Совершенствование методов нормирования макрошероховатых дорожных по

7. Определение численных значений всех параметров математической модели разделения выходного параметра.

Разработан программный модуль оценки числа знакочередований скользящей выборки высот активных выступов макрошероховатости и нормированного коэффициента корреляции. Также разработаны новые параметры: знакочередований и числа последовательных повторений знаков высот активных выступов макрошероховатости дорожного покрытия.

Установлено, что учет только максимального числа одинаковых знаков для pяда сочетаний знаков не всегда является оптимальным по кpитеpию использования получаемой инфоpмации и не может обеспечить достижения цели диагностирования. Во многих случаях более приемлемым пpедставляется введение числа знакочеpедований в сочетании знаков скользящей выборки, а также коppелиpованностьпоследовательностизнаков.

Пpимем достаточным для задач диагностирования объем скользящей выбоpки, pавный четыpем, из-за того, что сочетания знаков соответствуют основным состояния коррелированности процесса (оценка нормированного коэффициента корреляции равна –1; –0,5; 0,5; +1).

Если рассмотреть совокупность случайных ваpиантов положительных и отpицательных знаков отклонений высот активных выступов макрошероховатости дорожного покрытия от любой условной (сигнальной) гpаницы, напpимеp средней линии высот активных выступов макрошероховатости, то с помощью сочетания знаков можно опpеделить максимальное количество одинаковых знаков и количество знакочеpедований Sn 1 .

Пpи этом в pассматpиваемой выбоpке из четыpех знаков эти паpаметpы pазличны: Sn 1 0, ..., 3.

Паpаметpы всех возможных схем чеpедований знаков отклонений в выбоpке из четыpех знаков, а также соответствующие им значения коэффициентов an пpиведены в табл. 2.8.

Оценка нормированного коэффициента корреляции может вычисляться по нескольким предыдущим знакам отклонения высоты активныхвыступовот средней линии согласнотабл. 2.8 [127].

101

Таблица 2 . 8

Оценка нормированного коэффициента корреляции для различных сочетаний знаков (выборки из четырех знаков)

Паpаметp, учитывающий количество знакочеpедований, является более инфоpмативным, чем максимальное число одинаковых знаков. Из шести возможных схем чеpедований знаков в выбоpке из четыpех знаков в тpех из них: в схемах с S-, V- и И-обpазными чеpедованиями знаков для одного и того же числа одинаковых знаков M = 2, количество знакочеpедований изменяется от одного до тpех.

Критерий диагностирования или качества устройства макрошероховатого дорожного покрытия будет опpеделяться отсутствием коppеляции в последовательности знаков, когда случайная последовательность знаков будет декоppелиpована. Это может быть достигнуто обеспечением качеством перемешивания или управление равномерным распределением зерен щебня на направляющей щебнераспределителя с помощью вибродеки [35].

Оценка ноpмиpованного коэффициента коppеляции соседних знаков может быть пpоведена с помощью оценки коppеляции типа «знак-знак» [110]:

102

Аналогично можно продолжить рассмотрение сочетаний знаков и для выборки из пяти и более знаков выступов активных выступов макрошероховатости дорожного покрытия.

Формализованы общие выражения для числа знакочередований и корректирующего приращения для разных объемов (3–5) текущейвыборки [109]:

ваний в скользящей выборке.

Учет инфоpмации о знакочеpедовании знаков высот активных выступов макрошероховатости позволяет для декоррелированной выборки определять площадки сцепления, а для коррелированной– площадки скольжения ипереходные состояния [109, 110].

2.10.Выводы по главе 2

1.С точки зрения качества анализа основных состояний модуля нормированного коэффициента корреляции принят в качестве достаточного для задач диагностирования объем скользящей выбоpки, pавный четыpем.

2.Впервые предложено представление участков с нечередующимися выступами как участков скольжения, а участков с чередующимися выступами – как участков сцепления.

3.Впервые предложено оригинальное представление статистической цифровой модели измерения макрошероховатости на локальном участке (до 15 м), состоящей из детерминированной (уклон), коррелированной (нормативные периодические составляющие и периодические отклонения от ровности) и собственно случайной составляющей (искомые значения макрошероховато-

сти) [126].

104

3. МОНИТОРИНГ ПРИМЕНЕНИЯ ПРОГРЕССИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

ДЛЯ УСТРОЙСТВА ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ С МАКРОШЕРОХОВАТОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ

3.1. Организация мониторинга по восстановлению сцепных качеств шероховатых

поверхностей на автомобильной дороге

Целью государственной политики в области развития науки

итехнологий является переход к инновационному пути развития страны на основе избранных приоритетов. Необходимо создание организационных и экономических механизмов для повышения востребованности инноваций отечественным производством, обеспечение опережающего развития фундаментальной науки, важнейших прикладных разработок. Государственная политика в области развития науки и технологий исходит из необходимости формирования и реализации: важнейших инновационных проектов государственного значения, на исполнении которых концентрируются ресурсы и которые обеспечиваются государственной поддержкой, приоритетных направлений развития науки, технологий, перечня критических технологий федерального значения [111].

Сучетом поставленной руководством страны задачи удвоения ВВП внедрение инноваций становится наиболее эффективным инструментом реализации государственной политики. Стоит задача не только наиболее полного использования возможностей движения страны по пути инновационного развития, но

изадача опережающего роста экономики, промышленного производства, транспортной инфраструктуры.

На сегодняшний день к одной из серьезных проблем в дорожном хозяйстве относится отсутствие системы мониторинга и полной базы данных о продуктах инновационной деятельности в дорожном хозяйстве Российской Федерации. Встает задача

105

концентрации имеющихся информационных ресурсов и создания программных средств. К инновационным проектам в дорожном хозяйстве относится, например, использование новых высокопроизводительных машин, современных технологий, прогрессивных решений, новых форм организации труда и предпринимательской деятельности.

Направления развития дорожного хозяйства не зависят от форм собственности, методов хозяйствования и других социальных и экономических факторов. Эти условия будут сказываться лишь на сроках получения аналогичных или одинаковых результатов в различных странах в зависимости от уровня развития в них научного потенциала или наличия средств для приобретения результатов научных разработок у других государств.

Результаты предварительного прогноза развития дорожного хозяйства приобретают все большее значение в прогнозах соци- ально-экономического развития отрасли. Это относится ко всем направлениям фундаментальных исследований, включая теории в области дорожно-мостового хозяйства, исследования в области надежности и безопасности мостовых и дорожных конструкций в обычных условиях эксплуатации и при стихийных природных и техногенных воздействиях, создание новых видов технологий производства строительных материалов и конструкций дорожно-мостового назначения, разработку новых методов проектирования, возведения, эксплуатации и управления состоянием сооружений [107].

Преобразования в политике и экономике в современной России влияют на инвестиционную политику, источники финансирования, структуру строящихся объектов, предпочтительность видов применяемых материалов и конструкций и приводят к смещению направлений инвестиций в сторону не создания новых, а сохранения и поддержания в пригодном состоянии, а также реконструкции и заменысуществующих эксплуатируемых объектов.

Концепция дальнейшего развития исследований в области дорожного хозяйства может быть сформулирована так. Расширение и более эффективное использование известных результа-

106

тов фундаментальных исследований; выявление закономерностей, разработка теоретических положений, методов, технологий, изобретений в сфере дорожного комплекса посредством научных исследований, экспериментальных работ, организации подготовки кадров ученых и специалистов на мировом уровне с целью своевременного полного и качественного обеспечения экспериментально-теоретическими разработками:

нормативной базы, включая нормы и стандарты не только на проектные и строительные работы, но и на экологически безопасную эксплуатацию транспортных сооружений;

технической, технологической, социально-экономической

иэкологической реконструкции существующих транспортных сооружений;

повышения надежности, экологичности, технологичности

иэкономичности дорожно-строительных объектов;

создания новых материалов, конструкций, технологий, средств механизации, переработки в том числе и для работ по содержанию, ремонту и реконструкции;

разработка нового поколения транспортных сооружений, более функционально-комфортных и энергоэкономичных.

Выполнение работы позволило [101]:

– определить перечень участков федеральных автомобильных дорог, на которых были реализованы инновационные проекты, а также уточнить и откорректировать данные, переработать информационную базу данных мониторинга результатов применения прогрессивных технологий в независимый банк данных, совместимый с АБДД «Дорога», и обладающий возможностью использования данных диагностики;

– осуществить наполнение Банка данных мониторинга применения прогрессивных технологий (БДМППТ) сведениями о применении прогрессивных технологий органами управления дорожным хозяйством и данными диагностики, провести первичный анализ реализации инновационных проектов;

– провести исследование эффективности освоения прогрессивных технологий и последующий анализ с использованием

107

специализированного графического модуля, дополнительно разработанного в БДМППТ, а также подготовить предложения по применению технологий при планировании дорожных работ.

Проведение ежегодного мониторинга эффективности освоения прогрессивных технологий на объектах дорожного хозяйства позволит усовершенствовать существующий механизм отслеживания результатов инновационной деятельности, а также сформировать перечень технологий, применение которых на практике позволяет добиться качественного улучшения состояния автомобильных дорог и снижения стоимости дорожных работ.

Область применения – использование результатов исследования эффективности применения новых технологий осуществляется Федеральным дорожным агентством для наблюдения за инновационной деятельностью в подведомственных организациях. Оптимизация применения прогрессивных технологий должна оказывать влияние на активизацию инновационного процесса в дорожном хозяйстве.

3.2. Мониторинг применения прогрессивных технологий на объектах дорожной инфраструктуры

Мониторинг осуществления инновационной деятельности с использованием БДМППТ призван активизировать процесс формирования инновационных планов и оптимизировать деятельность органов управления дорожным хозяйством, проектных и подрядных организаций дорожной отрасли по использованию в своей деятельности новых технологий, материалов, конструкций, машин и механизмов [111].

В БДМППТ был дополнительно разработан графический модуль, который позволяет проводить анализ эффективности реализации прогрессивных технологий органами управления дорожным хозяйством.

Развитие инновационной деятельности является резервом повышения долговечности и качества, дорожного покрытия

108

увеличения межремонтных сроков при одновременной оптимизации строительной стоимости объектов дорожного хозяйства.

Применение прогрессивных технологий на объектах дорожного хозяйства должно производиться с учетом рациональной области их применения, а также с указанием конкретных дорог, их участков, года внедрения технологии, объема внедрения

иописания технологии, материалов и механизмов.

Всвязи с многообразием условий применения новых технологий на дорогах различных классов и категорий, в различных до- рожно-климатических зонах и условиях эксплуатации возникает постояннаяпотребность вуточненииобласти их применения.

Вэтих условиях для исследования эффективности освоения

прогрессивных технологий на объектах дорожного хозяйства и распространения позитивного производственного опыта необходим постоянный мониторинг объектов строительства, реконструкции, ремонта, на которых применяются данные технологии. Для организации такого мониторинга целесообразно использовать информацию, содержащуюся в отраслевом банке данных «Дорога», о транспортно-эксплуатационных показателях участков автомобильных дорог, при строительстве (реконструкции), ремонте и содержаниикоторых применялись новые технологии.

Для осуществления обмена данными между автоматизированным банком дорожных данных «Дорога» и БДМППТ используется имеющийся в нем специализированный программный модуль, позволяющий проводить мониторинг транс- портно-эксплуатационного состояния участков реализации инновационных проектов [100].

Вместе с тем согласно действующим нормативным документам, применение прогрессивных технологий должно осуществляться на основе соответствующих обоснований, подтверждающих эффективность использования инноваций на стадии разработки проектов строительства (реконструкции), капитального ремонта, ремонтаи содержания дорогидорожных сооружений.

Однако результаты предварительных исследований, основанных на анализе информации АБДД «Дорога» о техническом

109

уровне и эксплуатационном состоянии участков федеральных автомобильных дорог, при строительстве (реконструкции), ремонте и содержании которых применялись прогрессивные технологии, свидетельствуют, что на целом ряде участков не достигнуто необходимого эффекта.

Исследования эффективности освоения прогрессивных технологий на объектах дорожного хозяйства были выполнены с учетом динамики изменения основных транспортно-эксплуатационных качеств автомобильных дорог (ровности, прочности, сцепления

ипр.) путем обработки данных диагностики состояния федеральных автомобильных дорог.

Данные исследования предполагают сравнение качественных показателей участков дорог, эксплуатируемых в различных

ив схожих условиях, на которых были применены аналогичные прогрессивные технологии и материалы, с разработкой предложений по наиболее эффективной области их применения.

Работа выполнена с целью проведения исследования эффективности инновационной деятельности органов управления дорожного хозяйства, рассмотрения и выявления наиболее эффективных технологий.

Осуществлялось научное сопровождение работы по исследованию эффективности освоения прогрессивных технологий на объектах дорожного хозяйства в 2006 г. на основании данных диагностики федеральных автомобильных дорог с разработкой предложенийпоих применению припланировании дорожных работ.

Мониторинг применения прогрессивных технологий позволит оценивать их влияние на состояние автомобильных дорог, на увеличение их срока службы, повышение транспортноэксплуатационных показателей. Мониторинг позволяет выявить

технологии, которые на состояние автомобильных дорог не влияют либо снижают транспортно-эксплуатационные показатели. За счет исключения технологий, не приносящих положительного эффекта, может быть достигнута экономия средств и повышение качества автомобильных дорог.

110