Long-term forecasting of truck width Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

УДК 656.13.027+519.216.3+629.058

ДОВГОСТРОКОВЕ ПРОГНОЗУВАННЯ ШИРИНИ ВАНТАЖНИХ АВТОМОБ1Л1В

1.В. Мус1енко, доцент, к.т.н., ХНАДУ

Анотаця. Доводиться доцыьшсть використання довгострокового прогнозування вих1дних параметр1в при проектуванш автомобыьних дор1г. Показуеться конкретний прогноз ширини двохосьових вантажних автомобмв. Наведено рекомендаци щодо впровадження результат1в прогнозування в конкретм розрахунки.

Ключовi слова: ширина прогзног частини, тренд, довгострокове прогнозування, конструктивна ширина вантажних автомобтв.

Вступ

Сучасш технологи виробництва

передбачають виконання виробником певних зобов'язань перед замовником. Зокрема, сучасний виробник дае часовГ гаранти на безвщмовне функщонування свого товару. Це торкаеться i бущвельниюв автомобiльних Дорiг.

Проектування автомобшьно! дороги - процес створення проекту середовища перемiщення в просторi водiя (пасажирiв, вантажiв) в автомобш. Автомобiльна дорога проектуеться на довгострокову перспективу. Вщповщно до останнiх укра!нських норм розрахунковий перiод експлуатацп дороги складае 20 рокiв, мiнiмальний перспективний перюд роботи капiтального жорсткого дорожнього одягу складае 25 рокiв, мшмальний перспективний перiод роботи автодорожнiх тунелiв складае 30 рокiв [1]. Проте основш технiчнi нормативи на проектування автомобшьних дорiг розрахованi на техшчш характеристики сучасного транспортного потоку. Через 20, 25 або 30 роюв буде шший склад транспортного потоку, iншi конструктивнi швидкостi автомобiлiв, iншi осьовi навантаження, iншi габарити транспортних засобiв. Разом з тим прогностика ставить своею метою в мiру розроблено! методологи вирiшувати задачi прогнозування навт на такий тривалий термш.

Серед технiчних характеристик

транспортного потоку актуальним залишаеться питання довгострокового прогнозування ширини автомобшв для визначення ширини проЛзно! частини з метою покращення якосп проектування поперечних профiлiв автомобiльних дорт

Анал1з сучасного пщходу щодо визначення ширини проТзноТ частини

Для найпоширешшого випадку -двохсмугових дорiг 1У-П категорiй -розглядають рух автомобiлiв по зустрiчнiй смузi (рис. 1) [2-3].

а »х а

ЧН'

Рис. 1. Розрахункова схема руху по двохсмуговiй дорозi

Визначають ширину смуги руху а + k

Ь2 =

2

-+ * + У, м

(1)

у

У

d

ь

де а — ширина кузова автомобшя, м; k — ширина коли автомобш, м; х— зазор безпеки мiж кузовом автомобiля i вюсю дороги

х = 0,01 Чу,

м

(2)

де у — розрахункова швидкiсть руху розрахункового автомобiля; у — зазор безпеки мiж колесом i кромкою про!зно! частини

у = V0,1 + 0,0075 Чу , м. Визначають ширину про!зно! частини

(3)

Ъ = 2ЧЬ2, м. (4)

На пiдставi розгляду ще! схеми i наведених розрахункiв робиться висновок щодо ширини земляного полотна

В = Ъ + 2 Ч^,

м

(5)

де d - ширина узбiччя. У цiй методицi е ряд недолшв:

1) у розрахунку використовуються технiчнi характеристики реальних автомобшв, якi експлуатуються на автомобiльних дорогах в кращому разi у момент проектування автомобшьно! дороги, i яю будуть застарiлими вже у момент здачi дороги в експлуатацiю, не говорячи вже про 30^чну перспективу;

2) у розрахунках використовуються габарити по шириш автомобiлiв без урахування дзеркал, а це ще плюс 20 - 40 см;

3) величина зазорiв безпеки е функщею вщ швидкостi, але швидкостi також тут не прогнозуються на перспективу, i до того ж на безпеку руху впливае не тшьки швидюсть.

Мета i постановка задачi

Метою статп е спроба усунути перших два недолши наведено! методики визначення ширини про!зно! частини.

Для поставлено! мети потрiбно вирiшити такi задача

1) дослiдити iсторiю розвитку показника ширини автомобшв;

2) на базi аналiзу iсторi! розвитку показника ширини автомобшв iз застосуванням сучасних методiв розробити довгостроковий прогноз ширини автомобшв;

3) впровадити результати прогнозування в конкретш розрахунки ширини про!зно! частини.

Довгострокове прогнозування ширини вантажних автомобшв

Для аналiзу динамiки змiни ширини автомобшя використовувалися даш про серiйнi вантажш автомобiлi за перiод з 1904 по 2003 роки [4]. Кожна марка автомоб^ за допомогою числових значень ширини представлялася горизонтальними вiдрiзками, що проходять уздовж шкали часу на рiвнi вщповщного значення. Початок вiдрiзка спiвпадав з роком впровадження автомоб^ у виробництво, кiнець - з роком припинення виробництва плюс 6 рокiв експлуатаци. У кожному перетинi часу будувалися гiстограми розподiлу дослiджуваних характеристик, обчислювалися !х

математичнi очiкування i

середньоквадратичш вiдхилення. Тимчасовi ряди будувалися за математичними очiкуваннями даних характеристик за кожний рш. Динамiка змши ширини вантажних автомобiлiв представлена на рис. 2.

2,9 2,7 2,5

;2,3

§2,1 31,9 1,7

, о

,, а

.....'

1930 1950

1970 Роки

1990 2010

Рис. 2. Динамша змши математичного очшування конструктивно! ширини вантажних автомобiлiв

Довгострокове прогнозування ширини автомобшв доцшьно виконувати за розробленими сучасними методиками та за допомогою комп'ютерних програм з розбивкою тренду на перюди замкнених та розiмкнутих сташв [5] (рис. 3). Межi

довiрчого коридору у розрахунках встановлювалися за формулою Четиркша С.М. [6]. Верхня межа довiрчого коридору може розглядатися як оптимютичний прогноз ширини, а нижня - як песимiстичний прогноз.

2,65 2,6

Ǥ22,55 -

Ш | Ш

¡¡1 2,5

а« ° ь □ 2 2 45

щ

2,4

з Э

2,35

2000 2010 2020 2030 2040 Роки

Рис. 3. Довгостроковий прогноз конструктивно! ширини вантажних автомобшв

Впровадження результа^в прогнозування конструктивно'1 ширини при проектуванш ширини проТзноТ частини

Ширину про!зно1 частини зпдно з вищенаведеними розрахунками варто призначати за наступною методикою:

1) визначаеться зазор безпеки х мiж кузовом автомоб^ i вiссю дороги за формулою (2);

2) визначаеться зазор безпеки мiж кузовом автомоб^ i кромкою про1'зно1 частини за формулою (3);

3) визначаеться ширина смуги руху (рис. 4)

Ь2 = Вст + х + у, м (6)

де Вст — прогнозована конструктивна ширина автомоб^ (у цю цифру входить ширина дзеркала, тому що ця поправка була внесена при формуванш юторичного тренду, рис. 3), м;

Рис. 4. Розрахункова схема руху по двохсмуговш дорозi з урахуванням прогнозування

4) визначаеться ширина пролзно! частини за формулою (4);

5) визначаеться ширина земляного полотна за формулою (5).

Висновки

Зроблено аналiз сучасного пiдходу щодо визначення ширини пролзно! частини, розглянуто недолiки цього тдходу, наведено висновки щодо його вдосконалення.

На базi аналiзу юторп розвитку показника ширини автомобшв з застосуванням сучасних методiв розроблено

довгостроковий прогноз ширини

автомобшв.

Запропоновано методику призначення ширини про1зно1 частини з урахуванням результата прогнозування конструктивно! ширини.

Лггература

1. ДБН В.2.3-4-2000. Автомобiльнi дороги. -

К.: Держ. ком. буд., архгт. та житл. полiт. Укр., 2000. - 115 с.

2. Гаврилов Э.В., Гридчин А.М., Ряпу-

хин В.Н. Системное проектирование автомобильных дорог. Ч. I.: Учеб.пособие. - Москва-Белгород: Изд-во АСВ, 1998. - 138 с.

3. Пуркин В.И. Основы автоматизированного

проектирования автомобильных дорог. -М.: МАДИ (ТУ), 2000. - 141 с.

4. Краткий автомобильный справочник / По-

низовкин А.Н., Власко Ю.М., Ляли

ков МБ. и др. - М.: АО

«ТРАНСКОНСАЛТИНГ», НИИАТ, 1994. - 779 с.

меж1 ¡н дов1рчс тервапу )ГО __/ —

у У

■ / / ~'

V

5. Мусиенко И.В. Долгосрочное прогнозиро-

вание расчётных нагрузок на автомобильных дорогах: Дис... канд. техн. наук: 05.22.01. - К., 2004. - 173 с.

6. Четыркин Е.М. Статистические методы

прогнозирования. - М.: Статистика, 1975. - 153 с.

Рецензент: В.К. Жданюк, професор, д.т.н., ХНАДУ.

Стаття надшшла до редакци 12 червня 2007 р.