- •Введение
- •1.1. Факторы, влияющие на работу и состояние дороги
- •1.2. Основные транспортно - эксплуатационные показатели автомобильной дороги
- •1.3. Характеристика транспортных средств
- •2.1. Особенности взаимодействия дороги и автомобиля
- •2.2. Силы, действующие от колеса автомобиля на дорожное покрытие
- •2.3. Прочность и деформация дорожной одежды
- •2.4. Виды деформаций покрытия и разрушений дорожной одежды
- •3.1. Надежность и проезжаемость автомобильных дорог
- •3.2. Ровность покрытия
- •3.4. Погодно-климатические факторы и транспортные качества дороги
- •4 ____________________________________________________________Влияние элементов дорог и средств регулирования на режимы движения автомобилей.
- •4.1. Качественные состояния потока автомобилей
- •4.2. Режимы движения потоков автомобилей на горизонтальных участках дорог
- •4.3. Влияние элементов дорог на скорости движения
- •4.4. Средства регулирования и скорости движения
- •5.1. Скорости движения одиночных автомобилей
- •5.2. Скорости движения потоков автомобилей
- •5.3. Пропускная способность автомобильных дорог
- •5 4. Моделирование движения транспортных потоков.
- •6.1. Цели и задачи обследования автомобильных дорог
- •6.2. Виды обследований автомобильных дорог
- •6.З. Организация работ по обследованию дорог
- •7.1. Установление размеров геометрических элементов
- •7.2. Обследование состояния земляного полотна и водоотвода
- •7.3. Оценка прочности дорожной одежды и состояния дорожного покрытитя.
- •7.4. Оценка архитектурных качеств дороги и обслуживания проезжающих
- •7.5. Оценка инженерного обустройства автомобильных дорог
- •8.1. Учет и анализ интенсивности и состава движения, оценка пропускной способности дорог
- •8.2. Оценка режимов движения и условий труда водителя
- •8.3. Построение линейных графиков скоростей движения и расхода топлива
- •9.1. Анализ данных о дорожно-транспортных происшествиях.
- •9.2. Выявление опасных участков на дорогах
- •9.3. Оценка безопасности движения на пересечениях
- •9.4. Изучение аварийных участков
- •9.5. Оценка потерь от дорожно- транспортных происшествий
- •10.1. Охрана автомобильных дорог
- •10.2. Защита дорог от снега
- •10.3. Повышение сцепных качеств дорожных покрытий
- •10.4. Поддержание высоких транспортных качеств автомобильных дорог в период интенсивных перевозок
- •11.1. Принципы выбора средств и методов организации движения
- •11.2. Выборочное и поэтапное улучшение условий движения
- •11.3. Учет соблюдения требований охраны окружающей среды.
- •Заключение
- •Оглавление
- •Глава 1. Характеристики транспортно-эксплуатационного состояния дороги …………………………………………9
- •Глава 3. Влияние состояния дорожного покрытия и погодно-климатических факторов на транспортные качества дороги……..........51
- •Глава 4. Влияние элементов дорог и средств регулирования на режимы движения автомобилей ......................................................................83
- •Глава 5. Расчет характеристик движения транспортных
- •Глава 6. Организация обследования автомобильных дорог…...141
- •Глава 8. Оценка режимов движения потоков автомобиллей……188
- •Глава 10. Способы сохранения транспортно-эксплуатационных качеств дороги в разные периоды года………………………………. 236
- •Глава 11. Выбор мероприятий, направленных на повышение безопасности движения……………………………………………………257
4.3. Влияние элементов дорог на скорости движения
Скорость движения во многом определяется размерами и сочетаниями геометрических элементов автомобильных дорог. Из элементов поперечного профиля наибольшее влияние на скорость движения оказывает ширина проезжей части и обочин.
Исследования, проведенные в Финляндии, показали следующее влияние ширины обочин b на техническую скорость движения (при 0,5 < b <2,5 м):
V = 69,0 + 9,8 b (средняя для потока); (4.36)
Vл = 73,5 + 10,5 b (средняя для легковых автомобилей). (4.37)
Среднее квадратическое отклонение технической скорости:
= 12,8 + 2,7 b (при 0,5< b <2,5 м). (4.38)
Мгновенные скорости движения зависят от ширины обочины в месте производства замеров. На основе регрессионного анализа получены следующие уравнения:
V = 57,0 + 4,7 b (всего потока при 1,0< b <3,5 м); (4.39)
Vл = 65,0 + 5,3 b (легковых автомобилей при 1,0 < Ь <3,5 м). (4.10)
Среднее квадратическое отклонение мгновенных скоростей
= 10,0 + 0,85 b (при 1,0< b <3,5м). (4.41)
Заметное влияние на скорость движения оказывает ширина проезжей части В на дорогах с двумя и тремя полосами движения, имеющих осевую разметку. При этом может быть использовано корреляционное уравнение для мгновенной скорости:
V = 58,0 + 1,58В ( при 5<В < 13,0 м). (4.42)
Существенное изменение скоростей движения наблюдается на участках подъемов (рис. 4.13, а). Значение установившейся скорости, характерной для определенного уклона
Vi =V0 /(1 + аi) , (4.43)
где V0 - начальная скорость при въезде на подъем, км/ч;
а - эмпирический коэффициент;
i - продольный уклон в долях единицы.
Коэффициент а в зависимости от уклона имеет следующие значения:
Уклон, % ...................... 20 30 40 50 60 70 80 90
Коэффициент а ………. 9 10 13,5 17,5 26,7 28,6 29,4 23,4
На скорость оказывает влияние также длина подъема (рис. 4,13, б). Наиболее резкое падение скорости наблюдается на первых 200 - 300 м при уклонах 50 % и более и на первых 600 - 800 м при уклонах менее 30 %.
Среднее квадратическое отклонение скоростей движения на подъемах зависит от их уклона и длины (рис. 4.14). Так, в начале подъема а составляет 9,9 км/ч, уменьшаясь и дальнейшем до 5,08 км/ч.
При устройстве дополнительной полосы на подъем существенно изменяется скоростной режим транспортного потока. Б. Б. Анохиным были получены следующие формулы для оценки скорости движения:
по дополнительной полосе
V0 = 62,2 - 0,532 i + 0,0095 R + 11,46 pл - 10,06 p авт (4.44)
на основной (левой) полосе
V0 = 62,2 - 0,521 i - 0,0097 R + 11,16 рл - 9,6 равт , (4.45)
где Рл , Равт - доля легковых автомобилей и автопоездов в потоке, в долях единицы;
i - продольный уклон, % ;
R - радиус кривой в плане, м.
С изменением продольного уклона, особенно на автомобильных дорогах, проходящих в горной местности, изменяется также и время реакции водителя (рис. 4.15).
Различные исследователи предлагают следующие зависимости средней скорости движения от радиуса кривой в плане:
V = 71,2 - 1540/R (СНГ); V = 74 - 1540/R (Болгария);
V = 69,3 - 1290/R (Венгрия); V = 74 - 2810/R (США).
Модальные значения скорости зависят от радиуса кривой в плане:
V =78(1-е-0,0159R). (4.46)
Для горных дорог В. П. Варлашкиным получены следующие корреляционные зависимости средней скорости автомобилей от радиуса кривой:
на внешних кривых, где дорога огибает выступающий склон косогора,
V = V0 + 0,27R, (4.47)
где V0 = 17,3 км/ч - для грузовых автомобилей;
V0 = 19,7 км/ч - для автобусов;
V0 = 21,5 км/ч - для легковых автомобилей;
на внутренних кривых, где дорога вдается в склон или лог,
V = V0 + 0,51R при 10 < R < 50 м, (4.48)
где Vo= 18,6 км/ч - для грузовых автомобилей;
Vо = 20,2 км/ч - для автобусов;
Vo = 22,5 км/ч - для легковых автомобилей.
Уклон виража iВ на кривых малых радиусов, по данным финских дорожников, следующим образом влияет на скорость движения:
V = 81,7 - 1,0 iв; (коэффициент корреляции r = 0,24); (4.49) V = 86,8 - 1,1 iв; (г = 0,26) (4.50)
при 0 < iв < 100 %.
Параметры кривых в плане оказывают существенное влияние также и на психофизиологические характеристики водителя. Т. А. Шилакадзе установлено, что на кривых в плане горных дорог частота пульса заметно уменьшается с увеличением радиуса кривой (рис. 4.16). Это указывает на улучшение условий работы водителя с увеличением радиуса кривой в плане.
Расстояние видимости также является важным фактором, определяющим скорость движения. Возрастая с увеличением расстояния видимости, скорости движения практически стабилизируются при расстоянии свыше 600 - 700 м (табл. 4.4).
На дорогах Финляндии наблюдается снижение технической скорости в зависимости от расстояния видимости в соответствии со следующими зависимостями при различных значениях коэффициента корреляции г:
Vп = 88,0 - 0,168 S; (г = 0,71); (4.51)
где S - расстояние видимости, м;
рs - количество участков с ограниченной видимостью, %.
Мгновенные скорости и среднее квадратическое отклонение изменяются по зависимостям:
Vп = 69,1 + 0,0215 S; (г = 0,64); (4.53)
Vл = 73,2 + 0,0232 S; (г = 0,65); (4.54)
= 14,7 + 0,0036 S; (г = 0,34). (4.55)
Для горных дорог В. П. Варлашкиным предложена зависимость средней скорости автомобилей от расстояния видимости при движении по кривой радиусом 60 м:
V = Vо + 0,13 S при 10< S <110 м, (4.56)
где Vо = 26,3 км/ч - для грузовых автомобилей;
Vо = 29,1 км/ч - для автобусов;
Vo= 31,5 км/ч - для легковых автомобилей.
Расстояние видимости на кривых в плане оказывает заметное влияние на психофизиологические характеристики водителя (рис. 4.17).
Исследования, проведенные в Союздорнии Н. Ф. Хорошиловым, Н. Беззубик, а также в МАДИ В. П. Пуркиным, П. И. Поспеловым и А. В. Бабковым, показали существенное влияние на скорости движения габарита и длины мостов (табл. 4.5).
Таблица 4.5
Условия движения на мосту |
Скорость движения, км/ч, при соотношении ширины проезжих частей моста и дороги. | ||
Вм=Вд |
Вм>Bд на 1 м |
Вм>Вд на 4,3 м | |
Отсутствие встречных автомобилей………….. Наличие встречных автомобилей…………. |
40,0
34,0 |
45,0
40,0 |
58,0
56,0 |
В табл. 4.6 показаны изменения скорости на мосту, ширина проезжей части которого была увеличена при реконструкции с 7 м до 12,8 м.
Таблица 4.6
Характеристика движения |
Скорости движения, км/ч |
Прирост скорости, км/ч (%) | |
до рекон- струкции |
после рекон- струкции | ||
Одиночные легковые автомобили…………… Одиночные грузовые автомобили…………… Поток автомобилей….. То же, при наличии встречного движения.. |
53,8
48,0 49,0
45,0 |
62,7
55,0 55,0
55,5 |
8,9 (11,7)
7,0 (14,0) 6,5 (13,3)
10,5 (23,4) |
На скорость движения на мостах оказывает влияние и интенсивность движения. Отмечено снижение скорости движения по длине моста. А. В. Бабковым предложена эмпирическая формула для расчета скорости движения легковых автомобилей на мосту при низкой интенсивности движения (свободные условия движения):
Vo = 30,625 + 3,125 Г - 0,206 L + 0,01875 ГL, (4.57)
где Г - габарит моста, м (7< Г <13 м);
L - длина моста, м.
По данным О. А. Дивочкина, большое влияние на скорость движения оказывают препятствия, расположенные сбоку от дороги. Средняя разница скоростей при расстояниях до деревьев 0,65 м и 3,1 м от кромки проезжей части составляет 11,5 км/ч.
Для учета совместного влияния на скорость движения всех элементов дороги и интенсивности движения предложены уравнения, полученные на основе множественной корреляции.
Наблюдения за скоростями движения на дорогах юга России позволили А. В. Кацу и Д. И. Раснянскому получить ряд зависимостей, одна из которых:
V = log k + 3,16В - 0,21i - 0,023 N - 0,13 p - 71,0, (4.58)
где V - средняя скорость движения, км/ч;
к - площадь деформаций дорожного покрытия, влияющих на скорость, %;
В - ширина проезжей части, м;
i - продольный уклон, % ;
N - интенсивность движения, авт/ч;
р - доля легковых автомобилей, %;
Для оперативной оценки скорости движения в свободных условиях на двухполосных дорогах Б. Б. Анохин рекомендует следующую зависимость
V0 = 29,0 + 3,85 В - 0,53 i + 0,0096 R +10,8 nл -10,Зnавт, (4.59)
где В - ширина проезжей части, м;
i - продольный уклон, %;
R - радиус кривой в плане, м 100< R <1000 м;
рл, равт - количество легковых автомобилей и автопоездов в составе потока в долях единицы.
Приведенные выше данные показывают существенное влияние элементов дорог на скорости движения и могут быть использованы для ориентировочной оценки принимаемых проектных решений.