CC BY
40
УДК 630*383.001.2
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ПЛАНИРОВАНИЕ ОБУСТРОЙСТВА ЛЕСОВОЗНЫХ
АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ А.В. Скрыпников, Р.Н. Котляров, П.И. Морозов
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 (А,) 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 (Эз) водителя складываются из затрат энергии в связи с физическими усилиями и эмоциональным напряжением (Эн). При этом в различной
дорожной обстановке энергозатраты могут быть больше от физических усилий, чем от Эн 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 Эн водителя наиболее значительным по величине энергозатрат оказывается влияние эмоциональ-
ного 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 (Эн)
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 Эн 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 осуществ-
ляется 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
Определение энергозатрат водителя при
следующие зависимости.
Число обгонов, которые совершает автомобиль за время проезда 1 км дороги N2 ■ ^
= пР 0 _ 1 3600 , (1)
0 V-3600
где Ыпр, - соответственно интенсивности прямого и встречного направления;
V - скорость движения, км/ч; V0 - скорость свободного движения; ^ - минимальный интервал между автомобилями в рассматриваемом потоке, ^0=2,5-3,0 сек.; 0О - 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 Ы=Ыпр=Ыпов) равно:
2 N
пг
(2)
р V
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 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 обо-
чин. 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 Эз 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 р=0,45 кг, переключение передачи - Г=0,4 кг.
Энергозатраты водителя, связанные с управлением автомобилем при движении по кривой участка трассы дороги, определяются кривизной трассы д, радиусом кривой и скоростью движения.
К
где К и Ь - соответственно, длина криволинейного и прямого участка трассы (из расчета на 1 км).
На основании расчетов Эз от отдельных стимулов строится суммарная эпюра
Э3.
Библиографический список
1. Указания по архитектурно-ландшафтному проектированию и благоустройству автомобильных дорог Молдавской ССР, ВСН 4-74, Кишинев, 1974.
2. Орнатский Н.П. Проектирование благоустройства автомобильных дорог: учеб. пособие / М.: «Высшая школа», 1974.
3. Учет психофизиологии водителей при проектировании автомобильных дорог: учеб. пособие / И. В. Бегма и др. М.: «Транспорт», 1976 г.
4. Булатов А.И., Крулев Г.И. Предупреждение дорожно-транспортных происшествий: учеб. пособие / М.: Автотрансиз-дат, 1961.
Я =
Ь
(3)
