CC BY
52Scientific Journal Impact Factor
ВЛИЯНИЕ НЕРОВНОСТЕЙ ДОРОЖНОГО ПОКРЫТИЯ НА РЕЖИМЫ ДВИЖЕНИЯ АВТОМОБИЛЕЙ
К.Х. Азизов1, А.К. Бекетов2
1Профессор Ташкентского Государственного Транспортного Университета,
[email protected] 2Ассистент Ташкентского Государственного Транспортного Университета,
beketovamir@umail. ^
В этой статье изучены состояния дорожного покрытия и скоростного режима транспортного потока, получена эмпирическая зависимость, отражающая влияние уровня загрузки участков улиц на среднюю скорость потока; определена зависимость между плотностью потока и пропускной способностью улицы.
Ключевые слова: дорожное покрытие, ровность, шероховатость, скоростной режим, транспортный поток, уровень загрузки, плотность потока, пропускная способность.
In this article, the state of the road surface and the speed of the traffic flow are studied, an empirical dependence is obtained, reflecting the influence of the level of traffic in street sections on the average speed of the traffic; the relationship between the flow density and the traffic capacity of the street is determined.
Keywords: road surface, roughness, evenness, speed mode, traffic flow, load level, flow density, throughput.
ВВЕДЕНИЕ (INTRODUCTION)
Современные дороги должны обеспечивать безопасность движения автомобилей на всем пути следования независимо от погоды и времени года. Однако внимательный анализ особенностей режимов движения автомобилей показывает, что на дорогах имеется много неудачных, опасных или трудных для движения мест, которые требуют от водителей повышенной внимательности, вызывают заторы и задержки.
Плохое состояние покрытия значительно ухудшает условия движения, вызывая появление вредных для водителя и автомобилей вибраций и существенно усложняя условия работы водителей. При значительных
АННОТАЦИЯ
ABSTRACT
колебаниях возможен и отрыв шины от поверхности покрытия с полной потерей управляемости и устойчивости, что при высокой скорости может привести к возникновению опасной дорожно-транспортной ситуации и к ДТП [1].
Влияние неровностей дорожного покрытия на транспортно-эксплуатационные качества автомобильных дорог изучено в гораздо большей степени, чем на безопасность движения. Неровности дорожного покрытия могут привести к потере водителем контроля над транспортным средством. Вместе с тем, ДТП типа столкновения автомобилей в транспортном потоке возникают, как правило, при торможении впереди идущего автомобиля из-за въезда его на неровный участок. Такие же ДТП возникают при заезде автомобиля на полосу встречного движения для объезда неровностей на своей полосе [2].
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И МЕТОДЫ (MATERIALS AND METHODS)
Ровность дорожного покрытия является одним из основных показателей, характеризующих удобство движения по автомобильной дороге и оказывающих решающее влияние на скорость и безопасность движения [3]. В процессе эксплуатации дорог ровность дорожного покрытия ухудшается из-за её повреждений и деформаций под действием транспортных нагрузок и погодных условий.
В целях исследования влияния ровности дорожного покрытия на безопасность движения было проведено измерение ровности покрытия на всех экспериментальных участках улиц с трёхметровой рейкой (табл. 1), а также сделана оценка её состояния по нормативным требованиям [4, 5].
Таблица 1. Оценка ровности покрытия экспериментальных улиц
Название улицы Количество просветов под рейкой, % Состояние ровности
<3мм 35мм 5мм< самые большие
пр-т А. Навоий, г. Чирчик (ПК 29+00 - ПК 34+00) 96 3 1 6 мм Отлично
ул. Буюк Ипак 91 7 2 7 мм Хорошо
Scientific Journal Impact Factor SJIF 2021: 5.423
йули, г. Ташкент (ПК 3+00 - ПК 8+00)
ул. Соглом Авлод, г. Чирчик (ПК 5+00 - ПК 10+00) 82 13 5 9 мм Удовлетворител ьно
пр-т Амира Темура, г. Чирчик (ПК 45+00 - ПК 50+00) 81 14 5 10 мм Удовлетворител ьно
ул. Фаргона йули, г. Ташкент (ПК 54+00 - ПК 59+00) 39 47 14 12 мм Неудовлетворит ельно
ул. Иззат, г. Ташкент (ПК 15+00 - ПК 20+00) 41 44 15 13 мм Неудовлетворит ельно
Шероховатость дорожного покрытия является одним из важных транспортно-эксплуатационных показателей автомобильных дорог и городских улиц. Она показывает надежность контакта автомобильной шины с дорожным покрытием и во многих случаях влияет на безопасность движения.
В результате исследований М.В. Немчинова предложена зависимость коэффициента сцепления от макрошероховатости покрытия дороги, что на мокрых покрытиях при невысоких скоростях с увеличением шероховатости коэффициент сцепления снижается, а с возрастанием скорости сначала стабилизируется, а затем даже повышается с увеличением средней высоты выступов до 5,5 мм [6].
В целях исследования влияния шероховатости дорожного покрытия на безопасность движения было проведено измерение шероховатости покрытия на каждом 1000 м всех экспериментальных улиц методом «песчаное пятно» (табл. 2), а также сделана оценка её состояния по нормативным требованиям [4, 5].
Состояние дорожных покрытий по сцепным качествам оценивают путем сравнения фактической величины коэффициента продольного сцепления с его предельно допустимой величиной.
Таблица 2. Оценка шероховатости покрытия экспериментальных улиц
Название улицы Место измерения А , см фм Состояние шероховатости по требованиям эксплуатации
ул. Буюк Ипак йули, г. Ташкент ПК 10+00 0,4 0,5 удовлетворяет
ПК 20+00 0,65 0,42 удовлетворяет
ПК 30+00 0,88 0,26 не удовлетворяет
ПК 40+00 0,9 0,25 не удовлетворяет
ПК 50+00 0,74 0,35 не удовлетворяет
ПК 60+00 0,44 0,48 удовлетворяет
ул. Фаргона йули, г. Ташкент ПК 10+00 0,52 0,45 удовлетворяет
ПК 20+00 0,86 0,34 не удовлетворяет
ПК 30+00 0,5 0,45 удовлетворяет
ПК 40+00 0,77 0,35 не удовлетворяет
ПК 50+00 0,89 0,25 не удовлетворяет
ПК 60+00 0,74 0,35 не удовлетворяет
ул. Иззат, г. Ташкент ПК 10+00 0,63 0,42 удовлетворяет
ПК 20+00 0,82 0,32 не удовлетворяет
пр-т Алишера Навоий, г. Чирчик ПК 10+00 0,52 0,45 удовлетворяет
ПК 20+00 0,55 0,44 удовлетворяет
ПК 30+00 0,7 0,38 не удовлетворяет
ПК 40+00 0,65 0,42 удовлетворяет
ПК 50+00 0,89 0,25 не удовлетворяет
ПК 60+00 0,36 0,5 удовлетворяет
ПК 70+00 0,5 0,45 удовлетворяет
пр-т Амира Темура, г. Чирчик ПК 10+00 0,82 0,32 не удовлетворяет
ПК 20+00 0,88 0,26 не удовлетворяет
ПК 30+00 0,75 0,35 не удовлетворяет
ПК 40+00 0,75 0,35 не удовлетворяет
ПК 50+00 0,33 0,5 удовлетворяет
Scientific Journal Impact Factor SJIF 2021: 5.423
ул. Соглом Авлод, г. Чирчик ПК 10+00 0,7 0,38 не удовлетворяет
ПК 20+00 0,8 0,3 не удовлетворяет
Дорожное покрытие удовлетворяет требованиям эксплуатации, если фактическая величина коэффициента сцепления больше предельно допустимой величины или равна ей. Предельно допустимая величина коэффициента сцепления составляет 0,3 при измерении шиной без рисунка протектора и 0,4 при измерении шиной, имеющей рисунок протектора [5].
ОБСУЖДЕНИЕ И РЕЗУЛЬТАТЫ (DISSCUSION AND RESULTS)
Известно, что основным показателем, определяющим целевую функцию автомобильных дорог и городских улиц, является скорость движения. На этот показатель оказывает влияние множество факторов, одними из которых являются: интенсивность и состав транспортного потока; ширина проезжей части и число полос движения по направлениям; плотность потока; плотность улично-дорожной сети; уровень организации движения; условия видимости и др.
Разработка инженерных мероприятий по организации дорожного движения возможна лишь при наличии информации, характеризующей транспортные потоки, в которых происходит движение. На основе исследований дорожного движения и практики его организации выработаны многочисленные измерители, характеризующие движение транспортного потока. К первичным показателям относится суммарная интенсивность и состав транспортного потока за относительно длительный отрезок времени [7].
Интенсивность движения и состав транспортного потока объекта исследования приведены на рис. 1-2:
Scientific Journal Impact Factor SJIF 2021: 5.423
Время
Рис. 1. Итенсивность движения на объекте исследования: 1 - ул. Буюк Ипак йули (г. Ташкент); 2 - ул. Фаргона йули (г. Ташкент);
3 - ул. Иззат (г. Ташкент); 4 - пр-т Алишер Навоий (г. Чирчик);
5 - пр-т Амир Темур (г. Чирчик); 6 - ул. Соглом Авлод (г. Чирчик).
На основе наблюдений за составом транспортного потока на экспериментальных улицах установлена тенденция высокого удельного веса легковых автомобилей. На рис. 2 приведен состав транспортного потока в виде циклограммы, отражающей соотношение автомобилей по типам к общему числу.
[ИМЯ КАТЕГ ОР1П1] [ЗНА
[ИМЯ КАТЕГ ОРШ1]
Р1МЯ КАТЕГ ОР1П1]
[ЗН.41.1МЯ
К^ТЕГ ОР1Ш] [ЗНА...
)
)
Scientific Journal Impact Factor
[11МЯ КАТЕГ ОР1П1] [3HA...
[ИМЯ ЮЧТЕГ ОР1Ш]
!HA...
[ИМЯ КАТЕГ ОР1Ш]
[ЗН.4Ш1Я
' ЫА.ТЕГ ОРШ1] [3HA...
)
)
[11МЯ КАТЕГ OPllll]_ flllA.
[ИМЯ КАТЕГ OPinri НА
[ИМЯ КАТЕГ OPiniJ
ЛЗНХ41Я
КАТЕГ
opimj
[ЗНА...
)
)
Рис. 2. Состав транспортного потока на объекте исследования: а) ул. Буюк Ипак йули (г. Ташкент); б) ул. Фаргона йули (г. Ташкент); в) ул. Иззат (г. Ташкент); г) пр-т Алишер Навоий (г. Чирчик); д) пр-т Амир Темур (г. Чирчик); е) ул. Соглом Авлод (г. Чирчик).
Как свидетельствуют полученные нами данные, с ростом интенсивности движения в его составе увеличивается доля легковых автомобилей. В целях обеспечения безопасности движения на городских улицах необходимо особое внимание уделять режимам движения легковых автомобилей.
Измеренное и оцененное состояние ровности на экспериментальных улицах косвенно влияют на скорость движения, и поэтому также измерялась скорость движения по этим улицам. Участок улиц был выбран для измерения скорости автомобилей с секундомером, расстояние измерения 50 м, а количество транспортных средств - 120.
Первый этап обработки данных наблюдений заключается в составлении сводки. Для составления сводки объединяют все значения скоростей, полученных в результате наблюдений, в разряды. Результаты экспериментальных измерений и оценки приведены в табл. 3.
Таблица 3. Пример раз рядов и сводки скорости транспортных средств
Состояние ровности Значение скорости 15, 50, 85, 95 %
229
August 2021 www.oriens.uz
Scientific Journal Impact Factor SJIF 2021: 5.423
покрытия обеспеченности
Ум Vl5 V50 V85 У95
Отлично 67 51 57 68 70
Хорошо 61 47 60 67 69
Удовлетворительно 55 41 51 57 59
Неудовлетворительно 35 30 35 39 45
При разработке математической статистики с помощью натурных измерений скорости были построены модальные и кумулятивные кривые скорости движения по экспериментальным улицам (рис. 3).
Рис. 3. Модальные и кумулятивные кривые скорости движения:
1 - ул. Иззат г. Ташкент; 2 - ул. Фаргона йули г. Ташкент; 3 - пр-т Амира Темура г. Чирчик; 4 - ул. Соглом Авлод г. Чирчик; 5 - ул. Буюк Ипак йули г. Ташкент; 6 - пр-т А. Навоий г. Чирчик. С помощью кумулятивной кривой определяют значения скоростей, соответствующих 15, 50, 85, 95 % обеспеченности. Значения скоростей 15 % обеспеченности показывают скорость движения автомобилей, которых
обгоняют остальные 85 % автомобилей. Эти 15 % автомобилей, как правило, являются источником появления ДТП. Поэтому при искусственном регулировании движения эту скорость целесообразно принимать как минимально допустимую. Значения скорости 50 % обеспеченности показывают среднюю скорость движения всех автомобилей в потоке [2].
Измеренное и оцененное состояние шероховатости на экспериментальных улицах косвенно влияют на скорость движения, и поэтому также измерялась скорость движения по этим улицам. На этот показатель также оказывает влияние уровень загруженности дороги движением (рис. 4).
При обработке данных был построен график зависимости скорости транспортного потока от величины коэффициента загрузки (рис. 4), из которого следует, что в интервале 0 < z < 0,2 транспортный поток движется со скоростью от 55 до 70 км/ч; в интервале 0,2 < z < 0,45 - от 35 до 55 км/ч, в интервале 0,45 < z < 0,7 - от 20 до 45 км/ч, а в интервале 0,7 < z < 1,0 скорость транспортного потока менее 20 км/ч.
Рис. 4. График закономерности между скоростью и уровнем загрузки движения при различных условиях движения.
По результатам изучении условий движения транспортного потока на экспериментальных улицах определилась зависимость между плотностью потока и пропускной способностью улицы (рис. 5).
Рис. 5. График зависимости между плотностью потока и пропускной
способностью улицы: 1 - ул. Буюк Ипак йули (г. Ташкент); 2 - ул. Фаргона йули (г. Ташкент);
3 - ул. Иззат (г. Ташкент); 4 - пр-т Алишер Навоий (г. Чирчик);
5 - пр-т Амир Темур (г. Чирчик); 6 - ул. Соглом Авлод (г. Чирчик).
Из приведенного на рис. 5 графика можно увидеть, как меняется пропускная способность улицы в зависимости от плотности потока, что с повышением плотности потока пропускная способность улицы снижается. А также на некоторых улицах (ул. Иззат г. Ташкент, ул. Соглом Авлод г. Чирчик) показатели низкие в связи с тем, что геометрические параметры и дорожные условия в несоответствующим к требованиям состоянии.
Scientific Journal Impact Factor
R
Казалось бы, что, вынуждая водителей уменьшить скорость движения, неровности покрытий должны были бы снижать количество происшествий. Но анализ ДТП часто показывает, что они часто сосредотачиваются на участках, геометрические характеристики плана и продольного профиля которых вполне благоприятны, там, где после участков с ровным покрытием расположены участки с неровным покрытием.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ (CONCLUSION)
В целях исследования влияния неровностей дорожного покрытия на режимы движения автомобилей было проведено измерение ровности покрытия с трёхметровой рейкой, измерение шероховатости покрытия на каждом 1000 м всех экспериментальных улиц методом «песчаное пятно», а также сделана оценка их состояния по нормативным требованиям; были изучены состояния дорожного покрытия и скоростного режима транспортного потока, получена эмпирическая зависимость, отражающая влияние уровня загрузки участков улиц на среднюю скорость потока; определена зависимость между плотностью потока и пропускной способностью улицы.
Из предложенного графика зависимости между плотностью потока и пропускной способностью улицы можно увидеть, что с повышением плотности потока пропускная способность улицы снижается. А также на некоторых улицах (ул. Иззат г. Ташкент, ул. Соглом Авлод г. Чирчик) показатели низкие в связи с тем, что геометрические параметры и дорожные условия в несоответствующем к требованиям состоянии.
Как свидетельствуют полученные нами данные, с ростом интенсивности движения в его составе увеличивается доля легковых автомобилей. В целях обеспечения безопасности движения на городских улицах необходимо особое внимание уделять режимам движения легковых автомобилей.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ (REFERENCES)
1. Азизов К.Х., Поспелов П.И., Ураков А.Х. Дорожные условия и безопасность движения. Учебник для вузов. - Т.: ТИПСЭАД, 2018. - 208 с.
2. Азизов К.Х., Ураков А.Х. Безопасность дорожного движения: Учебник для вузов. - Т.: ТИПСЭАД, 2017. - 320 с.
3. Сильянов В.В., Домке Э.Р. Транспортно-эксплуатационные качества автомобильных дорог и городских улиц : учебник для студ. высш. учеб. заведений / - 2-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2008. - 352 стр.
Scientific Journal Impact Factor
R
4. МШН 25-2005. Указания по обеспечению безопасности движения на автомобильных дорогах. ГАК "Узавтойул", Ташкент 2005 г. - 596 с.
5. ИКН 05-2011. «Правила диагностики и оценки состояния, автомобильных дорог». ГАК "Узавтойул", Ташкент 2011 г. - 170 с.
6. Немчинов М.В. Проектирование и технологии строительства шероховатых слоёв износа на покрытиях автомобильных дорог: учеб. пособие / -М.: МАДИ, 2019. - 68 с.
7. Азизов К.Х., Дарабов М., Сайфутдинова Р.А. Обеспечение безопасности движения на городских улицах. - Т.: ТАДИ, 2009. - 132 с.
