Дорожные условия и безопасность движения. Лабораторный практикум

каково расстояние необходимое для остановочного пути автомобиля. Способность быстро выделять эти особенности в ДТС свидетельствует о высшем уровне развития навыков профессионального мастерства водителя.

Оборудование и материалы

1. Прибор для определения времени срабатывания привода тормозных механизмов (ауд. 406, к. 11).

Указания по технике безопасности: при выполнении лабо-

раторной работы использовать инструкцию по технике безопасности при работе на компьютерах и испытательном стендом.

Задания

1.По заданию преподавателя оценить информационную загруженность исследуемого участка УДС.

2.Сделать выводы.

Содержание отчета: в отчете должны быть представлены данные по эмоциональной напряженности водителя исследуемого участка УДС.

Контрольные вопросы

1.Что такое время реакции?

2.Что такое эмоциональная напряженность водителя?

3.Какие факторы влияют на эмоциональную напряженность водителя?

4.Какие требования необходимо выполнять при проектировании дорог с целью снижения эмоциональной напряженности?

5.Как опыт вождения влияет на эмоциональную напряженность водителя?

Литература и интернет-источники: 2, 3, 4, 5, 6, 7.

71

12. РЕЖИМЫ ДВИЖЕНИЯ ПО ДОРОГЕ И ВОСПРИЯТИЕ ВОДИТЕЛЕМ ДОРОЖНЫХ УСЛОВИЙ

Цель – научиться определять пропускную способность автомобильной дороги.

Формируемые компетенции или их части: ПК-5, ПК-35.

Теоретическая часть

Опасные участки дороги в связи с происходящим на них изменением скоростей движения, а иногда и перестроением транспортных потоков являются местами снижения пропускной способности дороги, а нередко и возникновения заторов. Изменение пропускной способности на сложном участке дороги связано с его коэффициентом безопасности. При разработке строительных норм и правил на автомобильные дороги принимают, что типичная пропускная способность дороги определяется точкой N1 пересечения на графике (рис. 12.1) линий экспериментальной зависимости средней скорости транспортного потока от интенсивности движения и теоретической зависимости между скоростью и пропускной способностью по предпосылкам простейшей динамической модели.

Рис. 12.1. Схема для определения связи пропускной способности дороги и безопасности движения: 1 – зависимость скорости транспортного потока от его интенсивности;2 – пропускная способность по формуле упрощенной динамической теории транспортного потока;VN1 – скорость при типичной пропускной способности

72

где V – скорость свободного движения одиночного автомобиля на рассматриваемом участке дороги, км/ч;N – интенсивность движения, авт./ч; α– коэффициент, зависящий от состава потока движения.

Вторая кривая выражает уравнение интенсивности колонного движения в зависимости от постоянной скорости потока однотип-

где VN – скорость, км/ч; l1 – путь, проходимый автомобилем за время реакции водителя; l2 – тормозной путь; l3 – длина автомобиля; l4 – расстояние между автомобилями в случае остановки колонны; КЭ – коэффициент эксплуатационного состояния тормозов; φ – коэффициент сцепления; i – продольный уклон дороги, принимаемый при движении на подъем со знаком плюс, а на спуск – со знаком минус.

Сумма l3 + l4 при составлении строительных норм и правил была принята по данным многочисленных наблюдений.

Структура формулы (12.2) показывает, что средняя скорость транспортного потока при изменении дорожных условий меняется на такое же значение, как и скорость свободного движения одиночного автомобиля V1, т. е. при снижении его скорости из–за ухудшения дорожных условий с V1 до V2 скорость потока будет характеризоваться на графике линией FE. В пределах ограниченного интервала скоростей V1 – V2 кривую 2 на рис. 12.1 можно с малой погрешностью заменить прямой AD.

Из подобия треугольников ABE и ACD следует:

ВЕ = СDACAB .

В этой формуле V0 – отрезок, отсекаемый на оси ординат спрямляющей линией; VN1 и VN2 – скорости, соответствующие интенсивности движения N1 и N2.

73

Подставив в формулу (12.1) с учетом зависимости (12.3) значения скоростей, соответствующих пропускной способности предшествующего и опасного участка Ni и Мг, получим после преобразования

Разделив обе части выражения (12.4) на N2v1 и учитывая, что отношение v2/v1 — коэффициент безопасности при переходе с одного участка дороги на другой, получаем, что отношение пропускных способностей, которое можно назвать коэффициентом снижения пропускной способности,

Выражение (12.5) доказывает, что чем меньше коэффициент безопасности Кб, тем значительнее снижается пропускная способность дороги.

На многих дорогах России интенсивность движения превышает типичную пропускную способность. Условия движения при этом существенно ухудшаются. Расстояния между автомобилями в транспортном потоке вначале сокращаются за счет запаса /4, а затем тормозного пути 1ч. Напряженность работы водителей и риск наезда на впереди идущий автомобиль повышаются. В результате кривая теоретической пропускной способности как бы смещается на графике вправо в тем большей степени, чем сильнее превышает фактическая интенсивность движения пропускную способность. Скорость движения при этом становится заметно меньшей VN2 < VN1, а при существенном превышении теоретической Пропускной способности могут возникать заторы.

Из–за уменьшения средней скорости транспортного потока на опасных участках дороги снижается эффективность использования автомобильного транспорта. Считая приближенно, что участок, на котором сказывается влияние опасного места (рис. 12.2), автомобили проходят не со входной скоростью Vвх, а со средней скоростью (Vвх+ V2) : 2 (V2 – скорость проезда опасного участка), можно рассчитать, что суммарные потери автомобильного транспорта в результате снижения скорости связаны с коэффициентом безопасности зависимостью

74

где L – протяженность участка, на котором ощущается снижение скорости, км; N – интенсивность движения, авт./ч; r – стоимость эксплуатации автомобиля, руб./ч.

Рис. 12.2. Схема для определения потерь автомобильного транспорта от снижения скорости при проезде опасных мест:

1 – фактическая эпюра скорости; 2 – схематизированная эпюра скорости; 3 – средняя скорость движения способствует обоснованию эффективности мероприятий по повышению безопасности движения при перестройке опасных участков

Таким образом, мероприятия по повышению безопасности движения одновременно увеличивают пропускную способность дороги и повышают производительность автомобильного транспорта. Затраты по осуществлению мероприятий по повышению безопасности движения не являются чисто расходной статьей сметы на содержание дорог и быстро окупаются улучшением условий перевозок.

Оборудование и материалы

1.Топографическая карта административного района, закрепленного за ОГИБДД.

2.Данные об аварийности за три года на участке дороги после проведенных мероприятий.

Указания по технике безопасности: при выполнении лабо-

раторной работы использовать инструкцию по технике безопасности при работе на компьютерах.

75

Задания

1.По заданию преподавателя рассчитайте пропускную способность автомобильной дороги.

2.Сделайте выводы.

Содержание отчета: в отчете должны быть проведены расчеты скоростей движения и их связь с повышением пропускной способности дороги.

Контрольные вопросы

1.В чем заключается суть методики определения пропускной способности автомобильной дороги?

2.Какова особенность восприятия водителем дорожных условий?

3.Какие режимы движения вы знаете?

4.Как пропускная способность влияет на режимы движения?

Литература и интернет-источники: 2, 3, 4, 5, 6, 7.

13. ОБОСНОВАНИЕ РАСЧЕТНЫХ СКОРОСТЕЙ ДВИЖЕНИЯ

Цель – изучить влияние элементов дороги на скорость движения.

Формируемые компетенции или их части: ПК–5, ПК–35.

Теоретическая часть

Зависимость, характеризующая связь между скоростью и шириной полосы проезжей части:

где B – ширина одной полосы проезжей части, м; b – ширина транспортного средства, м (в расчетах принимается 1,8–2 м).

Зависимость, характеризующая связь между скоростью и расстоянием видимости основана на возможности безопасной остановки транспортного средства.

76

Минимальные расстояние видимости определяют для двух случаев:

1) встречая препятствие, автомобиль должен остановиться перед ним на безопасном расстоянии S1;

2) два автомобиля, движутся на встречу друг другу, должны остановиться на безопасном расстоянии. В этом случае расстояние видимости S2=2 S1.

Расстояние видимости должно быть больше безопасного остановочного пути, который определяется по формуле:

где lб – безопасное расстояние, м (в расчетах 10 м); tp– время реакции водителя, с (в расчетах 0,8–2 с);

tcp – время срабатывания тормозного привода, с (для легкового автомобиля 0,15 с);

α – угол продольного уклона дороги;

Kэ – коэффициент эффективности торможения (табл. 13.1).

Решив уравнение 13.2 относительно νа, можно определить предельное значение скорости движения автомобиля при заданных условиях видимости и сцепления согласно заданию приложения А.

Зависимость, характеризующая связь между скоростью и радиусом кривой в плане:

где R – радиус круговой кривизны в плане, м; µ – коэффициент поперечной силы; iB – поперечный уклон виража, 0/0.

77

Рекомендуется принимать в расчетах значение коэффициента поперечной силы равное 0.12.

Оборудование и материалы

1. Испытательные стенды рулевого и тормозного управлений.

Указания по технике безопасности: при выполнении лабо-

раторной работы использовать инструкцию по технике безопасности при работе на компьютерах и испытательных стендах.

Задания

1.По заданию преподавателя рассчитать скорость движения на заданном участке автомобильной дороги (приложение А).

2.Сделать выводы по результатам проведенной работы.

Содержание отчета: вотчете должны быть представленрасчет скорости движения на заданном участке автомобильной дороги.

Контрольные вопросы

1.Какие элементы трассы влияют на скорость движения?

2.Как производиться оценка скорости на кривых в плане?

3.Как рассчитывается скорость на местных сужения дороги?

4.Как регламентируется скоростной режим согласно правилам дорожного движения на различных дорогах?

Литература и интернет-источники: 2, 3, 4, 5, 6, 7.

14. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МЕРОПРИЯТИЙ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ

Цель – приобретение навыков определения эффекта от перестройки опасных участков автомобильных дорог по результатам увеличения средних скоростей транспортных потоков при проезде этих участков.

Формируемые компетенции или их части: ПК-5, ПК-35.

78

Теоретическая часть

Одним из основных показателей, используемых для оценки экономической эффективности капитальных вложений в мероприятия по организации дорожного движения, является себестоимость автомобильных перевозок, представляющая собой эксплуатационные расходы предприятий автомобильного транспорта, необходимые для осуществления перевозок грузов и пассажиров. Условия движения по дороге, или дорожные условия, определяются множеством факторов, зависящих как от характеристик и эксплуатационного состояния самой дороги (типа покрытия, числа полос для движения, радиусов кривых, наличия пересечений и т. п.), так и от характеристик транспортного потока (интенсивности, плотности, состава потока, технического состояния транспортных средств) и методов организации движения (наличия знаков, разметки, технических средств регулирования дорожного движения и пр.). Однако при всем многообразии факторов, определяющих понятие «дорожные условия» их влияние на эксплуатационные расходы предприятий автомобильного транспорта проявляется в действии таких показателей, как: средняя скорость сообщения (представляющая собой отношение длины дороги ко времени передвижения), прерывистость движения (характеризуемая числом остановок и торможений на перегонах), доля перепробегов (определяемая как увеличение протяженности маршрута поездки по сравнению с возможным кратчайшим) и безопасность движения.

Затраты, формирующие себестоимость автомобильных перевозок, можно подразделить на переменные, которые зависят от пробега автомобилей, и постоянные (содержание дирекции, зданий, сооружений, технологического транспорта, и т. д.) для автомобильных перевозок постоянные затраты составляют в среднем 30 % от переменных.

К переменным относят затраты на топливо и эксплуатационные материалы, на восстановление шин, на техническое обслуживание и текущий ремонт, на амортизационные отчисления на капитальный ремонт и для определенной категории транспортных средств (автомобилей грузоподъемностью более 2 т, автобусов габаритной длиной более 5 м и легковых автомобилей – такси) – на их полное восстановление.

79

Кпостоянным затратам относят накладные расходы, амортизацию на полное восстановление автомобилей (кроме перечисленных выше), затраты на содержание производственных зданий и территории автотранспортного предприятия: затраты на текущий ремонт зданий, сооружений, инвентаря, оборудования; амортизационные отчисления на восстановление и капитальный ремонт основных фондов автотранспортного предприятия (кроме автомобилей); арендную плату; расходы на топливо и электроэнергию для технологических целей; затраты на охрану труда, технику безопасности и противопожарные мероприятия; затраты на содержание вышестоящих организаций и др.

Кзаработной плате относят: заработную плату обслуживающего, административно-управленческого и инженерно-техничес- кого персонала (20 % от перемененных затрат), а также заработную плату водителей.

Повышение средней скорости сообщения в результате улучшения дорожных условий ведет к увеличению годовой транспортной работы, т. е. выработки автомобиля. Годовая выработка автомобиля в тонно-километрах или пассажиро-километрах

где αВ – коэффициент выпуска парка; ТН – время работы автомобиля в наряде за сутки, ч;

vЭ – средняя эксплуатационная скорость, км/ч;

q – номинальная грузоподъемность (пассажировместимость), т (мест);

γ – коэффициент использования грузоподъемности; β – коэффициент использования пробега.

Годовая выработка автомобиля в тоннах перевезенного груза

где lег – длина ездки с грузом.

При расчетах экономической эффективности мероприятий по улучшению дорожных условий удобнее оперировать затратами на 1 авт./км.

Если характеризовать степень увеличения скорости сообщения после проведения мероприятий по организации дорожного движения (ОДД) коэффициентом kV, то изменение годовой выра-

80