Общие сведения о эксплуатации автомобильных дорог.

Автомобильные дороги представляют собой комплекс инженер­ных сооружений, предназначенных для непрерывного, удобного и безопасного движения транспортных средств с расчетной нагрузкой и установленными скоростями. В этот комплекс входят земляное полотно, дорожная одежда, мосты, трубы, другие искусственные со­оружения, обустройство дорог и защитные сооружения, здания и сооружения автосервиса, дорожных и автотранспортных служб. Па­раметры и состояние элементов дороги и дорожных сооружений определяют ее технический уровень и эксплуатационное состояние.

В настоящее время общая протяженность автомобильных дорог в России составляет 552 тыс. км, из них 50 тыс. км приходится на дороги федерального значения и 502 тыс. км на дороги регионального значения. Ежегодно на их содержание и ремонт выделяются значительные средства как из федерального бюджета, так и из бюджетов регионов. Однако существующие объемы финансирования все еще не соответствуют технологически обоснованным потребностям развития данной отрасли.Недофинансирование дорожно-эксплуатационных работ приводит к сокращению срока службы дорог, увеличению потребности в затратах на их содержание и ремонт. Одновременно возрастает нагрузка на дорожную сеть.

Еще одна из наиболее остро стоящих проблем -- высокая стоимость строительства дорог в стране. Средняя стоимость строительства дорог в России выше по сравнению со странами Евросоюза в 2,6 раза, с США -- в 3 раза, с Китаем и того больше -- в 7,3 раза.

2.Теоретические модели управления функционированием дорог.

Автомобильный транспорт в целом состоит из следующих основ­ных элементов: подвижной состав или парк автомобилей, т.е. ав­томобили всех видов; путевое хозяйство или автомобильные до­роги со всеми устройствами и сооружениями; материально-тех­ническая база дорожного хозяйства.

С позиций системного анализа все эти элементы могут быть объединены в единую автомобильно-дорожную систему. Подвижной состав и автомобильные дороги представляют собой главные элементы автомобильно-дорожной системы, конечным продуктом взаимодействия которых являют­ся автомобильные перевозки, т. е. доставка грузов и пассажиров, а основным производственным процессом — движение автомоби­лей по дорогам.

В условиях роста интенсивности движения успешно обеспе­чить перевозочный процесс возможно лишь при непрерывном со­вершенствовании дорожного движения. В связи с этим необходи­мо знать закономерности формирования транспортных потоков в различных дорожных условиях. Следовательно, необходимо непрерывное управление развити­ем сети дорог, их техническим уровнем и состоянием в целях обес­печения требуемого уровня эффективности работы дорог как со­ставной части автомобильно-дорожной системы. Эффективное функционирование автомобильного транспорта возможно, когда количественное развитие, качественный уровень и техническое состояние автомобильных дорог соответствуют требованиям, предъявляемым к ним со стороны транспортного потока.

Перемещение грузов и пассажиров по автомобильным дорогам — сложный производственный процесс с участием людей, автомо­билей, дорожных сооружений и обустройств, на которые суще­ственно влияют погодно-климатические условия. Эта совокупность может быть объединена в комплекс водитель—автомобиль—до­рога—среда (ВАДС). В его структурной схеме можно выделить 12 прямых и обратных связей (1 —12): водитель—автомобиль (ВА), автомобиль —водитель (АВ), автомобиль—дорога (АД), дорога — автомобиль (ДА) и другие.

Комплекс ВАДС представляет собой иерархическую систему, в ко­торой кроме парных связей между элементами и подсистемами суще­ствуют множественные связи, например ДАВ, СДА и т.д.

Дорожные условия (СД) — совокупность геометрических пара­метров и транспортно-эксплуатационных качеств дороги, имею­щих непосредственное отношение к движению. Дорожные усло­вия подразделяют на постянные и переменные (временные и кратковременные) параметры и факторы.

К постоянным отнесены параметры и характеристики дорог, не меняющиеся в процессе эксплуатации или изменяющиеся очень редко (при реконструкции или капитальном ремонте): параметры продольного профиля, радиусы кривых в плане, длина прямых и кривых и др.

К переменным (временным или сезонным) отнесены парамет­ры и характеристики дорог, изменяющиеся в результате сезонных колебаний метеорологических условий и качества содержания до­роги: ровность и сцепные качества покрытия, фактическая шири­на проезжей части и обочин, наличие и состояние съездов и пере­сечений, инженерного оборудования, видимость в плане и др.

К переменным кратковременным отнесены факторы, влияющие на режим и безопасность движения в течение краткого времени — от нескольких часов до одного месяца: осадки, туман, гололед, ветер, метеорологическая видимость и др.

С позиций восприятия дороги водителем термин «дорожные условия» полнее отражает объект его восприятия, тем более что каждый автомобиль проезжает по многим дорогам с различными характеристиками:

Транспортный поток (ТП) — совокупность отдельных движу­щихся по дороге автомобилей, управляемых водителями.

Состояние окружающей среды (С) — совокупность метеороло­гических или погодных условий в данный момент. Правильнее рассматривать здесь всю окружающую природную среду, включая рельеф местности, ландшафт, растительность и животный мир, что существенно усложняет анализ.

Условия движения (УД) — реальная обстановка на дороге, в которой движется автомобиль в данный момент: дорожные усло­вия, транспортный поток и состояние окружающей среды.

Можно представить укрупненную схему структуры взаимодействия комплекса ВАДС, в которой главная роль принадлежит системе дорожные условия — транспортные потоки — систему ДУ — ТП (рис. 2.1, в), каждый элемент кото­рой отдельно и все вместе находятся под влиянием окружающей среды С.

Режим движения характеризуется скоростью одиночных авто­мобилей и всего потока, интервалами между автомобилями в по­токе (плотностью потока), числом обгонов, перестроений и их траекториями, режимом разгонов и торможений.

Основой теории управления состоянием и функционированием дорог служит качественное и количественное описание сущности и закономерностей взаимодействия элементов и систем комплекса ВАДС.

Подсистема водитель — автомобиль (ВА) характеризует эрго­номическую связь человека с автомобилем, что позволя­ет установить оптимальные условия для водителя и пассажира

Подсистема автомобиль — дорога (АД) и ее обратная связь являются важнейшим звеном всего комплекса с позиции изуче­ния влияния на состояние дороги в процессе эксплуатации и эф­фективности этого взаимодействия, что позволяет оценить напряженно-деформируемое состояние дорожной одеж­ды, образование деформаций и разрушений и составляет основу теории эксплуатации дорог. Установление зависимостей от режима движения автомобилей, конструкции и прочности одежд, типа покрытий, климатических и гидрогеологических условий позволит обосновать надежные методы назначения видов ремонтных работ и их периодичность. Анализ подсистемы АД является основой для совершенствова­ния такой важной проблемы, как работоспособность и межремонт­ные сроки службы.

Подсистемы дорога — водитель (ДВ) и среда — водитель (СВ) базируются на психофизиологических особенностях водителей и исследовании влияния дороги и окружающей среды на их состо­яние в процессе движения автомобилей. Анализ этих подсистем открывает перспективу совершенство­вания одной из важнейших проблем эксплуатации дорог — без­опасности движения.

Подсистемы ВС, АС и ДС отображают воздействия человека, автомобиля и дороги на окружающую среду. Анализ этих подси­стем имеет огромное значение для изучения таких важных про­блем, как транспортный шум, загрязнение воздуха, охрана при­роды и др.

Подсистемы СД и СА являются тепломассообменными моде­лями системы. Исследования подсистемы СД позволяют решать различ­ные практические задачи для региональных условий, возникаю­щие при содержании, ремонте и реконструкции дорог: устанав­ливать возвышение бровки полотна, рассчитывать глубину про­мерзания и оттаивания, определять толщину гидро- и термоизо­ляционных, дренажных слоев и др. Исследование водно-тепло­вого режима дорог для специфических региональных условий остается пока актуальной проблемой эксплуатации. Изучение этого режима позволит решать актуальные для практики вопро­сы трещиноустойчивости, сдвигоустойчивости, пучиноустойчи- вости одежд.

Анализ подсистемы СД является основой для совершенство­вания такой важной проблемы, как снегозащита дорог.

Главная особенность — децентрализация взаимодействия си­стем ВАДС, так как комплекс охватывает многочисленные само­стоятельно действующие элементы и факторы, решения и управ­ляющие воздействия, принятые изолированно друг от друга.

Вторая особенность комплекса ВАДС — во многом случайный (стохастический) характер функционирования, поскольку все его си­стемы подвержены воздействию неблагоприятных факторов клима­та. По стохастическим законам формируется и транспортный поток.

Комплекс ВАДС и систему ДУ—ТП можно рассматривать как децентрализованную систему обслуживания со случайными сто­хастическими входами. К этим входам относят спрос на пользова­ние дорогами со стороны транспортного потока, т.е. его интен­сивность и состав движения, а также воздействия окружающей среды. Модель двухуровневого управления функционированием системы ДУ—ТП включает в себя стратегическое, или программное, и оперативное, или текущее, управление.

1 уровень управления (стратегическое, или программное) систе­мой ДУ—ТП состоит в назначении и выборе параметров и харак­теристик дороги на стадии проектирования и полноте реализации этих решений в процессе строительства или реконструкции. Сюда же входит обоснование мощности и ресурсов дорожно-эксплуата­ционной службы для обеспечения требуемого уровня содержания дороги исходя из принятых проектных решений в конкретных условиях эксплуатации дороги.

JI уровень управления (оперативное, или текущее) состоит в на­значении и реализации мероприятий по содержанию и ремонту дороги, организации и обеспечению безопасности движения в период эксплуатации. Большое влияние на эффективность второ­го уровня управления оказывают основные параметры и характе­ристики дороги, принятые на первом уровне.

Как следует из модели и алгоритма управления функциониро­вания системой ДУ—ТП, основным этапом формирования каче­ства этого функционирования является проектирование дороги.Однако во многих случаях при проектировании дорог условия их будущей эксплуатации учитывают плохо, параметры и харак­теристики дорог рассчитывают только на обеспечение движения в теплое время года, а условия движения в неблагоприятные осен­не-весенние и зимние периоды не учитывают. Проектные орга­низации освобождены от ответственности за транспортно-эксп­луатационные характеристики дорог в процессе эксплуатации. Не­ достаточная изученность всего многообразия реальных условий работы дорог, их неполный учет или пренебрежение ими при про­ектировании и строительстве наносят значительный ущерб транс­портно-эксплуатационным показателям дорог в процессе эксплуа­тации.

Необходимо изучать особенности работы дорог в различных условиях с тем, чтобы совершенствовать методы проектирования, строительства и эксплуатации дорог.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: