CC BY
14ARCHITECTURE
PLANNING REPAIR WORKS IN The LIGHT OF USER COSTS
Zhustareva E.
PhD, Associate Professor, department «Construction and maintenance of roads», MADI, Moscow
Bochkarev V.
PhD, Associate Professor, department «Construction and maintenance of roads», MADI, Moscow
Fotiadi A.
PhD, Associate Professor, department «Construction and maintenance of roads», MADI, Moscow ПЛАНИРОВАНИЕ РЕМОНТНЫХ РАБОТ С УЧЕТОМ ЗАТРАТ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ
Жустарёва Е.В.
канд. техн. наук, доцент, кафедра «Строительство и эксплуатация дорог», МАДИ, Москва
Бочкарев В.И.
канд. техн. наук, доцент, кафедра «Строительство и эксплуатация дорог», МАДИ, Москва
Фотиади А.А.
канд. техн. наук, доцент, кафедра «Строительство и эксплуатация дорог», МАДИ, Москва
Abstract
The paper examines foreign experience of planning repair works on highways in the light of user costs. Results of estimation how longitudinal smoothness of a highways covering influences the expenses of users are cited. Recommendations for the planning of repair works are given.
Аннотация
В статье рассмотрен зарубежный опыт планирования ремонтных работ на автомобильных дорогах с учетом затрат пользователей. Приведены результаты оценки влияния продольной ровности покрытия автомобильных дорог на затраты пользователей. Даны рекомендации по планированию ремонтных мероприятий.
Keywords: highway, longitudinal evenness, repair work, users costs, International Roughness Index (IRI)
Ключевые слова: автомобильная дорога, продольная ровность, ремонтные работы, затраты пользователей, международный показатель ровности IRI
В современных условиях одной из важнейших задач дорожной отрасли является рациональное расходование средств, выделяемых на развитие дорожно-транспортной инфраструктуры в Российской Федерации. При этом особое внимание следует уделять не только объектам нового строительства или реконструкции, но и правильному выделению участков дорожной сети, подлежащих ремонту.
В развитых и развивающихся странах применяются системы управления состоянием дорожных одежд для лучшего использования дорожных фондов. При разработке системы управления состоянием дорожных одежд за рубежом особое внимание уделено такому показателю, как затраты пользователей. В условиях динамичного развития дорожной отрасли, связанного со строительством платных автомобильных дорог в нашей стране, вопрос учета затрат пользователей становится все более актуальным.
Зарубежные исследования показали, что наиболее информационным показателем изменяющегося в процессе эксплуатации состояния автомобильных дорог является ровность покрытия, т.к. она оказывает существенное влияние практически на все параметры, входящие в понятие "затраты пользователей".
Начиная с 1968 года, когда Всемирный банк (World Bank) принял программу разработки системы управления качеством автомобильных дорог, был проведен ряд исследований состояния автомобильных дорог и влияющих факторов. В 1976 г. создана первая версия Дорожно-транспортной Инвестиционной Модели (Road Transport Investment Model - RTIM) и разработана Стандартная Модель Проектирования и Управления Дорогами (Highway Design and Maintenance Standards Model (HDM), которые затем постоянно совершенствовались [1, 2]. Основным критерием эффективного управления качеством автомобильных дорог согласно этим методикам является учет затрат пользователей.
На кафедре строительства и эксплуатации дорог МАДИ под руководством профессора Носова В.П. был проведен анализ зарубежных данных, согласно которым можно определить затраты пользователей в зависимости от интенсивности движения, состава транспортного потока и ровности дорожного покрытия. По результатам корреляционного анализа были установлены следующие
зависимости для вычисления значений затрат пользователей (рис. 1)1 [3, с. 33]:
где С - транспортные затраты пользователей, руб./авт. км; IRI - международный показатель ровности в продольном направлении (International Roughness Index), м/км.
Для оценки влияния ровности на затраты пользователей в долгосрочной перспективе был проведен аналитический эксперимент по прогнозированию состояния автомобильной дороги по ровности, оцениваемой международным показателем ровности IRI [4, с. 73].
Международный показатель ровности IRI вычисляли по упрощенной методике прогнозирования снижения ровности дорожной одежды, а именно
(1) (2)
(3)
(4)
(5)
(6) (7)
приближенным методом В. Петерсона и Б. Атто-Окино [5, с. 51]. Расчеты были выполнены для условий эксплуатации автомобильной дороги II категория с интенсивность движения 6000 тр.ед./сут и показателем ежегодного прироста интенсивности движения q=1,05, расположенной во II дорожно-климатической зоне и имеющей нежесткую дорожную одежду. Расчеты были выполнены для трех вариантов, учитывающих разную долю грузовых автомобилей в транспортном потоке: вариант 1 - 20%, вариант 2 - 50%, вариант 3 - 80%.
для легковых автомобилей
С = -0,00063 Ш3 + 0,02869 Ш 2 - 0,13222 Ш1 + 4,36929, для легких грузовых автомобилей
С = -0,00100 Ш 3 + 0,04344 Ш1 2 - 0,06660 Ш + 6,79929, для средних грузовых автомобилей
С = -0,00103 Ш 3 + 0,04657 Ш1 2 - 0,05022 Ш + 8,65286, для тяжелых грузовых автомобилей
С = -0,00090 Ш1 3 + 0,05139 Ш 2 + 0,03495-Ш + 12,81857, для сверхтяжелых грузовых автомобилей
С = -0,00201 Ш1 3 + 0,09697 Ш 2 - 0,06195 Ш1 + 20,71071, для местных автобусов
С = -0,00361 Ш1 3 + 0Д4335 Ш 2 - 0,33315ГО1 + 14,73857, для междугородних автобусов
С = -0,00781 Ш! 3 + 0,30018 Ш 2 - 1,15982 Ш1 + 24,98143,
1 в расчетах был учтен курс валют 1$ = 55 руб.
Рис. 1.
Зависимость затрат на транспортирование от продольной ровности проезжей части [3, 4, с. 73
Результаты прогнозирования значений международного показателя ровности ГЫ и соответствующих ему затрат пользователей приведены в таб-
лице [4, с. 77], также построены графики, характеризующие зависимость затрат пользователей от ровности с учетом состава транспортного потока (рис. 2).
Таблица
Срок службы, Тсл, годы Вариант 1 Вариант 2 Вариант 3
St, мм/м Затраты пользователей, руб./сут St, мм/м Затраты пользователей, руб./сут St, мм/м Затраты пользователей, руб./сут
1 2,35 383 701 2,43 616 702 2,49 792 906
3 3,19 387 270 3,48 628 678 3,76 815 842
6 4,7 400 681 5,39 666 551 6,45 905 195
9 6,7 454 184 7,91 743 024 10,74 1 130 964
12 9,49 490 241 11,29 879 554 17,84 1 312 175
15 13,59 556 368 15,9 1 062 529 29,73 1 601 142
Рис. 2. Зависимость затрат пользователей от международного показателя ровности 1Ш с учетом доли грузовых автомобилей в транспортном потоке: а - для грузовых автомобилей в потоке; цифры на кривых - затраты пользователей; горизонтальные линии - уровни предельно допустимых значений 1Ш (на этапе строительства для дорог II категории - 2,2 мм/м, на этапе эксплуатации для дорог групп А -5,16 мм/м, согласно зарубежной оценке "неудовлетворительно " - более 4,5 мм/м)
35
й 30
25
20
30
S
н и
о =
я о Л Л
S
н се м се X о а
« 15
3 =
«
о а
се =
«
Ш при а = 50%
предельно допустимое значение Ш! при строительстве АД предельнодопустимое значение Ш1 при эксплуатации АД предельнодопустимое значение Ш1 согласно зарубежной практике Ш при а = 20% Ш!при а
10
I
1601142
Годы службы
12
15
5
0
0
1
3
6
9
Установлено, что отсутствие своевременных ремонтных работ по восстановлению продольной ровности, характеризуемое снижением фактических значений ниже допустимых, приводит к существенному увеличению затрат пользователей:
- на 43% при доле грузовых автомобилей в потоке а= 20%;
- на 67% при доле грузовых автомобилей в потоке а= 50%;
- на 90% при доле грузовых автомобилей в потоке а= 80%.
При этом увеличение доли грузовых автомобилей с 20 до 50% способствует увеличению затрат пользователей в 2 раза, а увеличение доли грузовых автомобилей с 20 до 80% - в 2,5 раза.
При планировании ремонтных работ на отдельных участках автомобильных дорог выбирать стратегию работ следует на основе сопоставления планируемых затрат на ремонтные работы и ожидаемых расходов пользователей согласно методике ОДМ 218.9.003-2015.
В случае недостаточного финансирования возможно снижение затрат пользователей за счет предотвращения интенсивного ухудшения ровности дорожного покрытия, которого можно достичь путем ограничения движения грузовых автомобилей.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. HDM-4 Road User Effects: http://sitere-sources.worldbank.org/
INTROADSHIGHWAYS/Resources/338993-1115667319236/1095944-1229373148786/08HDM-4RoadUserEffects2008-10-22.pdf
2. HDM-4 Road User Costs Model Version 2.00, 2010: http://sitere-sources.woldbank.org/INTTRANSPORT/Resources/3 36291-1265223994598/6762563-1269354057073/Road_User_Costs_Model_ 20100218.pdf
3. ОДМ 218.9.003-2015. Методические рекомендации по применению системы управления состоянием дорожных одежд в пилотной зоне автомобильной автодороги М6 "Каспий" (для опытного применения) [Текст]. - Введ. впервые - М: Росав-тодор, 2015 - 51 с.
4. Невинная М.М. Влияние ровности покрытия автомобильных дорог на затраты пользователей: сб. науч. тр. / Актуальные решения при проектировании, строительстве автомобильных дорог, наземных сооружений аэропортов, мостов и транспортных тоннелей. / М.М. Невинная, Е.В. Жуста-рёва, В.И. Бочкарев - М.: МАДИ, 2015. - С. 70-78.
5. Кейрос, Цезар Технико-экономические проблемы ремонта и содержания автомобильных дорог / Цезар Кейрос; Пер. и ред. В.Ф. Бабкова; Инт экон. развития Всемир. банка, Моск. гос. авто-моб.-дор. ин-т (Техн. ун-т). - М., 1995. - 57 с. : ил.; 29 см.
