2567

как показал анализ технико-экономических обоснований строительства автомобильных дорог, часто при расчете автотранспортных затрат в проектируемых условиях используются те же показатели себестоимости перевозок, что и длясуществующих условий; не прослеживается изменение себестоимости перевозокот изменения состава движения, уровня ровности и шероховатости дорожных покрытий. Следствием этого, какправило, является занижение эффективности дорожных проектов или принятие недостаточно обоснованных проектных решений.

Для оценки эффективности дорожных проектов необходима методика учета изменений себестоимости перевозок в зависимости от транспортноэксплуатационных показателей дороги в период жизненного цикла дорожной конструкции.

К основным технико-экономическим показателям работы автомобильного транспорта относятся: себестоимость перевозок, средняя скорость транспортного потока, производительность автомобилей.

Расчетная себестоимость пробега автомобилей на 1 км Si находится по выражению [3]:

где Sперi, Sпостi – расчетные значения переменных и постоянных затрат для автомобилей типа i соответственно на 1 маш-км и 1 маш-ч;

di – часовая заработная плата водителей, руб/ч; V – средняя техническая скорость движения, км/ч.

Для участка дороги протяженностью 1 км годовые затраты могут быть выражены в зависимости от состава и интенсивности движения, и средней технической скорости движения по следующей формуле [3]:

где Nt,i – среднегодовая суточная интенсивность движения автомобилей типа i в год t, авт/сутки;

Si – себестоимость машино-часа автомобилей типа i, руб/маш-час;(t) - ежегодный прирост интенсивности движения;

V – средняя скорость движения транспортного потока, км/ч. Эффект от снижения себестоимости перевозок грузов и пассажиров

∆ЗТР в результате повышения скорости движения на участке длиной L за весь период жизненного цикла автомобильной дороги можно определить по следующей формуле, руб.

где L – протяженность участка дороги, км;

62

V1 и V2 – соответственно скорости движения потока автомобилей после реализации дорожного проекта, и в условиях, когда не выполняется реализация дорожного проекта, км/ч;

Е – норма дисконта.

Общая зависимость, связывающая среднюю скорость транспортного потока и транспортно-эксплуатационные показатели, представлена в виде формулы [4]:

где V - средняя скорость транспортного потока на участке с данным КРС.; КРС –эксплуатационныйкоэффициентобеспеченностирасчетнойскорости; 120 – базовая расчетная скоростьдля всех категорий дорог;

t – функция доверительной вероятности или гарантийный коэффициент;ф - среднее квадратическое отклонение скорости свободного

транспортного потока;

V - снижение скорости автомобилей под воздействием интенсивности и состава транспортного потока, км/ч [4]

где - коэффициент, учитывающий состав транспортного потока;

N- суммарная интенсивность движения в обоих направлениях, авт/ч. Для учета влияния транспортно-эксплуатационных показателей

автомобильной дороги на скорость движения транспортного потока, рассмотрим влияние такого транспортно-эксплуатационного показателя, как показатель ровности дорожного покрытия. Ровность дорожного покрытия в соответствии с Техническими правилами [5] рассматривается как один из основных транспортно - эксплуатационных показателей, определяющих технический уровень и эксплуатационное состояние автомобильных дорог, непосредственно влияющий на эффективность перевозок грузов и пассажиров, удобство и безопасность дорожного движения.

В Правилах [6] состояние ровности дорожного покрытия отражается в двух частных коэффициентах обеспеченности расчетной скорости: продольная ровность покрытия - КРС6; ровность в поперечном направлении (глубина колеи) - КРС9. Продольную ровность покрытия определяют по толчкомеру или автомобильной установке ПКРС-2, а ровность в поперечном направлении определяется при помощи трехметровой рейки.

Так какмы рассматриваем влияние только ровности покрытия, то значение итогового коэффициента обеспеченности расчетной скорости

КРСИТОГi принимаем равным наименьшему значению частного коэффициентаКРС6

63

Для прогнозирования изменения скорости транспортного потока во времени, необходимо определить динамику изменения ровности дорожного покрытия. Динамика изменения ровности дорожного покрытия может учитываться эмпирической зависимостью от прочности дорожной конструкции [3]:

где S0 – ровность покрытия в первый год эксплуатации после строительства или капитального ремонта, см/км;

A , B , a, b – безразмерные параметры уравнения;

Eоб – общий модуль упругости дорожной одежды с заданной надежностью, МПа;

E - коэффициент вариации модуля;

- коэффициент нормированного отклонения;

Nпр1 – интенсивность движения в первый год эксплуатации, приведенная к расчетной нагрузке группы А с учетом полос движения, авт/сут;

q – коэффициент изменения интенсивности движения во времени; nр – количество расчетных дней в году.

Таким образом, имея в качестве исходных данных состав и интенсивность движения, ежегодный прирост интенсивности движения и начальный общий модуль упругости дорожной одежды, можно проследить изменение транспортных издержек в жизненном цикле автомобильной дороги. При этом учитываются изменение структуры потока и транспортно-эксплуатационные показатели дороги.

Библиографический список

1.Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов

(2-я редакция) / Рук. авт. кол. В.В. Коссов, В.Н. Лившиц, А.Г. Шахназаров. - М.:

Экономика, 2000. - 421 с.

2.ВСН21-83. Указанияпоопределениюэкономическойэффективности капитальных вложенийв строительствои реконструкцию автомобильныхдорог.–М.,Транспорт, 1985.

3.Васильев А.П. и др. Ремонт и содержание автомобильных дорог: Справочная энциклопедия дорожника (СЭД). Т.II/ А.П.Васильев, Э.В.Дингес, М.С.Коганзон и др.; Под. ред. А.П.Васильева. – М.: Информавтодор, 2004 – 507 с.

4.Ремонт и содержание автомобильных дорог: Справочник инженера дорожника/

А.П.Васильев, В.И.Баловнев, М.Б.Корсунский и др.; Под ред. А.П.Васильева. – М.:

Транспорт, 1989. – 287 с.

5.ВСН 24-88. Технические правила ремонта и содержания автомобильных дорог. - М., Транспорт, 1988.

6.ОДН 218.0.006-2002 / Правила диагностики и оценки состояния автомобильных дорог. – М., 2002.

Научный руководитель д-р техн. наук, профессор Т.В. Боброва

64

По результатам опытов построены графики зависимости потери напора от скорости , которые приведены на рис. 2.

Анализ результатов опытов и графиков показывает:

-приламинарномрежимедвиженияиприпереходномсостояниипотокав значенияхпотеринапораимеютсянезначительныерасхождения–меньше0,01м;

-при турбулентном режиме расхождения в числовых значениях возрастают: при скорости 2,2 м/с потери напора составляют порядка 0,05 м.

Оценитьвеличинузначимойстепенирасхожденияпотеринапорапри разныхтемпературахможноподопустимой точностиврасчётахтрубопроводов: приэкономическивыгоднойскоростивтрубопроводе23м/счисловым

значениемскоростногонапора V 2 ≈0,5мобычнопренебрегаютвследствие

2g

малости.

Рис. 1. Схема и состав лабораторной установки

66

Рис. 2. Графики опытных кривых для воды при разных температурах

У нас появились сомнения по поводу правильности составления программы для «виртуальной лаборатории», поэтому было решено вычислить потери напора теоретическим путём по формуле Дарси – Вейсбаха (2), сохранив длину и диаметр участка трубопровода, а также среднюю скорость движения воды. Эквивалентную шероховатость назначили равной 0,1 мм. Формулы для определения коэффициента Дарси

67

использовали в соответствии с интервалами чисел Рейнольдса.

По результатам вычислений построили теоретические кривые и наложили их на график с опытными кривыми. Чтобы не загромождать чертёж, на рисунке 3 представлены результаты исследований движения воды при температурах 10 и 25.

Анализируя результаты вычислений и положение теоретических кривых при разных температурах, убедились, что тепловой режим не влияет на потери напора по длине потока. Расхождения между опытными и теоретическими кривыми hl f V можно отнести к диапазону назначения эквивалентной шероховатости.

Рис. 3. Графики опытных и теоретических кривых для воды при разных температурах

Библиографический список

1.Альтшуль А. Д., Калицун В. И., Майрановский Ф. Г., Пальгунов П. П. Примеры расчётов по гидравлике: Учебное пособие для вузов. –М.: Стройиздат, 1976. –255 с.

2.Гиргидов А. Д. Механика жидкости и газа (гидравлика): Учебник для вузов. –

СПб.: СПбГПУ, 2002. –545 с.

3.Троян Т. П. Гидравлика. Задачи и примеры расчётов по гидростатике и гидродинамике. Учебное пособие для вузов. – Омск.: СибАДИ, 2006. – 92 с.

4.Горчин Н. К., Чертоусов М. Д. Гидравлика в задачах.–Л.: КУБУЧ, 1927. –675 с.

Научный руководитель доцент Т.П. Троян

68