТП (в том числе снижение вероятности возникновения ДТП, тяжести последствий ДТП, если оно все-таки происходит); – снижение затрат на проведение мероприятий для повышения безопасности дорог при их эксплуатации; – повышение осознания ответственности теми, кто отвечает за планирование, проектирование, строительство и содержание дорог, а, следовательно, повышение качества принимаемых решений; – привлечение внимания к человеку (включая все категории дорожных пользователей) как фактору, ответственному за большинство происходящих 69 ДТП, в отличие от традиционной практики фокусирования внимания на соблюдении норм, стандартов и правил. Основной получатель выгоды от проведения аудита дорожной безопасности – пользователь дороги, независимо от способа передвижения. Для повышения результативности и окупаемости затрат, связанных с проведением аудита дорожной безопасности, ресурсы аудита требуют развития по следующим основным направлениям: – подготовка руководств по аудиту дорожной безопасности и стандартных форм контроля на основе международного опыта; – повышение квалификации аудиторов, развитие учебных программ для их подготовки (дополняющих соответствующее образование и практический опыт); – формирование процедур и критериев для оценки квалификации аудиторов дорожной безопасности; – развитие и внедрение программного обеспечения для дорожных администраций как инструмента расстановки приоритетов среди предложений аудиторов; – разработка методик для оценки экономических выгод от аудита дорожной безопасности. Аудит дорожной безопасности как метод контроля качества дорог. Дорожная сеть – продукт, который создается и содержится дорожной отраслью в соответствии с установленным перечнем эксплуатационных качеств для того, чтобы удовлетворять транспортные потребности общества с минимальными затратами. Безопасность дорожной сети – одно из ключевых эксплуатационных качеств, предъявляемых к дорожной сети. В процессе производства любой продукции ее качество обеспечивается применением одного из методов контроля качества. Самым результативным методом обеспечения качества по праву считается система управления качеством. Метод появился в Японии в 1950-е гг., определив высокую конкурентоспособность японских товаров на мировом рынке на последующие десятилетия. Общими принципами системы управления качеством являются следующие: 70 – высокое качество конечного продукта есть результат высокого качества исполнения каждого этапа в составе технологического цикла производства продукта. Участники последующего технологического этапа являются потребителями и контролерами качества результата предыдущего этапа. Такая система способствует быстрому обнаружению дефектов еще в процессе производства, в отличие от традиционного контроля качества (отдел технического контроля, приемка в эксплуатацию комиссией и т.п.), нацеленного на обнаружение дефектов при выпуске (сдаче) в эксплуатацию уже законченного продукта; – недостаточно просто обнаруживать дефекты и устранять их, нужно выявлять причины появления дефектов в процессе производства и устранять именно причины. В рамках системы контроля качества участники всех этапов технологического цикла решают производственные задачи не только в пределах своей технологической операции, но и понимая общие задачи, стоящие перед конечным продуктом, передаваемым потребителю. Аудит дорожной безопасности следует рассматривать как систему управления качеством (безопасность) для технологического цикла производства такого продукта, как автомобильная дорога. Дорожная специфика обусловлена тем, что кроме общих принципов для организации и функционирования системы управления качеством (повышением безопасности дорожной сети) необходимы еще следующие компоненты: – многолетнее последовательное изучение дефектов (причин возникновения ДТП), исследования, анализ статистических данных, подготовка теоретических выводов, развитие статистических методов; – изучение мотивации и моделей поведения участников дорожного движения, выявление закономерностей формирования характера и объема их потребностей, включая влияние психологических факторов; – широкий спектр мероприятий – от ревизии национального законодательства до изучения ошибок, допущенных на различных стадиях технологического цикла производства (планирование, проектирование, строительство, эксплуатация дорожных проектов); закрепление за каждым этапом технологического цикла функций потребителя результатов предыдущего этапа в составе общей технологической последовательности. Например, эксплуатирующая дорогу служба, отвечающая за безопасность дорожного движения, является потребителем результатов строительного подрядчика, проектировщика; 71 – постоянный эксплуатационный мониторинг результатов проекта (например, анализ данных ДТП на участке дороги, сданном в эксплуатацию); – постоянно действующая система обучения работников организаций и служб дорожной отрасли. Результат аудита дорожной безопасности как системы контроля качества на всех стадиях технологического цикла развития дорожных проектов - повышение безопасности эксплуатации дорожной сети для всех категорий дорожных пользователей путем снижения вероятности совершения ими ошибок в процессе дорожного движения. Перспективы развития аудита дорожной безопасности. Аудит дорожной безопасности - развивающаяся структура, принимающая на себя часть решения проблемы обеспечения безопасности дорожного движения. Практика аудита дорожной безопасности особенно необходима для выявления и решения потенциальных проблем, связанных с человеческим фактором, еще до того, как ошибка человека станет причиной реального ДТП. Аудит дорожной безопасности несомненно способствует повышению качества дорожной инфраструктуры, а также снижает издержки общества, связанные с ДТП и исправлением «дефектов» дорожной отрасли на стадии эксплуатации дорог. Предупреждая ошибки человека в процессе дорожного движения, аудит дорожной безопасности вносит вклад в развитие такого перспективного качества дороги, как самопояснение, т.е. способность дороги: – быть однозначно воспринимаемой всеми участниками дорожного движения независимо от их опыта, возраста, национальности и т.п.; – стимулировать желательное поведение участников дорожного движения с помощью профессионально применяемых мер физического и психологического воздействия на участников дорожного движения. Подобная способность дорог особенно важна для направлений международных транспортных коридоров и для транзитных городов с большой долей иногородних водителей в составе транспортного потока. Можно уверенно прогнозировать развитие международной тенденции расширения практики аудита дорожной безопасности и увеличения числа дорожных администраций, которые примут аудит дорожной безопасности на вооружение в качестве одного из инструментов управления качеством. 72 Задача концепции аудита дорожной безопасности - объединить опыт дорожного сектора с опытом других областей знаний и создать фундамент для норм проектирования будущих дорог, которые будут учитывать психологию человека наравне с законами физики и механики и обеспечат высокий уровень безопасности движения через регулирование поведения участников дорожного движения. Традиционно российские дороги не предусматривают права пользователя на ошибку, перекладывая всю ответственность за ДТП на самих участников дорожного движения. Современная практика свидетельствует о необходимости изменения подхода и усиления роли дороги в обеспечении безопасности дорожного движения. Дорожная отрасль должна нести большую ответственность за качество своего продукта (дорожная сеть) и услуг (дорожное содержание). Российские нормы проектирования, строительства и эксплуатации требуют модернизации путем «очеловечивания», т. е. принятия во внимание человеческого фактора, для того, чтобы в большей степени отвечать требованиям современного общества с высоким уровнем автомобилизации. Снижение аварийности в странах, принявших на вооружение методологию аудита дорожной безопасности для программирования ошибок дорожных пользователей и принятия мер по их предупреждению, доказывает правильность этого пути. Анализ данных о дорожно-транспортных происшествиях Сведения о ДТП, в которых погибли или получили ранения люди, заносятся в специальную карточку учета ДТП и включаются в государственную статистическую отчетность по ДТП, которая ведется органами ГИБДД МВД России. Решение вопроса о включении сведений о ДТП в государственную статистическую отчетность основано на определении погибшего и раненого. Согласно Правилам учета ДТП к погибшим относятся лица, погибшие на месте ДТП либо умершие от его последствий в течение семи последующих суток. 73 По определению Комитета по внутреннему транспорту ЕЭК ООН, погибшим считается лицо, скончавшееся на месте ДТП или умершее от его последствий в течение 30 последующих суток. В разных странах срок, на протяжении которого смерть пострадавшего в ДТП относит его к категории погибшего в ДТП, различен, что затрудняет сравнение статистических данных о последствиях ДТП. Так, в Греции этот срок составляет 3 суток, во Франции - 6 суток, в Италии - 7 суток, в США - 30 суток. Раненый - лицо, получившее в ДТП телесные повреждения, обусловившие его госпитализацию на срок не менее 1 суток либо необходимость амбулаторного лечения. Первичная информация, отраженная в карточках учета ДТП, из всех регионов направляется в общий государственный банк данных, на основании которых формируется государственная статистическая отчетность о ДТП, форма которой утверждена Постановлением Госкомстата России от 26.12.1995. Кроме того, в соответствии с Постановлением Правительства Российской Федерации от 06.08.1998 № 894 «Об утверждении Правил государственного учета показателей безопасности дорожного движения органами внутренних дел Российской Федерации» организован учет: – численности нарушителей правил дорожного движения; – числа административных правонарушений и преступлений против безопасности дорожного движения и эксплуатации транспортных средств; – численности граждан, получивших водительские удостоверения на право управления автомототранспортными средствами; – числа автомототранспортных средств, зарегистрированных в органах ГИБДД МВД России. Учет ДТП в Российской Федерации в соответствии с Правилами учета ДТП наряду с государственной системой учета должен осуществляться также организациями, эксплуатирующими транспортные средства, государственными органами управления автомобильными дорогами, владельцами ведомств и частных дорог. В медицинских учреждениях подлежат учету все лица, обратившиеся или доставленные для оказания медицинской помощи в связи с ДТП, а также погибшие вследствие ДТП. 74 На уровне организаций - владельцев транспортных средств сообщения о ДТП регистрируются в журнале учета ДТП. Сведения о происшествиях регистрируются в течение 1 суток независимо от последствий и размера материального ущерба. Журнал должен быть пронумерован, прошнурован, скреплен печатью и подлежит хранению в течение 3 лет. Ответственность за полноту учета и правильность регистрации и передачи сведений о ДТП несет руководитель организации. Организации сверяют с городскими или районными органами внутренних дел сведения о ДТП с пострадавшими до 5-го числа месяца, следующего за отчетным. Согласно Правилам учета ДТП: – органы внутренних дел при получении сообщений о ДТП с участием зарегистрированных на обслуживаемой территории транспортных средств передают сведения о них администрации организаций - владельцев транспортных средств. Дорожным и коммунальным организациям передаются сведения о ДТП, возникновению которых способствовали неудовлетворительные дорожные условия; – органы внутренних дел не реже 1 раза в месяц предоставляют возможность сверять данные о ДТП представителям министерств, ведомств, транспортных организаций, дорожных, коммунальных и других организаций по показателям, предусмотренным формой отчетности этих предприятий и организаций о ДТП, и заверяют правильность проведенной сверки; – руководители городских и районных органов внутренних дел, ГИБДД МВД России не реже 1 раза в месяц организуют сверку сведений о ДТП с данными лечебно-профилактических учреждений, моргов и страховых компаний. Детальный анализ всех видов ДТП основан на выявлении факторов и причин, их вызывающих. В соответствии с целями и задачами анализа ДТП различают количественный, качественный, топографический анализ. Количественный анализ ДТП оценивает уровень аварийности по месту (пересечение, магистраль, город, регион, страна, весь мир) и времени их совершения (час, день, месяц, год). Различают абсолютные показатели (общее число ДТП, численность погибших или раненых, суммарный ущерб от ДТП) и относительные показатели 75 (число ДТП, приходящихся на 100 тыс. жителей, на 1 тыс. транспортных средств, на 1 тыс. водителей, на 1 км протяжения дороги, на 1 млн. км пробега и др.). Абсолютные показатели дают общее представление об уровне аварийности, позволяют проводить сравнительный анализ во времени для определенного региона и показывают тенденции изменения этого уровня. Однако более объективными являются относительные показатели, позволяющие проводить сравнительный анализ уровня аварийности различных стран, регионов, городов, магистралей и др. Из перечисленных показателей наиболее распространенным и объективным является показатель относительной аварийности kа, учитывающий пробег транспортных средств k a   n ДТП /  L, где n ДТП (21) – число ДТП за рассматриваемый период;  L – суммарный пробег транспортных средств за этот же период, км. С учетом среднесуточной интенсивности N, авт./сут, движения транспортных средств в течение года на участке магистрали протяженностью l, км, показатель относительной аварийности на 1 млн. км пробега ka  106  n ДТП / 365Nl . (22) В связи с различной степенью тяжести последствий ДТП для возможности сравнительной оценки и анализа различных ДТП применяют коэффициент kт тяжести ДТП, определяемый как отношение численности погибших  n y к численности пострадавших n p за определенный период времени kТ   n y / 100 n p . (23) По данным официальной статистики, показатель тяжести ДТП колеблется в различных странах от 2 до 20 погибших на 100 пострадавших. В России тяжесть последствий ДТП в течение последних 5 лет составляет 11 - 12 погибших на 100 пострадавших. Следует учитывать, что полнота охвата ДТП с легкими телесными повреждениями может искажать показатель kт. Для оценки тяжести отдельного вида ДТП (столкновение, опрокидывание и т.п.) используется показатель, представляющий собой отношение численности погибших (пострадавших) к числу ДТП данного вида. 76 Интегральная оценка опасности отдельных элементов дорожной сети с учетом тяжести последствий ДТП может быть определена интегрированным показателем kи опасности или тяжести ДТП m kи   Pi ni / 365 Nl , i 1 (24) где m – число рассматриваемых участков дорожной сети; Рi – показатели тяжести ДТП, учитывающие повреждения транспортных средств, сооружений и элементов обустройства дороги, степень тяжести ранения и гибель людей; ni – число ДТП за год по принятой классификационной группе тяжести; N – среднесуточная интенсивность транспортного потока, авт./сут; l – протяженность участка дороги, км. Качественный анализ ДТП служит для установления причинноследственных факторов возникновения ДТП и степени их влияния на ДТП. Этот анализ позволяет выявить причины и факторы возникновения ДТП по каждой из составляющих системы водитель – автомобиль – дорога – среда. Основной причиной ДТП является ошибка человека. Анализ причин ДТП позволяет свести их в следующие однородные по характеру группы: – несоблюдение правил дорожного движения участниками движения; – выбор водителями режимов движения, при которых происходит потеря возможности контролировать транспортное средство, в результате чего возникают заносы, опрокидывания, столкновения и т.п.; – снижение психофизиологических функций участников движения в результате переутомления, болезни, употребления алкогольных напитков, наркотиков, лекарств или под влиянием факторов, способствующих изменению нормального состояния (нездоровый климат на работе или в семье, болезнь близких и т.п.); – неудовлетворительное техническое состояние транспортных средств; – неправильное размещение и крепление груза; – неудовлетворительное устройство и содержание элементов дороги и дорожной инфраструктуры; – неудовлетворительная организация дорожного движения и др. 77 Многие ДТП происходят из-за неопытности, недобросовестности либо халатности должностных лиц, например, ДТП, возникающие из-за дефектов транспортных средств, плохого освещения дорог, неудовлетворительного состояния проезжей части, неправильной или некачественной разметки дорог, неправильной установки и неудовлетворительного состояния дорожных знаков и т.п. При анализе ДТП необходимо выявлять все причинно-следственные связи. В обратном случае установление первопричины происшествия затруднительно, а подчас и невозможно. Немаловажное значение при этом имеет выявление обстоятельств, предшествовавших ДТП. Во многих случаях предпосылки для ДТП создаются намного раньше самого происшествия. Топографический анализ ДТП предназначен для выявления мест концентрации ДТП в пространстве (пересечение, участок дороги, магистраль, город, регион, страна и др.). Различают три вида топографического анализа: карту ДТП; линейный график ДТП; масштабную схему (ситуационный план) ДТП. Карта ДТП может быть выполнена в виде обычной карты города или района (области, республики, всей страны) в соответствующем масштабе, на которую условными обозначениями нанесены места совершения ДТП. В зависимости от целей проводимого топографического анализа на карте могут быть условно обозначены виды ДТП, тяжесть ДТП и т.д. В результате на карте в наглядном виде проявляются очаги ДТП, что немаловажно для принятия соответствующих мер специалистами. Линейный график ДТП, как правило, составляется для участка или всей автомобильной дороги. Масштаб изображения укрупнен по сравнению с картой ДТП, что позволяет более подробно классифицировать ДТП, нанося их при помощи условных изображений на график. Очаги ДТП на графике показывают неблагополучные дорожные условия в местах их сосредоточения. Масштабная схема ДТП представляет собой схему ДТП на пересечении (площади, участке дороги и т.д.), выполненную в крупном масштабе. На масштабной схеме ДТП символическими изображениями наносят транспортные средства, участников ДТП, направления их движения, тяжесть последствия ДТП, дату, время суток, номер учетной карточки ДТП. Схема позволяет принимать решения о необходимости совершенствования организации дорожного движения на конкретном участке дорожной сети. 78 Лекция №7 1. Метод выявления опасных участков дороги на основе анализа данных о ДТП. 2. Метод коэффициентов безопасности. Метод выявления опасных участков дороги на основе анализа данных о ДТП Для выявления опасных участков на основе данных о ДТП рекомендуется следующий порядок работ: 1. Проведение предварительных исследований, в состав которых входят: нанесение на схему автомобильной дороги ДТП, зафиксированных ГИБДД; выделение на этой схеме участков, отличающихся повышенной аварийностью. 2. Проведение детальных исследований на выявленных участках с повышенной аварийностью. Целью является выяснение основных причин ДТП на каждом из участков и разработка мероприятий по их предотвращению. Детальные исследования включают в себя: – составление крупномасштабной схемы участка, на который с помощью условных обозначений наносят все ДТП. Анализ полученной диаграммы позволяет выделить однотипные ДТП и определить их причины; – сбор информации о дорожных условиях и организации движения на исследуемом участке (ширина проезжей части, обочин, разделительных полос, ровность и коэффициент сцепления покрытия, продольные и поперечные уклоны, радиусы кривых в плане, видимость, крутизна откосов насыпи, планировочные решения пересечений, наличие и характеристика застройки, дорожная разметка, знаки, ограждения); – исследование движения: подсчёт интенсивности движения, измерение скоростей автомобилей, их траекторий, фиксирование конфликтных ситуаций; – разработку мероприятий по повышению безопасности движения. Участки концентрации ДТП выявляют на основе метода последовательных приближений, обеспечивающего наиболее высокую точность определения таких участков при наличии полной (с точностью до метров) информации о местоположении ДТП и сведений о среднегодовой суточной интенсивности движения. 79 Для выполнения инженерных расчётов по выявлению участков концентрации ДТП необходимы следующие исходные данные: – сведения об адресах ДТП, повлекших гибель или ранения людей, совершённых за расчётный период; – сведения о среднегодовой суточной интенсивности движения за расчётный период; – данные о фактическом расстоянии между стойками указателей километров на дороге. Участки концентрации ДТП выявляют на основе следующих стандартных показателей аварийности: – абсолютного количества ДТП, совершённых на рассматриваемом участке дороги за расчётный период; – коэффициента относительной аварийности (количества ДТП, приходящегося на 1 млн авт.-км). При среднегодовой суточной интенсивности движения свыше 3000 авт./сут. к участкам концентрации ДТП относят участки дорог, на которых абсолютное число ДТП за расчётный период не менее значений, приведённых в таблице 14, а коэффициент относительной аварийности – не менее 0,3. Таблица 14 – Количество ДТП в зависимости от интенсивности движения Интенсивность Минимальное количество ДТП за три года на участках движения, их концентрации при длине участка, м авт./сут до 200 200 – 400 400 – 600 600 – 800 800 – 3000-7000 7000-11000 11000-13000 13000-15000 15000-17000 17000-20000 Свыше 20000 3 3 3 3 3 4 4 3 3 3 4 4 4 4 3 4 4 4 5 5 6 4 4 5 5 5 6 6 1200 4 5 5 6 6 7 8 80 Для выявления участков концентрации на дорогах с интенсивностью движения менее 3000 авт./сут. используются критические показатели аварийности, представленные в таблице 15. К участкам концентрации ДТП относятся участки дорог, на которых фактическая плотность ДТП (среднее число ДТП в год на 1 км) не менее значений, указанных в таблице 15, при данной среднегодовой суточной интенсивности движения. Таблица 15 – Плотность ДТП в зависимости от интенсивности движения Интенсивность Минимальная плотность ДТП на участках их кондвижения, авт/сут центрации, шт. в год/1 км вне населенных пунктов в пределах населенных пунктов Менее 1000 0,28 0,38 1000-1200 0,29 0,42 1200-1400 0,30 0,53 1400-1600 0,32 0,60 1600-1800 0,34 0,64 1800-2000 0,36 0,72 2000-2200 0,39 0,85 2200-2400 0,43 0,90 2400-2600 0,46 0,94 2600-2800 0,50 1,00 2800-3000 0,54 1,20 3000-3200 0,60 1,25 При отсутствии сведений о фактической интенсивности движения (например на территориальных дорогах) на период до их получения временно допускается применять метод выявления участков концентрации ДТП, основанный на использовании следующей исходной информации: – сведения об адресах ДТП (достаточная точность привязки к указателям километров на дороге), повлекших гибель или ранения людей, совершённых за расчётный период; – данные о фактических расстояниях между километровыми столбами на рассматриваемых дорогах. 81 В этом случае к участкам концентрации ДТП относят участки дорог, на которых абсолютное число ДТП за расчётный период не менее значений, указанных в таблице 16, при данной фактической плотности ДТП. Таблица 16 – Минимальное количество ДТП за три года на участках их концентрации Плотность ДТП, Минимальное количество ДТП за три года на участках их шт. в год/1 км концентрации при длине участка, м меньше 1000 1000-2000 2000-3000 Менее 0,20 3 4 4 0,20-0,24 3 4 5 0,24-0,28 3 4 5 0,28-0,32 4 4 5 0,32-0,44 4 5 5 0,44-0,52 4 5 6 Для прогнозирования характера изменения аварийности и оценки эффективности мероприятий по повышению безопасности движения участки концентрации ДТП подразделяют на три типа в зависимости от стабильности наблюдаемого уровня аварийности: – прогрессирующие участки концентрации ДТП, на которых за последний год имеется существенный (статистически значимый) рост числа ДТП по сравнению со средним наблюдавшимся уровнем аварийности; – стабильные участки концентрации ДТП, на которых распределение числа совершённых ДТП по годам свидетельствует о постоянстве наблюдаемого уровня аварийности; – регрессирующие («затухающие») участки концентрации ДТП, на которых статистически значимое уменьшение числа совершённых ДТП свидетельствует о снижении наблюдавшегося уровня аварийности. Количественные критерии отнесения участков концентрации ДТП к указанным типам приведены в таблице 17. 82 Таблица 17 – Зависимость ДТП от участков дороги Тип участка конЧисло ДТП за последний год при среднем числе ДТП за центрации ДТП предшествующий расчетный период (не менее трех лет), шт 1-1,2 1,2-1,5 1,5-2,2 2,22,853,2-3,5 >3,5 2,85 3,2 Регрессирующий 0 1 1 До 2 До 2 До 3 До 3 Стабильный 1-2 1 2-3 3-4 3-5 4-5 4-6 ПрогрессируюСвыСвыСвыСвыСвыСвыСвыщий ше 3 ше 3 ше 4 ше 5 ше 6 ше 6 ше 7 В зависимости от величины коэффициента относительной аварийности участки концентрации ДТП по степени опасности следует подразделять на малоопасные, опасные и очень опасные. Количественные критерии оценки участков по степени опасности представлены в таблице 18. Таблица 18 – Граничные значения коэффициента относительной аварийности Степень опасно- Граничные значения коэффициента относительной авасти участка кон- рийности (число ДТП на 1 млн. авт.-км) по типам автомоцентрации ДТП бильных дорог Многополосные Многополосные Двух полосные дороги с раздели- дороги без раздедороги тельной полосой лительной полосы Малоопасный 0,17-0,44 0,19-0,52 0,20-0,70 0,18-0,90 0,20-0,19 0,40-2,00 Опасный 0,36-0,80 0,52-0,98 0,70-1,30 0,70-3,00 1,94-4,30 2,00-4,4 Очень опасный Более 0,65 Более 0,98 Более 1,30 Более 3,00 Более 4,30 Более 4,4 Примечание. В числителе – при осреднении по километровым участкам; в знаменателе – при осреднении по характерным элементам. Значения, приведённые в таблице 18, следует использовать для оценки степени опасности участков концентрации ДТП при разбивке рассматриваемой дорожной сети на километровые участки с последующим расчётом коэффициента относительной аварийности. 83 Метод коэффициентов безопасности 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. На дорогах специального назначения, например промышленных, выбор расчетного автомобиля должен быть обоснован исходя из учета типажа используемых грузовых автомобилей. Пока еще не получила широкого распространения методика построения скоростей движения по дороге с криволинейным планом и продольным профилем, учитывающая движение 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. Бельского, К.А. Хавкина и Н. Ф. Хорошилова. При этом, учитывая цель анализа, в методику расчета скоростей вводят следующие изменения. Для каждого участка дороги строят графики для обоих направлений движения. В случае резкого различия условий движения по дороге в разных направлениях, например на затяжных подъемах перевальных дорог в горной местности, график строят для того направления, в котором может быть развита наибольшая скорость. На спусках скорость рассчитывают по динамическим характеристикам из условия движения автомобиля под уклон с работающим двигателем, развивающим тяговое усилие. Момент достижения предельно допустимой скорости рассматривают как место перепада скорости. Условно принимают, что в этом месте скорость должна быть снижена водителем до средней скорости транспортных потоков по дороге − 60 км/ч. Возможно также использование и более точных методов определения скоростей движения на спусках. 84 При расчетах скоростей не принимают во внимание местные ограничения, накладываемые требованиями правил движения по порогам (ограничения скорости в населенных пунктах, на переездах железных дорог, на пересечениях других дорог, в кривых малых 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 изменения скорости при въездах на кривые малых радиусов, на узкие мосты. В конце каждого участка дороги определяют максимальную 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, обеспечиваемой данным элементом. Все эти изменения методики преследуют цель выявить наиболее неблагоприятный участок для безопасности 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 (φ = 0,3); условий фактической видимости, определяемой расчетом, по формулам теории проектирования дорог. Учитывая возможность застройки придорожной полосы, разрастания растительности на обрезах, накопления снеговых валов в зимнее время на обрезах, стрелку видимости принимают до бровки земляного полотна. Коэффициенты безопасности определяют по графику скоростей для разных участков как отношения скоростей, обеспечиваемых элементами дороги, к скоростям, развиваемым автомобилями при въезде на этот участок. Чем значительнее разность скоростей и чем меньше коэффициент безопасности, тем более вероятны дорожно-транспортные происшествия на рассматриваемом участке (рис. 34). 85 1 – скорости, обеспечиваемые наиболее опасными участками дороги; 2 – скорости автомобиля на разных участках дороги Рис. 34. Схема для определения коэффициентов безопасности Для оценки опасности дорожно-транспортных происшествий по вычисленным скоростям движения используют коэффициенты безопасности, приведенные в таблице 19. Таблица 19 Характеристика участка Значение коэффициента Безопасные участки Малоопасные участки Опасные участки Очень опасные участки безопасности > 0,8 0,6 – 0,8 0,4 – 0,6 < 0,4 86 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 исключительно на положениях теории автомобиля и не учитывает особенностей психологического восприятия водителями дорожных условий. Использование для построения графика данных наблюдений за скоростями движения трудоемко и невозможно для оценки проектных решений. Дальнейшее совершенствование данного метода должно идти по пути устранения указанных особенностей и впредь до их окончательного совершенствования, целесообразно используя данный метод, отыскивая при проектировании возможность устранения опасных участков. Коэффициент безопасности определяется по формуле Кб = V1 / V2 , (25) где V1 – максимальная скорость, которая может быть развита на участке, км/ч; V2 – максимальная скорость въезда автомобилей на этот участок, км/ч. При оценке участка автомобильной дороги, необходимо выделить участки, на которых наблюдается снижение скорости из-за дорожных условий. 87 Лекция №8 1. Метод коэффициентов аварийности. 2. Метод конфликтных ситуаций. Метод коэффициентов аварийности Метод коэффициентов аварийности может быть использован для быстрого решения задач, связанных с повышением безопасности движения по дорогам: – выявления на проектируемых или подлежащих реконструкции дорогах участков, на которых сочетанием элементов плана, профиля или придорожной ситуацией создаются условия для повышенной опасности возникновения дорожнотранспортных происшествий; – сравнительной оценки параллельных дорог и их отдельных участков в отношении безопасности движения; – оценки сравнительной эффективности мероприятий по устранению повышенной опасности движения на отдельных участках; – определения предельно допустимой интенсивности движения, не связной с повышенной опасностью дорожно-транспортных происшествий. Каждый частный коэффициент аварийности характеризует относительную вероятность возникновения на рассматриваемом участке дорожнотранспортных происшествий из-за влияния ухудшения дорожных условий по одной, не зависящей от других влияющих факторов причине. Их влияние можно оценить в соответствии с положением теории вероятностей о вероятности события под действием нескольких независимых друг от друга факторов произведением частных коэффициентов – обобщенным (итоговым) коэффициентом аварийности Кавар= к1 к2 к3…кn , (26) где к1, к2, к3…кn – отношение числа дорожно-транспортных происшествий при том или ином размере элемента плана и профиля к числу происшествий на эталонном прямом и горизонтальном участке с проезжей частью с шириной 7,5 метров и твердыми широкими обочинами. Входящие в эту формулу частные коэффициенты от к1 до кn учитывают влияние интенсивности движения и элементов плана и профиля дороги. 88 Установленный в настоящее время перечень коэффициентов не является исчерпывающим, а их значения окончательными. По мере дальнейшего накопления статистических данных, особенно по отечественным материалам, перечень влияющих факторов и значения коэффициентов должны уточняться. Это уточнение должно идти по двум направлениям: – уточнение коэффициентов для разных природно-географических районов; – установление коэффициентов, учитывающих неравномерность изменения транспортно-эксплуатационных характеристик по длине дороги при неблагоприятных погодных условиях − гололедице, тумане, в период осенней распутицы. Поскольку не все из перечисленных выше факторов в равной степени влияют на безопасность движения, в процессе дальнейших исследований необходимо установить относительный вес каждого из коэффициентов и их взаимозависимость. Учет местных условий и неизбежных изменений составов транспортных потоков будет вызывать необходимость уточнения и дополнения коэффициентов аварийности на основании обобщения данных региональной статистики дорожно-транспортных происшествий. Для городских условий имеется система коэффициентов, приведенная в указаниях по обеспечению безопасности движения на автомобильных дорогах (ВСН 25-86). Итоговый относительный коэффициент аварийности определяют на основе линейного графика исследуемого участка дороги. На график наносят сжатый план и профиль дороги с выявлением на них всех элементов, влияющих на безопасность движения (продольные уклоны, вертикальные кривые, кривые в плане, мосты, населенные пункты, пересекающие дороги и пешеходные тропы). В специальной графе выписывают или изображают графически фактические расстояния видимости. Масштаб плана и профиля выбирают в зависимости от сложности ситуации. На графике фиксируют по отдельным перегонам среднюю интенсивность движения по данным учетов, проводимых дорожными организациями или специальной изыскательской партией, выполняющей обследования дороги. Особыми условными знаками обозначают места зарегистрированных за последние 89 годы дорожно-транспортных происшествий. Под планом и профилем выделяют графы для каждого из учитываемых показателей, для которых были приведены относительные коэффициенты аварийности. При определении коэффициентов, учитывающих влияние радиусов кривых в плане, необходимо принимать во внимание, что безопасность движения по кривым зависит от суммарного влияния значений радиуса, уклона поперечного профиля и коэффициента поперечного сцепления. Поэтому следует исходить из значений эквивалентных радиусов кривых, допускающих проезд с той же скоростью, что и рассматриваемые кривые, но имеющих уклон виража, равный уклону проезжей части на прямых участках. 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, распространяется на некоторое расстояние. Зоны влияния различных дорожных элементов принимают по таблице 20. Таблица 20 Элемент дороги Зона влияния, м Подъемы и спуски Пересечения в одном уровне 100 за вершиной подъема, 150 после подошвы спуска В каждую сторону по 50 Кривые в плане с обеспеченной видимостью при R > 400 м То же с необеспеченной видимостью при R < 400 м Мосты и путепроводы Населенные пункты Участки в местах влияния боковых препятствий с глубокими обрывами рядом с дорогой То же 50 Подходы к тоннелям 150 » 100 » 75 » 1000 50 90 Для каждого из участков назначают коэффициент аварийности по таблице. Значения коэффициентов при ручном счете не интерполируют, а принимают ближайшие в таблице. При разработке программ для расчетов на ЭВМ можно пользоваться уравнениями полиномов, подобранными по значениям табличных коэффициентов. В нижней части графика коэффициентов аварийности помещают эпюру итоговых коэффициентов аварийности, пики на которой характеризуют участки, наиболее опасные в отношении возможности дорожно-транспортных происшествий. Метод коэффициентов аварийности может быть широко использован: – организациями дорожной службы для проведения разметки проезжей части, запрещающей обгон с выездом на полосу встречного движения на участках с коэффициентом аварийности более 10 − 20, для проведения разметки проезжей части, запрещающей обгон, и установления знаков ограничения скорости на участках с коэффициентом аварийности более 20 − 40; – проектными организациями для оценки обеспеченности безопасного 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 меньшему числу происшествий на 1 млн. авт-км, чем в более благоприятных дорожных условиях. Метод конфликтных ситуаций Метод конфликтных ситуаций используется при разработке проектов реконструкции сложных участков дорог. Под конфликтной понимается дорожнотранспортная ситуация, возникающая между участниками дорожного движения или движущимся автомобилем и обстановкой дороги, при которой существует опасность ДТП, но в действиях участников движения не происходит изменений 91 и они могут продолжать движение. Для использования метода конфликтных ситуаций необходимы данные о режимах движения, получаемые с помощью автомобилей-лабораторий. Показателем наличия конфликтной ситуации является изменение скорости или траектории движения автомобиля. Степень опасности этой ситуации характеризуется отрицательными продольными и поперечными ускорениями, возникающими при манёврах автомобилей. Конфликтные ситуации по степени опасности делятся на три типа: лёгкие, средние, критические (табл. 21). Таблица 21 Критерии конНачальная Ускорения, м/с2, для конфликтной ситуации фликтных сискорость Легкой К1 Средней К2 Критической туаций движения, К3 км/ч Отрицательные Более 100 Менее 0,9 Менее 1,1 1,5 продольные 80-100 1,5±0,5 2,3±0,3 2,7 ускорения Менее 80 2,9±0,8 3,0±0,7 3,8 Поперечные ускорения Более 100 Менее 0,3 Менее 0,7 0,8 80-100 0,5±0,1 0,8±0,3 1,2 Менее 80 1,0±0,2 1,4±0,2 1,7 Количество конфликтных ситуаций каждого типа определяется при реконструкции дорог с использованием метода наблюдений, а при новом строительстве – метода математического моделирования. Количество конфликтных ситуаций разной опасности приводят к критическим по формуле , (27) где Кпр.крит – количество конфликтных ситуаций, приведенных к критическим; К1 – количество легких конфликтных ситуаций за время t; К2 – количество средних конфликтных ситуаций; К3 – количество критических конфликтных ситуаций. Участки дорог по опасности оценивают исходя из следующих значений числа конфликтных ситуаций. 92 Число конфликтных ситуаций на 1 млн авт.-км Характеристика опасности Менее 210 210-310 310-460 Неопасно Мало опасно Опасно Таблица 22 Более 460 Очень опасно В проектах нового строительства и реконструкции дорог недопустимы участки с количеством конфликтных ситуаций, приведенных к критическим, более 210, а при разработке проектов по организации движения на эксплуатируемых дорогах количество конфликтных ситуаций, приведенных к критическим, должно быть менее 310. Относительная аварийность на участках дорог с возможными конфликтными ситуациями рассчитывается по формуле , (28) где q – относительная аварийность, ДТП на 1 млн авт.-км; U – длина участка, где возникают конфликтные ситуации, км. Возможное количество ДТП при проектировании дорог можно рассчитать по формуле , (29) где Q – возможное количество ДТП за год; q – относительная аварийность ДТП на 1 млн. авт.-км. Uгод – количество автомобилей, прошедших по рассматриваемому участку за год; L – длина рассматриваемого участка за год. 93 Лекция №9 1. Оценка безопасности движения при пересечениях и примыканиях в одном уровне. 2. Оценка безопасности движения транспортных развязок в разных уровнях. Оценка безопасности движения при пересечениях и примыканиях в одном уровне На пересечениях в одном уровне безопасность движения зависит от направления и интенсивности пересекающихся потоков, числа точек пересечения, разветвления и слияния потоков движения – конфликтных точек, а также от расстояния между этими точками. Чем больше автомобилей проходит через конфликтную точку, тем больше вероятность возникновения в ней дорожнотранспортного происшествия (п. 1.5.1 ВСН 25-86). Опасность конфликтной точки можно оценить по возможности аварийности в ней (количество ДТП за 1 год) , (30) где Ki – относительная аварийность конфликтной очки; Mi, Ni – интенсивность движения пересекающихся в данной конфликтной точке потоков, авт/сут; Kr – коэффициент годовой неравномерности движения. Коэффициент 25 введён в формулу для учёта среднего количества рабочих дней в месяц, в течение которых загрузка дорог резко превышает загрузку в нерабочие дни. Степень опасности пересечения оценивается показателем безопасности движения, характеризующим количество ДТП на 10 млн автомобилей, прошедших через пересечение , ∑ , где G – теоретически вероятное количество ДТП на пересечении за год; n – число конфликтных точек на пересечении; M – интенсивность на главной дороге, авт/сут; (31) (32) 94 N – интенсивность на второстепенной дороге, авт/сут; Kr – коэффициент годовой неравномерности движения. Планировка пересечений автомобильных дорог в одном уровне должна быть зрительно ясной и простой, направления движения в зоне пересечения должны быть видимы водителями заблаговременно. Планировка пересечения и средства организации движения должны подчёркивать преимущественные условия проезда по главной дороге (дороге с наиболее высокой интенсивностью движения), допуская некоторое усложнение выполнения манёвров с второстепенной дороги. Наиболее безопасны пересечения дорог под углом от 50 до 75°, при которых отсутствуют не просматриваемые зоны и водитель имеет наиболее удобные условия оценки дорожно-транспортной ситуации (угол отсчитывается от оси второстепенной дороги до оси, главной по часовой стрелке). На пересечениях в одном уровне должна быть обеспечена боковая видимость, рассчитываемая из условия видимости с главной дороги автомобиля, ожидающего на второстепенной дороге момента безопасного выезда на главную дорогу. Варианты планировочных решений пересечения следует выбирать по номограмме, представленной на рисунке 35. Окончательное планировочное решение устанавливается техникоэкономическим расчётом по размеру суммарных приведённых затрат. При этом следует учитывать строительную стоимость пересечения, затраты на ремонт и содержание, эксплуатационные и автотранспортные расходы по каждому варианту, потери народного хозяйства от дорожно-транспортных происшествий и от изъятия земельных угодий. Все элементы пересечений в одном уровне должны обеспечивать возможность плавного выполнения маневров поворота без помех и чрезмерного снижения скорости, в особенности при движении по главному направлению. 95 Nвт – перспективная интенсивность движения по второстепенной (менее загруженной) дороге, авт./сут.; Nгл – перспективная интенсивность движения по главной (более загруженной) дороге, авт./сут.; 1 – простое не оборудованное пересечение; 2 – частично канализированные пересечения с направляющими островками на второстепенной дороге; 3 – полностью канализированные пересечения и примыкания с направляющими островками на обеих дорогах, переходноскоростными полосами, разметкой проезжей части; 4, 5, 6, 7 – конкурирующие варианты пересечений Рис. 35. Номограмма для выбора типа планировочных решений пересечений 96 а – простое не оборудованное пересечение; б – частично канализированное пересечение с направляющими островками на второстепенной дороге; в, г – полностью канализированное примыкание и пересечение с направляющими островками на обеих дорогах, с переходноскоростными полосами; д – кольцевые саморегулируемые пересечения Рис. 36. Схемы планировочных решений пересечений Следует устранять примыкания дорог под очень острыми углами. Пересечения или сопряжения дорог под углом менее 45° характеризуются, как правило, повышенной аварийностью, а под углом менее 10° – очень опасны. При проектировании следует избегать пересечений дорог под углами менее 45°. Исправление таких пересечений возможно двумя путями – перестройкой места сопряжения дорог, чтобы оси пересекались под оптимальными углами 50-75°, или устройством дополнительной полосы движения для автомобилей, осуществляющих поворот (рис. 38). 97 а – неправильная планировка примыкания; б – улучшение условий движения путём смещения места примыкания; в – устройство дополнительной полосы Рис. 38. Способы реконструкции примыканий дорог В виде исключения на примыкании обходов населённых пунктов допускается уменьшение угла пересечения дорог до 30° при обязательном полном канализировании движения (рис. 39). а, б – неправильная схема без разделения дорог на главную и второстепенную; в, г – рекомендуемые схемы при невысокой интенсивности движения на второстепенной дороге; д, е – то же, при высокой интенсивности; 1 – главная дорога; 2 – второстепенная дорога; 3 – распределительная полоса Рис. 39. Рекомендуемые схемы планировки пересечений в одном уровне на обходе населённых пунктов 98 При пересечениях под острым углом, а также на обычных пересечениях при большой доле автомобилей, поворачивающих на основную дорогу, безопасность движения может быть повышена путём разделения пересечения на два примыкания, смещённых по отношению друг к другу (рис. 40). Такая планировка пересечения уменьшает опасность конфликтных точек. Размер смещения должен назначаться из расчёта беспрепятственного осуществления переплетения потоков с наименьшими помехами для автомобилей, следующих в прямом направлении. а – без переходно-скоростных полос; б – с переходно-скоростными полосами; в – схема изменения пересечения Рис. 40. Перестройка пересечения на два смешанных примыкания 99 Оценка безопасности движения транспортных развязок в разных уровнях Безопасность движения на развязках зависит от интенсивности потоков автомобилей в конфликтных точках, количество и степень опасности которых определяется типом развязки. На полных развязках наиболее опасные конфликтные точки пересечения потоков движения отсутствуют, на неполных – имеются. Показатель безопасности движения по транспортной развязке Ка определяется по формуле , (33) где G –количество ДТП на развязке за год; M – интенсивность на главной дороге, авт/сут; N – интенсивность на второстепенной дороге, авт/сут; Kr – коэффициент годовой неравномерности движения. Общее число происшествий определяется как сумма происшествий в каждой конфликтной точке развилки, число которых составляет n: ∑ ∑ , (34) Mi – интенсивность по основной полосе, авт/сут; Ni – интенсивность по второстепенному направлению, авт/сут; Ki – относительная аварийность конфликтной точки, число ДТП на 10 млн авт. Относительная аварийность конфликтных точек, Кi, на развязках полного типа представлена в таблице 23. 100 Тип съезда Взаимодействие потоков Параметры съездов и характер движения Петлевые левоповоротные съезды Слияние R<50 м R>50 м R<50 м R>50 м R<60 м R>60 м R<60 м R>60 м Разделение двух потоков при движении по съезду Слияние двух потоков при движении по съезду R>60 м R>60 м Правоповоротные и полупрям ые левоповоротные съезды Полупрямые левоповоротные съезды Разделение Слияние Разделение Разделение Слияние Прямые левоповоротные съезды Слияние Разделение Таблица 23 Относительная аварийность Переходно- Переходноскоростные скоростные полосы полосы отсутствуют имеются 0,00065 0,00035 0,00030 0,00020 0,00190 0,00100 0,00090 0,00070 0,00025 0,00015 0,00020 0,00010 0,00050 0,00030 0,00035 0,00020 0,00020 0,00015 0,00015 0,00010 0,00040 0,00070 0,00020 0,00040 101 Пересечения в разных уровнях по возможности располагают на прямолинейных горизонтальных участках дорог, а в исключительных случаях – на кривых в плане не менее указанных радиусов. Таблица 24 Расчетная 80 100 120 140-150 скорость, км/ч Минимальный 2000 3000 4000 5000 радиус кривых, м Продольный уклон дорог на пересечениях в разных уровнях не должен превышать 20 ‰. На развязках неполного типа и полный «клеверный лист» допускаются большие уклоны (до 30…40 ‰) при условии устройства между основной проезжей частью и переходно-скоростными полосами боковой разделительной полосы шириной 3…3,5 м, надёжно отделяющей транзитные быстродвижущиеся потоки автомобилей от второстепенных, скорости движения которых значительно ниже. Расстояние между развязками в разных уровнях существенно влияет на безопасность движения и пропускную способность дорог, оно назначается в зависимости от категории дороги согласно СНиП. В целях лучшей ориентации водителя в направлении движения при выезде с mдороги совмещают выходные участки лево- и правоповоротного съездов. При этом достигается единообразие планировки выезда с основных полос движения вдоль всей дороги. На пересечениях полный «клеверный лист» это требование выполнимо при устройстве на всём протяжении развязки боковой разделительной полосы. Планировка съездов на участках примыкания к основной проезжей части может иметь два решения: съезды с переходно-скоростными полосами, съезды, имеющие своим продолжением самостоятельную дополнительную полосу дороги, которая устраивается при высокой интенсивности движения на основных полосах и съездах. Выезды с дороги и въезды на неё рекомендуется располагать справа по движению, так как при расположении слева слияние и разделение потоков значительно опаснее. Поэтому левостороннее расположение съездов рекомендуется допускать при высокой интенсивности движения поворачивающих потоков, 102 требующей устройства дополнительной полосы на основной проезжей части на всём протяжении до следующей развязки. В зоне пересечений в разных уровнях не должны изменяться условия движения по дороге с наибольшей интенсивностью. На другой уровень следует переводить движение по второстепенной дороге. Минимальное расстояние видимости пересечения в целом зависит от расчётной скорости на дороге. Таблица 25 Расчетная 80 100 120 140-150 скорость, км/ч Расстояние 400 500 600 750 видимости, м В целях снижения потерь времени автомобилями и уменьшения площади земли, необходимой для размещения сооружений, элементы транспортных развязок рассчитываются на скорости меньшие, чем расчётные, для пересекающихся дорог. При свободных условиях трассирования съездов в плане следует по возможности избегать прямых вставок и обратных кривых. Смежные кривые постоянного радиуса сопрягают посредством переходных кривых или устраивают съезды из сплошных переходных кривых (клотоид). Переходные кривые на участках съездов, примыкающих к основным полосам движения, рассчитываются на постоянную скорость при радиусах круговой части съезда 90 м и более и на переменную скорость при меньших радиусах. Необходимость реконструкции развязок возникает в случаях: - уширения земляного полотна пересекающихся дорог для увеличения числа полос движения с целью пропуска возрастающего транзитного потока; - уширения земляного полотна или проезжей части пересекающихся дорог для устройства переходно-скоростных полос, полос накопления или других элементов канализирования движения в целях увеличения пропускной способности развязки и снижения аварийности; 103 - улучшения планировки съездов и конструкции путепроводов, переставших соответствовать возросшим интенсивностям движения и составу транзитных и поворачивающих потоков автомобилей. При уширении проезжей части пересекающихся дорог в целях минимизации строительных расходов изменение параметров съездов следует предусматривать в пределах переходных кривых, не затрагивая круговую часть съезда и не изменяя его радиус, если его величина соответствует требованиям безопасности движения. В случаях уширения проезжей части дороги на одну полосу в качестве переходной кривой, обеспечивающей безопасные условия движения на входном и выходном участках съезда, можно использовать кривые с применением сплайн-функций или кривые, описываемые уравнением параболы 4-й степени √ где A – параметр кривой; R – конечный радиус; L – длина кривой. , (35) 104 Библиографический список 1. Бабков, В.Ф. Дорожные условия и безопасность движения [Текст] : учеб. для вузов / В.Ф. Бабков. – М.: Транспорт, 1993. – 271 с. 2. Коноплянко, В.И. Организация и безопасность дорожного движения [Текст]: доп. УМО вузов Рос. Федерации по образованию в обл. трансп. машин в качестве учебника для студентов / В.И. Коноплянко.- М.: Высш. шк., 2007. – 383 с. 3. Сильянов, В.В. Транспортно-эксплуатационные качества автомобильных дорог и городских улиц [Текст]: учебник для студ. высш. учеб. заведений / В.В. Сильянов, Э.Р. Домке. – М.: Издательский цент «Академия», 2007. – 352 с. 105 Юрий Вячеславович Струков Геннадий Александрович Денисов Александр Юрьевич Артемов ДОРОЖНЫЕ УСЛОВИЯ И БЕЗОПАСНОСТЬ ДВИЖЕНИЯ Тексты лекций