Исследование влияния радиуса кривой на обеспечение безопасности движения
В условиях постоянного роста автомобильного транспорта, в усло виях существующего комплекса организационно-правовых, организационно-технических мероприятий и распорядительных действий проб лема обеспечения безопасности движения стала особенно острой, так как транспорт помимо положительных сторон и явлений несет и негативные последствия – загрязнение окружающей среды, заторовые ситуации, и главное – аварийность. Несмотря на то что проблемам транспортной безопасности в стране уделяется огромное внимание, статистика дорожно-транспортных происшествий показывает негативную тенденцию.
Главными причинами аварийности на дороге являются нарушение правил дорожного движения всеми участниками данного процесса, неудовлетворительные дорожные условия и технические неисправности самих транспортных средств. А с учетом статистической отчетности, которая фиксирует ежегодный рост дорожных происшествий из-за неудовлетворительных дорожных условий, особо остро встает вопрос исследования влияния дорожных условий и самой организации дорожного движения на создание аварийных ситуаций и дорожно-транспортные происшествия. Как правило, основную ответственность при таких происшествиях несут водители транспортных средств и о вине государственных органов, кото рые должны создавать оптимальные усло вия для безопасного передвижения, никто зачастую не задумывается. Сотрудники ГИБДД МВД России, а также эксперты зачастую относятся к оформлению дел дорожных происшествий упрощенно, не исследуя истинных обстоятельств, которые привели к дорожно-транспортному происшествию (ДТП). Это приводит к тому, что производство по делам о ДТП проходит без тщательного изучения причинно-следственной связи и на основании этого не всегда удается принять меры по устранению факторов, создающих опасную обстановку на улично-дорожной сети. Именно поэтому необходимо развивать экспертную практику исследования дорожных условий и существующей организации дорожного движения.
Очень редко в экспертной прак тике встречается исследование влияния средств регулирования дорожно-транспортного комплекса на провоцирование аварийных ситуаций и дорожных происшествий.
Примером исследования может стать рассмотрение частного случая ограничения скорости на кривой в плане. Для экспертного исследования необходимо по данным обследования аварийного участка дороги определить среднее значение радиуса кривой в плане и его среднее квадратичное отклонение. Далее необходимо принять не менее трех значений скорости, при которых будет определена опасность заноса или опрокидывания автомобиля на кривой. Для принятых значений скоростей необходимо определить расчетные значения коэффициента сцепления и коэффициента сопротивления качению. А для скорости движения и коэффициента сцепления необходимо определить средние квадратические отклонения.
По исследуемым зависимостям и полученным данным (трем точкам) строится график зависимости «скорость движения – опасность или риск потери устойчивости автомобиля». И по величине допустимого риска (1 ∙ 10–4) необходимо установить допустимую скорость движения (Vдоп.), которую следует указать на знаках с обеих сторон кривой в плане. Детально разберем данный пример на реальном участке, который располагается на Братской площади в с. Верхний Мамон в Воронежской области Верхнемамонского района. На рассматриваемом участке разрешенная скорость 60 км/ч. Необходимо обосновать данную скорость при существующих технико-эксплуатационных показателях рассматриваемого участка.
Технико-эксплуатационные показатели:
- радиус кривой в плане 92 м;
- среднеквадратическое отклонение радиуса 13,6 м;
- максимальный продольный уклон на кривой в плане 0,040;
- уклон виража 0,04;
- расчетный автомобиль УАЗ-452;
- масса автомобиля 1870 кг;
- лобовая площадь УАЗ-452 4,17 м2;
- коэффициент обтекаемости 0,46 кг/м3;
- коэффициент сцепного веса 0,523;
- допустимый риск потери устой чивости автомобиля 1 ∙ 10–4;
- погода безветренная Vв = 0 м/с;
- покрытие проезжей части асфальтобетонное без шероховатостей обработки, уложенное в горячем состоянии: φ20 = 0,80; γ = 0,93; β = 0,002; f20 = 0,01; Кf = 0,00025.
Последовательность расчета
1. Фиксируем следующие значения скорости движения: 40, 60 и 80 км/ч., при которых опреде лим риск движения транспортного средства.
2. Определим расчетные зна чения:
- коэффициента сцепления:
при V = 40 км/ч:
φ40 = 0,93 ∙ [0,80 – 0,002 ∙ (40 – 20)] = 0,707;
при V = 60 км/ч:
φ60 = 0,93 ∙ [0,80 – 0,002 ∙ (60 – 20)] = 0,669;
при V = 80 км/ч:
φ80 = 0,93 ∙ [0,80 – 0,002 ∙ (80 – 20)] = 0,632;
- коэффициента сопротивления качению:
f40 = 0,01 + 0,00025 ∙ (40 – 20) = 0,015;
f60 = 0,01 + 0,00025 ∙ (60 – 20) = 0,02;
f80 = 0,01 + 0,00025 ∙ (80 – 20) = 0,025.
3. Определим средние квадратические отклонения:
- скорости движения:
при V = 40 км/ч:
σv(40) = 0,05 ∙ 40 + 0,5 = 2,5 км/ч;
при V = 60 км/ч:
σv(60) = 0,05 ∙ 60 + 0,5 = 3,5 км/ч;
при V = 80 км/ч:
σv(80) = 0,05 ∙ 80 + 0,5 = 4,5 км/ч;
- коэффициента сцепления:
при V = 40 км/ч:
σ = 10 ∙ 0,707 · (1 – 0,7072) · (40 + 5)/402 = 0,099;
при V = 60 км/ч:
σ = 10 ∙ 0,669 ∙ (1 – 0,6692) ∙ (60 + 5)/602 = 0,067;
при V = 80 км/ч:
σ = 10 ∙ 0,632 ∙ (1 – 0,6322) ∙ (80 + 5)/802 = 0,05.
4. Определим значения коэффициента тяговой силы:
при V = 40 км/ч:
µx(40) = 2/0,523 ∙ (0,015 + 0,04 + (0,46 ∙ 4,17 ∙ 402)/(13 ∙ 1870 ∙ 9,81)) = 0,26;
при V = 60 км/ч:
µx(40) = 2/0,523 ∙ (0,02 + 0,04 + (0,46 ∙ 4,17 ∙ 602)/(13 ∙ 1870 ∙ 9,81)) = 0,34;
при V = 80 км/ч:
µx(40)= 2/0,523 ∙ (0,025 + 0,04 + (0,46 ∙ 4,17 ∙ 802)/(13 ∙ 1870 ∙ 9,81)) = 0,445.
5. Определим минимальную величину радиуса кривой в плане, при которой риск потери устойчивости автомобиля равен 50%:
;при V = 60 км/ч:
;при V = 80 км/ч:
6. Устанавливаем средние квадратические отклонения:
- коэффициента сопротивления качению:
при V = 40 км/ч:
σf(40) = 0,46 ∙ 0,015 = 6,9 ∙ 10–3 км/ч;
при V = 60 км/ч:
σf(60) = 0,46 ∙ 0,02 = 9,2 ∙ 10–3 км/ч;
при V = 80 км/ч:
σf(80) = 0,46 ∙ 0,025 = 11,5 ∙ 10–3 км/ч;
- величины продольного уклона по выражению:
.Среднее квадратичное отклонение коэффициента тяговой силы:
при V = 40 км/ч:
;при V = 60 км/ч:
;при V = 80 км/ч:
.8. Устанавливаем средние квадратическое отклонение минимального радиуса:
при V = 40 км/ч:
σМ(40) = 1,6;
при V = 60 км/ч:
σМ(60) = 6,3;
при V = 80 км/ч:
σМ(80) = 29,1.
9. Определяем риск потери устойчивости автомобиля на кривой с параметрами R = 92 м, σR = 13,6 м:
при V = 40 км/ч:
То есть при скорости V = 40 км/ч примерно 1 автомобиль рискует потерять устойчивость из 100 000 автомобилей, движущихся с этой же скоростью;
при V = 60 км/ч:
.То есть при скорости V = 60 км/ч ожидается, что примерно 4 автомобиля будут терять устойчивость из каждых 10 автомобилей, движущихся с этой же скоростью;
при V = 80 км/ч:
.То есть при скорости V = 80 км/ч будет возникать около 5 аварийных ситуаций на каждые 10 автомобилей, движущихся с этой же скоростью.
Выводом по результатам расчетов и допустимого риска 1 ∙ 10–4 является рекомендуемое ограничение скорости на кривой в плане с парамет рами Rср = 92 м, σR = 13,6 м – 43 км/ч. Данная скорость обеспечит безопасное маневрирование на рассматриваемом участке. С учетом уточнения и упорядочения на улично-дорожной сети средств регулирования следует ограничить скорость с установкой дорожных знаков 3,24 на участке 40 км/ч.
Исследование данного уровня в дальнейшем позволит минимизировать количество аварийных ситуаций и ДТП на кривых в сложившейся градостроительной застройке и организации дорожного движение.
ЛИТЕРАТУРА
- Васильев А. П. Состояние дорог и безопасность движения автомобилей в сложных погодных условиях. – М. : Транспорт, 1976. – 224 с.
- Пегин П. А., Лионова Н. А. Экспертиза дорожных условий и измерение эксплуатационных качеств дорожного покрытия на участке дорожно-транспортного происшествия. – Хабаровск : Изд-во Тихоокеанского гос. ун-та, 2008. – 76 с.
- Штепа А. А., Бычков С. В., Сподарев Р. А. Влияние дорожных условий на безопасность дорожного движения. – Ставрополь : Изд-во СевКавГТУ, 2010. – 584 с.
Метки: Транспорт