CC BY
31
Проектирование и строительство дорог и мостов
DOI: http://www.dx.doi.org/10.24866/2227-6858/2020-2-16 УДК 339.137
Е.В. Кривко
КРИВКО ЕЛЕНА ВАЛЕРЬЕВНА - старший преподаватель кафедры «Автомобильные дороги», SPIN: 9159-2049, e-mail: [email protected] Тихоокеанский государственный университет Хабаровск, Россия
Технико-экономическая оценка проектируемых геометрических элементов автомобильной дороги
Аннотация: Степень эффективности принятых решений в дорожном проекте во многом определяется качеством проведения технико-экономической оценки, как при проектировании новых автомобильных дорог, так и при реконструкции существующих сооружений, которая обязательно требует изменение параметров геометрических элементов дороги.
Один из главных проектных нормативов, обеспечивающих безопасность, - видимость на дороге, которая постоянно меняется вследствие кривизны в плане и профиле. Из-за недостаточной видимости на дороге автотранспортным средствам приходится резко снижать скорость движения на кривых и на прилегающих к ним прямых участках. Отсутствие четкости движения приводит к повышению аварийности на таких участках. Основным способом улучшения движения по кривым малого радиуса является перестройка кривых с увеличением их радиусов. При реконструкции кривых с увеличением радиуса поворота количество ДТП сокращается в зависимости от величины параметра - от 18 до 80%, а видимость на кривых повышается на 30%. Как вариант решения проблемы по назначению геометрических элементов в дорожных проектах в статье приведен алгоритм выбора оптимального варианта одного из основных параметров, назначаемых при реконструкции автомобильной дороги, - радиуса кривой в плане. Принципиальной основой разработанного алгоритма является сопоставление общественных затрат за период сравнения вариантов с учетом их разновременности по отношению к году начала эксплуатации запроектированного участка автомобильной дороги. В состав общественных затрат каждого рассматриваемого варианта параметра помимо строительных и дорожно-эксплуатационных затрат включены затраты пользователей дорог -транспортно-эксплуатационные затраты и социально-экономические потери. Ключевые слова: эффективность, геометрический элемент, автомобильная дорога, капитальные вложения, дорожно-эксплуатационные расходы, транспортно-эксплуатационные затраты, социально-экономические потери, дисконтированные затраты.
Введение
При решении задач приведения дорожной сети страны в соответствие с нормативными требованиями значимая роль отводится проектным организациям, производственная деятельность которых в настоящее время неразрывно связана с экономическим состоянием
© Кривко Е.В., 2020
О статье: поступила: 14.10.2019; финансирование: Тихоокеанский государственный университет, Хабаровск.
страны. Эффективное использование капиталовложений в дорожно-строительном комплексе положительно отражается на экономике производства в целом.
Строительство новых автомобильных дорог, как и реконструкция существующих дорог, требует значительных капиталовложений. Судьба будущего объекта дорожной сети определяется уже на стадии проектирования, когда принимается решение о ходе строительства, размещения будущего объекта капитального строительства, устанавливаются его технологические, конструктивные и объемно-планировочные решения, степень использования трудовых и материально-технических ресурсов, и, в конечном итоге, - эффективность капитальных вложений.
Видимость и пространственную плавность автомобильной дороги должны обеспечивать параметры, определяющие транспортно-эксплуатационное состояние дороги - геометрические элементы. От того, как верно запроектированы такие характеристики дороги, зависит и величина использованных финансовых ресурсов, и получаемые экономические и социальные эффекты от реализации проекта.
Геометрические элементы автомобильных дорог, такие как ширина полосы движения, а также укрепленной и грунтовой частей обочины, наименьшая ширина центральной разделительной полосы и некоторые другие параметры, должны соответствовать нормам категории дороги согласно требованиям межгосударственных стандартов [3, 12]. При определенных условиях местности или иных объективных обстоятельствах допускается снижение требований к нормам проектирования отдельных элементов плана и продольного профиля автомобильной дороги (участка дороги), исходя из расчетной скорости движения.
При реконструкции автомобильных дорог кривые малых радиусов в плане необходимо перестраивать. Из-за недостаточной видимости на дороге автотранспортным средствам приходится резко снижать скорость движения на кривых и на прилегающих к ним прямых участках. Отсутствие четкости движения приводит к повышению аварийности на таких участках [11]. Основным способом улучшения движения по кривым малого радиуса является перестройка кривых с увеличением их радиусов. При этом, несомненно, радиус кривой в плане оказывает влияние на протяженность дороги, объемы работ, стоимость строительства. Выбор оптимального значения радиуса кривой в плане в числе других задач проектирования является очень важным. Стремление сократить количество рассматриваемых проектных решений и вместе с этим обоснованно рекомендовать к реализации лучший вариант обусловливает необходимость разработки алгоритма выбора оптимального варианта.
Для того чтобы выбрать наиболее оптимальное решение, отвечающее всем современным требованиям, проектировщик должен рассмотреть несколько вариантов проектной реализации. Обоснованное оптимальное решение по таким геометрическим элементам, как радиусы кривых и длина прямой в плане, снижение продольных уклонов, расстояние видимости, количество полос движения, пропускная способность полосы движения, поперечные уклоны, виражи, уширение проезжей части на кривых, выбирают на основе технико-экономического сравнения вариантов. Сравнение вариантов необходимо выполнять с учетом единства показателей; периодов времени, за которые производится сравнение; методики исчисления показателей.
Несмотря на значительную роль проектирования в обеспечении качества, надежности и долговечности линейных сооружений, в настоящее время в России проблеме выбора наиболее эффективных проектных решений уделяется недостаточное внимание. В проектах эффективность капитальных вложений определяется в основном на уровне абсолютной эффективности (эффективности проекта в целом) и неоправданно мало - эффективности отдельных объемно-планировочных и конструктивных решений. Разработанные в 2004 г. и в последующем дополненные методические рекомендации для оценки инвестиционных проектов № ВК 477 позволяют оценить только экономическую эффективность проекта в целом для
принятия решения о вложении средств инвесторами. Современных же методик по оценке экономической эффективности отдельных проектных решений практически нет.
Цель данной статьи - совершенствование методики технико-экономической оценки одного из основных параметров геометрических элементов, назначаемых при реконструкции автомобильной дороги, - радиуса кривой в плане на основе алгоритма выбора оптимального его варианта.
Вопросами технико-экономического обоснования отдельных объемно-планировочных и конструктивных решений занимались российские ученые Николаева Р.В. (предложения по проектированию автомобильных дорог с учетом восприятия водителем дорожных условий) [7], Кулижников А.М. (технико-экономическое сравнение вариантов дорожной одежды) [5], Александров Н.Н. (влияние геометрических параметров двухполосных загородных дорог на аварийность) [1], Катькало Ю.А., Тулуевский Н.В., Литвинчук А.С., Макеев А.И. (определение геометрической конструкции закругления автомобильной дороги) [4], Барсук М.Н (оценка технического состояния дорог по геометрическим параметрам) [2]. Из зарубежных - Нгу-ен Ван Тхе (проектирование элементов поперечного профиля двухполосных автомобильных дорог) [6], Lu W., Li Z., Zhang H. (совершенствование методов принятия оценочных решений) [13], Zakowska L. (эксплуатационные и безопасные эффекты проектирования автодорог) [14] и др. Но этих публикаций, а также руководящих документов и рекомендаций в данной области исследований недостаточно.
В предлагаемой вашему вниманию работе в качестве наиболее целесообразного критерия для выбора варианта геометрического элемента при проектировании реконструкции автомобильных дорог используется показатель дисконтированных затрат (затрат, приведенных к единому моменту времени) [8]. Такой показатель позволяет учитывать по вариантам как единовременные, так и дорожно-эксплуатационные расходы, транспортно-эксплуатационные затраты, а также разнообразные социальные факторы, выраженные через стоимостные показатели. Оптимальным признается такое проектное решение, которое, при условии одинаковой надежности и безопасности, потребует меньших дисконтированных затрат при реализации.
Сравнение вариантов по величине дисконтированных затрат разрабатывалась специалистами ФГУП «РОСДОРНИИ» с участием Э.В. Дингеса (МАДГТУ-МАДИ), Д.М. Немчинова (ассоциация «РОДОС») в качестве критерия оценки сравнительной эффективности устройства и эксплуатации дорожных одежд. Методики для сравнения вариантов по этому критерию таких геометрических элементов, как радиусы кривых и длина прямой в плане, снижение продольных уклонов, расстояние видимости, количество полос движения, пропускная способность полосы движения, поперечные уклоны, виражи, уширение проезжей части на кривых, не разрабатывалось.
Основные положения методики технико-экономической оценки вариантов
геометрических элементов дороги
В нашей работе технико-экономическая оценка вариантов геометрических элементов дороги предполагает определение дисконтированных затрат на основе ряда показателей. В состав единовременных включаем капитальные вложения, связанные с реализацией проектного решения (строительные затраты), дополнительные ежегодные капитальные вложения в автомобильный транспорт для освоения возрастающих объемов перевозок грузов и пассажиров. Строительные затраты определяем на основе сметных расчетов по проектным объемам работ. Дополнительные капиталовложения в автомобильный транспорт устанавливаем в соответствии с ожидаемым приростом интенсивности движения.
В состав дорожно-эксплуатационных расходов включаем затраты на проведение ремонтов и содержание автомобильной дороги. Для автомобильных дорог общего пользования эти расходы определяем по соответствующим нормативам денежных затрат на содержание и
ремонт автомобильных дорог в зависимости от их категории. Затраты на ремонт и капитальный ремонт определяем в соответствии с принятой нормативной или расчетной периодичностью их выполнения, на содержание - в соответствии с принятым нормативным или расчетным уровнем его содержания.
В состав затрат пользователей дорог мы включаем транспортно-эксплуатационные расходы и социально-экономические потери. Транспортно-эксплуатационные расходы определяем на основе соответствующих нормативов по каждому типу дорог в районе тяготения. В их составе учитываем расходы на топливо, смазочные материалы, износ шин, амортизацию, содержание и ремонт автотранспортных средств, заработную плату водителей.
Социально-экономические потери определяем по группам:
- затраты, связанные с потерями времени пассажиров в пути;
- ущерб от дорожно-транспортных происшествий.
Транспортно-эксплуатационные расходы и социально-экономические потери по вариантам решений по назначению геометрических элементов дороги устанавливаем на основе характеризующих дорогу технических показателей (расчетная скорость транспортного потока, загрузка движения, расчетные нагрузки от автотранспорта, степень обеспеченности безопасности движения) по формулам, номограммам, графикам.
Предстоящие затраты по вариантам определяем в пределах расчетного периода, продолжительность которого принимаем с учетом срока проведения капитального ремонта [7]. Продолжительность периода для вариантов с асфальтобетонным покрытием принимаем равным 21 году.
При сравнении вариантов геометрических элементов автомобильной дороги необходимо учитывать разновременность затрат. В связи с этим показатели затрат приводим к единому моменту времени - сроку сдачи автомобильной дороги в эксплуатацию. При этом считаем единовременные затраты одноэтапными, а текущие затраты в определенном диапазоне изменения интенсивности движения на автомобильной дороге - постоянными и соответствующими нормативам.
Геометрические элементы автомобильной дороги должны обеспечивать безопасное, комфортабельное движение транспортных средств определенной интенсивности с экономически целесообразной скоростью: для транспортного потока - с расчетной скоростью их организации, для одиночных автомобилей - с их расчетными скоростями.
При сравнении вариантов с неодинаковыми транспортно-эксплуатационными показателями (скорость движения и время сообщения и др.) дисконтированные суммарные затраты рекомендуется определять следующим образом [5]:
т ТЯ т п
з? = К, + ДЭЗ! + У -ТЗ^+У—Ь!—, (1)
! ! д ! £ (1 + Еу £ (1 + Еу>
где Зд - величина дисконтированного затрат по /-му варианту; К - строительные затраты, тыс. р.; ДЭЗ« - дисконтированные дорожно-эксплуатационные затраты по i-му варианту, тыс. р.; I - год расчета; Т - расчетный период, годы; Е - норма (ставка) дисконта, которая предусматривает учет инфляции, риск; ТЗц - транспортно-эксплуатационные затраты по i-му варианту, тыс. р.; П - затраты пользователей дорог по /'-му варианту, тыс. р.
юз>_^ДЭЗо,+ £ ДЭЗр , £ ДЭЗКР< (2)
Д ! ¿{(1 + ЕУ £(1 + Е)р £(1 + Е)£ '
где Ыр, Ыкр - количество капитальных ремонтов и ремонтов по /-му варианту за расчетный период сравнения вариантов; ДЭЗсодь ДЭЗрЬ ДЭЗр - затраты на ежегодное содержание, проведение ремонтов, капитального ремонта автомобильной дороги соответственно в год I, тыс. р.; ¿р, ^ - год проведения ремонта и капитального ремонта по /-му варианту.
Технико-экономическое сравнение вариантов отдельных объемно-планировочных и конструктивных решений по автомобильным дорогам проводится в определенной последовательности.
Пример расчета дисконтированных затрат
для одного из проектируемых вариантов
В качестве примера в данной работе приведены основные положения по проектированию радиуса кривой в плане при реконструкции автомобильной дороги. Изменение радиуса кривой в плане является одним из основных способов улучшения видимости движения на дороге.
Этапы проектирования радиуса кривой в плане:
1. Определение минимального радиуса кривой в плане.
Радиус кривой в плане влияет на скорость движения. Минимальный радиус кривой в плане, при котором возможно движение транспортного средства с расчетной скоростью при условии устройства виража, переходных кривых и уширения проезжей части определяется по формуле
=-^-, (3)
где V - расчетная скорость движения, км/ч; д - коэффициент поперечной силы; ¿в - поперечный уклон проезжей части на вираже, %о.
Значение расчетных скоростей движения транспортного потока принимают в зависимости от назначения проектируемой автомобильной дороги и рельефа местности по табл. 1 ГОСТ 33475-2015.
Поперечный уклон на вираже /в принимается в соответствии с требованиями СП 34.13330.2012 табл. 5.8, коэффициент поперечной силы д - по табл. 5.2 [12].
При определении минимального радиуса, не требующего переходных кривых и виража, коэффициент поперечной силы рекомендуется принимать для дорог I и II категорий ц = 0,05 и для дорог категорий - ц = 0,1.
2. Назначение нескольких вариантов радиуса кривой в плане.
При реконструкции дорог всех категорий в обычных условиях необходимо назначать варианты для технико-экономического сравнения с радиусами более 600 м, а для стесненных условий - более 400 м.
Для технико-экономического сравнения вариантов для обычных условий были выбраны радиусы кривой: 350 м; 600; 700 м и 800 м.
3. Для каждого варианта радиуса определяется длина кривой в плане.
4. Определение капитальных вложений.
Капитальные вложения по каждому варианту включают:
К = Кс + Ка + АКа, (4)
где Кс - строительные затраты, тыс. р.; Ка - капитальные вложения в автомобильный транспорт, тыс. р.; АКа - дополнительные капиталовложения в автомобильный транспорт, обеспечивающие прирост объемов перевозок, тыс. р.
Величина строительных затрат по рассматриваемым вариантам радиуса закругления дороги (Кс) определяется путем составления проектно-сметной документации на основании МДС 81-35.2004. В большинстве случаев сметная стоимость строительно-монтажных работ будет включать затраты на подготовительные работы (расчистка от леса, кустарника, перенос строений, как правило, малоценных), на выполнение земляных и укрепительных работ, искусственных сооружений (возможно), дорожной одежды. Сложность таких работ при
развитии современных средств механизации ниже, чем в период строительства реконструируемой дороги.
В данном примере сметная стоимость строительных работ на рассматриваемом участке автомобильной дороги с радиусом кривой 600 м составляет 42 411,0 тыс. р. (см. таблицу ниже). Очевидно, что с увеличением радиуса кривой в плане строительные затраты будут возрастать.
Ка и АКа определяют для каждого года расчетного периода.
Капитальные вложения в автомобильный транспорт в год I
к* = 365Z
AIN± 1 TV
(5)
где Aj - удельные капитальные вложения в автомобильный транспорт на один автомобиль j-го типа, тыс. р. [9, Прил. Г]; m - количество типов автомобилей; Taj - среднее количество часов работы на линии одного автомобиля j-го типа в течение года, ч (формула (6)); Nj - среднегодовая суточная интенсивность движения автомобилей j-го типа, авт/сут; Vj - средняя скорость движения потока автомобилей j-го типа, км/ч.
На стадии проектирования за Vj может быть принята расчетная скорость для данной дороги данной категории с учетом рельефа местности.
Taj = 365tHy, (6)
где tH- среднее время автомобиля в наряде, ч [9, Прил. Г]; у - коэффициент использования автопарка [9, Прил. Г].
При увеличении радиуса кривой в плане капитальные вложения в автомобильный транспорт сокращаются вследствие увеличения скорости движения потока автомобилей.
Ежегодные дополнительные капитальные вложения в автомобильный транспорт, обеспечивающие прирост объемов перевозок (ARat), определяют пропорционально этому приросту. В случае возрастания объемов перевозок во времени ARat рекомендуется определять с учетом ожидаемого среднегодового прироста интенсивности движения.
5. Определение затрат на проведение капитального ремонта, ремонта и ежегодное содержание автомобильных дорог.
Затраты на проведение ремонтов и ежегодное содержание федеральных автомобильных дорог и искусственных сооружений на них определяют по нормативам денежных затрат, установленным Постановлением Правительства РФ от 30.05.2017 г. № 658 [10]. Правила расчета денежных затрат на содержание и ремонты автомобильных дорог регионального или межмуниципального значения определяются Постановлениями Правительств субъектов РФ и местных органов.
Дорожно-эксплуатационные расходы по вариантам будут расти при увеличении длины кривой в плане.
6. Определение транспортно-эксплуатационных расходов в год t рекомендуется определять следующим образом:
T3t = 0,365NCpSnp, (7)
где Ncp - среднесуточная интенсивность движения автомобилей в год t, авт/сут; Snp - средняя себестоимость 1 авт.-км пробега автомобилей, р.
Средняя себестоимость 1 авт.-км пробега автомобиля в конкретных дорожных условиях находится из следующего выражения:
S = S k + Snocm + ЗПв (8)
пр пер j^r 7
ВЕСТНИК ИНЖЕНЕРНОЙ ШКОЛЫ ДВФУ. 2020. № 2(43)
где Sпер - среднее значение переменных (зависящих от пробега) затрат на 1 км пробега автомобиля, р./авт.-км; k - коэффициент влияния дорожных условий при определенном рельефе местности на размер переменных затрат; Sпост - расчетное значение постоянных (не зависящих от пробега) затрат на 1 ч работы автомобиля, р./авт.-ч; ЗПв - средняя годовая заработная плата водителя автомобиля, р./ч; V} - средняя скорость движения потока автомобилей для рассматриваемого варианта геометрического элемента в межремонтный период, км/ч.
Snер, Sпост, ЗПв - принимать по Прил. Г в [8].
Транспортно-эксплуатационные расходы зависят от себестоимости перевозок. Значение себестоимости снижается с увеличением скорости движения потока автомобилей.
При реконструкции участков автомобильных дорог средняя скорость движения потока автомобилей принимается для дороги данной категории в зависимости от коэффициентов, учитывающих влияние продольных уклонов, интенсивности движения и состава потока автомобилей.
7. Определение социально-экономических потерь.
Социально-экономические потери рассчитывают в зависимости от средней скорости движения транспортного потока по покрытиям различных типов и в различных условиях их эксплуатации.
Социально-экономические потери в год I
П = Впас+ Пдтп, (9)
где П1 - социально-экономические потери в год I, тыс. р.; Впас - годовые общественные потери, связанные с затратами времени пребывания пассажиров в пути, тыс. р.; Пдтп - потери от дорожно-транспортных происшествий, тыс. р.
Годовые общественные потери, связанные с затратами времени пребывания пассажиров в пути в год t, определяются следующим образом:
В"ас = 0,365С„
л л а а
К
(10)
где Сп - среднегодовая величина потерь одного часа в расчете на 1 пассажира пребывания в пути, р./ч (рекомендуется принимать по Прил. В в [9]); Ыл, N - среднесуточная интенсивность легкового и автобусного движения, авт./сут; ёл, йа - доля легковых автомобилей и автобусов в составе транспортного потока; Вл, Ва - среднее количество пассажиров в легковом автомобиле и в автобусе, чел.; V}!, Vа - средняя скорость легковых автомобилей и автобусов для данной дороги данной категории с учетом рельефа местности, км/ч.
Общественные потери, связанные с затратами времени пребывания в пути пассажиров, с увеличением скорости движения потока автомобилей сокращаются.
Ущерб от дорожно-транспортных происшествий в год t определяется следующим образом:
Пдтп = 3,651а4Ыср1Псртп1, (11)
где Z - количество ДТП на 1 млн авт.-км на исходный год [9]; Пср - средние потери от одного ДТП (рекомендуется принимать по Прил. В в [9]), р.; тТ - поправочный итоговый стоимостной коэффициент, учитывающий тяжесть ДТП; Ыср - среднегодовая суточная интенсивность движения на исходный год, авт./сут.; Ь - протяженность проектируемого участка дороги, км.
В рассматриваемом примере затраты изменяются при коэффициенте ежегодного прироста интенсивности движения 1,02.
8. Определение дисконтированных затрат.
Рассчитанные затраты будут осуществляться в разные периоды, поэтому для сопоставимого вида приводим их к единому моменту времени с помощью коэффициента дисконтирования (аД
1
at =■
■ (12) (1 + Е ) '
где Е - ставка дисконтирования (норма дисконта). При относительно небольшом, стабильном уровне инфляции Е считается постоянной во времени и определяется нормальной эффективностью общественного производства (принимается для дорожных проектов 8-12%).
Суммарные дисконтированные затраты на первый год эксплуатации дороги по вариантам определяются по формуле (1).
Расчет мы представили в табличной форме (см. таблицу).
Определение дисконтированных затрат по варианту
Год Капитальные вложения, тыс. р. Дорожно-эксплуатационные расходы, тыс. р. Транспортно-эксплуатационные затраты, тыс. р. Социально-экономические потери, тыс. р. Суммарные затраты (нарастающим итогом), тыс. р. Коэффициент дисконтирования, at (Е=12%) Дисконтированные затраты, тыс. р.
0 42 411,00 1,0 42 411,00
1 1 047,00 38 771,00 6 586,00 46 404,00 0,893 83 849,77
2 1 047,00 39 546,42 6 717,72 93 715,14 0,797 122 279,7
3 8 090,00 40 337,35 6 852,07 148 994,56 0,712 157 954,6
4 1 047,00 41 144,10 6 989,12 198 174,77 0,636 191 069,5
5 1 047,00 41 966,98 7 128,90 248 317,65 0,567 226 335,9
6 1 047,00 42 806,32 7 271,48 299 442,44 0,507 254 844,9
7 8 090,00 43 662,44 7 416,91 358 611,79 0,452 281 258,9
8 1 047,00 44 535,69 7 565,24 411 759,73 0,404 305 795,3
9 1 047,00 45 426,41 7 716,55 465 949,68 0,361 328 582,1
10 1 047,00 46 334,93 7 870,88 521 202,50 0,322 352 311,6
11 8 090,00 47 261,63 8 028,30 584 582,43 0,287 371 881,1
12 1 047,00 48 206,87 8 188,86 642 025,15 0,257 390 095,2
13 1 047,00 49 171,00 8 352,64 700 595,80 0,229 406 964,5
14 1 047,00 50 154,42 8 519,69 760 316,91 0,205 422 661,3
15 24 897,00 51 157,51 8 690,09 845 061,51 0,183 441 782,5
16 1 047,00 52 180,66 8 863,89 907 153,06 0,163 455 267,9
17 1 047,00 53 224,27 9 041,17 970 465,50 0,146 467 823,9
18 1 047,00 54 288,76 9 221,99 1 035 023,25 0,13 479 445,6
19 8 090,00 55 374,54 9 406,43 1 107 894,22 0,116 490 225,7
20 1 047,00 56 482,03 9 594,56 1 175 017,80 0,104 501 114,3
Результаты исследования
В приведенной выше таблице представлен расчет дисконтированных затрат для варианта с радиусом кривой в плане 600 м. Суммарные дисконтированные затраты этого варианта за расчетный период составили 501 114,3 тыс. руб. Аналогично были определены суммарные дисконтированные затраты для других вариантов проектируемых радиусов кривых в плане (350 м; 700 м и 800 м).
Дисконтированные затраты по вариантам радиусов на конец расчетного периода составил (тыс. руб.):
1 вариант: ДЭЗ350 = 447 463,8;
2 вариант: ДЭЗбоо = 501 114,3;
3 вариант: ДЭЗ700 = 442 432,3;
4 вариант: ДЭЗ800 = 456 742,6.
Минимальная суммированная величина дисконтированных затрат при рассматриваемых условиях местности приходится на вариант с радиусом 700 м, который и был признан оптимальным параметром при реконструкции рассматриваемого участка автомобильной дороги. У данного варианта строительные затраты и дорожно-эксплуатационные расходы из-за разной длины кривой выше, чем у вариантов 1 и 2. Однако транспортно-эксплуатационные затраты и потери, связанные с затратами времени пребывания пассажиров в пути, в результате увеличения скорости движения (с 55 км/ч при 1 варианте до 80 км/ч при 3 варианте), меньше. Ущерб от дорожно-транспортных происшествий при увеличении радиуса до 700 м сокращается на 28,1% по сравнению с ущербом вариантов 1 и 2.
С увеличением радиуса кривой в плане до 800 м (вариант 4) строительные затраты и дорожно-эксплуатационные расходы увеличились, однако величина транспортно-эксплуатационных затрат и социально-экономических потерь существенно не повлияла на снижение суммарных дисконтированных затрат.
Выводы
Итак, на основании сравнения дисконтированных затрат нескольких вариантов радиуса мы установили, что при проектировании реконструируемого участка автомобильной дороги возможно увеличивать радиус кривой в плане, тем самым повышая скорость движения транспортных средств. Предложенный нами алгоритм проведения технико-экономической оценки проектируемых геометрических элементов дороги позволяет учитывать не только строительные затраты, а также периодические дорожно-эксплуатационные расходы каждого из рассматриваемых вариантов и, что очень важно, расходы пользователей дорог.
Алгоритм выбора оптимального варианта геометрического элемента автомобильной дороги может быть использован проектно-изыскательскими структурами при разработке в проектной документации таких параметров автомобильных дорог, как продольные и поперечные уклоны, количество полос движения, виражи, уширение проезжей части на кривых.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Александров Н.Н. Влияние геометрических параметров двухполосных загородных дорог на аварийность: дис. ... канд. техн. наук. Владимир, 2013. 177 с. URL: https://www.dissercat.-com/content/vliyanie-geometricheskikh-parametrov-dvukhpolosnykh-zagorodnykh-dorog-na-avariinost (дата обращения: 17.09.2019).
2. Барсук М.Н. Совершенствование методов и средств оценки технического состояния автомобильных дорог по геометрическим и эксплуатационным параметрам: автореф. дис. ... канд. техн. наук. Новосибирск, 2013. 24 с. URL: http://tekhnosfera.com/sovershenstvovanie-metodov-i-sredstv-otsenki-tehnicheskogo-sostoyaniya-avtomobilnyh-dorog-po-geometricheskim-i-ekspluatat (дата обращения: 17.09.2019).
3. ГОСТ 33475-2015. Дороги автомобильные общего пользования. Геометрические элементы. Технические требования. М.: Стандартинформ, 2016. 16 с.
4. Катькало Ю.А., Тулуевский Н.В., Литвинчук А.С., Макеев А.И. Определение геометрической конструкции закругления автомобильной дороги // Вестник Белорусско-Российского университета. 2018. № 3(60) С. 95-102.
5. Кулижников А.М. Нововведения в методике технико-экономического сравнения вариантов дорожных одежд // Транспорт Российской Федерации. 2011. № 6(37). С. 42-44.
URL: https://cyberleninka.ru/article/n7novovvedeniya-v-metodike-tehniko-ekonomicheskogo-sravneniya-variantov-dorozhnyh-odezhd (дата обращения: 15.07.2019).
6. Нгуен Ван Тхе. Проектирование элементов поперечного профиля двухполосных автомобильных дорог с учетом движения мотоциклов и велосипедов в условиях Вьетнама: дис. ... канд.
техн. наук. М., 2001. 189 с. URL: https://www.dissercat.com/content/proektirovanie-elementov-poperechnogo-profilya-dvukhpolosnykh-avtomobilnykh-dorog-s-uchetom (дата обращения: 17.09.2019).
7. Николаева Р.В. Предложения по проектированию автомобильных дорог с учетом восприятия водителем дорожных условий // Известия КазГАСУ. 2016. № 2(36). С. 252-259. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/predlozheniya-po-proektirovaniyu-avtomobilnyh-dorog-s-uchetom-vospriyatiya-voditelem-dorozhnyh-usloviy. (дата обращения: 10.07.2019).
8. ОДМ 218.2.028-2012. Методические рекомендации по технико-экономическому сравнению вариантов дорожных одежд. М.: РОСАВТОДОР, 2013. 53 с.
9. ОДМ 218.4.023-2015. Методические рекомендации по оценке эффективности строительства, реконструкции, капитального ремонта и ремонта автомобильных дорог. М.: РОСАВТОДОР, 2014. 180 с.
10. О нормативах финансовых затрат и Правилах расчета размера бюджетных ассигнований федерального бюджета на капитальный ремонт, ремонт и содержание автомобильных дорог федерального значения: Постановление Правительства Российской Федерации от 30.05.2017 г. № 658.
11. Принципы и инструменты для повышения безопасности дорожного движения на дорогах общего пользования. Международный опыт: сб. / Дорожное агентство Архангельской области. Архангельск, 2008. 269 с. URL: http://www.ador.ru/data/files/static/bdd_01.pdf (дата обращения: 14.08.2019).
12. СП 34.13330.2012. Автомобильные дороги. Актуализированная редакция СНиП 2.05.02-85*. Введ. 01 июля 2013.
13. Wentao Lu, Zhen Li, Hongyu Zhang. Total Quality Management and Evaluation: A Study of the Coastal Highway System. Journal of Coastal Research. Special Issue: Recent Developments in Practices and Research on Coastal Regions: Transportation, Environment and Economy. 2019(98):407-413.
DOI: https://www.j cronline.org/doi/abs/ 10.2112/SI98-092.1
14. Zakowska L. Operational and safety effects of highway design // Manuscript for 4th International Symposium on Highway Geometric Design, 2010, 16 p.
URL: http://www.4ishgd. valencia.upv.es/index_archivos/27.pdf - 11.07.2019.
FEFU: SCHOOL of ENGINEERING BULLETIN. 2020. N 2/43
Design and Construction of Roads and Bridges www.dvfu.ru/en/vestnikis
DOI: http://www.dx.doi.org/10.24866/2227-6858/2020-2-16 Krivko E.
ELENA KRIVKO, Senior Lecturer, Department Highways, e-mail: [email protected] Pacific State University Khabarovsk, Russia
Technical and economic assessment
of the designed geometrical elements of motor roads
Annotation: The degree of efficiency of design solutions incorporated in road construction projects is largely determined by the quality of the technical and economic assessment, both in the design of new roads and in the reconstruction of existing structures, which necessarily requires revision of certain parameters of the geometric elements of the road.
One of the primary design standards that ensures safety is proper visibility on the road, which constantly varies due to curvature in plan and profile. Due to insufficient visibility on the road motor vehicles have to drastically reduce the driving speed on curves and adjacent straight sections. Irregular acceleration and deceleration lead to an increased number of accidents in such areas. The main
way to improve vehicle traffic along small radius curves is to rebuild the curves to ensure wider radius. When reconstructing curves with an increase in the turning radius, the number of accidents decreases depending on the value of the parameter - from 18 to 80%, and the visibility on the curves improves by 30%. As an option to solve the problem of assigning proper geometric elements in road construction projects, the article presents an algorithm for choosing the best option for one of the main parameters assigned during the reconstruction of a motor highway - the radius of the curve in the plan. The principal basis of the developed algorithm is the comparison of public costs throughout the period of comparison of available options with due consideration for time diversity in relation to the year when the designed road section is commissioned. In addition to construction and road maintenance costs, the costs borne by the road users - transport and maintenance costs, social and economic losses - are included in the composition of the public costs of each considered option.
Keywords: radius of the curve, traffic safety, road maintenance costs, transportation and maintenance costs, social and economic losses, discounted costs.
REFERENCES
1. Aleksandrov N.N. The influence of the geometric parameters of two-lane suburban roads on the accident rate: dis. ... Candidate of Technical Sciences. Vladimir, 2013. URL: https://www.dissercat.com/content/vliyanie-geometricheskikh-parametrov-dvukhpolosnykh-zagorodnykh-dorog-na-avariinost. - 17.09.2019.
2. Barsuk M.N. Improving the methods and means of assessing the technical condition of roads by geometric and operational parameters. Ref dis. Candidate of Technical Sciences. Novosibirsk, 2013. URL: http://tekhnosfera.com/sovershenstvovanie-metodov-i-sredstv-otsenki-tehnicheskogo-sostoya-niya-avtomobilnyh-dorog-po-geometricheskim-i-ekspluatat. - 17.09.2019.
3. GOST 33475-2015. General automobile roads. Geometric elements. Technical requirements. Moscow, Standartinform, 2016, 16 p.
4.Katkalo Yu.A., Tuluevsky N.V., Litvinchuk A.S., Makeev A.I. Determination of the geometric design of the curvature of the road. Bulletin of the Belarusian-Russian Universi 2018(60);3:95-102.
5. Kulizhnikov A.M. Innovations in the methodology of technical and economic comparison of pavement options. Transport of the Russian Federation. 2011(37);6:42-44.
URL: https: //cyberleninka.ru/article/n/novovvedeniya-v-metodike -tehniko-
ekonomicheskogo-srav-neniya-variantov-dorozhnyh-odezhd - 15.07.2019).
6. Nguen Van The [Nguyen Van The]. Design of cross-sectional elements of two-lane highways taking into account the movement of motorcycles and bicycles in Vietnam: dis. ... Candidate of Technical Sciences. M., 2001, 189 p. URL: https://www.dissercat.com/content/proektirovanie-elementov-poperechnogo-profilya-dvukhpolosnykh-avtomobilnykh-dorog-s-uchetom - 17.09.2019.
7. Nikolaeva R.V. Suggestions for the design of roads taking into account the driver's perception of road conditions. News of KazGASU. 2016(36);2:252-259. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/predlozheniya-po-proektirovaniyu-avtomobilnyh-dorog-s-uchetom-vospriyatiya-voditelem-dorozhnyh-usloviy - 10.07.2019.
8. ODM 218.2.028-2012. Guidelines for technical and economic comparison of road clothing options Moscow, ROSAVTODOR, 2013. 53 p.
9. ODM 218.4.023-2015. Guidelines for assessing the effectiveness of construction, reconstruction, overhaul and repair of roads. Moscow, ROSAVTODOR, 2014. 180 p.
10. On the standards of financial costs and the Rules for calculating the size of the budget allocations of the federal budget for overhaul, repair and maintenance of highways of federal significance. The Decree of the Government of the Russian Federation of May 30, 2017, N 658.
11. Principles and tools to improve road safety on public roads. International experience: collection. Road Agency of the Arkhangelsk Region. Arkhangelsk, 2008, 269 p. URI: http://www.ador.ru/data/-files/static/bdd_01.pdf. - 14.08.2019.
12. SP 34.13330.2012. Automobile roads. Updated version of SNiP 2.05.02-85*. Enter July 01, 2013.
13. Wentao Lu, Zhen Li, Hongyu Zhang. Total Quality Management and Evaluation: A Study of the Coastal Highway System. Journal of Coastal Research. Special Issue: Recent Developments in Practices and Research on Coastal Regions: Transportation, Environment and Economy. 2019(98):407-413.
DOI: https://www.j cronline.org/doi/abs/10.2112/SI98-092.1
14. Zakowska L. Operational and safety effects of highway design // Manuscript for 4th International Symposium on Highway Geometric Design, 2010, 16 p.
URL: http://www.4ishgd. valencia.upv.es/index_archivos/27.pdf - 11.07.2019.
