5.7 О факторах, влияющих на освещенность автомобильных дорог Левкович т.И., Левкович ф.Н., Ситко м.В. , Шепыкин м.И.

(БГИТА, г. Брянск, РФ)

Качественное освещение дорог и улиц является одним из наиболее важных аспектов нормальной жизни города. Неправильное освещение дорог служит причиной значительной части ДТП и аварий, которые неизменно становятся причиной гибели людей.

High-quality lighting of roads and streets is one of the most important aspects of normal life of the city. Improper lighting of roads is the cause of a significant part of the traffic accidents and accidents, which invariably become the cause of death.

Основой эффективного освещения дорог служит выбор качественной и надежной системы освещения. Она должна обеспечить необходимый уровень освещенности участков дороги и гарантировать долгий срок службы осветительных установок, от которого зависит необходимость проведения ремонтных работ и дополнительных затрат на поддержание исправного ее функционирования.

Освещение дорог строго регламентировано, оно должно подчиняться установленным нормам, правилам и стандартам, которые, в большинстве своем, не подлежат изменению за исключением особых случаев.

Приоритет освещения дорог отдается созданию комфортных для водителей условий, что исключит возможность возникновения ДТП по причине низкой видимости. Для водителей на дороге должны быть созданы комфортные условия, под которыми подразумевают совокупность нескольких основных факторов. К одному из основных факторов относят и освещение дороги, которое обеспечит высокую видимость на дороге и исключит возможность ослепления водителя средствами освещения дорог. Согласно установленным нормам и правилам [3,4], освещенность зависит от категории автомобильной дороги – для высоких категорий она соответствует большему значению, а для низких категорий - меньшему.

Для освещения дороги могут быть использованы самые разнообразные средства. Наибольшей популярностью в наши дни пользуются газоразрядные лампы, которые обеспечивают эффективное освещение дороги, не превышая при этом допустимых максимумов. В газоразрядных лампах чаще всего используются инертные газы (неон и ксенон), также могут быть использованы и альтернативные средства, к которым относятся пары ртути или натрия. Этот способ освещения дорог в настоящее время считается одним из оптимальных и экономичных решений при выборе метода освещения дороги. Следует учитывать, что цена систем освещения дорог не ограничивается себестоимостью используемых ламп и светильников. Прежде всего обращают внимание на эксплуатационную стоимость оборудования, а также учитывают необходимость регулярного технического обслуживания систем освещения дорог. Не меньшую важность имеет стоимость монтажа и установки систем освещения дорог.

Оптимальным вариантом при выборе ламп и светильников для системы освещения дороги считаются мощные и высокоэффективные лампы с высокой точностью распределения световых лучей и потока. При эксплуатации систем освещения дорог не допускается рассеивание света, так как это ведет к понижению качества освещения. В системах освещения дорог необходимо использовать те светильники и лампы, которые позволят контролировать поток света и направлять его только туда, где в нем есть необходимость.

В настоящее время освещение дорог получило значительное развитие. Увеличилось не только количество возможных вариантов систем освещения дороги, но и количество светоосветительных технологий, которые повсеместно используются в различных системах освещения дорог. Освещение дороги стало гораздо более сложным процессом, который должен учитывать огромное количество самых разнообразных факторов. Для проектирования эффективной системы освещения дороги необходимо разработать индивидуальную систему, оптимально подходящую к каждым конкретным условиям.

Организация освещения - это комплекс нескольких мероприятий. Во-первых необходимо составить проект освещения. Он включает в себя расчет освещения, составление схемы освещения и подбор оборудования. В соответствии с пожеланиями заказчика и требованиями соответствующих СНиП, осуществляется расчет освещенности, яркости и других показателей, с учетом использования естественного света. При этом учитывается не только расположение светильников, но и то, как будет осуществляться управление светом. Затем приступают к выбору осветительных приборов. После утверждения проекта по освещению приступают к процессу монтажа оборудования. Как и процесс проектирования, он состоит из светотехнической и электротехнической части: устанавливаются светильники, прокладывается проводка, организуется система управления освещением. Когда произведены монтаж и наладка оборудования, можно приступать к эксплуатации  системы, периодически производя ее обслуживание и ремонт.

Согласно требованиям ГОСТ Р 52766-2007 «Дороги автомобильные общего пользования. Элементы обустройства. Общие требования» стационарное электрическое освещение на автомобильных дорогах предусматривают: на участках, проходящих по населенным пунктам и за их пределами на расстоянии от них не менее 100 м; на подходах к железнодорожным переездам на расстоянии не менее 250 м; на внеуличных пешеходных переходах; под путепроводами, на дорогах I-III категорий, если длина проезда под ними превышает 30 м; на автобусных остановках, пешеходных переходах, велосипедных дорожках, на участках концентрации дорожно-транспортных происшествий в темное время суток.

Посадочные площадки остановок общественного транспорта на дорогах всех категорий должны иметь среднюю горизонтальную освещенность не менее 10 лк. На пешеходных переходах в одном уровне норма освещения должна быть повышена не менее, чем в 1,3 раза по сравнению с нормой.

Средняя горизонтальная освещенность внеуличных пешеходных переходов должна соответствовать значениям, приведенным в таблице 1.

Таблица 1 - Средняя горизонтальная освещенность внеуличных пешеходных переходов

Освещаемый объект	Средняя горизонтальная освещенность, лк
Надземный пешеходный переход	10
Тоннель подземного пешеходного перехода
- днем	100
- вечером и ночью	50
Лестницы подземных пешеходных переходов вечером и ночью	20

Наружные осветительные установки включают в вечерние сумерки при естественной освещенности менее 20 лк, а отключают - в утренние сумерки при естественной освещенности более 10 лк. В темное время суток при интенсивности движения пешеходов менее 40 чел./ч и транспортных средств в обоих направлениях менее 50 ед./ч допускается снижение уровня наружного освещения путем отключения 50% светильников или при помощи регулятора светового потока. В темное время суток не допускается отключение наружного освещения или снижение освещенности поверхности проезжей части в местах пешеходных переходов, расположенных в населенных пунктах, за исключением случаев аварийного нарушения электроснабжения. Вне населенных пунктов средняя яркость покрытия участков автомобильных дорог, в том числе больших и средних мостов, должна быть 0,8 кд/м² на дорогах I категории, 0,6 кд/м² на дорогах II категории, а на соединительных ответвлениях в пределах транспортных развязок - 0,4 кд/м².

Отношение максимальной яркости покрытия проезжей части к минимальной не должно превышать 3:1 на участках дорог I категории, 5:1 на дорогах остальных категорий. Показатель ослепленности установок наружного освещения не должен превышать 150.

Средняя горизонтальная освещенность проездов длиной до 60 м под путепроводами и мостами в темное время суток должна быть 15 лк, а отношение максимальной освещенности к средней - не более 3:1.

При проектировании осветительных установок следует соблюдать следующие требования: освещение следует предусматривать в первую очередь на наиболее опасных участках автомобильных дорог, где возникают частые конфликты между участниками дорожного движения; опоры светильников должны гармонично сочетаться с архитектурным ансамблем дороги и не создавать осложнения при эксплуатации дороги; при выборе типа и способа размещения осветительных участков требуется обеспечивать необходимый уровень освещения в соответствии с нормами: среднюю яркость проезжей части и среднюю освещенность тротуаров; равномерность распределения яркости; показатель ослепленности; необходимо добиваться плавного снижения средней яркости проезжей части на выезде с освещенного участка на неосвещенный, устраивая переходную зону длиной 150-250 м; следует стремиться к использованию на дорогах вне населенных пунктов ударобезопасных опор светильников.

Показатель освещенности, характеризующий слепящее действие светильников наружного освещения, не должен быть более 150. Средняя яркость дорожных покрытий однополосных соединительных съездов, рассчитанных на скорость движения 40-50 км/ч, должна быть не менее 0,4 кд/м² (средняя освещенность 8 лк), а для скорости движения 70-80 км/ч - 0,6 кд/м² (средняя освещенность 10 лк). На соединительных съездах с двусторонним движением средняя яркость покрытия должна быть не менее 0,8 кд/м² (средняя освещенность 1,2 лк). На пересечениях автомобильных дорог в разных уровнях требуется освещать все дороги и соединительные съезды, а также подходы к пересечениям на расстоянии не менее 250 м. Дорожно-эксплуатационные организации должны уделять особое внимание сохранению высоких светоотражающих свойств дорожных покрытий на освещенных участках дорог, своевременно выполняя очистку проезжей части от грязи и обеспечивая быстрый отвод воды с дороги [1].

Большинство информации, которую воспринимают и используют водители, воспринимается ими через зрение. Поэтому условия видимости могут играть большую роль в обеспечении безопасного движения. В темноте глаза воспринимают контрасты, детали и движения вдоль дороги значительно хуже, чем в дневное время. В частности, именно поэтому опасность оказаться в дорожно-транспортном происшествии в темноте значительно выше, чем при дневном свете, причем это относится ко всем группам участников движения. Для моторизованных транспортных средств риск ДТП в темноте в 1,5-2 раза выше, чем при дневном свете. Опасность в темноте повышается больше для молодых водителей, чем для других возрастных групп. В темноте риск ДТП также увеличивается больше для пешеходов, чем для лиц, передвигающихся на моторизованных транспортных средствах. Освещение дорог должно снижать риск ДТП за счет того, что оно облегчает возможность обнаружения дороги, других участников движения и ближайшее окружение дороги. Другая цель освещения дорог сделать поездку в темное время суток менее неприятной и предотвратить криминальность. Было проведено много исследований, посвященных влиянию на количество дорожно-транспортных происшествий освещения ранее неосвещенных дорог (таблица 2).

Освещение дорог снижает количество смертельных исходов примерно на 65%, количество ДТП с травматизмом - на 30% и материальный ущерб от ДТП в темноте снижается примерно на 15%. Эти результаты весьма надежны, так как они получены в результате большого количества исследований, проводившихся в течение длительного времени во многих странах. Освещение дорог оказывает более сильное влияние на количество ДТП с пешеходами в темное время суток (снижение примерно на 50%), чем на другие виды ДТП. Отмечено, что устройство освещения дорог оказывает одинаковое влияние на аварийность в разных условиях (автомобильные магистрали, населенные пункты, сельская местность).

При существующем неудовлетворительном освещении дорог улучшение освещения может обеспечить снижение количества дорожно-транспортных происшествий. Был проведен целый ряд исследований с целью изучения влияния на количество ДТП улучшения существующего освещения дорог. В это число входят также исследования, посвященные влиянию на количество ДТП снижения уровня освещения с тем, чтобы сэкономить электроэнергию.

Таблица 2 - Влияние устройства освещения дорог на количество ДТП

Тяжесть ДТП	Процентное изменение количества ДТП
	Влияние на тип ДТП	Наилучший результат	Пределы колебания результатов
Смертельный исход	ДТП в темное время суток	-64	( -74; -50)
Травматизм	ДТП в темное время суток	-28	( -32; -25)
Материальный ущерб	ДТП в темное время суток	-17	( -21; -13)

Результаты исследований воздействия на количество ДТП из-за снижения уровня освещения более подробно обсуждаются в следующем разделе. Изменения до и после реализации мероприятия могут также давать информацию о влиянии уровня освещенности. На основании приведенных выше исследований получены данные о влиянии улучшения освещения на аварийность (таблица 3).

Таблица 3 - Влияние улучшения освещения на количество ДТП

Тяжесть ДТП	Процентное изменение количества ДТП
	Влияние на тип ДТП	Наилучший результат	Пределы колебания результатов
Увеличение уровня освещенности в 2 раза по сравнению с существующим
Травматизм	ДТП в темноте	-8	( -20; +6)
Материальный ущерб	ДТП в темноте	-1	( -4; +3)
Увеличение освещенности в 2-5 раз по сравнению с существующим
Травматизм	ДТП в темноте	-13	( -17;-9)
Материальный ущерб	ДТП в темноте	-9	( -14; -4)
Увеличение освещенности более чем в 5 раз по сравнению с существующим
Смертельный исход	ДТП в темноте	-50	( -79; +15)
Травматизм	ДТП в темноте	-32	( -39; -25)
Материальный ущерб	ДТП в темноте	-47	(-62; -25)

Рисунок 1 - Изменение средней скорости при изменении освещенности дороги

Увеличение уровня освещенности примерно в два раза по сравнению с ранее существовавшим уровнем освещенности оказывает незначительное влияние на количество ДТП. Наилучшая оценка наличия освещенности - это снижение ДТП порядка 5%, однако это снижение статистически ненадежно с учетом только упомянутых исследований. Когда уровень освещенности был увеличен в 2-5 раз от первоначального уровня, количество ДТП в темное время суток сократилось примерно на 10%. Когда уровень освещенности увеличивался более чем в 5 раз от первоначального уровня, влияние на количество ДТП было таким же большим, как и при освещении ранее

неосвещенных дорог, то есть количество ДТП со смертельным исходом и травматизмом снизилось на 30%. Полученные результаты четко показывают, что влияние на количество ДТП улучшения существующего освещения дорог связано с тем, насколько большим было это улучшение. Сокращение освещенности дорог на половину приводит к тому, что количество ДТП в темное время суток увеличивается на 15-20%.

На рисунке 1 показано изменение средней скорости на прямых участках дороги и на кривых в плане, в дневное время и темное время суток, до и после установки освещения. Скорость движения увеличилась особенно на прямых участках дороги. Исследование показывает также, что водители проявляют меньшую внимательность при движении на освещенной дороге, чем в темноте. Дорожная служба должна выступать инициатором освещения опасных участков дорог и может принять долевое участие в финансировании или проведении отдельных видов строительно-монтажных и эксплуатационных работ. В обязанности дорожной службы входит: выявление опасных участков дорог, на которых необходимо устраивать стационарное освещение; представление организациям, проектирующим осветительные установки, необходимых данных для выполнения проектных работ; согласование проекта прокладки электросетей и установки осветительных опор на дороге; уширение (при необходимости) земляного полотна или устройство присыпных берм для установки опор, а также их защита ограждениями от возможного наезда автомобилей; создание условий для обеспечения обслуживания осветительных установок.

Дорожно-эксплуатационная служба следит за тем, чтобы районные электросетевые предприятия проводили регулярные замеры освещенности и яркости проезжей части, выполняли работы по модернизации осветительных установок, а при необходимости увеличивали уровни яркости проезжей части - заменяли лампы на более мощные, устраняли повреждения элементов сетей, очищали светильники и опоры от пыли и грязи, окрашивали опоры и кронштейны, заменяли вышедшие из строя лампы и светильники, включали и отключали освещение.

Авторами данной публикации был выполнен расчет необходимого освещения при капитальном ремонте улицы Академика Сахарова и улицы Бурова в Бежицком районе г. Брянска. Расчет был выполнен по заданию организации «Технолог ЖКУ». В расчете было использовано «Стандартное программное обеспечение для расчета расположения освещения DIALux Версия 4.2».

При расчете была изучено «Руководство пользователя», создан проект освещения городской улиц Академика Сахарова и Бурова. При этом были учтены многие факторы:

- категория автомобильной дороги (улицы);

- количество полос движения - 2;

- зеленая полоса - 2;

- пешеходная дорожка - 2;

- коэффициент застройки- 0,7;

- вид покрытия дороги – R3;

- коэффициент эксплуатации - 0,8;

- расстояния до светильников от кромки проезжей части;

- расстояние между мачтами светильников – 25 м;

- мощность ослепления;

- навязчивый свет;

- расчетная точка светового потока и т.д.

Затем были приняты светильники (ООО Технолог «ЖКУ 16-400-001/002 Для наружного и архитектурного освещения») из фирменного каталога с соответствующими показателями.

Заключение

Выводы: к факторам, снижающим количество дорожно-транспортных происшествий, можно отнести освещение дороги, которое обеспечит высокую видимость на дороге, и исключит возможность ослепления водителя средствами освещения дорог. На целесообразность использования тех или иных методов освещения дороги в первую очередь влияет экономичность каждого конкретного метода освещения. При эксплуатации систем освещения дорог не допускается рассеивание света, так как это ведет к понижению качества освещения.

Литература

1 Галуга В.С., Сошинов А.Г., Угаров Г.Г. Инновационные технологии в городском уличном освещении // Современные проблемы науки и образования. – 2008. - №6 - С. 35 – 38.

2 «Стандартное программное обеспечение для расчета расположения освещения DIALux Версия 4.2».

3 ГОСТ Р 54305-2011 Дороги автомобильные общего пользования. Горизонтальная освещенность от искусственного освещения. Технические требования.

4 ГОСТ Р 52766-2007 Дороги автомобильные общего пользования. Элементы обустройства. Общие требования.- 2008.