
МУ_ЛАБЫ_ПУТИ_ТП-13, 14
.pdf
8
уклон – предельно допустимый уклон, при котором обеспечиваются рациональное сочетание строительной стоимости, транспортных расходов и безопасности дорожного движения. Продольный уклон дороги влияет на тяговодинамические, тормозные свойства, устойчивость автомобиля и используются в расчетах при определении параметров, характеризующих эти свойства.
Порядок проведения работы и обработки полученных результатов
Уклон дороги определяется с помощью жидкостного уровня и 3-х метровой рейки (рис. 6.1). Жидкостный уровень кладут на рейку вдоль направления линии измерения уклона, поднимают ее нижний конец до горизонтального положения уровня. Удерживая ее в этом положении, линейкой измеряют расстояние между приподнятым концом рейки и уровнем дороги.
Уклон дороги можно рассчитать по формуле:
i |
h |
100% |
|
В |
|||
|
|
,
(6.1)
где В – длина рейки, м;
h – расстояние между приподнятым концом уровня и дорогой.
Уклон дороги рассчитывается как среднеарифметическое значение по результатам 5 – 7 измерений выполненных на всем протяжении уклона через равные промежутки.
Линейка |
|
Рейка |
Жидкостный уровень |
|
В |
|
Уклон дороги |
|
h |
Рис. 6.1. Схема измерений продольного уклона дороги

9
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7 «Анализ интенсивности движения на кольцевых пересечениях
автодорог и городских улиц и расчет их пропускной способности»
Цель работы: ознакомление с методами определения интенсивности движения на кольцевых пересечениях автодорог в одном уровне и расчет их пропускных способностей.
Общие положения
Пропускная способность кольцевого пересечения находится в прямой зависимости от размеров геометрических параметров плана пересечения. Параметров транспортного потока и организации движения на въезде на кольцо. Пропускная способность всего кольцевого пересечения – предельная интенсивность движения на всех его въездах. Пропускная способность въезда на кольцевое пересечение - это максимальное число автомобилей, которое может въехать на пересечение за единицу времени при заданной интенсивности движения и наличии постоянной очереди автомобилей на въезде.
Для оценки пропускной способности кольцевых пересечений необходимы данные об интенсивности и составе движения, о распределении потоков по направлениям в часы - пик.
Пропускная способность въезда на кольцевое пересечение с учетом реальных дорожных условий (авт/ч) находится по следующей формуле:
Р |
|
|
С |
( А Б N |
|
), |
|
в |
R |
|
К |
||||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(7.1)
где Rc – коэффициент, учитывающий состав движения. Определяется из следующей зависимости:
|
т |
|
|
RС |
mi |
i |
, |
|
i 1 |
|
|
(7.2)
где i – коэффициент приведения i- го типа транспортного средства к лег-
ковому автомобилю для кольцевых пересечений: |
|
легковые автомобили малой грузоподъемности |
1,0 |
грузовые автомобили малой грузоподъемности |
1,4 |
грузовые автомобили средней грузоподъемности |
1,7 |
грузовые автомобили большой грузоподъемности |
2,3 |
автобусы |
2,9 |
автопоезда |
3,5 |
mi- число (в долях единицы) транспортных средств разных типов; n – число типов транспортных средств;
Nn – интенсивность движения на кольце приведенных легковых автомобилей (авт/ч);
А и Б –коэффициенты, характеризующие планировку въезда, зависят от числа полос движения на подходе n1 и на въезде n2 . Коэффициенты А и Б находятся из таблицы 7.1;

Dц.о
С
10
С – коэффициент, учитывающий влияние диаметра центрального островка Dц.0 на пропускную способность въезда на кольцевое пере-
сечение: |
|
|
|
|
|
15-20 |
40-50 |
80 |
125 |
160 |
200 |
0,94 |
1 |
0,9 |
0,84 |
0,79 |
0,75 |
Число полос движения на въезде:
n |
|
|
В |
. |
|
2 |
в |
||||
|
|
|
|||
|
|
|
|
||
|
|
|
1 |
|
Выбор коэффициентов А и Б
(7.3)
Т а б л и ц а 7 . 1
n1 |
n2 |
Nn легковых |
А |
Б |
|
|
автомобилей |
|
|
1 |
1 |
2240 |
1500 |
0,67 |
2 |
2 |
2530 |
2630 |
1,04 |
3 |
2 |
1400 |
1800 |
0,45 |
|
|
1400 |
2630 |
1,04 |
1 |
3 |
1600 |
1800 |
0,31 |
|
|
1600 |
3200 |
1,18 |
2 |
3 |
1100 |
2900 |
0,91 |
|
|
1100 |
3200 |
0,18 |
По формуле (7.1) определяется максимальная пропускная способность въезда, которая должна соответствовать экономически эффективной загрузке движением кольцевых пересечений.
Коэффициент загрузки въезда определяется из следующей зависимости:
Z |
N |
b |
, |
|
|||
|
|
|
|
|
P |
|
|
|
b |
|
(7.4)
где Nb – фактическая или перспективная интенсивность движения на въезде (авт/ч);
Pb – максимальная пропускная способность въезда в реальных дорожных условиях (авт/ч).
Оптимальная величина коэффициента загрузки движением на въездах кольцевых пересечений Zопт.= 0,65. Коэффициент загрузки движением, соответствующий режиму практической пропускной способности въезда на кольцевое пересечение Zопт.= 0,85.
Практическая пропускная способность въезда на кольцевое пересечение определяется по следующей формуле:
Рbпр Рb Zпр . |
(7.5) |
Пропускную способность всего кольцевого пересечения определяют при следующих допущениях: прирост интенсивности на всех въездах одинаков; со-

11
став движения и распределение потока по направлениям на всех въездах остается прежним.
Увеличение интенсивности движения хотя бы на одном из въездов до его пропускной способности (Nb=Pb) ведет к росту интенсивности на кольце перед другими въездами. В целом пропускная способность кольцевого пересечения будет меньше пропускной способности въездов.
При Z 0,65 хотя бы на одном из въездов кольцевое пересечение достигло или уже превысило экономически эффективную загрузку движением и на таком въезде следует провести необходимые мероприятия по повышению пропускной способности.
Запас пропускной способности въезда до Z=0,65 определяется из следующей зависимости:
N |
x |
1 |
CZ ( A Б N |
x), |
|
|
|
||||
b |
|
R |
|
b |
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
X Z C A(R |
|
Z C Б N |
), |
C N |
b |
b |
|
|
|
|
(7.6)
(7.7)
где Х – коэффициент запаса пропускной способности въезда. Он показывает, во сколько раз может увеличиваться интенсивность движения на въезде до достижения пропускной способности. Остальные обозначения прежние.
Коэффициент Х рассчитывается для каждого въезда Zопт=0,65. Из всех Х выбирают наименьший Хmin, что соответствует наиболее нагруженному въезду.
Полная пропускная способность кольцевого пересечения (при Zопт=0,65) определяется из следующей зависимости:
n
Ркп Х min Nbi , i 1
(7.8)
где Nb - фактическая интенсивность движения на въезде, авт/ч; i - номер въезда;
n- число въездов.
По аналогии можно определить пропускную способность кольцевого пересечения, соответствующую режиму, и практическую пропускную способность въезда (при Z=0,85).
Порядок обследования кольцевого пересечения и выполнения расчетов по определению его пропускной способности
Обследование кольцевого пересечения и выполнение необходимых расчетов выполняется в следующей последовательности:
1)Изучается интенсивность, состав движения и распределение потоков по направлениям кольцевого пересечения в часы пик.
2)Составляется картограмма интенсивности движения на кольцевом пересе-
чении согласно схем (рис. 7.1).

12
3)На основании собранных данных определяются коэффициенты RC, С, А, Б и вычисляются пропускные способности въездов. Составляется сводная таблица 6.2 интенсивностей на кольцевом пересечении.
4)Вычисляются коэффициенты загрузки движением каждого въезда по формуле (6.4).
5)Коэффициенты загрузки движением сравнивают с коэффициентом Zопт=0,65. Если хотя бы на одном въезде Z0,65, то следует предложить мероприятия по повышению пропускной способности въезда. Основное мероприятие по повышению пропускной способности на кольцевом пересечении
– увеличение числа полос на въезде. Если на всех въездах Z 0,65, то рассчитывают пропускную способность всего кольцевого пересечения.
6)Делаются выводы, подтверждаемые расчетами, о необходимости проведения каких-либо мероприятий по повышению пропускной способности кольцевого пересечения.
Рис. 7.1. Картограмма интенсивности движения
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 7 . 2 |
||
|
|
Интенсивность на кольцевом пересечении |
||||||
№ въез- |
Rc |
C |
A |
Б |
Nk, ед/ч |
Рв, ед/ч |
Nв, ед/ч |
Z |
да |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Оформление отчета по лабораторной работе
Выполняется подгруппой студентов согласно МУ по оформлению текстовых документов. Защита отчета осуществляется индивидуально каждым студентом по анализируемому им въезду на кольцевое пересечение согласно заданию преподавателя.
13
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8 «Расчет пропускной способности автомобильных дорог на спусках
с учетом погодно-климатических условий»
Цель работы: ознакомление с расчетными схемами определения пропускной способности автомобильных дорог разных категорий с учетом погодно-климатических условий. Выполнение расчетов по исходным данным, собранным в процессе обследований участков автодорог.
Основные сведения из теории
Наиболее заметное снижение пропускной способности автомобильных дорог наблюдается в периоды неблагоприятных погодно-климатических условий (тумана, дождя, гололеда, снегопада, при сочетании указанных факторов с ветром различной скорости и др.), когда в результате их негативного воздействия на проезжую часть дороги и на самих водителей, снижается скорость движения транспортного потока, заканчивающееся порой образованием заторов.
Пропускную способность автодорог проверяют обычно в наиболее неблагоприятные периоды года – зимний и осенне-весенний. Расчет выполняется по следующим схемам.
Зимний период:
1)Слой рыхлого снега на покрытии и обочинах лежит только во время
2)снегопада в перерывах между проходами снегоочистителей.
3)Проезжая часть чистая, уплотненный снег и лед только на прикромочных полосах, а рыхлый снег - на обочинах.
4)Слой плотного снежного наката по проезжей части, на обочинах – рыхлый снег.
5)Проезжая часть дороги покрыта гололедом.
6)Покрытие влажное, имеется рыхлый слой снега и рыхлого льда.
Схемы 1, 4 и 5 являются расчетными для дорог I-III категорий, 2 и 3 – для дорог III и IV категорий.
Осенне-весенний переходный период:
1)Вся поверхность дороги мокрая, чистая.
2)Проезжая часть мокрая, чистая, прикромочные полосы загрязнены.
3)Проезжая часть мокрая, загрязненная.
Схема 1 является расчетной для дорог I и II категорий с обочинами, укрепленными каменными материалами, обработанными вяжущими веществами. Схема 2 относится к дорогам с обочинами, укрепленными каменными материалами на всю ширину или краевые полосы, схема 3 – к дорогам без укрепленных обочин и краевых полос.
Для расчета пропускной способности полосы движения двухполосных дорог с учетом погодно-климатических факторов можно пользоваться следующим уравнением:

14
Р В Р |
, |
(8.1) |
max |
|
|
где В – итоговый коэффициент снижения пропускной способности, рав- |
ный произведению частных коэффициентов 1 … n, учитывающий различные дорожные факторы.
Для оценки практической пропускной способности в реальных дорожных условиях и целей организации дорожного движения следует вести расчет по
уравнению: |
|
|
Р а 0 |
gmax , |
(8.2) |
где - коэффициент, зависящий от загрузки |
встречной полосы (при |
0,4 =1,3; при 0,4 =0,99 и при равном распределении интенсивностей по встречным полосам =1);
а – коэффициент, зависящий от дорожных условий и типа дорог (для двухполосных дорог со встречным движением а=0,65…0,00425 фmax; для многополосных дорог с попутным движением: при максимальных скоростях до 110 км/ч а=0,68…0,005 фmax; при максимальных скоростях от 110 до
150км/ч а=0,43…0,0027 фmax;
0 – средняя скорость движения в свободных условиях на рассматри-
ваемом участке, км/ч. |
|
|
|
|
|
0 ф max 3 |
или |
К р.с |
э max |
3 , |
(8.3) |
– максимально возможная по динамическим характеристикам или условиям безопасности скорость легкового автомобиля в расчетных условиях погоды на данном участке дороги;
– максимальная скорость в эталонных условиях дороги, но не более р км/ч;
- среднее квадратичное отклонение скорости движения свободного транспортного потока, км/ч (для целей расчета пропускной способности дороги можно принимать по данным рисунок 8.1); - коэффициент обеспеченности расчетной скорости, который
находится из следующего выражения:
К р.с |
|
ф max |
. |
(8.4) |
|
||||
|
|
э max |
|
Для упрощения расчетов Эmax принимают равной 120 км/ч для эталонной дороги и эталонных погодных условий (прямой горизонтальный участок, сухое, чистое и шероховатое покрытие, укрепленные обочины, температура 20 С, отсутствие ветра, дождя, тумана).
Максимально возможную скорость в расчетных динамических и погодных условиях можно определить по формуле
ф max К р.с Э max . |
(8.5) |

15
Зависимость между коэффициентом Кр.с и коэффициентом может быть представлена в следующем варианте:
Расчетно-динамические |
Эталонные |
Нормальные |
Трудные |
и погодные условия |
|
|
|
Кр.с |
1 |
0,75 1 |
0,75 |
для двухполосных дорог |
0,9 |
0,8 |
0,7 |
для многополосных дорог |
0,9 |
0,9 |
0,8 |
gmax = L/l – максимальная плотность движения на рассматриваемом |
|||
участке, авт/км; |
|
|
|
L - длина участка; |
|
|
|
l- интервал между автомобилями. |
|
|
|
Для удобства расчета |
gmax смешанного транспортного потока вводят |
средний расчетный интервал lрасч., который представляет собой сумму дистанций между автомобилями и длину участка дороги, занимаемого передним автомобилем. Находится lрасч. по следующей формуле:
l |
|
|
Р |
2 |
l |
|
Р |
|
Р |
|
l |
|
Р |
|
Р |
|
l |
|
Р |
|
Р |
|
l |
|
Р |
2 |
l |
|
Р |
|
Р |
|
l |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
расч. |
Р |
|
l |
|
лл |
Р |
|
л |
|
|
г |
|
|
лг |
Р |
|
л |
l |
|
а |
|
ла |
|
г |
|
л |
|
гл |
|
г |
|
гг |
|
г |
|
а |
|
га |
||
Р |
|
|
|
|
|
Р |
|
l |
|
|
2 |
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
|
л |
|
|
ал |
|
а |
|
|
г |
|
|
аг |
|
а |
|
|
аа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(8.5)
где Рп, Рг, Ра – фактическая вероятность появления легкового, грузового автомобиля и автопоезда (могут быть определены по данным учета движения или заданы составом движения);
lлл,…lаа – интервал (м) между типами автомобилей с учетом их длины. Интервалы для выполнения необходимых расчетов можно принимать по данным таблицы 8.1.
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 8 . 1 |
Интервалы между типами автомобилей с учетом их длины, м |
|||||
|
|
|
|
|
|
Тип задних |
|
L расч , для автомобилей, м |
|
||
автомобилей |
легковых |
|
грузовых |
|
автопоездов |
|
|
|
|
|
|
Легковые |
7,3 |
|
9,3 |
|
13,2 |
|
|
|
|
|
|
Грузовые |
9,0 |
|
9,7 |
|
14,1 |
|
|
|
|
|
|
Автопоезда |
13,0 |
|
14,2 |
|
17,3 |
|
|
|
|
|
|

16
50 |
70 |
90 |
110 |
130 Vmax, км/ч |
|
|
|
|
|
Рис. 8.1. Зависимость среднеквадратичного отклонения от максимальной скорости:
а – для двухполосных дорог; б – для автомагистралей; 1 – максимальное значение; 2 – минимальное значение
Для определения пропускной способности дорог фmax можно определить не только расчетом, но и по данным наблюдений за скоростями свободных движений легковых автомобилей в неблагоприятных погодных условиях на всех характерных участках дороги.
17
Максимально допустимые скорости движения в неблагоприятных условиях следует определять исходя из равенства остановочных путей в процессе торможения при эталонном состоянии дороги и погодных условий, а также условий в период снегопада, гололеда, наличии снега на проезжей части и др.
Значение коэффициентов обеспеченности расчетной скорости Кр.с при различном состоянии покрытия и состоянии погоды – ясно на участках дороги с различными продольными уклонами можно принимать из рисунка 8.2.