Совершенствование методов обеспечения функциональной долговечности горизонтальной дорожной разметки

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Актуальность темы. Первая глава магистерской работы должна содержать подробный анализ публикаций по теме исследования, согласно классической структуре написания работы. В ходе написания работы студент-магистр обязан наиболее подробно ознакомиться с предметом своей деятельности и показать в работе степень понимания и осведомлённости в данной области.

Сбор информации - это важнейший этап любого исследования, в процессе реализации которого исследователь получает более глубокое представление о предмете исследования, получает информацию о новейших разработках в выбранном направлении и анализирует опыт своих коллег. Исследователь должен теоретически обосновать почему, как, каким образом и зачем он занимается определённой проблемой.

Теоретическое обоснование включает анализ литературы и других источников по интересующей проблеме, изложение теоретических концепций, составляющих теоретическую базу исследования, анализ существующей практики, а также историю вопроса.

Для своей магистерской работы я выбрал тему «Совершенствование методов обеспечения функциональной долговечности горизонтальной дорожной разметки». Опираясь на свой опыт в организации дорожного движения, спецификой своей деятельности, рекомендации преподавателей и материал с которым я ознакомился до этапа выбора темы, я могу вынести вердикт о том, что данная тема имеет высокую актуальность и простор для исследований и решений.

Цель работы: Выбор общего направления работы, основанного на анализе источников по выбранной тематике.

Задачи:

1) Подобрать актуальный материал по выбранной тематике;

2) Провести общий анализ каждого источника информации и сделать краткие выводы;

3) Извлечь необходимые для написания работы знания и информацию из найденных источников информации;

4) Синтезировать полученную информацию, разделить информацию по разделам и сделать краткие итоги разделов;

5) Подвести итог анализа материалов.

Методы. В работе произведён анализ научных публикаций и информационных источников. Выполнен синтез и систематизация полученных знаний.

Практическая ценность работы состоит в применении полученного материала при написании магистерской работы.

1. Исследование материалов, посвящённых исследованию современного состояния проблемы обеспечения круглогодичного соответствия горизонтальной дорожной разметки техническим требованиям

дорожный автомобилизация исследование

Рост автомобилизации в мире и в России в целом неуклонно растет, так уже в 2015 году количество автомобилей в мире превысило миллиард. Вместе с ростом автомобилизации обостряется проблема аварийности на дорогах России. В 2020 году в России произошло 145073 ДТП, в которых погибло 16152 человека, а было ранено 183040. Проблема аварийности требует от специалистов в области обеспечения безопасности дорожного движения новых решений, разработок и методик по обеспечению безопасности на дорогах страны. Большое внимание специалистов посвящено средствам организации движения, их совершенствованию, внедрению и разработке новых эффективных решений. Согласно данным различных исследователей, отсутствие или неудовлетворительное состояние горизонтальной дорожной разметки увеличивает до 30 % число дорожно-транспортных происшествий, связанных с дорожными условиями. Горизонтальная дорожная разметка на сегодняшний день является эффективным средством организации и обеспечения безопасности дорожного движения. Изменение схем организации движения при помощи дорожной разметки, могут увеличить пропускную способность улично-дорожной сети, эффективно организовать движение маршрутных транспортных средств и позволит в целом снизить аварийность.

Значительные средства расходуются на обустройство дорожной разметки в целях уменьшения показателей аварийности. Большинство решений по изменению организации движения при помощи дорожной разметки, сводятся к сужению полос движения для увеличения их количества, введения выделенных полос для общественного транспорта, расширения пешеходной зоны и парковочного пространства. Реализация данных мероприятия влечет за собой значительное увеличение количества наездов колес автотранспорта на линии дорожной разметки.

Поэтому чрезвычайно остро стоит проблема совершенствования методов обеспечения функциональной долговечности горизонтальной дорожной разметки.

Срок службы горизонтальной дорожной разметки зависит от ряда факторов, влияние которых необходимо определить и оценить, что поможет усовершенствовать методы обеспечения функциональной долговечности горизонтальной дорожной разметки.

Панов Д. Б. в автореферате диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук на тему «Обоснование методов контроля фактического расхода материалов при нанесении горизонтальной дорожной разметки» разработал классификацию материалов для ГДР по толщине материала на поверхности покрытия и технологии его нанесения, обосновал два метода оценки фактического расхода краски при нанесении ГДР, исследовал зависимости расхода разметочной краски от шероховатости асфальтобетона с помощью экспериментальных и натурных измерений фактического расхода с использованием разработанных методов. Большая часть работы посвящена исследованию зависимости величины расхода краски при нанесении ГДР от шероховатости асфальтобетонного покрытия и разработке оптимального метода определения шероховатости проезжей части [1].

В. В. Голубенко, А. С. Александров и В. В. Сиротюк также отмечают существенное влияние шероховатости покрытия на срок службы горизонтальной дорожной разметки как одного из ключевых, но недостаточно учитываемых факторов [2].

Сигитова И. С. и Капленко О. А. в статье «Современная классификация термопластрастворов для дорожной разметки в условиях климата России» предлагают решить эту проблему при помощи разработок термопластичных материалов для дорожной разметки по свойствам, приближенным к асфальтобетону или бетону [3]. Сигитова И. С. и Капленко О. А. в своей статье анализируют материалы, подходящие для нанесения дорожной разметки в условиях сурового Российского климата.

Прослеживается тесная взаимосвязь качества обработки дорожного покрытия и эксплуатационного состояния горизонтальной дорожной разметки.

1.2 Исследование влияния материалов разметки на её долговечность

Авторы Никифоров Р. М., Талалай В. В., Котлярский Э. В. в статье «Дополнительные требования к термопластичным материалам для дорожной разметки» также отмечают одной из причин износа разметки увеличение количества наезда на неё колес автотранспорта. Важное замечание статьи в том что, помимо эксплуатационных факторов, на состояние разметки влияют и технологические. Такие как технология нанесения разметки, тип и состояние дорожного покрытия, на которое наносится дорожная разметка. Также авторы отмечают, что преобладающими методами нанесения разметки в настоящее время являются экструдерный и гравитационный методы. Для нашей работы будет полезно замечание авторов о том, что свойства дорожной разметки, её функциональная долговечность определяются технологией производства работ, качеством применяемых материалов и особенностями эксплуатации улично-дорожной сети.

Основная идея статьи во введении дополнительных требований к термопластичным материалам для дорожной разметки таких как: текучесть расплава (скорость течения) и стабильность материала (показатель сохранения однородности расплава материала при остывании и отсутствии активного перемешивания, стабильность материала в момент производства работ в разметочной машине) [4].

В. В. Голубенко, А. С. Александров и В. В. Сиротюк также обращают наше внимание на термопластичные материалы, как на наиболее долговечные. Однако учёные отмечают что присутствует проблема избыточной толщины линий, объясняемой несовершенствованием технологии нанесения разметочного материала [2].

Можно выделить то, что помимо качества материала разметки на её долговечность влияет вид материала, условия его нанесения и технология производства работ по нанесению разметки. Выделены некоторые общие факторы влияния на долговечность разметки.

1.1 Поиск решения проблемы измерений износа горизонтальной разметки

Статья Тестешева А. А. и Лапко М. Д. «Определение износа дорожной разметки по толщине методом непрерывных измерений» посвящена поиску оптимального инструментального решения проблемы измерений износа горизонтальной разметки. Предложено производить мониторинг износа по площади согласно ГОСТ 32952-2014 с одновременным отслеживанием скорости изменения толщины материала, поскольку в настоящее время оценка износа разметочного материала производится по площади, согласно Методическим рекомендациям по определению износа горизонтальной дорожной разметки по площади разработанным Росавтодором в 2004 году и методическим рекомендациям по проектированию и проверке технически обоснованных норм времени расчетно-исследовательским методом в дорожном хозяйстве. Отследить динамику разрушения материалов данным способом -- невозможно, поскольку в течение эксплуатационного периода происходит постепенное накапливание микроизноса по толщине, который в конечном итоге, по обнажению покрытия, переходит в площадной.

Авторами произведён анализ предложений рынка контрольно-измерительного оборудования и выявлено оптимальное решение в виде прибора для измерения толщины горизонтальной дорожной разметки «ТДР», разработанного сотрудниками кафедры АДиА Тюменского Индустриального Университета в 2017 г. Прототипами конструкции послужили износомер покрытия МАДИ и измеритель колейности ИК-2М. Прибор характеризуется наименьшей себестоимостью за счет простоты конструкции, максимальным сроком эксплуатации, а также автономностью от источников питания [5].

Среди выбранного для анализа материала, выделена статья Тестешева А. А. и Лапко М. Д. Выделена проблема нормативного характера и подобран дешёвый и функциональный прибор для измерения износа горизонтальной разметки.

1.3 Совершенствование методик оценки свойств материалов для нанесения разметки

Игнатова О. А., Зыбарев В. Е. и Туляганов А. К. в статье «Измерение истираемости дорожной разметки» помимо анализа существующих методик контроля функциональной долговечности разметки, предлагают свою эффективную методику оценки долговечности красок для дорожной разметки: «испытание на стойкость к истиранию». В результате проведенного исследования, авторам удалость выявить зависимость между стойкостью к истиранию и долговечностью [6].

В. В. Голубенко, А. С. Александров, В. В. Сиротюк в статье «Анализ методов прогнозирования функциональной долговечности дорожной разметки» провели обширное исследование факторов, влияющих на функциональную долговечность горизонтальной дорожной разметки. Помимо анализа публикаций отечественных учёных и исследователей, был произведён анализ иностранных источников. В ходе анализа материалов авторами статьи было выявлено что на функциональную долговечность разметки влияет более 40 факторов. Это существенно усложняет задачу создания комплексной модели прогнозирования срока службы разметки. Также было выявлено что зарубежные исследования сосредоточены на результатах испытаний различных разметочных составов на разных дорожных покрытиях [2].

Выявлена проблема определения общепринятых факторов, влияющих на функциональную долговечность горизонтальной дорожной разметки.

2.Выбор и разработка методик экспериментального исследования

С 2016 г. для дорожно-строительной отрасли основой системы технического нормирования является Технический регламент «Безопасность автомобильных дорог» ТР ТС 014/2011. Объектами стандартизации в области средств организации дорожного движения являются и дорожно-строительные материалы, в т.ч. разметка дорожная. Разметка позволяет повысить безопасность водителей в различных погодных условиях. Специалистами Российской Федерации разработан пакет из двух межгосударственных стандартов:

* ГОСТ 32953-2014 «Дороги автомобильные общего пользования. Разметка дорожная. Технические требования»

* ГОСТ 32952-2014 «Дороги автомобильные общего пользования. Разметка дорожная. Методы контроля».

Установлены следующие виды материалов для дорожной разметки:

- краска (эмаль) - жидкий пигментированный материал, имеющий среду в виде раствора пленкообразующего вещества в органических растворителях, либо водную дисперсию синтетических полимеров и образующий непрозрачное покрытие. В настоящее время это основной вид материала для разметки.

- термопластик - материал в порошкообразной форме, образующий покрытие после расплавления и отверждения.

- холодный пластик - материал на основе реакционноспособных полимеров, содержащий пигменты и наполнители, отверждаемый в результате химической реакции.

Лакокрасочные материалы для разметки дорог, в силу специфики эксплуатации и достаточно больших объемов и низкой цены составляют особую группу. Основным параметром дорожной разметки является функциональная долговечность - период, в течение которого разметка отвечает техническим требованиям.

Установлено, что разметка эффективна, если она обладает следующими свойствами:

- Хорошо видна в любое время суток;

- Обладает устойчивостью к изменениям температуры, химическим и метеорологическим воздействиям;

- Обеспечивает необходимое для безопасного движения сцепления колеса с дорогой;

- Быстро формируется после нанесения;

- Обладает долговечностью, т.е. имеет необходимый срок эксплуатации [2];

Стандартами устанавливается следующая продолжительность функциональной долговечности горизонтальной разметки:

- постоянной горизонтальной разметки, выполненной термопластиками, холодными пластиками с толщиной нанесения 1,5 мм и более, штучными формами и полимерными лентами - не менее одного года;

- постоянной горизонтальной разметки, выполненной термопластиками, холодными пластиками с толщиной нанесения менее 1,5 мм - не менее шести месяцев;

- постоянной горизонтальной разметки, выполненной красками (эмалями) - не менее трех месяцев.

Требования к материалам и изделиям для устройства разметки установлены по:

* продолжительности функциональной долговечности;

* разрушению и износу по площади;

* допустимым линейным размерам следов старой разметки.

Контроль за соблюдением требований технического регламента производится органом государственного надзора в сфере автомобильных дорог.

Методическое руководство за выполнением обследований и диагностики автомобильных дорог осуществляет ООО ЦИТИ «ДОРКОНТРОЛЬ».

Органами, ответственными за осуществление государственного контроля за соблюдением требований технического регламента в РФ являются:

* при изысканиях и проектировании для строительства - Минстрой России;

* при строительстве и реконструкции федеральных автодорог - Рос-технадзор в форме федерального государственного строительного надзора;

* при ремонте и содержании федеральных автомобильных дорог - Росстранснадзор в форме федерального государственного транспортного надзора.

* на автомобильных дорогах регионального, межмуниципального и местного значения - определяются органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации.

Для контроля функциональной долговечности разметки существует несколько методик:

1. Определение разрушения и износа разметки по площади. Этот метод направлен на визуальное определение разрушения и износа горизонтальной разметки и вертикальной разметки, выполненной красками (эмалями), с использованием шаблона.

2. Метод определения разрушения и износа разметки с использованием фотосъемки. Сущность метода в определении разрушения и износа разметки путем обработки цифровых фотоснимков разметки с использованием компьютерных программ.

3. Визуальное выявление мест, где имеются следы старой разметки. Сущность метода в определении линейных размеров следов старой разметки после нанесения новой. Долговечность разметки определяется периодом, в течение которого дорожная разметка отвечает всем техническим требованиям стандарта.

Указанные методы разработаны для оценки качества разметки в процессе эксплуатации автомобильных дорог и не позволяют производителю красок оперативно оценить их долговечность и произвести измерения рецептуры на производстве [6].

Факторы, влияющие на срок службы дорожной разметки представлены на рисунке 1:

Рисунок 1 -- Факторы, влияющие на срок службы дорожной разметки [2].

Заключение

Часть магистерской работы я посвящу взаимосвязи качества обработки дорожного покрытия и эксплуатационного состояния горизонтальной дорожной разметки, подбору соответствующего вида и условий обработки поверхностей дорожного полотна широко используемым материалам дорожной разметки и подбору оптимального варианта соответствия материала разметки и дорожного покрытия.

В работе будет произведён анализ видов материала, используемого для изготовления разметки, условий его нанесения и технологии производства работ. Это позволит выявить оптимальный дешёвый вид разметки для погодно-климатических условий нашего региона.

Выделена проблема нормативного характера будет решена посредством разработки и представления оптимального метода определения износа разметки. Для измерения износа горизонтальной разметки будет использован аналог найденного в статье Тестешева А. А. и Лапко М. Д. прибора.

Большую часть работы планируется посвятить ранжированию и обоснованию значимых факторов влияния на долговечность горизонтальной разметки в связи с выявлением острой проблемы в данном направлении.

Библиографический список

дорожный автомобилизация исследование

1. Панов, Д. Б. Обоснование методов контроля фактического расхода материалов при нанесении горизонтальной дорожной разметки: специальность 05.23.11 "Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей": автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Панов Дмитрий Борисович. - Волгоград, 2007. - 22 с.

2. Голубенко, В. В. Анализ методов прогнозирования функциональной долговечности дорожной разметки / В. В. Голубенко, А. С. Александров, В. В. Сиротюк // Вестник Сибирского государственного автомобильно-дорожного университета. - 2018. - Т. 15. - № 4(62). - С. 574-587.

3. Сигитова, И. С. Современная классификация термопластрастворов для дорожной разметки в условиях климата России / И. С. Сигитова, О. А. Капленко // Университетская наука. - 2017. - № 1(3). - С. 37-41.

4. Никифоров, Р. М. Дополнительные требования к термопластичным материалам для дорожной разметки / Р. М. Никифоров, В. В. Талалай, Э. В. Котлярский // Инновационные материалы и технологии в транспортном строительстве и дорожном хозяйстве : Сборник научных трудов бакалавров и магистров кафедры «Дорожно-строительные материалы». - Москва : Общество с ограниченной ответственностью "Техполиграфцентр", 2018. - С. 35-43.

5. Тестешев, А. А. Определение износа дорожной разметки по толщине методом непрерывных измерений / А. А. Тестешев, М. Д. Лапко // Путевой навигатор. - 2019. - № 40(66). - С. 68-73.

6. Игнатова, О. А. Измерение истираемости дорожной разметки / О. А. Игнатова, В. Е. Зыбарев, А. К. Туляганов // Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации : сборник научных трудов 14-ой Международной научно-практической конференции, Курск, 13-14 марта 2019 года / Юго-Западный государственный университет. - Курск: Закрытое акционерное общество "Университетская книга", 2019. - С. 86-90.

Размещено на Allbest