На правах рукописи
ОЦЕНКА ДОРОЖНЫХ УСЛОВИЙ ДЛЯ ОБОСНОВАНИЯ ТРЕБОВАНИЙ К УСТАНОВКЕ ОГРАЖДЕНИЙ И ВЫБОРУ ОТКОСОВ НАСЫПИ
ДВУХПОЛОСНЫХ ЛЕСОВОЗНЫХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
05.21.01 – Технология и машины лесозаготовок
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Воронеж – 2009
Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Воронежская государственная лесотехническая академия» (ГОУ ВПО «ВГЛТА»)
Научный руководитель доктор технических наук, Заслуженный работник высшей школы РФ,
профессор
Научный консультант доктор технических наук, доцент
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор
доктор технических наук, профессор
Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный университет леса»
Защита диссертации состоится 24 апреля 2009 г. в 1000 час на заседании диссертационного совета Д 212.034.02 при ГОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия» ( , аудитория 240)
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия».
Автореферат разослан 18 марта 2009 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы исследования. Главными принципами ведения лесного хозяйства и лесной промышленности в настоящее время является обеспечение многоцелевого, рационального, непрерывного, не истощительного использования лесов для удовлетворения потребностей общества в лесах и лесных ресурсах. При этом важная роль принадлежит лесотранспорту и автомобильным дорогам, которые в значительной мере определяют экономическую доступность лесов и лесных ресурсов на лесных участках и возможность эффективного освоения лесов.
На смену федеральной целевой программе (ФЦП) «Модернизация транспортной системы России ( годы)» придет ФЦП «Развитие транспортной системы России ( годы)», утвержденная в 2008 г. постановлением Правительства РФ. Особенности стратегического плана преобразования сети автомобильных дорог, включая и дороги лесного комплекса, состоят уже не в модернизации, а в развитии транспортной системы. Это означает более глубокие и объемные преобразования на основе создания эффективной инфраструктуры транспортного комплекса, повышения его конкурентоспособности, обеспечения безопасности и доступности для населения. В последние годы многое сделано для внедрения современных технологий, совершенствования нормативно-правового регулирования, обеспечения безопасности дорожного движения. Подготовлены документы для перехода на финансирование содержания и ремонта дорог по утвержденным нормативам денежных затрат. Тем не менее, многие задачи по совершенствованию сети автомобильных дорог страны, в том числе и лесного комплекса, не были решены. Предстоит принять ряд мер по переустройству и ликвидации проблемных участков, мест концентрации дорожно-транспортных происшествий (ДТП), реконструировать отдельные участки, находящиеся в неудовлетворительном состоянии, обустроить дороги современными барьерными ограждениями и др.
На некоторых дорогах интенсивность движения в 1,3-3,0 раза превышает допустимую для данной категории дороги, средняя скорость движения снизилась до 35…40 км/ч, число ДТП растет непрерывно.
В России число погибших в ДТП в пересчете на численность автомобильного парка и автомобилей на 1 км пробега в 5-10 раз больше, чем в странах Европы.
Результаты анализа ситуации на дорогах России с позиций «кто вовлечен в ДТП, где оно произошло и когда», свидетельствуют о постоянно растущем числе погибших и пострадавших. Число опрокидываний и наездов на препятствия составляет более 25 % общего количества ДТП, причем в 4-5-м опрокидывании и в каждом 6-м наезде имеются погибшие и практически во всех ДТП – раненные водители и пассажиры. Поэтому особую актуальность приобретают мероприятия, направленные на стабилизацию числа происшествий и их тяжесть.
К этим мероприятиям относятся: обустройство дороги современными ограждениями; устройство земляного полотна с пологими откосами (крутизна 1:3…1:6). Но их реализация требует значительных единовременных и текущих материальных и денежных затрат.
Поэтому вопрос о целесообразности обустройства дороги ограждениями или устройства пологих откосов земляного полотна следует решать на основе технико-экономических расчётов с позиций системного подхода.
Цель и задачи исследования. Разработка метода обустройства дороги ограждениями или устройства пологих откосов земляного полотна, компьютеризация сбора, обработки данных и информирование о состоянии дорог с учётом конкретных условий и метеорологического обеспечения, определение границ экономической эффективности применения мероприятий стала целью настоящей работы.
Исходя из поставленной цели, в диссертации решаются следующие основные задачи:
1. Обоснование необходимости решения комплекса взаимосвязанных задач проектирования и строительства ограждений или пологих откосов земляного полотна. Описание структуры переменных условий, для которых следует установить, что эффективнее – установка ограждений или эксплуатация дороги без них (на примере двухполосных автомобильных дорог лесного комплекса).
2. Разработка методики оценки дорожных условий для обоснования требований к установке ограждений и выбору крутизны откосов насыпи двухполосных автомобильных дорог.
3. Формирование и исследование закономерностей изменения зазоров безопасности от скорости движения и типа автомобилей, транспортно-эксплуатационных характеристик дороги, места расположения ограждений.
4. Разработка моделей технико-экономической оптимизации установки ограждений и выбору крутизны откосов насыпи двухполосных автомобильных дорог.
5. Разработка рекомендаций по оценке дорожных условий для обоснования требований к установке ограждений и выбору крутизны откосов насыпи.
Объектом исследования являются территориально-распределенные транспортно-производственные системы лесопромышленного комплекса и технологии их функционирования.
Предметом исследования являются математические модели, методы и алгоритмы поиска оптимальных конструктивных и планировочных решений.
Методы исследования. Теоретической и методологической основой исследования являются методы: системного анализа, формализации и имитационного моделирования процессов взаимодействия автомобилей с дорогой, современные стандарты и методы строительства и эксплуатации дорог.
Исследование строительных и эксплуатационных процессов автомобильных дорог, построение математических моделей и разработка соответствующих оптимизационных задач проводится с использованием математического программирования, оптимизации и исследования операций, теории алгоритмов и структур данных.
Научная новизна результатов заключается в разработке комплексного подхода к оценке дорожных условий для обоснования требований к ограждениям в современных условиях с целью повышения экономической эффективности принимаемых решений.
К числу важнейших результатов диссертации, обладающих научной новизной, относятся следующие:
1. Проведен системный анализ предметной области и выполнено формальное описание проблемы устройства ограждений или пологих откосов насыпи, позволяющие в перспективе стабилизировать число происшествий на двухполосных автомобильных дорогах и их тяжесть.
2. Разработана методика оценки дорожных условий для обоснований требований к установке ограждений и выбору крутизны откосов насыпи, позволяющая оценить конструктивные и планировочные решения при разработке наиболее активных мероприятий по стабилизации числа ДТП и их тяжести.
3. Сформулирована постановка задачи для решения планировочных и конструктивных решений, предложен алгоритм поиска оптимальных решений изменения зазоров безопасности, позволяющие разрабатывать мероприятия по организации и повышению безопасности дорожного движения.
4. Разработана модель технико-экономической оптимизации установки ограждений и выбору откосов насыпи двухполосных автомобильных дорог, позволяющая определять граничные условия эффективности устройства пологих откосов земляного полотна или установки барьерных ограждений.
5. Сформулированы рекомендации по оценке дорожных условий для обоснования требований к установке барьерных ограждений и выбору крутизны откосов насыпи, позволяющие реализовать мероприятия по улучшению безопасности на эксплуатируемых дорогах.
Практическая значимость и реализация результатов работы. Предложенные методика, модели и программные продукты для оценки дорожных условий при обосновании требований к установке ограждений и выбору крутизны откосов насыпи, практическое апробирование расчётного аппарата и применение собранных и систематизированных исходных данных как на стадии проектных работ, так и при реализации мероприятий по улучшению безопасности на эксплуатируемых дорогах позволяют считать основную цель диссертационной работы достигнутой.
Полученные результаты внедрены в центре Дорожно-мостового проектирования «Магистраль» (г. Воронеж), , в учебном процессе курсовых и дипломных проектов студентов, отражены в отчётах кафедры транспорта леса и инженерной геодезии ГОУ ВПО «ВГЛТА».
Научные положения, выносимые на защиту:
· принципы построения модели оценки дорожных условий для описания проблемы устройства ограждений или пологих откосов насыпи, отличающиеся учётом процессов взаимодействия различных видов транспортных средств, участников движения и дороги, числом и видом определяющих факторов, а также моделированием различных связей в системе «водитель-автомобиль-дорога-среда»;
· методика оценки дорожных условий для обоснования требований к установке ограждений и выбору крутизны откосов насыпи, отличающаяся учётом всех параметров факторов полной системы, с отображением наиболее важных и прямых связей;
· аналитические зависимости численных показателей эффективных условий для устройства откосов земляного полотна, математические модели прогнозирования числа ДТП, отличающиеся учётом зазоров безопасности и позволяющие разработать алгоритм поиска оптимальных решений;
· совершенствование методики относительной опасности разъезда встречных автомобилей, модель технико-экономической оптимизации установки ограждений и выбора откосов насыпи, отличающиеся учётом граничных условий их эффективности;
· рекомендации по оценке дорожных условий для обоснования требований к установке ограждений и выбору крутизны откосов насыпи, принятых проектными организациями.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались автором на ежегодных научно-технических конференциях ГОУ ВПО «ВГЛТА» (2006, 2007, 2008 гг.), Форуме безопасности дорожного движения
(2008 г.).
Личное участие автора в получении результатов. Работа выполнялась в соответствии с программой ГОУ ВПО «ВГЛТА» на гг. (№гос. регистрации 01.).
Диссертация является результатом исследований, выполненных при участии автора, который обосновал тему, определил цели и задачи исследований, выполнил теоретические и экспериментальные исследования и проанализировал их результаты, разработал основные рекомендации по оценке дорожных условий для обоснования требований к устройству барьерных ограждений и выбору крутизны откосов насыпи двухполосных лесовозных автомобильных дорог.
Публикации. Результаты диссертационной работы опубликованы в 9 научных работах, в том числе 3 работы, в изданиях, определенных ВАК Минобрнауки РФ.
Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 5 разделов, выводов и рекомендаций, библиографического списка из 146 наименований. Материалы диссертации изложены на 239 страницах, включая иллюстративный материал и приложения.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность темы исследования, сформулированы его цели и задачи, научная новизна и практическая значимость, а также основные положения, выносимые на защиту.
В первом разделе выполнен анализ исследований оценки безопасности дорожного движения на дорогах общего пользования и автомобильных дорогах лесного комплекса.
На примере лесного комплекса проведён анализ основных тенденций развития территориально-распределенных систем. Показано, что дорожное движение формируется в результате взаимодействия различных видов транспортных средств, других участников движения и дороги, характеризующихся системой различных факторов, что делает их особенно интересным объектом для исследования. Система факторов с течением времени и под воздействием различных условий изменяется. Меняется также удельный вес и значение каждого фактора и, кроме того, теснота прямых и обратных связей между факторами. Каждый из факторов системы взаимодействует друг с другом, оказывая влияние на дорожное движение и, как следствие, на его экономическую эффективность. Чем выше скорости движения автомобилей по дороге, тем выше эффективность работы лесовозного автомобильного транспорта. Однако увеличение скорости требует определенных затрат на совершенствование транспорта и лесовозных автомобильных дорог, а порой влечёт за собой значительные материальные и моральные потери.
Увеличение скорости движения и диапазона реализуемых скоростей обуславливает рост числа ДТП и их тяжести. Основным критерием эффективности мероприятий по повышению безопасности дорожного движения следует считать увеличение скорости движения автомобилей с учётом необходимых эксплуатационных и единовременных капитальных затрат и одновременного снижения до минимума материальных потерь от ДТП.
Указано, что ввиду сложности решаемых задач, эффективное совершенствование безопасности дорожного движения невозможно без разработки методики определения переменных условий (элементов поперечного и продольного профилей), для которых следует установить, что эффективнее – установка барьерных ограждений или эксплуатация дорог без них. Однако сделать это невозможно без учёта многих постоянных условий, в частности, погодно-климатических условий, состава потока и его интенсивности, высоты насыпи, геометрических элементов плана и продольного профилей автомобильных дорог.
Из анализа состояния вопроса вытекают задачи исследований, приведённые во введении.
Во втором разделе даётся обоснование роли барьерных ограждений и откосов насыпей двухполосных лесовозных автомобильных дорог для обеспечения безопасности движения. Обоснована необходимость решения комплекса взаимосвязанных задач проектирования, строительства и эксплуатации ограждений или пологих откосов земляного полотна.
Предложен общий критерий для оптимизации применения барьерных ограждений и уположенных откосов.
(2.1)
где 
- приведённые затраты, р.;
- период строительства, лет;
- затраты на дополнительные работы по устройству пологих откосов в 
-ом году, р.;
- коэффициент приведения разновременных затрат;
- затраты на обустройство 1 км дороги в -ом году, р.;
- в общем потоке 
-х автомобилей;
- средняя скорость j-х автомобилей после установки ограждений, км/ч; 
- то же, без установки ограждений, км/ч;
- постоянные расходы, не зависящие от движения, отнесённые на 1 авт/ч работы, р.;
- интенсивность движения в t-ом году, авт/сут.;
- коэффициент, учитывающий изменение стоимости оценки потерь в течение времени;
и 
- соответственно величины приведённых затрат от усложнения эксплуатации и потерь сельского хозяйства от недополучения продукции.
Проведены численные расчёты для различных конструктивных и планировочных решений, установлены пороговые значения изменений коэффициентов регрессий связи вида 
для дороги без ограждений и с установкой ограждений.
Предложена расчётная схема ситуации столкновения встречных автомобилей и установлена модель теоретической несогласованной вероятности происшествий до и после установки ограждений, которая использована в дальнейшем для определения числа происшествий до и после установки ограждений на дорогах.
Проведено планирование эксперимента, обоснована методика проведения полевых экспериментов. Для проведения полевых исследований использована передвижная дорожная лаборатория на базе автомобиля «Газель».
В третьем разделе проанализированы результаты полевых экспериментов по оценке дорожных условий для обоснования требований к установке ограждений и выбору крутизны откосов насыпи двухполосных лесовозных автомобильных дорог. Наиболее тесной связью с экспериментальными данными обладает зависимость (3.1)
. (3.1)
Установлены коэффициенты регрессии 
зависимости (3.1) для различных условий движения, а также среднеквадратические отклонения 
величины (
) правого зазора безопасности.
Коэффициенты регрессии с плавным изменением аргумента функции (радиус кривой в плане или величин продольного уклона) будут изменяться, подчиняясь гармоническим зависимостям. При этом границы интерполяции параметров находятся в пределах: 
и 
‰
‰.
Зависимости величины правого зазора безопасности от скорости движения автомобилей на участках дорог, оборудованных барьерными ограждениями, определены на основании данных о скоростях и зазорах безопасности, полученных в результате натурных наблюдений.
Установлено, что зависимость для всех условий с достаточной точностью аппроксимируется формулой (3.1). Гармонический характер зависимостей коэффициентов регрессии от величины удаления ограждения от кромки (до 3 м) и высоты ограждения (до 1,2 м) позволяет моделировать формулу (3.1) для любых сочетаний определяющих условий (рисунок 3.1).
Рисунок 3.1 - Зависимость для условий движения днем по участку горизонтальной прямой дороги, оборудованной ограждениями высотой 0,8 м, при движении грузового автомобиля по участку с ограждениями, расположенными на расстоянии 0,7 м
Анализ зависимостей при различном удалении ограждений от кромки проезжей части позволяет утверждать, что практически во всех случаях ограждение, установленное на обочине дороги, заставляет водителя увеличивать правый зазор безопасности (чем ближе установлены ограждения, тем больше величины зазора).
Для прогнозирования возможного числа ДТП необходимы данные о среднеквадратическом отклонении . Зависимости значений от величины радиуса кривых в плане, высоты ограждений, величины продольного уклона, расстояния от ограждения до кромки проезжей части представлены в диссертации (приложение В).
Анализ полученных данных позволяет утверждать, что для обеспечения безопасности движения в различных условиях для грузовых и легковых автомобилей необходима разная ширина проезжей части дороги. Поэтому изменение одного или нескольких условий влияет на уровень безопасности движения, и это обстоятельство необходимо учитывать при оборудовании дорог ограждениями. Кроме этого результаты выполненных исследований позволяют предположить, что наиболее безопасной и выгодной в экономическом отношении дорогой будет дорога не только с достаточной большой шириной проезжей части, но и шириной, которая изменяется в зависимости от геометрических параметров дороги.
Анализируя физическую сущность явления разъезда встречных автомобилей, можно утверждать, что большей достоверностью обладают модели, основанные не на суммарной скорости разъезжающих автомобилей, а на автономной скорости расчётного автомобиля, потому что движение встречного автомобиля является своеобразной помехой движения расчётного автомобиля.
При уточнении эмпирической модели зазора между автомобилями её функцией принят параметр 2
, а аргументом – скорость движения расчётного автомобиля.
В практических условиях значения зазора между автомобилями во многих случаях существенно меньше величины 2. То есть фактическая ширина проезжей части современных лесовозных автомобильных дорог способствует росту скорости движения даже в условиях стеснения, вызывающих дополнительную эмоциональную нагрузку. Однако ни величина этой нагрузки, ни её характер, ни их зависимости от определяющих параметров в настоящее время практически не изучены.
В рамках данной работы определены некоторые геометрические параметры снегоотложений (рисунок 3.2)
Рисунок 3.2 – Схема некоторых параметров снегоотложений у барьерных ограждений
Установлены зависимости расстояний от ограждений до кромки проезжей части дороги, достаточное для размещения отложений снега и временного его складирования при снегоочистке.
При снегоочистке со стороны откоса
а1
(3.2)
Преобладающий ветер со стороны проезжей части
а1
. (3.3)
где а1– минимальное необходимое расстояние от ограждения до кромки проезжей части, м;
- высота ограждения, м;
d −толщина снегоотложения по гребню, м;
D – толщина рыхлого снега, при которой автомобиль может двигаться с расчетной скоростью (для легковых автомобилей 
= 90 км/ч, D= 0,01; для грузовых автомобилей =70 км/ч, D = 0,08);
Анализ указанных зависимостей позволил уточнить и дополнить рекомендации по уровню содержания дорог в сложных погодных условиях.
В четвёртом разделе рассматриваются прикладные задачи оценки факторов, определяющих целесообразность и эффективность конструктивных и планировочных решений по обеспечению безопасности дорожного движения. В подразделах рассматриваются следующие задачи:
· варианты частоты съездов автомобилей с дороги в зависимости от её геометрических элементов;
· частота и тяжесть ДТП при опрокидывании автомобилей;
· частота и последствия наездов на препятствия;
· изменение скорости и стеснения движения автомобиля после планировочных и конструктивных решений;
· оценка влияния высоты насыпи и крутизны откосов земляного полотна на потери от ДТП.
Подробно исследованы указанные задачи и установлены ряд аналитических и графических зависимостей (рисунки 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5).
а б
Рисунок 4.1 – Зависимость числа опрокидываний от радиуса кривой в плане: а – число опрокидываний на 1 млн. авт.-км; б – процент опрокидываний от числа всех происшествий
а б
Рисунок 4.2 – Зависимость числа опрокидываний от величины продольного уклона: а – число опрокидываний на 1 млн. авт.-км; б – процент опрокидываний от числа всех происшествий
а б
Рисунок 4.3 – Относительное изменение числа происшествий при разной ширине обочин: а – по данным: 1 – Хатчинсона; 2 – Корнельской лаборатории аэронавтики; 3 – Кука; 4 – Хьюлка и Гикеса; б – по данным автора для условий;
5 – свободное движение по дороге с суммарной шириной проезжей части и укрепительных полос 8 и более метров со скоростью 100 км/ч; 6 – то же, 60 км/ч; 7 – свободное движение по дороге с шириной проезжей части 6 м со скоростью 100 км/ч
а б
в г
Рисунок 4.4 – Зависимость у = F() для условий движения днем по дороге с краевой разметкой: а – для грузового автомобиля на подъем; б– то же, на спуск; в– то же, по внешней полосе; г – то же, по внутренней полосе: 1– i = 0, прямая; 2– i = 60 ‰; 3 – i = 40 ‰; 4 – R = 2000 м; 5 – R – 1000 м; 6 – R = 500 м; 7 – R = 250 м
Рисунок 4.5 – Зависимость тяжести происшествий от высоты откоса насыпи
Разработана модель оптимизации установки ограждений и выбору откосов насыпи двухполосных лесовозных автомобильных дорог, позволяющая определять граничные условия эффективности устройства ограждений или пологих откосов насыпи.
Величину критического коэффициента стеснения при установке ограждений рекомендуется определять зависимостью
,
где 
- коэффициент стеснения до установки ограждения.
В пятом разделе даны рекомендации по практическому использованию результатов исследований.
Для повышения достоверности принимаемых решений и более точной дифференциации крутизны откоса при определении эффективности установки ограждений или пологих откосов земляного полотна предложен алгоритм расчёта.
Анализ определяющих аналитических и графических зависимостей (рисунки 5.1, 5.2, 5.3, 5.4) позволяет утверждать, что практически все рассмотренные факторы (раздел четвёртый) имеют значительный удельный вес и пренебрегать их влиянием нельзя.
а
б
в
Рисунок 5.1 – Изменение суммарных приведенных затрат (относительных) от крутизны внешнего откоса на кривой в плане (Р= 500) при N5 = 1667 авт/сут.: а – высота насыпи 1 м; б – 2 м; в – 4 м; 1 – дорога на непродуктивных землях при низкой стоимости земляных работ; 2 – дорога на лугах или выпасах при средней стоимости земляных работ; 3 – дорога на пашне при средней стоимости земляных работ
Для решения вопроса об эффективности установки ограждений на эксплуатируемых лесовозных автомобильных дорогах рекомендуется пользоваться следующим неравенством
(5.1)
где 
- затраты на установку ограждений; 
- текущие затраты, не зависящие от интенсивности движения; j – коэффициент, учитывающий изменение условных потерь от происшествий в зависимости от года их возникновения; 
, 
– индекс тяжести потерь от вовлечения в ДТП соответственно легкового и грузового автомобиля при съезде с земляного полотна; 
– частота ДТП с опрокидыванием; 
- коэффициент, учитывающий изменение вероятности наезда на предмет в случае съезда автомобиля с земляного полотна; 
– коэффициенты, учитывающие крутизну откоса земляного полотна; 
– коэффициент, учитывающий влияние ширины обочины на величину потерь от ДТП; 
– коэффициент, учитывающий движение в стесненных условиях в зависимости от ширины обочины; 
и 
– индексы потерь народного хозяйства от ремонта ограждения соответственно после наезда легкового и грузового автомобилей; М – первый индекс условного количества движения; М' – второй индекс условного количества движения; 
- коэффициент, учитывающий расстояние, на котором установлены ограждения в условиях стеснённого движения.
а
б
в
Рисунок 5.2 – Изменение относительных суммарных приведенных затрат от крутизны внешнего откоса на кривой в плане (Р = 500) при N5 = 8337 авт./сут.: а – высота насыпи 1 м; б – 2 м; в – 4 м; 1– дорога на непродуктивных землях при низкой стоимости земляных работ;2 – дорога на лугах или выпасах при средней стоимости земляных работ; 3 – дорога на пашне при средней стоимости земляных работ
Рисунок 5.3 – Оптимальная величина заложения откоса насыпи в зависимости от интенсивности движения на пятилетнюю перспективу (N5) при проложении дороги по непродуктивным землям при низкой стоимости земляных работ: 1 – внешний откос при радиусе кривой в плане 500 м; 2 – то же, внутренний откос; 3– внешний откос при радиусе кривой в плане 1000 м; 4 – то же, внутренний откос; 5– то же, откос на спуск; 6 – откос на подъем при продольном уклоне 40 ‰; 7 – откос на прямом горизонтальном участке дороги
Если неравенство (5.1) выполняется на эксплуатационной дороге, установка ограждений эффективна, в противном случае – нет.
При сроке варианта установки ограждений или эксплуатации дороги по базисному варианту реже 20 лет необходимо учитывать размер возвратных сумм от демонтажа ограждений. Величина этих сумм добавляется в левую часть неравенства со знаком «-».
Сравнение и выбор того или иного мероприятия, предложенного в диссертации, осуществляют по экономическому критерию – минимуму приведённых затрат. Исключение составляет случай, когда необходимо решать вопрос о целесообразности установки ограждений или строительстве дороги с определенной крутизной откосов.
При этом в целом ряде случаев может оказаться, что дороги, проходящие в насыпях большей высоты (с ограждением на обочинах) менее травмоопасны, чем дорога с насыпью меньшей высоты и связаны с меньшими материальными потерями, чем дорога с насыпью меньшей высоты и экономически «выгодной» крутизной откосов. В этом случае следует пользоваться дополнительным критерием – величиной одинаковой травмоопасности участка дороги при возможном съезде автомобиля с земляного полотна без ограждений или наезда на ограждение.
Рисунок 5.4 – Оптимальная величина заложения откоса насыпи в зависимости от интенсивности движения на пятилетнюю перспективу (N5) при проложении дороги по пахотным угодьям при средней стоимости земляных работ: 1 – внешний откос при радиусе кривой в плане 500 м; 2 – то же, внутренний откос; 3 – внешний откос при радиусе кривой в плане 1000 м; 4 – то же, внутренний откос; 5 – то же, откос на спуск; 6 – откос на подъем при продольном уклоне 40 ‰; 7 – откос на прямом горизонтальном участке дороги
Выбор крутизны откосов насыпи рекомендуется выполнять, используя неравенство
. (5.2)
где 
- коэффициент, учитывающий расстояние, на котором установлены ограждения в условиях свободного движения; 
- частота наездов на ограждение с дифференциацией по группам автомобилей; 
- величина затрат на ремонт ограждений; 
- потери от одного отчётного автомобиля.
Разработка информационного обеспечения произведена в среде программирования DELPHI с использованием языка программирования Turbo Pascal. Объём исходного кода разработанных программ составляет порядка 456 Кб. В качестве инструментальной платформы использовался компьютер на базе процессора Intel Celeron M с тактовой частотой 1,3 ГГц, ОЗУ 512 Мб, HDD 40 Гб.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
На основе комплексного исследования процессов взаимодействия обустройства дороги и автомобилей и решения поставленных задач в диссертации получены следующие научные и практические результаты
1. Обоснованы необходимость решения комплекса взаимосвязанных многоэтапных транспортно-производственных задач и разработана методика определения эффективных условий для устройства откосов земляного полотна разной крутизны и для установки барьерных ограждений, обеспечивающих проблему безопасности дорожного движения.
2. Выявлены особенности математической модели и установлены аналитические закономерности изменения правого зазора безопасности от скорости движения различных марок автомобилей в любое время суток в разных дорожных условиях при наличии или отсутствии ограждений, установленных на различном расстоянии от края проезжей части.
3. Разработан алгоритм поиска и математическая модель прогнозирования числа ДТП при съезде автомобилей с земляного полотна или наезда на ограждения.
Показано, что рассматриваемая задача и её варианты содержат в себе транспортные и производственные потери.
4. Исследован класс оптимизирующих задач оценки относительной опасности при разъезде встречных автомобилей с учётом зазора безопасности, геометрических параметров дороги, дорожной обстановки, погодно-климатических факторов.
5. Выявлены особенности моделей и граничные условия эффективности устройства пологих откосов земляного полотна при различной крутизне или установки барьерных ограждений.
Проведены вычислительные эксперименты, которые подтверждают применимость разработанных алгоритмов и программ для задач с размерностью, требуемой на практике.
6. В работе даны практические рекомендации по использованию алгоритмов, программ при реализации мероприятий по улучшению безопасности дорожного движения на стадии проектных работ, так и при строительстве и эксплуатации лесовозных автомобильных дорог.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ
ОПУБЛИКОВАНО В РАБОТАХ:
В изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России
1. Курьянов, влияния проектируемых дорожных условий на эмиссию токсичных веществ [Текст] / , , // «Вопросы современной науки и практики. Университет им. » – №3(13)/2008. – Т.2. Серия Технические науки, Тамбов, 2008. – С. 180-184 (личное участие 20 %).
2. Кондрашова, проектирования лесовозных автомобильных дорог [Текст] / , , // Бюллетень транспортной информации (БТИ). Информационно-практический журнал. - №11 (161), ноябрь 2008. –С.36-38 (личное участие 30 %).
3. Тарарыков, движения автомобильных потоков в различных дорожных условиях [Текст] / , , // Бюллетень транспортной информации (БТИ). Информационно-практический журнал. - №3 (165), март 2009. – С.36-38 (личное участие 25 %).
В статьях, материалах конференций
1. Курьянов, показателей транспортно-эксплуатационных характеристик на сложных участках автомобильных дорог «Информационные технологии моделирования и управления» [Текст] / , , // «Научная книга». ВГТУ, ЛГТУ, БГУ. - Выпуск 2 (45), 2008. –
С. 110-113 (личное участие 25 %).
2. Кондрашова, движения транспортного потока для оценки транспортно-эксплуатационных качеств лесовозных автомобильных дорог / , , // «Информационные технологии моделирования и управления». Изд-во: «Научная книга». ВГТУ, ЛГТУ, БГУ. - Выпуск 2 (45), 2008. – С. 113-120 (личное участие 30 %).
3. Тарарыков, предпосылки оценки дорожных условий для обоснования требований к параметрам двухполосных дорог лесного комплекса [Текст] / ; ВГЛТА. – Воронеж, 2009. – 54 с. – Деп. в ВИНИТИ 22.12.2008, 2008 (личное участие 100 %).
В свидетельствах об официальной регистрации программ для ЭВМ
1. Скрыпников, оценки транспортно-эксплуатационного уровня автомобильных дорог в системе автоматизированного проектирования [Текст] / , , // Свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ № . Заявка № , зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 05.09.2008 (личное участие 25 %).
2. Курьянов, расчёта водоотвода при проектировании автомобильных дорог [Текст] / , , // Свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ № . Заявка № , зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 17.01.2008 (личное участие 25%).
3. Курьянов, расчёта загруженности автопоездов при транспортировке лесоматериалов [Текст] / , , // Свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ № . Заявка № , зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 25 января 2008 (личное участие 25%).
Просим принять участие в работе диссертационного совета Д 212.034.02 или выслать Ваш отзыв на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями по адресу , ГОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия», ученому секретарю.
, , 6-51
ОЦЕНКА ДОРОЖНЫХ УСЛОВИЙ ДЛЯ ОБОСНОВАНИЯ ТРЕБОВАНИЙ К УСТАНОВКЕ ОГРАЖДЕНИЙ И ВЫБОРУ ОТКОСОВ НАСЫПИ
ДВУХПОЛОСНЫХ ЛЕСОВОЗНЫХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
Автореферат диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Подписано к печати 17.03.09 Заказ № .
Объем - Усл п. л. 1. Тир. 100 экз.
Отпечатано в РА «Оптовик Черноземья»
3
