1299

Следовательно, расчетное расстояние видимости

откуда

2(V~hi + V^h)2

Для случая встречи двух однотипных автомобилей, пренебрегая разницей между уровнем глаз водителя и высотой автомобиля, по­ лучим

При расчете на видимость поверхности дороги величина h2= О и, следовательно,

Радиус вогнутых кривых определяют исходя из значения цент­ робежной силы, допустимой по условиям самочувствия пассажира и перегрузки рессор.

При допускаемом центробежном ускорении b (в м/с2) имеем

При разработке норм на проектирование вертикальных кривых в СССР принимают £>=0,5н-0,7 м/с2.

Вогнутые кривые малых радиусов неудобны для движения в ночное время, так как свет фар освещает поверхность покрытия вблизи от автомобиля на расстоянии, меньшем расчетной видимо­ сти. Радиусы вогнутых вертикальных кривых, необходимые для обеспечения видимости при свете фар, определяются исходя из следующих соображений.

Согласно рис. 5.4 при угле распространения пучка лучей фар в вертикальной плоскости 2а верхняя граница освещенного участ­ ка проезжей части возвышается над началом координат на высоту

радиус,

АС ^ 2R CB, или S2 2R (Лф + 5 sin а).

Отсюда

2 (Аф -f- S sin а)

Поскольку угол а мал, можно принять

R = 52/2Аф.

91

Строительные нормы и правила СССР рекомендуют, если это возможно по местным условиям и не ведет к удорожанию строи­ тельства, применять радиусы вертикальных выпуклых кривых не менее 70 000 м (длина кривой более 300 м) и вогнутых кривых — 8000 м (длина кривой не менее 100 м).

5.3. Ширина проезжей части и обочин

Как показывают наблюдения, даже при стремлении водителя ехать точно по прямому направлению, автомобиль фактически движется по некоторой синусоидальной траектории. Отклонения этой траектории от прямой тем больше, чем выше скорость движе­ ния. Поэтому чем выше скорость движения автомобиля, тем боль­ шая ширина полосы движения ему необходима на проезжей части. Профессор Я. В. Хомяк считает, что расстояние, на которое води­ тель удаляет автомобиль от края смежной полосы движения, зави­ сит от скорости углового перемещения встречного автомобиля в поле его зрения (рис. 5.5).

Если, водитель смотрит прямо перед автомобилем, то движение встречного автомобиля воспринимается им, пока этот автомобиль находится в пределах зоны видимости, ограниченной углом ясного зрения 2р, примерно равным 90° в горизонтальной плоскости

92

(«поле взора»). Угловая скорость перемещения встречного автомо­ биля в поле зрения водителя ш определяется скоростью изменения угла а:

Предельное значение а, при котором водитель, не поворачивая гла­ за, различает движение встречного автомобиля, а = 9 0 —(J. Соответ­ ствующее ему значение l= z tg (90°—р).

По проф. В. С. Кравкову предел угловой скорости перемещения изображения по сетчатке a>max, при которой движущиеся предметы распознаются глазом, составляет 2л в секунду. Подставляя в фор­ мулу (5.13) значения / и со и учитывая, что р—45°, получаем

или, другими словами, расстояние между встречными автомобиля­ ми, которое стремятся выдерживать водители, прямо пропорцио­ нально сумме скоростей этих автомобилей.

Необходимая ширина полосы движения складывается из шири­ ны кузова автомобиля и расстояний от кузова до края смежной полосы движения и от колеса до кромки проезжей части. Эти рас­ стояния зависят от индивидуальных особенностей водителей и ме­ няются в известных пределах. Поэтому необходимые их значения могут быть установлены только на основе большого числа наблю­ дений. Такие наблюдения проводились в СССР неоднократно (М. С. Замахаев, Д. П. Великанов, Н. Ф. Хорошилов и др.). В осно­ ву рекомендации СНиП 2.05.02-85 положены результаты многолет­ них исследований Н. Ф. Хорошилова, который предлагает опреде­

между внешними гранями следа наиболее широко расставленных колес), м; х — зазор между кузовами встречных автомобилей, м; у — расстояние от внешней гра­ ни следа колеса до края проезжей части, м.

93.

При движении в одном на­ правлении по смежным полосам проезжей части, например при обгоне:

у = V 0,1 + 0,0075и.

ских условиях движения этому препятствует боязнь водителей съе­ хать с покрытия на обочину, в результате чего они удаляются от встречных автомобилей на меньшее расстояние.

Формулы предусматривают случай движения по проезжей ча­ сти, сопрягающейся в одном уровне с прочными ровными обочи­ нами. При наличии у кромки проезжей части возвышающегося

В настоящее время при расчетах ширины проезжей части до­ рог I—III категорий исходят из меньших скоростей движения, чем при обосновании требований к элементам плана и продоль­ ного профиля. Это решение является вынужденным, поскольку

максимально экономичного использования средств, выделяемых на дорожное хозяйство. Уширить проезжую часть всегда возможно в процессе последующей эксплуатации, тогда как реконструкция дороги в плане и профиле часто бывает затруднительна или даже невозможна.

При обосновании необходимой ширины полосы движения следует рассматривать два возможных случая встречи автомо­ билей: первый— легковых автомобилей, имеющих небольшую ши­

мическая. На дорогах с малой интенсивностью движения для сни­ жения расходов на строительство принимают меньшую ширину полосы движения, сознательно предусматривая необходимость сни­ жения скорости при немногочисленных встречах автомобилей. В сложных горных условиях и на внутрихозяйственных дорогах иногда допускают постройку дорог с проезжей частью на одну

94

полосу движения с устройством специальных уширений, на кото­ рых один из автомобилей ожидает проезда встречного. С каждого уширения должно быть видно следующее.

Строительные нормы и правила предусматривают следующую ширину одной полосы движения, в общем удовлетворяющую сред­ ним современным условиям движения по дорогам:

Дороги V категории имеют проезжую часть на одну полосу дви­ жения шириной 4,5 м.

На автомобильных дорогах, проходящих в пересеченной мест­ ности, скорость автомобилей меняется на протяжении чередую­ щихся подъемов и спусков. Многие водители специально увеличи­ вают скорость в нижней части спусков, чтобы, накопив кинети­ ческую энергию, легче преодолеть последующий подъем. Поэтому на участках высоких скоростей желательно устраивать более ши­ рокую проезжую часть. Строительные нормы и правила преду­ сматривают увеличение ширины полосы движения в пределах средней части вогнутых вертикальных кривых при алгебраической

Длина уширенных участков должна быть не менее 100 м для дорог II и III категорий и 50 м для дорог IV и V категорий.

Подъемы круче 30—40%о автомобили большой грузоподъемно­ сти, имеющие малый запас мощности, и автопоезда могут пре­ одолевать лишь с весьма низкими скоростями, часто не более 10—15 км/ч, вынуждая весь транспортный поток следовать за ними с той же скоростью. Для отделения из основного потока автомобилей, обладающих низкими динамическими качествами, на дорогах с интенсивным движением (150—200 авт/ч в сторону подъема) проезжую часть уширяют, устраивая дополнительные полосы в направлении, ведущем на подъем (рис. 5.7). Ширину дополнительных полос назначают не менее 3,5 м. Чтобы пере­ строение автомобилей не создавало помех движению транспорт­ ного потока, дополнительные полосы должны начинаться не менее чем за 50 м до начала подъема и продолжаться не менее чем на 50—200 м за подъем.

Устройство обочин по обе стороны проезжей части должно обеспечивать прочность краев дорожной полосы и возможность съезда и стоянки автомобилей. При ремонте покрытий на обочи­ нах складывают материал, а иногда используют их для объезда. Минимально допустимой является такая ширина обочин, при кото­ рой габариты остановившегося на ней автомобиля не вдаются в пределы проезжей части. Для большинства типов автомобилей этому условию удовлетворяет ширина 3,75 м, принятая для дорог I и II категорий.

95

краевых полос от цвета покрытия они четко обозначают край покрытия и способствуют повышению дисциплины движения.

5.4. Полоса отвода

Полоса местности, выделяемая для расположения на ней до­ роги, постройки вспомогательных сооружений и посадки придо­ рожных зеленых насаждений, называется полосой отвода. Она передается в распоряжение дорожных организаций и изымается из ведения тех землепользователей, за которыми была закрепле­ на до постройки дороги. В связи с высокой народнохозяйственной ценностью земель, пригодных для сельскохозяйственного исполь­ зования и. лесного хозяйства, согласно Нормам отвода земель для автомобильных дорог (СН 467-74) ширину отводимой полосы земли ограничивают фактическими границами земляного полотна, увеличенными с каждой стороны на 1 м.

На орошаемых или осушенных землях, а также землях, заня­ тых виноградниками и фруктовыми садами или пашнями, не раз­ решается устраивать боковые резервы и кавальеры. В случаях когда невозможно заложить в стороне от дороги грунтовые карье­ ры для отсыпки насыпи, в порядке исключения отводят во вре­ менное пользование полосу для закладки неглубоких резервов с тем, чтобы при строительстве дороги был сохранен плодородный гумусный слой. После отсыпки насыпи резерв должен быть вы­ ровнен, покрыт растительным грунтом и приведен в состояние, пригодное для использования в сельском хозяйстве (рис. 5.8).

Дополнительные площади, необходимые для устройства нагор­ ных канав, спрямления русел под мостами, срезок для обеспечения видимости, пос-адки декоративных насаждений, сооружений водо-

36

Рис. 5.8. Схема приведения резервов в состояние, пригодное для сельскохозяй­ ственных работ:

отвода, пересечений дорог, стоянок для автомобилей и площадок отдыха, зданий обслуживания движения и других дорожных соо­ ружений, отводятся на основе детального обоснования потребно­ сти в них в проектах.

При современных методах механизированного строительства дорог нельзя обеспечить выполнение работ, ограничиваясь шири­ ной самой дорожной полосы. Необходимы места для размещения удаленного растительного грунта, устройства временных дорог для перевозки материалов во время строительства, объездов во время перестройки дороги и т. д. Для этой цели в распоряжение строителей временно выделяют дополнительные площадки, кото­ рые по окончании работ должны быть возвращены землеполь­ зователям в состоянии, пригодном для сельскохозяйственных работ.

В табл. 5.1 приведены осредненные площади отвода земель

ности при поперечном уклоне местности менее 1 :20. При уклонах от 1 : 2 0 до 1 : 1 0 площади постоянного отвода для дорог всех категорий, кроме III, увеличивают на 0,1 га, а дорог II I катего­ рии — на 0, 2 га.

Таким образом, средняя ширина полосы отвода в зависимости от категории дороги колеблется от 63 до 21 м на плодородных сельскохозяйственных угодьях и от 74 до 33 м — на землях, не пригодных для сельского хозяйства.

Глава 6

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ДВИЖЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ ПОТОКОВ

6.1. Режимы движения автомобилей

Рассмотренные в гл. 5 требования к элементам дороги обес­ печивают возможность движения с расчетной скоростью одиноч­ ных автомобилей, водителям которых ничто не препятствует из­ бирать наиболее приемлемый для них режим движения и реа­ лизовывать динамические возможности автомобилей. Фактически по дорогам происходит одновременное движение большого числа

^^автомобилей разных типов с разной степенью загрузки и в раз­ ном техническом состоянии. Ими управляют водители разной ква­ лификации, обладающие индивидуальными особенностями вожде­ ния и различной продолжительностью реакции на изменение обстановки движения.

Следуя из разных мест отправления в разные места назначе­ ния, автомобили образуют на дороге транспортные потоки, дви­ жущиеся навстречу друг другу. В каждом транспортном потоке осуществляется взаимодействие автомобилей. Между автомобиля­ ми устанавливаются интервалы, размер которых зависит от ско­ рости движения и индивидуальных особенностей водителей, стре­ мящихся выдержать расстояние от идущего впереди автомобиля, которое им кажется безопасным. Изменение дорожных условий вызывает соответствующее изменение расстояний между автомо­ билями (сгущение или растягивание транспортного потока). Раз­ личие в оценке оптимальных условий движения разными води­ телями приводит к возникновению в каждом транспортном пото­ ке внутренних помех. Происходят обгоны медленно движущихся автомобилей более быстрыми. На дорогах с проезжей частью для двух полос движения обгоны связаны с выездом обгоняющих ав­ томобилей на смежные полосы встречного движения, что создает помехи для встречного транспортного потока. Поэтому все проект­ ные решения, принимаемые на основе нормативов, разработанных применительно к движению одиночного автомобиля, должны ана-

98

Рис. 6.1. Движение по дороге при разной насыщенности транспортного потока

лизироваться с точки зрения удовлетворения ими требований дви­ жения транспортных потоков.

Условия движения по дороге существенно меняются с увели­ чением интенсивности движения. На степень удобства проезда по дороге, легкость управления автомобилем, эффективность исполь­ зования автомобильного транспорта и расход топлива непосред­ ственное влияние оказывает загрузка дороги движением. В зави­ симости от степени загрузки дороги автомобилями различают не­

свободный поток (уровень удобства движения А) — одиночные автомобили, едущие по дороге на таком расстоянии друг за дру­ гом, что они не оказывают взаимного влияния на условия движения (рис. 6.1, а). Проезд по дороге неутомителен для водителей и пассажиров. Из этого случая исходили ранее при обосновании требований к отдельным элементам дорог;

частично связанный поток (уровень удобства движения Б) —

Обычно это вызывается тем, что передний автомобиль, движу­ щийся более медленно, задерживает задние. Водители их вы­ нуждены ехать медленнее, чем хотели бы, ожидая удобного момента для совершения обгона с выездом на соседнюю полосу, после чего получают возможность продолжать движение с режи­ мом одиночного автомобиля, пока не нагонят следующую группу. Средние скорости потока снижаются, управление автомобилем осложняется. Если движение на близком расстоянии друг от дру­ га с одинаковой скоростью предписано группе водителей, едущих в одно место, мы имеем случай организованного колонного дви­ жения;

связанный поток (уровень удобства движения В) — движение происходит в виде больших групп автомобилей (рис. 6.1, в). Все автомобили оказывают взаимное влияние и сразу после обгона одиночного автомобиля или пачки скорость автомобиля начинает вновь определяться движением едущего перед ним автомобиля. Обгоны Осуществляются с тем большей трудностью и риском, чем выше интенсивность движения. Комфортабельность поездок суще­ ственно ухудшается. От водителей требуется повышенная внима­ тельность;

плотный, или насыщенный, поток (уровень удобства движе­ ния Г )— автомобили следуют друг за другом (рис. 6.1, г). Об­ гоны становятся практически невозможными. Скорость движения резко снижается. В местах ухудшения дорожных условий возмож­ но возникновение заторов.

Поскольку условия движения автомобилей для каждого из ука­ занных режимов различны, они описываются различными законо­ мерностями теории транспортных потоков.

При этом в связи с колебаниями интенсивности движения в раз­ ные дни й часы суток на одном и том же участке дороги режимы движения изменяются.

6.2. Характеристики режимов движения потоков автомобилей

Движение по Дороге потока автомобилей представляет собой своеобразный неустановившийся процесс, в котором взаимное расположение и скорости автомобилей все время меняются слу­ чайным образом. Поэтому режим движения потока может быть охарактеризован только средними статистическими показате­ лями.

100