База нормативной документации: www.complexdoc.ru
34.4. Оценка зрительной плавности трассы
В соответствии с Указаниями по архитектурно-ландшафтному проектированию автомобильных дорог, ВСН 18-84 Минавтодора РСФСР, условием обеспечения зрительной плавности дороги является выполнение неравенства:
Вa £ (1,6Ra - 1)0,486, где
Вa - видимая ширина проезжей части;
Ra - видимый радиус кривизны ведущей линии.
Для проверки выполнения этого условия на отдельных участках дорог с неблагоприятными сочетаниями элементов плана и продольного профиля проф. Е.М. Лобановым разработаны программы, в которых исходными данными для расчета являются характеристики участка дороги в плане и продольном профиле: пикетажное положение начала участка, длины прямых, переходных и круговых кривых в плане, их радиусы, пикетажное положение точек сопряжения элементов продольного профиля, уклоны в этих точках, радиусы вертикальных кривых, положение точки зрения наблюдателя, ширина земляного полотна дороги.
В результате расчета по программе на печать или на экран монитора выдается заключение об обеспеченности зрительной плавности дороги на данном участке.
34.5. Определение показателей транспортноэксплуатационных качеств автомобильных дорог
Для определения пропускной способности дороги на ее отдельных участках, коэффициентов загрузки, средней скорости транспортного потока, итоговых коэффициентов аварийности, потерь в экономике от дорожно-транспортных происшествий предназначена программа, разработанная на кафедре изысканий и проектирования дорог МАДИ. В ее основу положены расчетные зависимости, приведенные в главах 23, 24.
Алгоритмом программы предусмотрено разделение дороги на однородные по дорожным условиям и интенсивности движения элементарные участки, определение для каждого из них частных и итоговых коэффициентов аварийности, снижения пропускной способности, тяжести дорожно-транспортных происшествий,
1617
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
пропускной способности, коэффициентов загрузки, средней скорости транспортного потока, потерь в экономике от дорожнотранспортных происшествий.
Исходные данные для расчета по программе учитывают: интенсивность и состав транспортного потока по длине дороги; ширины проезжей части, ширины обочин и их состояние; продольные уклоны; радиусы кривых; видимость в плане и продольном профиле; количество полос движения; коэффициенты сцепления; наличие мостов и путепроводов и ширина их проезжей части; наличие прямолинейных участков протяженностью более 3 км; наличие пересечений, их тип и конструктивные особенности; наличие населенных пунктов и их особенности; наличие деревьев, опор и других боковых препятствий в пределах земляного полотна; наличие площадок отдыха и сооружений для обслуживания движения и особенности их размещения по отношению к дороге; тип дорожной разметки; знаки ограничения максимальной скорости движения.
Результаты расчета выдаются на экран или на печать в виде таблицы, в которой содержатся следующие данные: пикетажное положение однородных по дорожным условиям участков и соответствующие значения итоговых коэффициентов аварийности; пропускные способности; коэффициенты загрузки; средние скорости транспортного потока; средние продолжительности поездки; потери народного хозяйства от дорожно-транспортных происшествий. Кроме того, для всей дороги выдаются следующие данные: средняя скорость транспортного потока; средняя продолжительность поездки; потери народного хозяйства от дорожно-транспортных происшествий. Предусмотрена также возможность автоматического вычерчивания на графопостроителе графиков коэффициентов аварийности, пропускной способности и средних скоростей движения транспортного потока.
Применение программы обеспечивает возможность детерминистического моделирования условий движения по проектируемой дороге, позволяет быстро вносить изменения, связанные с корректировкой проектных решений, например, изменение типа пересечений, исправление трассы в плане или продольном профиле, назначение мероприятий по организации движения (установка дорожных знаков, разметка проезжей части и т.д.). Это существенно повышает возможности оптимизации проектных решений, обоснования эффективности мероприятий по повышению безопасности движения на существующих дорогах.
1618
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
34.6. Оценка проектных решений автомобильных дорог на основе математического моделирования
В программном комплексе «Credo» для определения показателей, используемых для оценки проектных решений, применен метод математического моделирования, основанный на имитации движения транспортного потока по запроектированной дороге. В результате моделирования могут быть получены следующие показатели: средняя скорость и время движения транспортного потока; скорости движения одиночных автомобилей; себестоимость перевозок и ее составляющие; изменение по длине дороги расстояний видимости поверхности дороги и встречного автомобиля; коэффициенты аварийности и безопасности; выброс вредных веществ двигателями автомобилей; изменение уровней транспортного шума на придорожных территориях; концентрация вредных веществ в атмосферном воздухе.
При моделировании рассматривают взаимодействия в системе «Водитель - Автомобиль - Дорога - Окружающая среда». В этой системе выделяют при решении различных задач отдельные подсистемы: «Водитель - Автомобиль - Дорога»; «Дорога - Транспортный поток»; «Окружающая среда - Транспортный поток». В подсистемах имитируют процессы, происходящие на дороге, с помощью математических моделей, в которых входными параметрами являются дорожные условия, а выходными - скорости и продолжительность движения, показатели безопасности движения, затраты на перевозки, показатели неблагоприятного воздействия на окружающую среду. Математические модели подсистем взаимосвязаны. Одни из них, построенные на микроуровне, описывают процессы взаимодействия конкретного автомобиля в составе транспортного потока в определенных дорожных условиях. К ним можно отнести: модель движения одиночного автомобиля; модель расхода топлива автомобилем; модель выброса вредных веществ двигателем автомобиля. Другие модели построены на макроуровне и рассматривают взаимодействия множества автомобилей (водителей) в транспортном потоке. В их число входят: модель вероятностных характеристик скоростей в транспортном потоке; модель распределения интервалов между автомобилями в транспортном потоке; модель распространения вредных веществ в воздухе придорожного пространства и т. п. Используемые модели разработаны на основе как теоретических, так и эмпирических исследований.
1619
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
В подсистеме «Водитель - Автомобиль - Дорога» можно моделировать влияние дорожных условий на выбор водителем режима движения автомобиля путем детального учета дорожных факторов в дифференциальном уравнении движения автомобиля.
Подсистемы «Водитель - Автомобиль - Дорога» и «Дорога - Транспортный поток» объединены на одном информационном уровне. Результаты моделирования в подсистеме «Водитель - Автомобиль - Дорога» служат исходной информацией для прогнозирования вероятностных характеристик типовых автомобилей в подсистеме «Дорога - Транспортный поток», математическая модель которой позволяет оценить вероятности основных ситуаций взаимодействия автомобилей в транспортном потоке при изменении по длине дороги элементов плана, продольного профиля дороги, а также других параметров дорожных условий.
Исходными данными для оценки проектных решений в программном комплексе «Credo» являются:
результаты проектирования плана трассы, продольного и поперечных профилей дороги, используемые автоматически, без дополнительной обработки и повторного ввода;
данные об интенсивности движения, составе транспортного потока, коэффициентах использования пробега и грузоподъемности;
марка автомобиля, используемого для расчета максимальной скорости движения одиночного автомобиля;
данные о боковых препятствиях, ограничивающих видимость на кривых в плане (придорожные насаждения, здания, ограды и т.д.), для которых указывают их пикетажное положение и расстояние от оси внутренней полосы движения. Данные по расположенным в пределах кривых в плане выемках не требуют ввода, так как они учитываются автоматически при совместном анализе плана, продольного и поперечных профилей дороги;
информация об обстановке дороги: пересечениях, населенных пунктах, мостах, путепроводах и т.д. Для них наряду с данными о местоположении необходима дополнительная информация. Например, для мостов и путепроводов - габарит, для пересечений - его тип, интенсивность движения по пересекаемой дороге и расстояние видимости;
1620
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
для участков дорог, проходящих через города, в состав исходных данных входят: способ организации движения, допустимая скорость, освещенность проезжей части и тротуаров, наличие трамвайных путей и особенности их размещения; местоположение тротуаров, размещение автобусных остановок и пешеходных переходов, интенсивность движения пешеходов, местоположение пересечений и примыканий, их тип, расстояние видимости, интенсивности движения автомобилей и пешеходов на пересекаемой дороге;
данные для прогнозирования интенсивности движения: закономерности и темпы ее роста, исходный и расчетный годы;
данные о состоянии проезжей части и обочин: тип покрытия, его ровность (показания толчкомера) и состояние (сухое, мокрое, заснеженное, гололед); тип укрепления обочин.
При моделировании с использованием указанных выше данных последовательно решают следующие задачи:
формируют расчетный транспортный поток с созданием рабочего файла технико-экономических показателей автомобилей, входящих в его состав;
выполняют анализ соответствия проектного решения требованиям нормативной документации;
выполняют расчет изменения по длине дороги расстояний видимости поверхности дороги и встречного автомобиля с определением в случае ограничения видимости размеров срезки откосов выемок или удаления других боковых препятствий, расположенных на кривых в плане.
моделируют движение автомобилей в транспортном потоке с расчетом скоростей движения, расхода топлива, эмиссии вредных веществ, уровня транспортного шума, показателей безопасности движения, себестоимости перевозок.
Результаты расчетов с шагом 100 м (в случае необходимости - 20 м) можно просмотреть на экране и распечатать в виде таблиц, графиков и диаграмм как для всей дороги, так и для отдельных ее участков.
Соответствие техническим нормативам. В таблице приводится местоположение участков, на которых параметры
1621
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
плана трассы, продольного или поперечного профиля не соответствуют требованиям технических норм, а также значения параметров, выходящих за их пределы.
Видимость. Таблица с шагом 100 или 20 м содержит информацию о расстояниях видимости поверхности дороги и встречного автомобиля с указанием в случае несоответствия нормативным требованиям причин ограничения видимости (элементы плана или продольного профиля).
Максимальная скорость движения одиночного автомобиля и коэффициенты безопасности. Расчет максимальной скорости движения одиночного расчетного автомобиля в прямом и обратном направлениях выполняют на основе решения дифференциального уравнения тягового баланса автомобиля из условия полного использования мощности двигателя. Полученные значения скорости движения, представленные в виде таблиц или графиков, позволяют оценить соответствие проектного решения заданной расчетной скорости. По их значениям с использованием методики, изложенной в главе 23, определяют значения коэффициентов безопасности, представляемые в виде графиков и таблиц.
Средняя скорость транспортного потока. Результаты расчетов средней скорости транспортного потока в прямом, обратном и в обеих направлениях при расчетной интенсивности движения приводят в табличной форме с шагом 100 или 20 м, а также в виде графиков.
Коэффициенты относительной аварийности. В таблице и на линейном графике приводят результаты определения частных и итоговых коэффициентов аварийности по методике, изложенной в главе 24.
Расход топлива. Результаты расчета расхода топлива автомобилями транспортного потока выдают в табличной форме для прямого и обратного направления движения, а также суммарно для двух направлений.
Срезка откосов. В таблице приводят рекомендации по срезке откосов выемок или удаления других боковых препятствий с целью увеличения расстояния видимости до нормативных значений: пикетажное положение створов; расстояние до препятствий, ограничивающих видимость; величины срезки.
1622
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
Эмиссия вредных веществ. Результаты расчетов выброса вредных веществ с отработанными газами двигателей автомобилей в течение суток выдают в виде таблиц или эпюр раздельно для окиси углерода, углеводородов, окислов азота, сажи и свинца, а также в виде обобщенной токсичности с приведением к эквивалентной токсичности окиси углерода.
Концентрация вредных веществ в воздухе. В настоящее время для расчета эмиссии вредных веществ двигателями автомобилей и определения их концентрации в атмосферном воздухе применяют различные официально утвержденные методики. В связи с этим в программном комплексе «Credo» предусмотрены три варианта расчета концентрации загрязняющих веществ в воздухе:
расчет эмиссии вредных веществ двигателями автомобилей путем моделирования в системе «Водитель - Автомобиль - Дорога - Окружающая среда», а их концентрации в воздухе - по Методике расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных выбросов предприятий, ОНД-86 Госгидромета;
расчет эмиссии вредных веществ двигателями автомобилей путем моделирования в системе «Водитель - Автомобиль - Дорога - Окружающая среда», а их концентрации в воздухе - по методике, приведенной в Рекомендациях по учету требований по охране окружающей среды при проектировании автомобильных дорог и мостовых переходов Федерального дорожного департамента Минтранса России;
расчет эмиссии вредных веществ двигателями автомобилей и их концентрации в воздухе - по методике, приведенной в Рекомендациях по учету требований по охране окружающей среды при проектировании автомобильных дорог и мостовых переходов Федерального дорожного департамента Минтранса России.
Для выполнения расчетов необходим ввод дополнительной информации: скорость и направление ветра; вид и размеры элементов рельефа местности, для которой выполняют расчет; расстояние от дороги; состояние атмосферы и т.д.
Расчеты производят по основным загрязняющим веществам: окиси углерода, углеводородов, окислов азота, сажи и свинца, а также в виде обобщенной токсичности с приведением к эквивалентной концентрации окиси углерода.
1623