Оценка условий безопасности движения и конструктивные предложения по повышению активной и пассивной безопасности участка дороги

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ВЛАДИВОСТОКСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭКОНОМИКИ И СЕРВИСА

по дисциплине «Дорожные условия и безопасность движения»

Оценка условий безопасности движения и конструктивные предложения по повышению активной и пассивной безопасности участка дороги

Владивосток 2011

Зимой с материка на море дуют северо-западные и северные ветры, приносящие сухой и холодный воздух. Зима отличается большой продолжительностью (до 4,5 месяца). Зимой в городе, сильные снегопады со снежными заносами, из-за которых затрудняется движение, а местами, особенно на подъёмах, оно и вовсе останавливается. Так как, в городе Владивостоке, не хорошо развита структура по уборке последствий снегопада, то все дороги превращаются в горки для «катания», что резко снижает безопасность дорожного движения. Происходят многочисленные аварии, огромные многочасовые пробки. Из-за своевременно не убранного снега, когда он превращается в воду, из за таяния днём, вода проникает в трещины дорожного полотна и ночью, когда вода замерзает и расширяется, дорожное полотно портиться и после зимы, дорога превращается местами даже в непроизжаемую.

Весной (начинается 27 марта) наряду с большим процентом дней с северными ветрами учащаются южные и юго-восточные ветры, приносящие холодный и влажный воздух. Весна характеризуется высокими и резкими перепадами температуры, на дорогах из-за таяния льда и размывания грунта под дорожной одеждой появляются пучины и дорожное полотно проваливается. Так как все водоотводные сооружения, после зимы как правило не прочищены, вода остаётся на дорожном полотне, а ночью замерзает и так с каждым днём дорожное полотно всё более разрушается.

Температура в июне. Лето теплое, с высокой влажностью, обильными осадками и частыми туманами. Наиболее высокая средняя месячная температура воздуха в августе около + 20 град.С. Летом во Владивостоке идут частые дожди и ливни. Т.к. во Владивостоке либо загрезняны, либо неисправны, либо вовсе отсутствуют водоотводные сооружения, то дорожный покров размывается и дорога разрушается.

Осень в городе, протекает с более устойчивым климатом.

1. Техническое задание

- min загруженность: 31572 авто/сутки

- max загруженность: 61056 авто/сутки

На основе результатов замеров интенсивности движения, делаем вывод, что дорога относится к 1й категории.

2. Характеристика района проектирования

Отличительной чертой летнего периода является неустойчивость погоды. Значительная облачность и туманы, наблюдающиеся в первую половину лета, снижают поступление прямой солнечной радиации и уменьшают продолжительность часов солнечного сияния. Наиболее высокая температура (21 °C) приходится на август, который является самым теплым месяцем в году. Величина абсолютного максимума составляет +34.1 °C(зарегистрирован 21 августа 1921 года и в июле 1939г.). На летние месяцы приходится наибольшая повторяемость сильных дождей, которые приносятся на город тайфунами, циклонами и фронтальными разделами. Рекордный максимум осадков за сутки 244 мм отмечен 13 июля 1990 года, - эту лавину дождя обрушил на город тайфун «Робин».

Осень

Осень в городе теплая, сухая, ясная. К концу сентября низкие ночные температуры преображают лес, он одевается в осенний красочный наряд. В середине октября в пригороде в полном разгаре листопад. Осень - лучшая пора года. Ночные похолодания сменяются высокими дневными температурами. Днем воздух настолько прогревается, что стоит настоящая летняя погода. В ночное время к концу месяца возможно понижение температур до -7 - 8 °C. Максимальные температуры днем повышаются до 23 - 25 °С.

Первые заморозки в городе в воздухе могут быть 24 - 26 октября, но возможны и более ранние - 7 октября. Туманы осенью бывают 2 - 3 дня. Средняя дата появления снежного покрова 18 ноября, но в отдельные годы он может появляться 19 октября. Скорости ветра к осени увеличиваются до 7 м/с, максимальная повторяемость дней с ветром более 15 м/с в ноябре составляет 22 дня.

Таблица. Снежный покров в г. Владивостоке

Таблица. Температура воздуха

Таблица. Уровень осадков

Таблица. Преобладающее направление ветра в процентах

Грунты в основном преобладают скальные и полускальные с жесткими цементационными связями различной крепости.

2.1 Установление технической характеристики дороги и выбор расчетного автомобиля

В качестве расчетного принимается автомобиль, преобладающий в потоке соответственно грузовых и легковых автомобилей. В таблице 2 показаны основные характеристики выбранных мной автомобилей.

В городе Владивостоке в основном автомобили Японского производства, а так как основные характеристики даны на отечественный автопром, то мы соотнесем иномарки к отечественному автомобилю с максимальной схожестью.

Из легковых в потоке преобладала TOYOTA «COROLLA», по техническим характеристикам этот автомобиль соответствует ГАЗ 2101 «Жигули». Из грузовых в потоке преобладала MAZDA «TITAN», по техническим характеристикам этот автомобиль соответствует ГАЗ-53-Б.

2.2 Расчет основных технических нормативов дороги

1) Наибольший продольный уклон дороги

Здесь и далее приводится расчёт легкового автомобиля и расчёт грузового автомобиля.

Наибольший продольный уклон определяется по формуле

, (1)

где Д - динамический фактор автомобиля;

- коэффициент сопротивления качения, принимается для дорог 1 категории 0,01-0,02.

Динамический фактор автомобиля, в данном случае, определяется для условий, когда двигатель развивает мощность, соответствующую расчетной скорости.

Динамический фактор определяется по формуле

, (2)

где - сила тяги на колесе автомобиля, Н

- сопротивление воздушной среды при расчетной скорости, Н

G - вес автомобиля с заправкой и полной нагрузкой, Н

Сопротивление воздушной среды Pw, Н, определяется по формуле

, (3)

где F - лобовая площадь автомобиля, ;

- коэффициент сопротивления воздушной среды;

V - скорость автомобиля, км/ч, принимаемая в данном случае равной расчетной скорости.

При отсутствии точных данных о лобовой площади расчетного автомобиля она может быть ориентировочно определена по формуле

(4)

где В и Н - габаритные ширина и высота автомобиля, м

Сила тяги на колесе Pa, Н, определяется по формуле

, (5)

где - передаточное число коробки передач, принимаемое в данном случае при движении на прямой передаче, равное ;

- передаточное число главной передачи;

- радиус ведущего колеса с учетом деформации шины, м;

- КПД трансмиссии, принимаемый для легковых автомобилей, равный 0,85-0,90;

- крутящий момент на валу двигателя, Нм.

Крутящий момент M, нм, на валу двигателя определяется по формуле

, (6)

где N - мощность двигателя, кВ;

n - число оборотов двигателя при данной мощности, об/мин.

Мощность двигателя и соответствующее ей число оборотов вала определяется по внешним характеристикам для расчетной скорости.

По формуле (6) находим

для легкового

для легкового

Н

для грузового

Н

для легкового

для грузового

для легкового

для грузового

для легкового

для грузового

2) Определение расстояния видимости

Расстояние видимости дороги определяется по формуле

, (7)

где - расчетная скорость, км/ч;

- коэффициент сцепления колес с дорогой, принимаемый в расчетах для нормальных условий сцепления 0,4 ;

К - коэффициент эффективности торможения, принимается для автомагистралей 1 и 2 категорий 2,3.

Расстояние видимости встречного автомобиля S, м, равно

, (8)

Число полос движения определяется по формуле

/ , (9)

где А - часовая интенсивность в обоих направлениях, авт./час;

N - пропускная способность одной полосы движения, авт./час.

, (10)

где - перспективная суточная интенсивность движения, авт./сутки

Считается, что почти весь поток автомобилей проходит по дороге за 10 дневных часов, при неравномерности 1,3.

Теоретически пропускная способность одной полосы определяется по формуле:

, (11)

где - расстояние видимости дороги, определяется по формуле (7);

- длина расчетного автомобиля.

Практически пропускная способность дороги из-за неравномерности движения автомобилей составляет 0,3-0,5 от ее теоретического значения.

Обычно по расчету полос движения оказывается меньше, чем требуется по нормам.

По формуле (7) находим

м

По формуле (8) находим

м

По формуле (11) находим

Перспективная суточная интенсивность равна 15176 авт/сут

3) Ширина проезжей части

Проезжая часть состоит из полос движения. Ширина полосы движения зависит от ширины кузова расчетного автомобиля «а», его колеи «с», величины предохранительной полосы между колесом автомобиля и кромкой проезжей части «у», величины зазора безопасности между кузовом автомобиля и границей полосы при встречном движении «х», при попутном «z». Для своей дороги для данных расчетов выбираем преобладающий грузовой автомобиль ГАЗ-53-Б.

, (12)

, (13)

где - расчетная скорость, соответствующая категории дороги, если она не превышает максимальной скорости автомобиля, если превышает, то берется максимальная скорость автомобиля, км/час.

По формулам (12) и (13) определяем:

м

м

Ширина одной полосы движения:

для двухполосной дороги с односторонним движением

м (16)

Ширина проезжей части определяется по формуле

м (17)

, м (18)

где t - ширина обочин по СНиП для дорог первой категории составляет 3,75 м.

По формуле (18) находим

м

4) Минимальные радиусы кривых в плане с устройством виража и без виража

, (20)

где - расстояние видимости поверхности дороги, определяемое по формуле (7);

- уклон виража, обозначаемый десятичной дробью;

- коэффициент поперечной силы.

м

2.3 Сравнение основных технических параметров дороги, полученных расчетом, с нормативными

Таблица 3 - Таблица основных параметров проектируемой дороги

3. Установление технической характеристики дороги и выбора расчетного автомобиля

3.1 Общие положения

1) Скорость движения (интегральный показатель, наиболее полно отражающий все основные транспортно-эксплуатационные показатели), выраженная через коэффициент обеспеченности расчетной скорости Крс

где Vф.max - фактическая максимальная скорость движения одиночного легкового автомобиля, обеспеченная дорогой по условиям безопасности движения или взаимодействия автомобиля с дорогой на каждом участке, км/ч.

Рассматриваемый метод применяется при оценке качества проекта строительства, реконструкции или ремонта дороги, в момент сдачи ее в эксплуатацию после строительства, реконструкции или ремонта, а также качества и транспортно-эксплуатационного состояния дороги, находящейся в эксплуатации.

2) Обобщенный показатель качества и состояния дороги

где КП? - комплексный показатель транспортно-эксплуатационного состояния дороги

Коб - показатель инженерного оборудования и обустройства

Кэ - показатель уровня эксплуатационного содержания

Показатели П?, КП?, Коб, Кэ являются критериями оценки качества и состояния дороги.

3) Прирост обобщенного показателя качества дороги

Нормативные значения соответствуют требованиям СНиП 2.05.02-85, ВСН 24-85 и ГОСТ Р 50597-93.

Первым этапом оценки качества и состояния дороги является определение показателя ее технического уровня и эксплуатационного состояния или комплексного показателя транспортно-эксплуатационного состояния КП?. Оценка включает в себя определения геометрических параметров поперечного профиля, плана и продольного профиля дороги, состояния покрытия и прочности дорожной одежды, продольной и поперечной ровности, сцепных качеств покрытий, состояния обочин, интенсивности и состава транспортных потоков, а также безопасности движения.

В таблице 1 представлено значение коэффициента использования ширины основной укрепленной поверхности

Таблица 1 - Таблица значений

Частный коэффициент Крс1 определяют исходя из ширины проезжей части и краевых укрепленных полос, которые вместе составляют ширину основной укрепленной поверхности В1, с учетом влияния в осенне-весенний периоды года укрепления обочин на фактически используемую для движения ширину этой поверхности В1ф.

При отсутствии краевых укрепленных полос

В таблице 2 представлены значения частного коэффициента обеспеченности расчётной скорости Крс1, учитывающего влияние ширины основной укрепленной поверхности дороги для двухполосных дорог

Таблица 2 - таблица значений

где bi - ширина полосы обочины с различным типом укрепления, м;

Крс2i - величина коэффициента обеспеченности расчетной скорости для данного типа укрепления полосы, принятая из предположения, что этот тип укрепления распространяется на всю ширину обочины;

Воб - общая ширина обочины, м;

n - количество типов укрепления на обочине.

3) Частный коэффициент Крс3 (определяют в зависимости от интенсивности и состава движения)

где ?Крс - снижения коэффициента обеспеченности расчётной скорости в зависимости от интенсивности и состава движения

В таблице 4 представлены значения частного коэффициента обеспеченности расчетной скорости Крс7, учитывающего влияние коэффициента сцепления колеса с покрытием

Таблица 4 - Таблица значений

Частный коэффициент Крс8 определяют в зависимости от состояния покрытия и прочности дорожной одежды только на тех участках, где визуально установлено наличие трещин, колейности, просадок или проломов.

4) Коэффициент Крс8

Крс8 = с Ч КПн,

где с - показатель, учитывающий состояние покрытия и прочность дорожной одежды на однотипном участке.

В таблице 5 представлены значения показателя с, учитывающего состояние покрытия и прочность одежды

На рассматриваемом участке дороги покрытие проезжей части не удовлетворяет нормативным требованиям; имеет просадки, выбоины, трещины, иные повреждения затрудняющие движение транспортных средств с разрешенной правилами, дорожного движения, скоростью. Покрытие дороги на данном участке нуждается в капитальном ремонте.

Таблица 6 - Таблица значений

Транспортно-эксплуатационное состояние каждого характерного отрезка дороги оценивают итоговым коэффициентом обеспеченности расчетной скорости , который принимают за комплексный показатель транспортно-эксплуатационного состояния дороги на данном отрезке

КПдi=

4) Оценка транспортно-эксплуатационного состояния автомобильной дороги данной категории на момент обследования

где - готовое значение коэффициента обеспеченности расчётной скорости на каждом участке;

li - длина участка с итоговым значением (в курсовом проекте l = 1 км);

n - число таких участков;

L - общая длина дороги (участка дороги данной категории), км.

5) Изменение состояния дороги за период между обследованиями

где , - значения комплексного показателя на начало и конец оцениваемого периода, вычисленные по формуле

6) Прирост показателя транспортно-эксплуатационного состояния дороги

где и - показатели транспортно-эксплуатационного состояния дороги на начало и конец рассматриваемого периода.

Показатель инженерного оборудования и обустройства дороги определяют по величине итогового коэффициента дефектности соответствия инженерного оборудования и обустройства дороги Ди.о.

За нормативную величину показателя инженерного оборудования и обустройства принимают Коб = 1, которое обеспечивается при наличии и соответствии требованиям стандартов и других нормативных документов основных элементов инженерного оборудования и обустройства дорог: дорожных знаков, ограждений, разметки, примыканий, пересечений автомобильных дорог с автомобильными и железными дорогами, автобусных остановок и площадок отдыха, тротуаров и пешеходных дорожек в населённых пунктах, освещения. Фактические значения величины Коб могут колебаться от 0,9 до 1,0.

В таблице 1 представлены значения показателя инженерного оборудования и обустройства

В таблице 2 представленно влияние дорожно-ремонтных работ на изменение коэффициентов Кpcij

3) Бабков В.Ф. Дорожные условия и безопасность движения: учеб. пособие. - М.: Транспорт, 1993. - 271 с.

4) Минавтодор РСФСР. Указания по обеспечению безопасности движения на автомобильных дорогах. ВСН 25 - 86. - М.: Транспорт, 1988. - 183с.

5) СНиП 2.05.02-85 Автомобильные дороги. Нормы проектирования - М.: Госстрой СССР, 1986. - 52 с.

6) Свободная общедоступная многоязычная универсальная энциклопедия «Википедия».

Размещено на Allbest.ru