ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ И ПРИКЛАДНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ

Сборник материалов III Международнойнаучно практической конференции

УДК 625.72

ПОВЫШЕНИЕ СКОРОСТЕЙ ДВИЖЕНИЯ НА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГАХ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ: ПРОБЛЕМНОЕ ПОЛЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ НАПРАВЛЕНИЯ

Д.С. Ивченко, студент; И.А. Кириленко, студент

Учреждение образования «Белорусский государственный университет транспорта»,

СибАДИГомель, Республика Беларусь

Аннотац я. В данной работе представлена динамика изменения количества грузовых и легковых автомоб лей, а также автобусов в Республике Беларусь за последние годы. Проанализированы зав с мости длины тормозного пути и расчетного расстояния видимости от скорости дв жен я коэфф ц ента сцепления, а также величины радиуса кривой в плане и ширины полосы дв жен я от скорости транспортного средства. Определены факторы, препятствующ е повышен ю максимальной скорости движения транспортных средств на дорогах высш х техн ческ х категорий, и намечены пути решения проблемы.

Ключевые слова: автомо льная дорога, езопасность дорожного движения, дорожные знаки, дорожная разметка, коэфф ц ент сцепления

IMPROVING THE SPEED OF TRAFFIC ON AUTOMOBILE ROADS OF THE REPUBLIC OF BELARUS: PROBLEM FIELD AND PROSPECTS OF DEVELOPMENT

OF DIRECTION

D.S. Ivchenko, student;

I.A. Kirilenko, student

Educational Establishment “Belarusian State University of Transport”,

Gomel, Republic of Belarus

Annotation. This paper presents the dynamics of changes in the number of trucks and cars, as well as buses in the Republic of Belarus in recent years. The dependences of the stopping distance and the calculated distance of visibility on the speed of movement and coefficient of friction, as well as the radius of the curve in plan and the width of the lane on the vehicle speed are analyzed The factors that prevent the increase in the maximum speed of vehicles on the roads of the highest technical categories are identified, and ways of solving the problem are outlined .

Keywords: road, road safety, road signs, road markings, friction coefficient

Введение

Сеть автомобильных дорог общего пользования Республики Беларусь претерпевает существенные изменения. привлечением иностранных инвестиций дорожно-строительные тресты и другие дорожные организации выполняют работы по капитальному ремонту и реконструкции республиканских автомобильных дорог. К республиканским автомобильным дорогам относятся дороги, включенные в сеть международных транспортных коридоров, а также дороги, связывающие Минск с административными центрами областей (Гомель, Брест, Гродно и т.д.), административные центры между собой и т.д. На первом этапе осуществляется реконструкция по нормам для I-в технической категории [1] дорог, связывающих областные центры и город Минск, на втором – областные центры между собой, причем на определенных участках после реконструкции введена плата за проезд для определенной категории транспортных средств. Развитие дорожной сети ставит целью увеличение пропускной способности и обеспечение высоких транспортно-эксплуатационных качеств прежде всего дорог, используемых для транзита через территорию Республики Беларусь. Выгодное географическое положение (на пересечении трансъевропейских транспортных коридоров) позволяет рассматривать плату за транзит как одну из существенных статей дохода бюджета. С другой стороны, количество транспортных средств в личной собственности граждан за последнее десятилетие постоянно увеличивается (рисунок 1). По данным Национального статистического комитета Республики Беларусь [2] за последнее десятилетие количество легковых автомобилей в собственности граждан возросло более чем в два раза. По уровню автомобилизации населения

143

Направление 2. Проблемы и перспективы развития транспортного комплекса

Беларусь занимает лидирующую позицию среди стран СНГ и находится в четвертом десятке поэтому показатели в мире. Количество грузовых автомобилей за этот период также увеличилось почти в два раза. В тоже время объем грузоперевозок автомобильным транспортном достиг своего максимума в 2011-2016 годах после чего начался спад, характерный для всех видов транспорта Беларуси. Однако в последние годы намечается тенденция к небольшому увеличению объема грузоперевозок автомобильным транспортом. Количество человек перевезенных автобусами постепенно уменьшается, что объясняется увеличением количества личных транспортных средств и приоритетом их использования.

СибАДИРисунок 1 – Д нам ка зменен я количества легковых автомобили (слева), а также грузовых автомоб лей авто усов (справа) в личной собственности граждан за период 2005-2017 гг.

Рисунок 2 – Динамика изменения объема грузоперевозок автомобильным транспортом (слева) пассажироперевозок автобусами (справа) за период 2005-2017 гг.

Проблемы проектирования дорог

Динамические характеристики, уровень надежности и безопасности большинства современных легковых и грузовых автомобилей, а также автобусов позволяют развивать скорости более 100-120 км/ч., т.е. больше допустимых на сегодняшний день на белорусских дорогах. Повышение максимальных скоростей движения влечет за собой изменение минимально допустимых значений большинства параметров плана и профиля (радиусы кривых в плане, радиусы вертикальных кривых, ширина полос движения и проезжей части, расстояния видимости и т.д.). Зависимости минимальны величин радиусов кривых в плане от очертания поперечного профиля (двускатный поперечный профиль с уклоном 20 ‰, и односкатные поперечные профили с уклонами 20 ‰ и 40 ‰) и скорости движения, определённые согласно рекомендациям действующего технического нормативноправового акта [1], представлены на рисунке 3. При увеличении скорости со 120 км/ч до 160 км/ч минимально допустимое значение радиуса кривой из условия обеспечения устойчивости автомобиля при действии поперечной силы возрастает более чем в 2 раза. Если при проектировании участка новой автомобильной дороги это обстоятельство существенно не усложняет работу инженера-

144

ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ И ПРИКЛАДНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ

Сборник материалов III Международнойнаучно практической конференции

проектировщика, то при реконструкции – наблюдается иная ситуация. Магистральные дороги Беларуси проектировались много десятилетий назад с учетом максимального использования существующих элементов дорожной сети и обязательным прохождением через населенные пункты. Данный подход привел к тому, что после реконструкции на участках, проходящих в переделах небольших населенных пунктов, необходимо было дополнительно прорабатывать мероприятия по повышению безопасности движения (устройство подземных переходов, ограждений различных типов и т.д.) и в обязательном порядке снижать максимально допустимую скорость. Увеличение радиуса кривой в таких случаях невозможно было выполнить с учетом плотности существующей застройки. Для относительно крупных населенных пунктов (например, г. Бобруйск) устраивалась объезды. Второй значительной проблемой является нормирование ширины полосы движения. На рисунке 3

СибАДИпредставлены зависимости ширины полосы движения легкового (ШП1) и грузового автомобилей (ШП2) от скорости транспортного средства. Расчет производился согласно габаритам наиболее распространённой в Беларуси марки легкового автомобиля (Volkswagen) и грузового автомобиля одного из л деров отрасли в Европе (Iveco). На сегодняшний день для дорог I-в технической категории ш р на полосы дв жен я составляет 3,5 метра вне зависимости от типа транспортного средства. Увел чен е ш р ны полосы движения повлечёт за собой увеличение стоимости, так как для равнинных участков сто мость строительства дорожной одежды может составлять 60-70 % от общей стоимости. В случае повышения скоростей движения до 140-160 км/ч целесообразно уширять на 1 м только одну з полос (крайнюю правую), так как по ней преимущественно и осуществляется движение грузового транспорта.

Рисунок 3 – Влияние скорости движения и очертания поперечного профиля проезжей части на величину радиуса кривой в плане (слева) и скорости движения на ширину полосы движения легкового (ШП1) и грузового (ШП2) автомобилей (справа)

Значение расчетного расстояния видимости зависит от скорости транспортного средства и значения коэффициента сцепления (рисунок 4). В рассматриваемом случае целесообразно определять расчетное расстояние видимости по схеме, учитывающей остановку перед препятствием на автомобильной дороге, а не из условия обеспечения видимости встречного автомобилями или обгона с выездом на встречную полосу, так как разнонаправленные транспортные потоки при высоких скоростях изолируются друг от друга. Также такая расчетная схема характерна для определения видимости на подходах к пересечениям и примыканиям. Расчетное расстояние видимости в свою очередь определят рекомендуемые радиусы выпуклой и вогнутой вертикальных кривых, что при их увеличении приводит и к увеличению стоимости земляных работ.

145

Направление 2. Проблемы и перспективы развития транспортного комплекса

СибАДИдвижения коэффициента сцепления колеса с покрытием (рисунок 5). Минимальные значения коэффициента сцепления приведены в [3] и для дорог I технической категории значение коэффициента составляет 0,45, а наименьшее допускаемое значение коэффициента 0,35 [4]. При этом в течение директивных сроков ликвидации зимней скользкости значение коэффициента сцепления не нормируется.

Рисунок 4 – Вл ян е скорости движения и коэффициента сцепления на величину расчетного расстояния видимости

Все пересечен я в одном уровне на дорогах с максимальными скоростями 140-160 км/ч необходимо переустро ть в разноуровневые, а примыкания из обычных Т-образных – в канализированные. Также нео ходимо путём устройства недеформируемых ограждений предотврат ть перемещен е транспортного средства за пределы проезжей части своего направления. На сегодняшн й день в Беларуси на разделительных полосах устраиваются деформируемые тросовые ограждения [5], а варианты ограждений используются на мостах и

путепроводах в пределах населенных пунктов. Вне населенных пунктов установка дорожных

ограждений препятствующ х съезду на откос не предусмотрена. Все реализуемые в процессе проектирования решения ставят своей целью уменьшить вероятность возникновения или тяжесть дорожно-транспортных происшествий на высокоскоростных участках дорог. Однако остается еще ряд факторов, которые на этапе проектирования учесть невозможно.

Проблемы обеспечения езопасности

Главной проблемой безопасности дорожного движения в нашем случае (разнонаправленные

транспортные потоки изолированы друг от друга) можно считать необходимость обеспечения остановки транспортного средства в пределах направления при возникновении различных препятствий на проезжей части. Длина тормозного пути зависит в большей степени от скорости

Рисунок 5 – Влияние скорости движения и коэффициента сцепления на длину тормозного пути Ужесточение требований к значению коэффициента сцепления неизбежно. С увеличением

скорости минимально допустимые значения коэффициента сцепления требуется повысить и

146

ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ И ПРИКЛАДНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ

Сборник материалов III Международнойнаучно практической конференции

обеспечить их постоянство во времени. Для этих целей можно уже на этапе строительства или по завершению реконструкции создавать поверх покрытия тонкие или сверхтонкие фрикционные слои (например, ТОНФРИЗ или Novochip).

Наиболее опасной ситуацией является выпадение дождя на переохлажденное покрытие или сильные снегопады, сопряженные с интенсивным образованием снежного или снежно-ледяного наката. В таких случаях значения коэффициента сцепления могут снижаться до 0,2-0,1, что значительно увеличивает длину тормозного пути. Причем при прочих равных длина тормозного пути грузового автомобиля больше чем легкового. Особого внимания в этот период требуют подходы к мостам и путепроводам, участки в населенных пунктах, участки на высоких насыпях, подходы к

пересечениям в одном уровне. Наиболее часто масштабные дорожно-транспортные происшествия, связанные с резким изменением сцепных качеств и недостаточней видимостью, происходят в США и странах Европы.

СибАДИматериалов т.д., необходимо тщательно прорабатывать смету проекта строительства или реконструкции, с обязательным привлечением зарубежных инвесторов для реализации этого проекта.

уществующая с стема предупреждения водителей о возможных аварийных ситуациях на

которые сегодня постепенно внедряются на постсоветском пространстве только в крупнейших городах, а на основных дорогах о щего пользования применение таких систем можно ожидать только

в перспективе. Необход мо нал чие точных методик прогнозирования климатических явлений с

жесткой пр вязкой к точкам трассы. Интересным вариантом выглядит решение о применении для горизонтальной разметки красок с термохромными пигментами. Такие пигменты меняют цвет в зависимости от температуры. Термохромная разметка может предупреждать водителей об изменении температуры покрыт я (переход через 0 °С), т.е. при выпадении дождя на переохлаждённое покрыт е может появится незаметная до этого надпись (например, «Осторожно! При выпадении осадков (дождь) снизьте скорость до 60 км/ч!») или комбинация из привычных изображений дорожных знаков. Важно о еспечить долговечность термохромной разметки путем нанесения бесцветного полимера. Все это приведет также к увеличению стоимости работ по обустройству участка дороги. Термохромная разметка имеет ограниченную область применения и практически бесполезна при о ильных снегопадах. Однако от ее применения не стоит отказываться. Например, в ноябре 2015 года на мосту через р. Днепр возле г. Жлобин столкнулись более 10 автомобилей в условиях резко образовавшегося гололеда и низкой видимости. Только по счастливой случайности и небольших скоростях движения в данном дорожно-транспортном происшествии никто существенно не пострадал.

Заключение

Повышение скоростей движения на автомобильных дорогах общего пользования до 140-160 км/ч

в Беларуси позволит ускорить сообщение автомобильным транспортном между столицей и областными центрами, а также повысить привлекательность дорожной сети для транзитного транспорта. Для повышения скоростей движения необходимо:

1) В связи со значительным увеличением стоимости работ, вызванной уширением проезжей части, увеличением объёмов работ, необходимостью устройства разноуровневых пересечений, устройством комплекса дорожных ограждений, применением термохромных разметок или других инновационных

2) Разработать интеллектуальную систему управления дорожным движением на автомобильных дорогах общего пользования, одной из главных целей которой станет предупреждение водителей об изменениях дорожных условий в реальном времени посредством электронных дорожных знаков.

3) Внести значительные изменения в многочисленные технические нормативно-правовые акты как по проектированию и строительству дорог, так и по содержанию и ремонту. Существующие нормативные документы не позволяют и даже не предполагают наличие возможности для повышения скоростей движения на 20-40 км/ч.

Библиографические список

1.ТКП 45-3.03-19-2006 (02250). Автомобильные дороги. Нормы проектирования = Аўтамабільныя дарогі. Нормы праектавання. – Взамен на территории РБ СНиП 2.05.02-85; Введ. 01.07.06. – Минск: Минстройархитектуры, 2006. – 42 с.

2.Официальная статистика. Годовые данные по показателям раздела «Транспорт» // Национальный статистический комитет Республики Беларусь. URL:http://www.belstat.gov.by/ofitsialnaya-statistika/realny-sector- ekonomiki/transport/godovye-dannye_12/ (дата обращения 09.01.2018).

147

Направление 2. Проблемы и перспективы развития транспортного комплекса

3 ТКП 140-2015 (33200). Автомобильные дороги. Порядок выполнения диагностики = Аўтамабільныя дарогі. Парадак выканання дыягностыкі. – Взамен ТКП 140-2008 (02191); Введ. 01.03.16. – Минск: М-во транспорта и коммуникаций РБ, 2016. – 61 с.

4СТБ 1291-2016. Дороги автомобильные и улицы. Требования к эксплуатационному состоянию, допустимому по условиям обеспечения безопасности дорожного движения = Дарогі аўтамабільныя і вуліцы. Патрабаванні да эксплуатацыйнага стану, дапушчальнага па ўмовах забеспячэння бяспекі дарожнага руху. – Взамен СТБ 12912007; Введ. 01.07.17. – Минск: Госстандарт, 2017. – ІІ, 25 с.

5ТКП 508-2014 (02190). Технические средства организации дорожного движения. Ограждения канатные. Правила монтажа, ремонта и содержания = Тэхнічныя сродкі арганізацыі дарожнага руху. Агароджы канатныя. Правілы мантажу, рамонту і ўтрымання. – Введ. 01.04.2014. – Минск: М-во транспорта и коммуникаций РБ, 2014. – 22 с.

6ТБ 1300-2014. Технические средства организации дорожного движения. Правила применения = Тэхнічныя

СибАДИсродкі арганізацыі дарожнага руху. Правілы прымянення. – Взамен СТБ 1300-2007; Введ. 01.09.14. – Минск: Госстандарт, 2014. – 137 с.

Научный руковод тель – Александров .Ю. старший преподаватель кафедры «Проектирование, строительство эксплуатац я транспортных объектов»

148