Лесотехнический журнал (стр. 4 )

Критерием ситуации, которую застает водитель в дорожном движении, является ее вероятность. Итак [3], в конечном счете, условная вероятность того, что для выполнения маневра одиночному автомобилю имеются самые благоприятные условия, равна

(1)

Иными словами, это вероятность того, что на дороге ситуация такова, что автомобиль въезжает на дорогу немедленно, без какой-либо задержки, удобным и безопасным образом потому, что он попадает на начальную часть длинного интервала в потоке.

Здесь:

. (2)

Вероятность того, что автомобиль застает на въезде на дорогу (или на съезде с нее) короткий (Q<Q0) интервал в потоке, равна

(3)

(4)

(5)

где

(6)

(7)

где m – средний интервал в пересекаемом потоке с часовой интенсивностью n – автомобилей

(при

Математическое ожидание данного интервала равно

(9)

Формулы пригодны для любого закона распределения интервалов в автомобильном потоке. Для приближенной оценки самых благоприятных условий в дорожном движении для въезда на дорогу в зоне объекта обслуживания можно использовать f­0(Q) экспоненциальную функцию плотности вероятностей. Тогда приведенные выражения приобретают следующий простой вид

(10)

(11)

(12)

(13)

авт/с. (14)

Если автомобиль, въезжая после обслуживания на дорогу, должен пересекать два автомобильных потока (например, выполняя маневр левого поворота), то вероятность того, что он застанет на дороге наиболее благоприятные для въезда условия, определяется по формуле

(15)

Индексы 1, 2 относятся соответственно к ближнему и дальнему пересекаемым потокам с интенсивностью движения в них n1 и n2. При этом для обоих потоков принимается значение интервала Q0=Q02. Оно находится в общем случае для любого маневра, выполняемого сходу, по формуле:

(16)

где В – необходимая для выполнения маневра длина пути плюс длина автомобиля, м;

V – скорость движения автомобиля при выполнении маневра сходу, м/с;

D – запас времени для приближающегося автомобиля, угрожающего созданием аварийной ситуации, м;

τ – продолжительность оценки дорожной обстановки, с;

k – коэффициент, зависящий от схемы организации движения на дороге.

Следует отметить весьма важное обстоятельство, заключающееся в том, что приведенный критерий количественной оценки наиболее благоприятных условий в дорожном движении пригоден не только при рассмотрении автомобилей. Этот критерий в полной мере пригоден при оценке условий движения людей через дорогу. Особенно важна такая оценка в зонах автобусных остановок, на участках дорог, пролегающих по населенным пунктам и в других местах дороги с пешеходным движением. Все приведенные формулы пригодны для указанной оценки. При этом ясно, что длина пути для пешехода равна ширине проезжей части, а скорость перемещения его и значение коэффициента k иные, чем для автомобиля. Значения же D и τ также отличны для автомобиля и пешехода.

Очевидно, что с увеличением интенсивности движения на дороге, необеспеченной видимости на въезде на нее или при неблагоприятной планировке места подъезда от пункта обслуживания к дороге вероятность удобного и безопасного маневра уменьшается. Т. е. возрастает вероятность задержки автомобиля или пешехода. Эта вероятность вычисляется по формуле

(17)

Ясно, что если P0(U) близко к нулю, то в рассматриваемом месте в зоне пункта обслуживания необходимо улучшение условий движения. необходимо изменить проектное решение по расположению этого пункта относительно дороги или изменить подходы к нему так, чтобы указанная вероятность повысилась. При этом лучшим решением будет такое, которое имеет большое значение вероятности.

Пусть, например, въезд с площадки отдыха на дорогу имеет переходно-скоростную полосу для разгона и удобный подход к ней при совершении маневра правого поворота. При этом автомобилю необходимо войти в поток на дороге с интенсивностью 600 автомобилей за час. Пусть также для выполнения маневра сходу и безопасным образом водителю требуется интервал в потоке не менее Q0=3 c. Оценить, насколько дорожные условия у рассматриваемого пункта обслуживания благоприятны для удобного и безопасного движения. По вышеприведенным формулам имеем, что

и

Тогда

Наконец, имеем:

То есть, в 72 случаях из 100 маневр совершается с ходу. Можно считать, что условия для въезда на дорогу весьма благоприятные и улучшения их не требуется.

Библиографический список

1. Математическая теория транспортных потоков / Пер. с англ. ; Под ред. . М.: Мир, 19с.

2. , , Ситников способность автомобильных дорог: учеб. пособие / М.: Транспорт, 19с.

3. , Ивановская условий для безопасного маневра без задержки: учеб. пособие / М.: 1975.

4. Вентцель вероятностей: учебник для втузов / 4-е изд., стереотип. М.: Наука, 19c.

УДК 630*383.001.2

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ПЛАНИРОВАНИЕ ОБУСТРОЙСТВА ЛЕСОВОЗНЫХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

, ,

ГОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»

Проведены аналитические исследования по влиянию дорожной обстановки на энергозатраты водителя, которые в первую очередь влияют на производительность труда водителей на маршруте и безопасности движения автомобилей. Было установлено, что при выполнении разъездов и обгонов энергозатраты водителя возрастают с уменьшением ширины проезжей части, так как возрастает и риск, связанный с этими маневрами.

Ключевые слова: дорожная обстановка, энергозатраты, водитель, производительность труда, лесовозная автомобильная дорога.

В связи с ростом дорожной сети в последние годы значительно повысился интерес к вопросам благоустройства и внешнего вида лесовозных автомобильных дорог.

Лесовозные автомобильные дороги должны не только обеспечить условия для вывозки лесоматериалов, реализации динамических качеств автомобилей и экономических перевозок, но и удовлетворять физические и эстетические запросы водителей и пассажиров автомобилей.

Благоустройство и оборудование лесовозных автомобильных дорог являются одним из средств повышения безопасности и скорости движения, но и удовлетворять физические и эстетические запросы водителей и пассажиров автомобилей.

Благоустройство и оборудование лесовозных автомобильных дорог являются одним из средств повышения безопасности и скорости движения. Мероприятия по оборудованию дорог информируют и направляют действия водителя в сложной дорожно-транспортной обстановке.

Благоустройство дорог, в частности, обслуживание в пути пассажиров, водителей и автомобилей повышает эффективность использования транспортных средств, обеспечивает своевременное снижение утомления водителей.

Под благоустройством лесовозных автомобильных дорог понимают тот комплекс сооружений и устройств, который позволяет обеспечить нормальные условия жизнедеятельности людей, пользующихся лесовозными автомобильными дорогами. К нему относят средства оформления дороги и систему сооружений обслуживания движения. Все виды обслуживания движения на лесовозных автомобильных дорогах можно разделить на три основные группы:

- общие услуги (информация об условиях движения, средства связи, места кратковременного отдыха в пути);

- аварийная служба (медицинская помощь пострадавшим при дорожно-транспортном происшествии, ремонт поврежденных автомобилей).

В соответствии с рекомендациями и указаниями [1, 2] мероприятия по благоустройству должны быть предусмотрены в техническом проекте вновь прокладываемых лесовозных автомобильных дорог. Для существующих дорог технические проекты благоустройства дороги или отдельных объектов системы обслуживания движения разрабатывают специализированные проектные организации дорожного или других заинтересованных ведомств.

Не имеется предложений по технико-экономическому обоснованию целесообразности строительства и частоте размещения дорожных обустройств.

Влияние дорожной обстановки на тяжесть работы водителя, определяемую параметрами трассы дороги, интенсивностью и составом движения, и характером придорожного пространства может быть учтено с помощью разработанной методики проектирования дорог.

Исследования в области физиологии показывают, что тяжесть работы человека, занятого различной производственной деятельностью, является важным показателем при определении мер по повышению эффективности его деятельности, и, в частности, установлений рационального режима труда и отдыха.

Энергозатраты водителя в процессе движения являются следствием усилий, прилагаемых последним к рулевому колесу, частоты переключения, воздействия ускорения, вибрации и колебаний. Кроме того, определенные затраты энергии имеют место в связи с эмоциональным напряжением в моменты изменения дорожной обстановки, при осуществлении различных маневров, появления опасности и т. п.

Определение энергозатрат водителя осуществляется с целью учета тяжести их работы при определении мер по повышению производительности труда водителей на маршруте и безопасности движения автомобилей.

Тяжесть работы водителей находит отражение в затратах энергии и изменениях характеристик ЭКГ, КГР и других биохарактеристик человека. Последние, в свою очередь, определяются параметрами дорожной обстановки, в частности, ее плотностью (λ) и информационной емкостью.

При этом прием водителем информации, выработка управляющих действий и их осуществление в процессе того или иного маневра сопровождается определенной реакцией нервной системы и расходом некоторого количества энергии. Поэтому величина расхода энергии используется в качестве показателя, обобщающего все стороны информационного процесса, который протекает в системе «водитель-дорожная обстановка».

Энергозатраты () водителя складываются из затрат энергии в связи с физическими усилиями и эмоциональным напряжением (). При этом в различной дорожной обстановке энергозатраты могут быть больше от физических усилий, чем от и наоборот.

Как отмечалось выше, влияние ширины проезжей части дороги и эмоциональное напряжение водителя проявляются в первую очередь при выполнении разъездов и обгонов.

При этом следует отметить, что в процессе указанных маневров водителя наиболее значительным по величине энергозатрат оказывается влияние эмоционального напряжения, чем физических усилий при вращении рулевого колеса.

Таблица 1

Воздействие элементов дорожной обстановки на водителя

Класс элементов	Характеристика дорожной обстановки	Энергозатраты
Физические усилия	Эмоциональное напряжение ()
I	Транспортный поток (разъезды, обгоны, стабилизация)	+	+
II	Видимость	-	+
II	Трасса дороги	+	+
II	Продольный уклон	+	+
III - IV	Придорожное пространство	-	+

 

Следовательно, при выполнении разъездов и обгонов энергозатраты водителя возрастают с уменьшением ширины проезжей части, так как возрастает и риск, связанный с этими маневрами.

Анализ дорожно-транспортных происшествий показывает, что с уменьшением ширины проезжей части растет число ДТП, и в первую очередь. При разъездах и обгонах. При этом водители, совершившие аварии, часто утверждают, что для выполнения маневра, который привел к аварии, не было никакой опасности и не связано было, по мнению водителя, с риском. Приведенное говорит о том, что водитель перед совершением маневра, ошибочно оценил дорожную обстановку. Правильность оценки водителем дорожной обстановки зависит от его нервно-эмоциональной направленности.

Следовательно, можно сделать вывод, что водитель с уменьшением ширины проезжей части испытывают в процессе маневров все больше отличающееся от оптимального, характерного для движения на свободных участках. Последнее приводит к более нарастанию утомляемости водителя, и, как следствие – уменьшению скорости его реакции.

Поэтому при определении тяжести работы водителя в связи с выполнением разъездов и обгонов необходимо учитывать Эн с учетом ширины проезжей части и обочин.

Определение энергозатрат осуществляется в такой последовательности:

1. Выделяются дорожные факторы (стимулы), которые наряду с эмоциональным воздействием требуют и определенных физических условий, затрачиваемых водителем на управление автомобилем. К таким факторам, в первую очередь, относятся встречные автомобили и впереди идущие тихоходные, криволинейные участки, трасса дороги ит. п. элементы дорожной обстановки, при воздействии с которыми водитель вынужден менять траекторию и скорость движения.

2. Определяется количество указанных выше стимулов и их размещение по длине дороги.

3. Устанавливаются энергозатраты водителя при взаимодействии с другими автомобилями потока (обгоны и разъезды), торможение у перекрестков и т. п.

4. Определяются суммарные энергозатраты.

5. Выделяются типовые (по размерам энергозатрат) участки дороги.

Для определения энергозатрат водителя на отрезке дороги длиною 1 км в типовых условиях. Необходимо установить характер и число операций, выполняемых за время проезда указанного отрезка.

При этом могут быть использованы следующие зависимости.

Число обгонов, которые совершает автомобиль за время проезда 1 км дороги

(1)

где Nпр, Nh – соответственно интенсивности прямого и встречного направления;

V – скорость движения, км/ч;

V0 – скорость свободного движения;

t0 – минимальный интервал между автомобилями в рассматриваемом потоке, t0=2,5-3,0 сек.;

Q­0 – интервал во встречном потоке, достаточный для обгона
(20-30 сек.).

Число разъездов, которое совершит один автомобиль за время проезда отрезка дороги, длинною 1 км (в случае N=Nпр=Nпов) равно:

(2)

В таблице указаны примерные энергозатраты водителя при осуществлении таких операций движения, как обгон, разъезд и стабилизация.

Приведенные в табл. 2 величины энергозатрат определены с учетом физических усилий при движении автомобиля по криволинейной траектории.

Таблица 2

Определение энергозатрат водителя при осуществлении операций движения

Операция	Обгон	Разъезд	Стабилизация
Энергозатраты, ккал/мин	0,87	0,84	0,84
Продолжительность операции, с	13,50	10,00	2,34

Однако, как показали исследования, на эмоциональное напряжение водителя и, как следствие, его энергозатраты, оказывает ширина проезжей части дороги и обочин. При этом величина эмоционального напряжения, в процессе указанных выше маневров, обусловливается степенью риска, который возрастает с уменьшением ширины проезжей части. Разработки, проведенные на кафедре, позволили определить расчетные значения энергозатрат, вследствие изменения эмоционального напряжения в зависимости от характеристик проезжей части.

В процессе исследований, были уточнены методики расчета на участках спусков и ограниченной видимости.

Энергозатраты водителя, связанные с торможением и переключением передач автомобиля могут быть приняты следующими. Двойной выжим сцепления требует усилия в r=0,45 кг, переключение передачи – r=0,4 кг.

Энергозатраты водителя, связанные с управлением автомобилем при движении по кривой участка трассы дороги, определяются кривизной трассы , радиусом кривой и скоростью движения.

(3)

где K и L – соответственно, длина криволинейного и прямого участка трассы (из расчета на 1 км).

На основании расчетов Эз от отдельных стимулов строится суммарная эпюра Эз.

Библиографический список

1. Указания по архитектурно-ландшафтному проектированию и благоустройству автомобильных дорог Молдавской ССР, ВСН 4-74, Кишинев, 1974.

2. Орнатский благоустройства автомобильных дорог: учеб. пособие / М.: «Высшая школа», 1974.

3. Учет психофизиологии водителей при проектировании автомобильных дорог: учеб. пособие / и др. М.: «Транспорт», 1976 г.

4. , Крулев дорожно-транспортных происшествий: учеб. пособие / М.: Автотрансиздат, 1961.

УДК 630*377.45+656.13.08

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ УСЛОВИЙ БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ ЛЕСОВОЗНЫХ АВТОПОЕЗДОВ В АВТОМОБИЛЬНЫХ ПОТОКАХ

,

ГОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»

Проведены аналитические и статистические исследования на влияние качественных показателей автомобильной дороги на безопасность движения лесовозного транспорта. Выявлено, что оценка условий движения с позиций безопасности в местах размещения сооружений, обслуживающих автомобильные и пешеходные потоки является наиважнейшим фактором при проведении реконструкции дорог.

Ключевые слова: лесовозный автопоезд, безопасность движения, качественные показатели автомобильной дороги, поток, реконструкция.

Обустройство дороги в широком смысле этого понятия предназначено для обеспечения удобного и безопасного движения; с точки зрения водителей это означает возможность перемещаться по дороге с желаемым режимом движения, без длительных задержек, без угрозы ДТП, с обеспеченной информацией о предстоящих условиях движения и возможность получить в случае необходимости отдых, питание, медицинскую и техническую помощь.

С точки зрения пассажиров это – быстрота передвижения, плавность движения, возможность быстрого и комфортабельного удовлетворения в дороге человеческих нужд, в том числе психофизиологического характера.

В целом, обустройство дороги должно быть таким, чтобы поездка доставляла человеку удовлетворение в широком смысле этого слова и гарантировала безопасность движения.

29 октября 2009 г. вышло соответствующее постановление Правительства Российской Федерации № 000 О требованиях к обеспеченности автомобильных дорог общего пользования объектами дорожного сервиса, размещаемыми в границах полос отвода.

В соответствии со статьей 22 Федерального закона "Об автомобильных дорогах и о дорожной деятельности в Российской Федерации и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации" Правительство Российской Федерации постановляет:

Установить, что:

1. Автомобильные дороги общего пользования федерального, регионального, межмуниципального и местного значения обустраиваются различными видами объектов дорожного сервиса, размещаемых в границах полос отвода таких автомобильных дорог, исходя из транспортно-эксплуатационных характеристик и потребительских свойств этих дорог;

2. Объекты дорожного сервиса различного вида могут объединяться в единые комплексы;

3. Размещение каждого вида объектов дорожного сервиса в границах полосы отвода автомобильной дороги соответствующего класса и категории осуществляется в соответствии с документацией по планировке территории с учетом минимально необходимых для обслуживания участников дорожного движения требований к обеспеченности автомобильных дорог общего пользования федерального, регионального, межмуниципального и местного значения, объектами дорожного сервиса, размещаемыми в границах полос отвода автомобильных дорог, согласно приложению № 1;

4. На объектах дорожного сервиса, размещаемых в границах полос отвода автомобильных дорог, обеспечивается оказание минимально необходимых услуг в соответствии с требованиями к перечню минимально необходимых услуг, оказываемых на объектах дорожного сервиса, размещаемых в границах полос отвода автомобильных дорог.

Таблица 1

Минимально необходимые для обслуживания участников дорожного движения требования к обеспеченности автомобильных дорог общего пользования федерального, регионального, межмуниципального и местного значения объектами дорожного сервиса, размещаемыми в границах полос отвода автомобильных дорог

Класс (категория) автомобильной дороги	Вид объекта дорожного сервиса	Максимальное расстояние между объектами дорожного сервиса одного вида, км
1	2	3
Автомагистраль (IА),	мотель (кемпинг)	250
скоростная автомобильная дорога (IБ),
нескоростная автомобильная дорога (IВ)	пункт общественного питания	100
	автозаправочная станция (включая моечный пункт, предприятие торговли) станция технического обслуживания площадка отдыха	100 100 50

Окончание табл. 1

1	2	3
Нескоростная автомобильная дорога (II), нескоростная автомобильная дорога (III)	пункт общественного питания автозаправочная станция (включая моечный пункт, предприятие торговли) станция технического обслуживания площадка отдыха	100 100 100 50
Нескоростная автомобильная дорога (IV)	пункт общественного питания	150
	автозаправочная станция (включая предприятие торговли)	150
	станция технического обслуживания площадка отдыха	150 75
Нескоростная автомобильная дорога (V)	автозаправочная станция (включая предприятие торговли) пункт общественного питания	300 300

Между тем анализ статистики дорожно-транспортных происшествий [1, 2, 3] указывает на то, что разные участки дороги имеют различную обеспеченность безопасности движения. Указанный анализ приводит нас к выводу, что наиболее опасными участками или местами дороги являются такие, на которых дорожное движение происходит с выполнением маневров и, в первую очередь, таких маневров, выполнение которых связано с пересечением автомобильных потоков. Это не только пересечения автомобильных дорог, это и въезды на дорогу с территорий разных сооружений, обслуживающих движение (площадки отдыха, площадки для остановки автомобилей, въезды с АЗС, со станций технического обслуживания автомобилей, с автобусных остановок, автостанций, автокранов). Это и съезды с дороги к указанным сооружениям с выполнением левого поворота. Это и места передвижения людей через дорогу от сооружений или к сооружениям или пунктам, обслуживающим их. Это, наконец, и участки дороги, на которых происходят обгоны автомобилей. Особенно опасны такие участки при двухполосной проезжей части, когда обгоняющий автомобиль движется по пути встречного автомобиля.