CC BY
51
Интернет-журнал «Науковедение» ISSN 2223-5167 http ://naukovedenie.ru/ Том 7, №3 (2015) http ://naukovedenie. ru/index.php?p=vol7-3 URL статьи: http://naukovedenie.ru/PDF/74TVN315.pdf DOI: 10.15862/74TVN315 (http://dx.doi.org/10.15862/74TVN315)
УДК 625. 7/.8
Кадыров Жаннат Нургалиевич
Учреждение «Казахская автомобильно-дорожная академия им. Л.Б. Гончарова»
Казахстан, Алматы Профессор Доктор технических наук E-mail: [email protected]
Кочетков Андрей Викторович
ФГБОУ ВПО «Пермский национальный исследовательский политехнический университет»
Россия, г. Пермь1 Профессор Доктор технических наук E-mail: [email protected]
Шашков Игорь Геннадиевич
Военный учебно-научный центр военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина»
Россия, г. Воронеж Преподаватель Кандидат технических наук E-mail: [email protected]
Ермолаева Вероника Викторовна
ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.»
Россия, Саратов Доцент
Кандидат технических наук доцент
E-mail: [email protected]
1 410022, г. Саратов, ул. Азина, д. 38 «В», кв. 4
Чванов Андрей Владимирович
ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.»
Россия, Саратов Инженер
Кандидат технических наук E-mail: [email protected]
Карпеев Сергей Владимирович
ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.»
Россия, Саратов Инженер
Кандидат технических наук E-mail: [email protected]
Способ управления скоростью движения автомобильного транспортного потока с помощью искусственных
неровностей
Аннотация. Изобретение относится к техническим средствам организации дорожного движения на автодорогах, а именно, к искусственным неровностям, и предназначено, на основе рассмотрения взаимодействия колёс определённой группы движущихся в потоке транспортных средств с смонтированными на дороге искусственными неровностями, принудительного ограничения скорости движения с помощью дорожных знаков «Ограничение максимальной скорости» с указанными на них, найденных расчетным путём и округленных до ближайшего наименьшего кратного 10, значениями скоростей движения транспортных средств в потоке.
Технический результат при использовании предлагаемого способа заключается в расчёте, с учетом известных медико-биологических и биофизических норм предельно допустимых значений приведённой силы удара на пассажира и водителя транспортного средства (из-за столкновения колеса с искусственной неровностью) допустимой скорости движения движущегося в потоке транспортного средства и управления скоростью движения автомобильного транспортного потока с помощью искусственных неровностей и установленных перед ними дорожных знаков «ограничение максимальной скорости», с указанными на знаках значениями скоростей движения для каждой группы транспортных средств.
Ключевые слова: безопасность движения; ограничение скоростного режима; искусственная неровность; удар; квадрат скорости; транспортный поток.
Ссылка для цитирования этой статьи:
Кадыров Ж.Н., Кочетков А.В., Шашков И.Г., Ермолаева В.В., Чванов А.В., Карпеев С.В. Способ управления скоростью движения автомобильного транспортного потока с помощью искусственных неровностей // Интернет-журнал «НАУКОВЕДЕНИЕ» Том 7, №3 (2015) http://naukovedenie.ru/PDF/74TVN315.pdf (доступ свободный). Загл. с экрана. Яз. рус., англ. DOI: 10.15862/74TVN315
Введение
Изобретение относится к техническим средствам организации дорожного движения на автодорогах, а именно, к искусственным неровностям, и предназначено, на основе рассмотрения взаимодействия колёс определённой группы движущихся в потоке транспортных средств с смонтированными на дороге искусственными неровностями, принудительного ограничения скорости движения с помощью дорожных знаков «Ограничение максимальной скорости» с указанными на них, найденных расчетным путём и округленных до ближайшего наименьшего кратного 10, значениями скоростей движения транспортных средств в потоке [1-6].
Под искусственной неровностью понимается специально устроенное возвышение на проезжей части для принудительного снижения скорости движения, расположенное перпендикулярно к оси дороги.
Известны способы управления скоростью движения автотранспортных средств в потоке, обеспечивающие безопасность движения, например, [2-6].
В известных способах предполагается лишь создание дополнительных, ограничивающих скорость движения автотранспортных средств, искусственных неровностей. При этом нет обоснования допустимым значениям скоростей движения данных автотранспортных средств.
Методы решения
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ управления скоростью движения автомобильного транспортного потока с помощью искусственных неровностей по ГОСТ Р 52605-2006, Группа Д28, Национальный стандарт Российской Федерации Технические средства организации дорожного движения Искусственные неровности. Общие технические требования. Правила применения, дата введение 2008-01-1. Данный способ принят за прототип к предлагаемому.
В соответствии с известным способом выбирают геометрические размеры искусственной неровности и осуществляют её монтаж на автомобильной дороге.
Известный способ имеет недостатки. Так, при выборе геометрических размеров искусственной неровности не учитываются допустимые медико-биологическими и биофизическими нормами предельно допустимые значения приведённой силы удара на пассажира и водителя транспортного средства. Как известно, переход от горизонтального участка к криволинейному (искусственной неровности волнообразного типа) совершается резко. При встрече колеса с препятствием и вступлением на дорожное покрытие, когда оно покидает препятствие, имеют место два удара. Нами установлено, что величина удара пропорциональна квадрату скорости и зависит от соотношения между суммой радиусов кривизны и высотой препятствия. Это позволяет, задавшись предельно допустимым значением приведённой силы удара на пассажира и водителя транспортного средства, вычислить допустимую при этом скорость движения транспортного средства. То есть, в отличии от известного способа, при котором никак не обосновывался выбор значения скорости движения транспортного средства при движении его в потоке и ограничении движения при наезде на искусственную неровность, в предлагаемом нами способе рассчитывается допустимая скорость движения транспортного средства, выбирается ближайшее меньшее, краткое 10 значение и перед искусственной неровностью устанавливаются дорожные знаки, ограничивающие скорость движения.
Технический результат при использовании предлагаемого способа заключается в расчёте, с учетом известных медико-биологических и биофизических норм предельно допустимых значений приведённой силы удара на пассажира и водителя транспортного средства (из-за столкновения колеса с искусственной неровностью) допустимой скорости движения движущегося в потоке транспортного средства и управления скоростью движения автомобильного транспортного потока с помощью искусственных неровностей и установленных перед ними дорожных знаков «ограничение максимальной скорости», с указанными на знаках значениями скоростей движения для каждой группы транспортных средств.
Указанный технический результат достигается тем, что, в способе управление скоростью движения автомобильного транспортного потока с помощью искусственных неровностей, при котором выбирают геометрические размеры искусственной неровности и осуществляют её монтаж на автомобильной дороге определяют структуру и состав движущегося транспортного потока, для каждой группы транспортных средств выбирают в соответствии с медико-биологическими и биофизическими нормами предельно допустимое значение приведённой силы удара на пассажира и водителя.
Скорость движения V для каждой группы движущихся в потоке транспортных средств определяют из формулы:
(1)
где h - предельно допустимое значение приведённой силы удара на пассажира и водителя транспортного средства, а и г - соответственно, высота и радиус волнообразной искусственной неровности, R - приведённый радиус колеса транспортного средства определённой группы, выбирают ближайшее меньшее краткое 10-ти предельно допустимое значение скорости движения транспортного средства определённой группы в транспортном потоке и устанавливают перед искусственной неровностью для каждой группы транспортных средств дорожный знак «Ограничение максимальной скорости» с выбранным значением предельно допустимой скорости движения.
Способ поясняется иллюстрацией, где на рис. 1 изображено взаимодействие колеса транспортного средства с искусственной неровностью волнообразного типа [6].
Рис. 1. Взаимодействие колеса транспортного средства с искусственной неровностью
волнообразного типа [6]
Обсуждение результатов
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается совокупностью дополнительных действий, а именно, определением структуры и состава движущегося транспортного потока, выбора для каждой группы транспортных средств предельно допустимых значений приведённой силы удара на пассажира и водителя транспортного средства, вычислении предельно допустимой скорости движения транспортных средств, выборе ближайшего меньшего краткого 10-ти значения скорости установке перед искусственной неровностью дорожного знака с ограничением максимальной скорости.
Заявляемый способ соответствует критерию изобретения «новизна». Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной и смежных областях техники не позволило выявить в них признаки, отличающее заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «существенные отличия».
В соответствии с предлагаемым способом выбирают геометрические размеры (например, радиус г, рис. 1) искусственной неровности и осуществляют ее монтаж на автомобильной дороге (выдерживая высоту а, рис. 1 волнообразной искусственной неровности).
Искусственную неровность устраивают на дорогах с асфальтобетонным и цементобетонным покрытиями на участках с искусственным освещением, при этом искусственные неровности устраивают на основе анализа причин аварийности на конкретных участках дорог с учетом состава и интенсивности движения и дорожных условий.
При этом длина искусственной неровности не менее ширины проезжей части, а на участие для ее устройства обеспечивают водоотвод с проезжей части дороги. Для обеспечения видимости в тёмное время суток на поверхность искусственной неровности наносят световозвращающие элементы, ориентированные по направлению движения транспортных средств.
Световозвращающие элементы выполняют из полимерных лент в соответствии с ГОСТ Р 51256. Техническое состояние искусственной неровности контролируют визуально.
По известным справочным данным выбирают предельно допустимое значение приведённой силы удара на пассажира и водителя транспортного средства. Эти значения выбираются исходя из медико-биологических и биофизических критериев.
Причём для каждой группы транспортных средств (например, грузовых, легковых, автобусных и др. групп) эти значения имеют различную величину. Для каждой группы транспортных средств вычисляется R - приведённый радиус колеса транспортного средства.
Известно, что с увеличением радиуса колёс уменьшается сила удара колеса об искусственную неровность.
По зависимости (1) задавшись данными ^ - из справочных данных, R, г и а - по фактически или априори полученным по техническим паспортам данным), вычисляют скорость V движения транспортных средств в потоке для каждой группы транспортных средств.
Вычисленное значение скорости V приводят к ближайшему меньшему, краткому 10-ти значению и наносят данное значение скорости на дорожный знак. Данную процедуру проводят для каждой группы транспортных средств.
Устанавливают дорожный знак «Ограничение максимальной скорости» перед искусственной неровностью. Данный знак может устанавливаться совместно с предупреждающим знаком «Искусственная неровность».
Предлагаемый способ позволяет выделить внутри движущегося транспортного потока различные группы транспортных средств - например, легковые, грузовые, автобусные и др. и в зависимости от выбранных геометрических размеров смонтированной на автомобильной дороге искусственной неровности, вычислить допустимую скорость движения для каждой группы транспортных средств.
При этом, учитываются допустимые нагрузки, а именно, допустимые значения приведенной силы удара на пассажира и водителя транспортного средства, не допускаются превышения этих нагрузок.
Выводы
Применение способа позволит управлять скоростью движения автомобильного транспортного потока с дифференцированными требованиями по ограничению скорости для каждой группы транспортных средств, что позволит повысить безопасность движения на автодорогах, предотвратит отрицательные воздействия от удара об искусственную неровность на участников движения - пассажира и водителя транспортного средства.
ЛИТЕРАТУРА
1. Способ управления скоростью движения автомобильного транспортного потока с помощью искусственных неровностей. Кадыров Ж.Н., Кочетков А.В. / Патент Республики Казахстан №29545. Номер бюлл. №2, 16.02.2015.
2. Бабков В.Ф. Принудительное ограничение скорости движения в населённых пунктах // Проектирование автомобильных дорог и безопасность движения. Сб. науч. трудов МАДИ. - М., 1993. С. 97-114.
3. Временные нормы и правила на устройство искусственных дорожных неровностей. ВНИП 01 - 2000 г.
4. Кузнецов В.Н. Обеспечение безопасности движения на участках автомобильных дорог в пределах населённых пунктов сельского типа: Дис. канд. техн. наук. -М., 1987. - С. 193.
5. Рекомендации по благоустройству и оборудовано автомобильных дорог Казахской ССР для обеспечения безопасности движения. - Алма-Ата: изд-во Минавтодора Казахской ССР, 1997. - С. 149.
6. Рабинович И.М. Действие пехоты, кавалерии и артиллерии на мосты / Действие нагрузки на мосты под обыкновенную дорогу. Ин-т инженерных исследований. Вып. № 1/91. - М.: СССР-ТРАНСПЕЧАТЬ-НК ПС, №23. 1929. С. 8-34.
Рецензент: Кокодеева Наталия Евсегнеевна, доктор технических наук, профессор, ФГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.».
Kadyrov Zhannat Nurgalievich
Kazakh automobile and road academy Kazakhstan, Almaty E-mail: [email protected]
Kochetkov Andrey Viktorovich
Perm national research polytechnical university
Russia, Perm E-mail: [email protected]
Shashkov Igor' Gennadievich
Military and air academy of a name of professor N.E. Zhukovskogo and Yu.A. Gagarin
Russia, Voroneg E-mail: [email protected]
Ermolaeva Veronika Viktorovna
Saratov state technical university of a name of Gagarin Yu.A.
Russia, Saratov E-mail: [email protected]
Chvanov Andrey Vladimirovich
Saratov state technical university of a name of Gagarin Yu.A.
Russia, Saratov E-mail: [email protected]
Karpeev Sergey Vladimirovich
Saratov state technical university of a name of Gagarin Yu.A.
Russia, Saratov E-mail: [email protected]
Way of a speed control of car traffic transport stream
by means of humps
Abstract. The invention belongs to technical means of the organization of traffic on highways, namely, to humps, and is intended, on the basis of consideration of interaction of wheels of a certain group of the vehicles moving in a stream with the humps mounted on the road, compulsory restriction of speed of the movement by means of road signs "Restriction of the maximum speed" with specified them found in the settlement way and rounded to the next the smallest multiple 10, values of speeds of the movement of vehicles in a stream.
The technical result when using of the offered way consists in calculation, taking into account known medicobiological and biophysical standards of maximum permissible values of the specified blow force on the passenger and the driver of the vehicle (because of collision of a wheel with a hump) the admissible speed of the movement of the vehicle moving in a stream and a speed control of the movement of an automobile transport stream by means of humps and road signs established before them "restriction of the maximum speed", with the values of speeds of the movement specified on signs for each group of vehicles.
Keywords: traffic safety; restriction of the high-speed mode; hump; blow; speed square; transport stream.
REFERENCES
1. Sposob upravleniya skorost'yu dvizheniya avtomobil'nogo transportnogo potoka s pomoshch'yu iskusstvennykh nerovnostey. Kadyrov Zh.N., Kochetkov A.V. / Patent Respubliki Kazakhstan №29545. Nomer byull. №2, 16.02.2015.
2. Babkov V.F. Prinuditel'noe ogranichenie skorosti dvizheniya v naselennykh punktakh // Proektirovanie avtomobil'nykh dorog i bezopasnost' dvizheniya. Sb. nauch. trudov MADI. - M., 1993. C. 97-114.
3. Vremennye normy i pravila na ustroystvo iskusstvennykh dorozhnykh nerovnostey. VNIP 01 - 2000 g.
4. Kuznetsov V.N. Obespechenie bezopasnosti dvizheniya na uchastkakh avtomobil'nykh dorog v predelakh naselennykh punktov sel'skogo tipa: Dis. kand. tekhn. nauk. - M., 1987. - C. 193.
5. Rekomendatsii po blagoustroystvu i oborudovano avtomobil'nykh dorog Kazakhskoy SSR dlya obespecheniya bezopasnosti dvizheniya. - Alma-Ata: izd-vo Minavtodora Kazakhskoy SSR, 1997. - C. 149.
6. Rabinovich I.M. Deystvie pekhoty, kavalerii i artillerii na mosty / Deystvie nagruzki na mosty pod obyknovennuyu dorogu. In-t inzhenernykh issledovaniy. Vyp. № 1/91. -M.: SSSR-TRANSPEChAT''-NK PS, №23. 1929. S. 8-34.
