1 Введение 

     Современные автомобильные дороги представляют собой сложные инженерные сооружения. Они должны обеспечивать возможность  движения потоков автомобилей с  высокими скоростями. Их проектируют  и строят таким образом, чтобы  автомобили могли реализовать свои динамические качества при нормальном режиме работы двигателя, чтобы на поворотах, подъёмах и спусках автомобилю не грозили заносы или опрокидывание. В течение всего года дорожная одежда должна быть прочной, противостоять  динамическим нагрузкам, передающимся на неё при движении автомобилей, быть ровной и нескользкой.

     Основными направлениями развития народного  хозяйства с 1980 годов является более полное и своевременное удовлетворение потребностей народного хозяйства и населения в перевозках, ускорение доставки грузов и передвижения пассажиров на основе существенного повышения мощности и качества работы всей транспортной системы.

     Важной  задачей является также формирование транспортно-дорожной сети городов, которая  удовлетворяла бы требованиям рациональной организации внутригородских перевозок  строительных и промышленных грузов, пассажиров. Промышленные грузы в  больших количествах перевозятся  автотранспортом на городских территориях  между промышленными предприятиями, складами, железнодорожными товарными  станциями и другими объектами, расположенными в разных районах  города. Поэтому весьма актуальна  планировочная организация потоков  автомобилей со строительными и  промышленными грузами, учитывающая  требования повышения производительности труда, безопасности движения и снижения вредного влияния на население отработанных газов и автомобильного шума.

     Также важной задачей в капитальном строительстве является повышение эффективности капитальных вложений, поэтому курсовая работа ориентирует учащихся на тщательные технико-экономические обоснования принятых решений.

     2 Географическое положение  Пермского края

     Пермский  край расположен на западных склонах  Среднего и Северного Урала, на стыке  двух частей света – Европы и  Азии. Причем 99,8% территории региона  находится в Европе, и лишь 0,2% - в Азии. 

     Пермский  край занимает территорию более 160 тысяч  квадратных километров (больше, чем  территория всей Греции), с севера на юг область протянулась на 645 км, а с запада на восток – на 420 км. Пермский край охватывает примерно 1/5 территории Уральского экономического района и представляет собой как  бы восточный "форпост". 

     Самая северная точка Прикамья - гора Пура-Мунит (1094 м) имеет координаты 61o 39' с.ш. Крайняя южная точка - вблизи бывшей деревни Ельник Октябрьского района (56o06' с.ш.). Крайняя точка на западе - в километре на северо-восток от высоты 236, на водоразделе рек Лэпью, Пелес, Кажим под 51o47' в.д., на востоке - высшая точка хребта Хоза-Тумп гора Рахт-Сори-Сяхл (1007 м) под 59o29' в.д.  

     Границы региона очень извилисты, протяженность  их более 2,2 тыс. км. Пермский край на севере граничит с республикой Коми, на западе - с Кировской областью и  Удмуртией, на юге с Башкирией, на востоке - со Свердловской областью. В  состав Пермского края также входит Коми-Пермяцкий округ. 
 
 
 

     3 Геофизические условия  районо проложения трасс.

     3.1 Природно-климатические  условия.

     Климат  Пермского края — умеренно-континентальный. 

     Зима  продолжительная, снежная. Средняя  температура января на северо-востоке  края −18,5 °C, на юго-западе −15 °C. Минимальная  температура (на севере края) составила  −53 °C 
 
 
 

     Таблица 3.1 Среднегодовая температура воздуха 

 
 

     Таблица 3.2 –Средняя скорость ветра по месяцам 

   

Таблица 3.3  Повторяемость различных направлений ветра, %

 
 
 
 
 

     Таблица 3.4- Распределение осадков по месяцам 

     Таблица 3.5 - Высота снежного покрова 

     Таблица 3.6 - Влажность воздуха по месяцам, % 

     3.2 Полезные ископаемые

 

     Пермский  край богат разнообразными полезными  ископаемыми, что объясняется сложным  рельефом горной и равнинной частей края. Здесь добываются: нефть, газ, каменный уголь, минеральные соли, золото, алмазы, хромитовые руды и бурые железняки, торф, известняк, драгоценные, поделочные и облицовочные камни, строительные материалы[12]. 

     Нефть на территории Пермского края была впервые обнаружена в 1929 году в районе посёлка Верхнечусовские городки. К настоящему времени в крае известно более 160 месторождений углеводородного  сырья, из них разрабатываются: 89 нефтяных, 3 газовых и 18 газонефтяных. Большинство из них — некрупные. Добыча в основном ведётся в центральных и южных районах. Наиболее освоенные месторождения: Полазненское, Краснокамское, Куединское, Осинское и Чернушинское. Северные месторождения (в районе Соликамска и Березников) разрабатываются слабо, так как нефть там залегает на большой глубине под соляными пластами. 

     Уголь добывается в крае более 200 лет. В  Кизеловском каменноугольном бассейне добывали каменный уголь, который долгое время играл важную роль в топливном и энергетическом балансе региона. Максимальный объём добычи угля был достигнут в 1960 году и составлял 12 миллионов тонн, после этого объём добычи постоянно снижался и разведка новых месторождений не проводилась. 

     В Пермском крае расположено Верхнекамское  месторождение калийных солей, одно из крупнейших в мире. Там добываются хлористые соли натрия, калия и  магния, а также каменная соль. Его  площадь составляет 1800 км², толщина  соленосных слоёв достигает 514 м. 

     Главное Сарановское месторождение — единственное в России разрабатываемое месторождение хромитов. Там находятся крупные залежи хромистого железняка. Также ведётся разработка известных с начала XVIII века месторождений железа и меди. Месторождения золота обнаружены на Среднем Урале (Горнозаводский район), бассейн реки Койва) и на Северном Урале (Красновишерский район, бассейн рек Велс и Улс), но в настоящее время не разрабатываются. 

     На  севере края, в Красновишерском районе, добывают алмазы. Месторождения алмазов были открыты в Горнозаводском районе в бассейне реки Койва, где в 1829 году был найден первый в России алмаз. Алмазы высокого качества используются в ювелирной промышленности. Также на территории края существуют месторождения кварца, цитрина, селенита, мрамора, уваровита[12]. 

 

4.Определение  средней скорости  движения автомобилей.

 Скорость движения является одним из основных показателей при технико-экономическом сравнении запроектированных  вариантов и оценке транспортно-эксплуатационных качеств автомобильных дорог.

  Одним из  наиболее распространенных методов  расчета скорости движения является  метод к.т.н. А.Е. Бельского,  позволяющий определить скорость  движения в любой точке продольного  профиля, как на прямолинейных  его участках, так и на вертикальных  кривых.

  По А.Е.  Бельскому величину скорости  в произвольной точке вертикальной  кривой следует определять по  формуле:

  ,где

-скорость, принятая в начальной  точке вертикальной  кривой(при х = 0) 
 

, где 

е=2,7182 – основание  натурального логарифма.

  В этих  формулах знаки нужно принимать:  в верхней строке для вертикальных  кривых, в нижней для вогнутых; +- для положительных начальных уклонов(на подъемах) и -- для отрицательных начальных уклонов (на спусках). 
 

  Параметры, входящие в выражения:

-коэффициент  учета инерции вращающихся масс  автомобиля:

,

-коэффициент,  равный 0,03-0,05 для  легковых автомобилей  и 0,05-0,07 для грузовых 

-передаточное число коробки передач;

G-масса автомобиля в снаряженном состоянии, полная масса кг;

r-радиус вертикальной кривой;

-начальный уклон вертикальной кривой;

-передаточное число главной передачи;

-радиус  качения ведущих  колес, м;

-механический  коэффициент полезного  действия трансмиссии  автомобиля.(для грузовых автомобилей-0,9,для легковых-0,92);

-постоянные  коэффициенты, полученные  путем математической  обработки внешней  скоростной характеристики  двигателя автомобиля;

= k F –фактор сопротивления воздуха;

к- коэффициент сопротивления воздуха;

F- площадь проекции автомобиля на плоскость, перпендикулярную направлению его движения,.

В данной работе мы рассчитываем максимальные скорости движения одиночных автомобилей, идущих с полной загрузкой, определенной из условия полного использования  мощности двигателя.

Исходными данными  для расчета являются пикетажное положение и уклон в начальной  точке, а также радиус кривизны для  каждого элемента продольного профиля; начальная скорость для автомобиля определенной марки; пикетажное положения  начала и конца кривых в плане, а также их радиусы.

При движении автомобиля по прямолинейному участку проектной  линии расчетная формула приобретает  вид: 

Постоянная, входящая в уравнение:

  ,

 Принимая  значения параметра L по предыдущему уравнению, параметр z можно представить в виде: 

В тех случаях, когда необходимо определить расстояние х, которое пройдет автомобиль при изменении скорости движения от до V для заданного уклона, следует пользоваться формулой:

  , м.

Определив по формулам скорости движения в характерных  точках плана и продольного профиля, строим эпюру(график) изменения скорости по длине дороги, откладывая  по вертикальной  оси - скорость, по горизонтальной – пройденный путь.

Среднюю скорость движения одиночного автомобиля определяют по формуле:

, где

F- площадь эпюры скоростей движения;

-длина  трассы.

Время пребывания автомобиля в пути определяется по формуле: 

Вариант, по которому время пребывания автомобиля в пути меньше – является лучшим.

В случае, когда  между началом и концом трассы имеется значительный перепад высот, а также при определении коэффициентов  безопасности и аварийности по длине  трассы, эпюру скорости движения следует  строить для движения в прямом и обратном направлении.

Расчет  скоростей движения из пункта А в пункт Б.

 Начальную  скорость автомобиля на ПК  НТ принимаем: для ГАЗ-24 – 40 км\ч, для ЗИЛ-130 – 20 км\ч. На прямых участках : для ГАЗ-24 – 150 км\ч, для ЗИЛ-130-120 км\ч. На вертикальных кривых: для ГАЗ-24 – 130 км\ч, для ЗИЛ-130 -100 км\ч.

Для ГАЗ-24 в прямом направлении:

Определяем скорость автомобиля на первой прямой (286,75м) на продольном профиле по формуле: 
 

Определяем скорость автомобиля на первой вертикальной кривой (262,5м) на продольном профиле:

 

м\с=88,2км\ч

Определяем скорость автомобиля на второй  прямой (512,5) на продольном профиле по формуле: 
 

Определяем скорость автомобиля на второй вертикальной кривой (112,5) на продольном профиле:

 

м\с=121,3км\ч

Определяем скорость автомобиля на третьей  прямой (487,5) на продольном профиле по формуле: 
 

Определяем скорость автомобиля на третьей вертикальной кривой (112,5) на продольном профиле:

 

м\с=110км\ч

Определяем скорость автомобиля на четвертой  прямой (596,87) на продольном профиле по формуле: 
 

Определяем скорость автомобиля на четвертой вертикальной кривой (93,76м) на продольном профиле:

 

м\с=113,7км\ч

Определяем скорость автомобиля на пятой  прямой (306,25) на продольном профиле по формуле: 
 

Определяем скорость автомобиля на пятой вертикальной кривой (93,76) на продольном профиле:

 

м\с=109,6км\ч

Определяем скорость автомобиля на шестой  прямой (272,22) на продольном профиле по формуле: 
 

Определяем скорость автомобиля на шестой вертикальной кривой (411,8) на продольном профиле:

 

м\с=127,1км\ч

Определяем скорость автомобиля на седьмой  прямой (1003,12) на продольном профиле по формуле: 
 

Определяем скорость автомобиля на седьмой вертикальной кривой (331,96) на продольном профиле:

 

м\с=104,8км\ч

Определяем скорость автомобиля на восьмой  прямой (234,02) на продольном профиле по формуле: 
 
 
 

Для ГАЗ-24 в обратном направлении:

Определяем скорость автомобиля на первой прямой (234,02м) на продольном профиле по формуле: 
 

Определяем скорость автомобиля на первой вертикальной кривой (331,96м) на продольном профиле:

 

м\с=36,7км\ч

Определяем скорость автомобиля на второй  прямой (1003,12) на продольном профиле по формуле: 
 

Определяем скорость автомобиля на второй вертикальной кривой (411,8) на продольном профиле:

 

м\с=127,1км\ч

Определяем скорость автомобиля на третьей  прямой (272,2) на продольном профиле по формуле: 
 

Определяем скорость автомобиля на третьей вертикальной кривой (93,76) на продольном профиле:

 

м\с=132,2км\ч

Определяем скорость автомобиля на четвертой  прямой (306,25) на продольном профиле по формуле: 
 

Определяем скорость автомобиля на четвертой вертикальной кривой (93,76м) на продольном профиле:

 

м\с=110,7км\ч

Определяем скорость автомобиля на пятой  прямой (596,87) на продольном профиле по формуле: 
 

Определяем скорость автомобиля на пятой вертикальной кривой (112,5) на продольном профиле:

 

м\с=137км\ч

Определяем скорость автомобиля на шестой  прямой (487,5) на продольном профиле по формуле: 
 

Определяем скорость автомобиля на шестой вертикальной кривой (112,5) на продольном профиле:

 

м\с=107,1км\ч

Определяем скорость автомобиля на седьмой  прямой (1003,12) на продольном профиле по формуле: 
 

Определяем скорость автомобиля на седьмой вертикальной кривой (262,5) на продольном профиле:

 

м\с=121,7км\ч

Определяем скорость автомобиля на восьмой  прямой (286,75) на продольном профиле по формуле: 
 
 

Для ЗИЛ-130 в прямом направлении:

Определяем скорость автомобиля на первой прямой (278,03) на продольном профиле по формуле: 
 

Определяем скорость автомобиля на первой вертикальной кривой (262,5м) на продольном профиле:

 

м\с=62,5км\ч

Определяем скорость автомобиля на второй  прямой (512,5) на продольном профиле по формуле: 
 

Определяем скорость автомобиля на второй вертикальной кривой (112,5) на продольном профиле: