Пути сообщения и технологические сооружения

СОДЕРЖАНИЕ

Введение……………………………………………………………………………..3

Исходные данные…………………………………………………………………...4

1. Расчет приведенной интенсивности движения, определение технической категории дороги……………………………………………………………………5

2.Комплексная оценка состояния дорог по коэффициенту обеспечения расчетной скорости…………………………………………..……………………...5

    2.1.Порядок определения частных коэффициентов расчетной скорости при комплексной оценки…………………………………………..…………………….7

    2.2. Построение линейного графика комплексной оценки…………………...10

3.Оценка пропускной способности……………………………….………………12

    3.1.Определение пропускной способности и коэффициента загрузки движением. Выбор оптимального уровня загрузки……………….…………….12

   3.2.Построение линейного графика изменения пропускной способности…..15

4. Оценка безопасности движения………………………………………………..18

   4.1.Построение линейного графика коэффициента аварийности…………….18

   4.2.Оценка степени безопасности движения по коэффициентам аварийности с учетом тяжести происшествий……………………………………………………22

Список литературы………………………………………………………………..23

Введение

    Проблема безопасности  движения по дорогам, существовавшая  еще в эпоху конного транспорта, особенно активизировалась с  появлением механических транспортных  средств. Уже в 1831 г., когда в Лондоне делались первые попытки перевозки пассажиров на повозках с паровыми двигателями, случилось первое дорожно-транспортное происшествие, при котором повозка, объезжая детей, игравших на дороге, врезалась в стену дома и погиб водитель.

    Автомобилям становится все теснее на дорогах, а в число участников движения включаются новые, малоопытные водители. Все это проявляется в снижении эффективности автомобильного транспорта и росте числа дорожно-транспортных происшествий. Во многих странах число погибающих на дорогах соизмеримо с числом жертв войн, тяжелых болезней и эпидемий. Дороги стали своеобразным «полем сражений», где ошибки людей, неорганизованность движения, несовершенство дорог и неисправности автомобилей выдвигают перед человечеством актуальную проблему борьбы за жизнь пользующихся дорогами. 

    Главным критерием оценки транспортно–эксплуатационного состояния(ТЭС) автомобильных дорог (АД) являются требуемая расчетная скорость движения автомобиля, пропускная способность и коэффициент загрузки движением при обеспечении безопасности.

    Oценка влияния отдельных элементов и технического уровня их состояния на скорость движения, пропускную способность дороги, безопасность движения и, как следствие, коэффициенты обеспеченности их. Последние оцениваются для периодов года: лета, весны (осени) и зимы. Совокупность всех отдельных элементов дороги и технического уровня их состояния, прямо влияющих на ТЭС АД, оценивается итоговыми коэффициентами на каждом характерном участки как произведение частных коэффициентов. При выделении характерных участков необходимо учитывать зоны влияния отдельных элементов.

Исходные данные :  
1. Расчет приведенной интенсивности движения, определение технической категории дороги

       Интенсивность  движения - количество автомобилей  и других транспортных средств, проходящих через определенное сечение дороги в единицу времени (сутки, час). Состав транспортного потока влияет на загрузку дорог, что объясняется разницей в габаритных размерах автомобилей. Для того чтобы учесть в фактическом составе транспортного потока влияние различных транспортных средств, применяют коэффициенты приведения к легковому автомобилю, определяемые при сравнении их динамических габаритов.

        Таблица перспективной  приведенной интенсивности движения  в зависимости от типа автомобилей и грузоподъемности грузовых автомобилей:

Определяем категорию дороги по приведенной интенсивности движения:

   NПР=N1∙K1 +N2∙K2+….+Nn∙Kn ,

где Nn - интенсивность движения n-го типа автомобилей,  авт./сут    

       Kn - коэффициент приведения автомобилей типа n

  NПР=1∙3120 +1,5∙3120+2∙1248+2,834∙1768+3,5∙312+3∙832=19188 авт./сут.

 1 Категория дороги.

2.   Комплексная оценка состояния дорог по коэффициенту обеспечения расчетной скорости

   Общую оценку дороги определяют  как средневзвешенный комплексный  показатель для всей дороги:

Где Li -длина каждого участка, , км; L- общая протяженность дороги или участка, км.

Допустимые значения итогового коэффициента обеспеченности расчетной скорости на каждом характерном участке приведены в таблице 1:

Таблица 1 - Допустимые минимальные значения итогового коэффициента обеспечения расчетной скорости

В зимний период КПд= 0,37

В летний период КПд= 0,87

      При выделении характерных участков учитывают зоны влияния отдельных элементов дороги (табл.2)

Таблица 2

Зоны влияния отдельных элементов дороги

2.1.ПОРЯДОК ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧАСТНЫХ  КОЭФФИЦИЕНТОВ РАСЧЕТНОЙ СКОРОСТИ  ПРИ КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКЕ

    Для оценки ТЭП АД определяют частные коэффициенты, учитывающие ширину основной укрепленной поверхности , продольные уклоны , ширину и состояние обочин ,интенсивность и состав движения   , радиусы кривых в плане и уклон виража ,расстояние видимости поверхности дороги  , ровность покрытия и прочность дорожной одежды , коэффициент сцепления колеса с покрытием  .

    Частный коэффициент определяют по размеру чистой фактически используемой ширины укрепленной поверхности:

 где  B- ширина проезжей части, для I катег. дороги В=2*7,5 м; 

         ау- ширина краевой укрепленной полосы, ау=0,75 м; 

         в3- ширина полосы загрязнения, принимаем с учетом типа укрепления обочин при укреплении обочин слоя щебня или гравиям: в зимний период в3 =0,3м; в летний период  в3=0,2 м.

м (зимой)

     м (летом)

     При отсутствии краевых укрепительных полос:

м (зимой)

     м (летом)

   Интенсивность движения 10400 авт./сут, поэтому учитываем ширину основной укрепленной поверхности по формуле:

     укрепленная обочина:

(зимой)

    ( летом)

     неукрепленная обочина:

(зимой)

    ( летом)

    Частный коэффициент определяется по ширине обочины. Для I котегории ширина обочины 3,75 м, поэтому для укрепленной обочины ; для  неукрепленной обочины .

    Частный коэффициент  зависит от интенсивности и состава движения рассчитывается по формуле:

    где  - снижение коэффициента обеспеченности расчетной скорости под влиянием интенсивности движения принимаем =0,1

    → При укрепленных обочинах:

       (зимой)

       ( летом)

         При неукрепленных обочинах

       (зимой)

       ( летом)

       Частный коэффициент  находим по величине продольного уклона для расчетного состояния поверхности дороги в каждый период года (сухое, уплотненный снег).

       Наименьшие значения  коэффициента для различных состояний  поверхностей дороги приведены ниже.

   При продольном уклоне 10 ‰ (подъем): летом = 1,06; зимой = 0,74

   При продольном уклоне 15 ‰ (спуск): летом = 1,02; зимой = 0,69

   При продольном уклоне 0 0/00(подъём): летом Крс4=1,11; Зимой Крс4=0,80

   При продольном уклоне 20 0/00(спуск): летом Крс4=1,02; Зимой Крс4=0,69

   При продольном уклоне 30 0/00(спуск) :летом Крс4=0,97; Зимой Крс4=0,64

   При продольном уклоне 40 0/00(подъем): летом Крс4=0,93; Зимой Крс4=0,59

   При продольном уклоне 5 0/00(спуск): летом Крс4=1,06; Зимой Крс4=0,74

   При продольном уклоне 15 0/00(подъем): летом Крс4=1,02; Зимой Крс4=0,69

   При продольном уклоне 200/00(спуск): летом Крс4=1,02; Зимой Крс4=0,69

   При продольном уклоне 10 0/00(подъем): летом Крс4=1,06; Зимой Крс4=0,74

    Частный коэффициент определяем по радиусу кривой в плане для расчётного состояния поверхности дороги в каждый период года.

При          R = 500 м: летом = 0,20; зимой = 0,71;

        R = 600м: летом = 1,25 ; зимой = 0,92;

    Частный коэффициент  находим по расстоянию видимости поверхности дороги для её расчётного состояния.

    Частный коэффициент - определяем по сумме неровностей покрытия проезжей части. При ровности по толчкомеру 300 см/км = 0,31

    Частный коэффициент Крс9 определяем по коэффициенту сцепления(в летом 0,5; в зимой 0,1) при состоянии покрытия, характерном расчётному периоду года по условиям движения при этом видимость поверхности принимаем равной нормативной для данной категории дороги.

   При проектировании усиления ожидаемый частный коэффициент Крс9 определяем исходя из прочности дорожной одежды, интенсивности и состава движения на конец межремонтного срока, т.е. из числа проходов расчётного автомобиля к концу межремонтного срока и начальной ровности покрытия

   При расчетном модуле упругости дорожной одежды 200 МПа, Kpc9=0,37

Мы дали общую оценку дороги и КПД не соответствует минимальным допустимым значениям значит дорога нуждается в реконструкции т.к она не соответствует нормам и не обеспечивает безопасного движения.

2.2 Построение линейного графика  комплексной оценки

3.ОЦЕНКА ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ

   3.1.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ И КОЭФФИЦИЕНТА ЗАГРУЗКИ ДВИЖЕНИЕМ. ВЫБОР ОПТИМАЛНОГО УРОВНЯ ЗАГРУЗКИ.

      В расчётах пропускной  способности, уровня загрузки используем  значения интенсивность движения  в пересчёте на поток легковых автомобилей (приведённая интенсивность движения).

       Пропускная способность  одной полосы движения P (легковых авт/ч) определяется по формуле

        P=βPmax

       где β - итоговый коэффициент снижения пропускной способности, равный произведению частных коэффициентов β1,β2,…,β15 отражение влияние разных элементов дороги на пропускную способность;

      Значения коэффициентов, характеризирующих изменение пропускной  способности отдельных конкретных  участков дорог b, приводятся ниже.

      Коэффициент b1 отражает влияние на пропускную способность ширины полосы движения:

      При ширине полосы  движения 3,75 м, b1=1,0

      Влияние обочин  учитывается коэффициентом b2:при ширине обочины 3,75 м, b2 =1,0.

      Коэффициент b3 снижения пропускной способности от боковых препятствий: при ширине полосы движения 3,75 м и отсутствующих препятствиях, b3=0,98.

в населённом пункте b3=0,98.

Коэффициент b4 снижения пропускной способности при наличии автопоездов.

   При 3 % количестве автопоездов в транспортном потоке и при 42 % доле легковых и средних грузовых автомобилей, b4=0,91.

   Коэффициент b5 снижения пропускной способности при наличии продольных уклонов:

 Коэффициенты b6 зависит от расстояния видимости:

 Коэффициенты b7 зависит от радиуса кривых в плане, м:

  Коэффициенты b8 зависит от ограничения скорости дорожными знаками, 60 км/ч: при проезде через мост, b8=1,0.

  Коэффициент b9 снижения пропускной способности от пересечений: для категории I b9=0,87.

  Коэффициент b10: при Обочинах, укрепленных щебнем, b10=0,99; при неукрепленных обочинах, b10=0,45.

  Коэффициент b11 Асфальтобетонное покрытие без поверхностной обработки: b11=1,12.

  Коэффициент b12 учитывает площадки отдыха , БЗС , остановочные площади с полным отделением от проезжей части основной дороги при наличии специальной полосы для въезда: b12 =1,0.

  Коэффициент b13 учитывает разметку, в моем случае на протяжении всей дороги краевая и осевая разметка b13=1,05.

 Коэффициент b14 учитывает указатели полос движения: b14=1,1.

 Коэффициент b15 снижения пропускной способности от наличия автобусов в потоке: при количестве легковых автомобилей 30% и доле автобусов в потоке 8%→ b15=1,10.

  Значение приведенной интенсивности : NПР=19188 авт./сут (из части I).

  В качестве расчетной интенсивности движения принимаем максимальную часовую интенсивность за сутки Nч, приблизительно определяемую по формуле:

               Nч=0,076NПР

   где Nч- среднегодовая суточная интенсивность движения в обоих направлениях, авт/ч.

    →Nч=0,076∙19188 = 1458,3 авт/ч

   Состояние потока транспортных средств и условия движения на дороге характеризуется уровнем удобства движения, являющимся комплексным показателем экономичности, удобства и безопасности дорожного движения. Основными характеристиками уровня удобства являются:

     Коэффициент загрузки движением

          Z= Nч/P,

Где Nч - интенсивность движения, легк. авт/ч,

P - практическая пропускная способность, легк. авт/ч.

     Различают четыре уровня удобства движения на дорогах. При проектировании и эксплуатации автомобильных дорог необходимо обеспечить оптимальный уровень удобства движения на дороге каждой категории.

3.2 Построение линейного графика  изменения пропускной способности

Совместное влияние элементов дороги на пропускную способность оценивается перемножением частных коэффициентов снижения пропускной способности на участках подъемов, учитываются все коэффициенты, если продольный уклон не превышает 20‰, при продольных уклонах более 20‰ не учитывают.

Каждый элемент дороги, снижающий пропускную способность дороги, имеет зону влияния, в пределах которой изменяется режим движения транспортного потока.

Для окончательного выбора мероприятий по улучшению условий движения график изменения пропускной способности анализируем совместно с графиком коэффициента аварийности.

С учетом состояния транспортного потока, условий движения автомобилей, удобства работы водителей – получился уровень удобства движения Г-а. Насыщенный поток. Создается колонное движение. Обгоны отсутствуют. Следовательно, необходима реконструкция дороги до уровня удобства А.

4. Оценка безопасности движения

4.1 Построение линейного графика коэффициента аварийности

  Повышенной аварийностью чаще всего характеризуют участки:

1. на которых резко уменьшается скорость движения преимущественно в связи с недостаточной видимостью;
2. у которых какой-либо элемент дороги не соответствует скоростям движения, обеспечиваемым другими элементами (скользкое покрытие на кривой большого радиуса, узкий мост на длинном прямом участке, и т.д.);
3. где у водителя исчезает ориентировка о дальнейшем направлении дороги или возникает неправильное представление о нем (поворот в плане, непосредственно за выпуклой прямой, неожиданный поворот с примыканием второстепенной дороги по прямому направлению);
4. участки слияния и переплетения транспортных средств на пересечениях, примыканиях, съездах, переходно-скоростных полосах;
5. проходящие через малые населенные пункта или остановочные пункты, и т.д., где возможно неожиданное появление пешеходов;
6. где возможны скорости движения, которые могут превысить безопасные пределы (длинные затяжные спуски на прямых, прямые участки большой протяженности);
7. где однообразный ландшафт, план, профиль и план трассы дороги способствуют потере водителем контроля над скоростью движения или вызывают быстрое утомление.

   Степень опасности участков дороги характеризуется итоговым коэффициентом аварийности , вычисляемым как произведение частных коэффициентов аварийности, учитывающих влияние отдельных элементов плана, продольного профиля, поперечного профиля и т.д.:

    ,

    где - коэффициенты, представляющие собой отношение числа ДТП при том или ином значении элемента плана, продольного профиля и т.д. к числу ДТП на эталонном участке (прямом горизонтальном участке дороги с проезжей частью шириной 2*7,5м и с твердыми широкими обочинами).

    Значения частных коэффициентов аварийности приведены ниже:

При интенсивности движения 10400 авт/сут, К1=1

Ширина проезжей части 2*7,5 м:

   при укрепленных обочинах, К2=1

   при неукрепленных обочинах, К2=1,5

Ширина обочины 3,75 м, К3=1,0

При продольных уклонах 0- 20 ‰→ К4=1,0 и 20- 30 0/00 →К4=1,25

Радиус кривой в плане: R=500- 800 м→К5=1,6

При видимости дороги:

    Если ширина проезжей части мостов по отношению к проезжей части дорог: равна, то =3,0

    Длина прямых участков, 3 км, =1,0

   Пересечения в одном уровне =2,0

   Типы пересечений с примыкающей дорогой в одном уровне при интенсивности движения по пересекающейся дороге, % от суммарной интен-сивности по двум дорогам 20%, =4.

   Видимость пересечений в одном направлении с примыкающей дорогой, более 60м, =1,0

   Число полос движения 4, =0,65

   Расстояние от проезжей части до застройки(м) 50-202, К13=2,5

   Расстояние до населённого пункта, м: >1000, К14=1,0

    На дороге чистое, сухое покрытие, величина коэффициентов сцепления при скорости 60 км/ч – 0,6, тогда К15=1,3

    При определении частных коэффициентов аварийности для равных участков дороги значения коэффициентов не интерполируем, а принимаем ближайшие из приведенных значений.

    По значениям итоговых коэффициентов аварийности строим линейный график, на него наносим план, продольный профиль дороги, выделив все элементы, от которых зависит безопасность движения (продольные уклоны, вертикальные кривые, кривые в плане, мосты, населенные пункты, пересекающиеся дороги), фиксируем отдельно по участкам среднюю интенсивность движения.