Методика оценки безопасности движения и транспортных качеств автомобильных дорог


Полученные данные сводят в таблицу, где отдельно для правой и левой полос движения на основании показаний счетчиков выписывают данные, характеризующие режим движения на каждом километре пути.

На основании таблицы строят линейный график (рис. 30) режима движения, анализ которого позволяет выявить неблагоприятные для движения участки, требующие более детального обследования.

Рис. 30. Линейный график скорости движения

Для получения достоверных данных с помощью ходовой лаборатории достаточен один проезд опытного водителя, так как в этом случае фиксируется несколько показателей, характеризующих режим движения.

При ориентировочной оценке качества трассы обследуемой дороги нет необходимости в использовании специально оборудованной ходовой лаборатории, запись скорости движения по маршруту можно производить с помощью протарированного спидометра.

Величину скорости записывают через каждые 200 м, устанавливаемые по спидометру или по пикетным столбикам, имеющимся на некоторых дорогах. Запись скорости ведут в специальном журнале с заранее подготовленной сеткой для всего протяжения маршрута, имеющей две вертикальные графы: километры и скорость. Проезд с целью оценки влияния элементов плана и профиля нужно производить в светлое время дня, при сухом покрытии, в часы малой интенсивности движения.

Для оценки изменения скорости движения грузовых автомобилей легковой автомобиль (или автомобиль-лаборатория) движется вслед за одиночным автомобилем на минимальном безопасном расстоянии (метод следования за лидером).

При измерении скоростей движения должно быть произведено не менее 3-х заездов в каждом направлении движения. На линейный график (рис. 31) наносят среднюю скорость движения, по результатам 3-х заездов.

Рис. 31. Линейный график режима движения, получаемый после первого этапа обследования

На втором этапе детальное изучение режима движения на выбранных после первого этапа неблагоприятных участках может производиться методами стационарных наблюдений или проездами ходовых лабораторий.

Методами стационарных наблюдений обычно оценивают скорости, траектории движения и интервалы между проездами автомобилей. Для оценки этих показателей может быть использован ряд приборов: секундомеры, кинокамеры, многоперьевой самописец и радиолокатор.

Наиболее простым и удобным при полевых работах инструментом является секундомер. Точность измерения секундомером составляет 0,3 сек. Для измерения скоростей движения с секундомером выбирают мерный участок (базис). Длину базиса принимают в пределах от 50 м (на участках со скоростями движения до 60 км/час) до 100 м на участках дороги с более высокими скоростями движения. Величину скорости определяют по продолжительности проезда автомобилем этого участка. Для точного фиксирования момента входа и выхода автомобиля с базиса или устанавливают по концам участка вешки, или наносят поперечные пунктирные линии. Продолжительность непрерывных наблюдений не должна превышать 3 часов при низкой и 1 часа при высокой интенсивности движения - далее внимание наблюдателя притупляется.

По линейному графику скорости движения отмечают места наиболее резких изменений величины скорости (рис. 31). На этих местах намечают створы для измерения мгновенных скоростей. Расстояние между створами, в которых измеряются мгновенные скорости движения, должно быть не более 200 м. Затем непосредственно на месте уточняют участки, где происходит резкое изменение скорости движения большинства автомобилей, путем визуальных наблюдений или измерения скоростей в створах, выбранных по линейному графику скоростей.

В месте ожидаемого изменения режима движения располагают не менее 3-х створов на расстоянии друг от друга равном длине базиса, остальные створы в пределах рассматриваемого участка располагаются на расстоянии не более 200 м.

На рис. 32 показан пример расположения створов при измерении мгновенных скоростей в различных точках участка дороги с большим продольным уклоном и величины полученных скоростей. Следует отметить, что для оценки степени влияния подъема и спуска в рассматриваемом примере створы были выбраны за 300 м до начала подъема и 300 м за подъемом. Такое же расположение створов должно быть при оценке влияния на скорость движения участка с ограниченной видимостью, кривой малого радиуса и т.п.

Рис. 32. Расположение створов при измерении мгновенных скоростей на участке подъема

1 - створы, 2 - эпюры скоростей движения

В результате организованных таким образом наблюдений устанавливают зону влияния элементов трассы на режим движения автомобилей. Зная положение начальной точки этой зоны, можно определить место установки средств предупреждения (знаки, разметка) водителей о наличии опасного участка дороги.

Более точные значения мгновенных скоростей могут быть получены путем использования автоматических или полуавтоматических приборов для замера скоростей движения. К таким приборам относятся скоростемер, радиолокатор и многоперьевой самописец.

Принцип работы скоростемера основан на автоматической фиксации времени въезда на базис и времени выезда с базиса или отсчета продолжительности нахождения автомобиля на базисе. Основной деталью датчика, фиксирующего момент въезда или выезда автомобиля с базиса, обычно является резиновый шланг, имеющий на конце мембрану. При наезде автомобиля на шланг воздух давит на мембрану и происходит включение контакта. В некоторых конструкциях скоростемеров вместо резиновых шлангов используются фотоэлементы, инфракрасные, ультразвуковые или звуковые датчики. Возможности использования скоростемеров ограничены, так как при высокой интенсивности движения в измерительный створ попадает несколько автомобилей и прибор дает ошибочные показания.

За рубежом широкое применение нашли радиолокаторы, которые обеспечивают высокую точность получаемых результатов, при широком диапазоне измеряемых скоростей движения.

Более полная оценка режима движения и управляемости автомобиля на отдельных неблагоприятных участках может быть получена при использовании ходовых лабораторий.

Запись всех характеристик режима производят с помощью осциллографа. На рис. 33 приведен пример осциллограммы, снятой при проезде кривой малого радиуса. Зона А - начало ухудшения режима (торможение двигателем, возникновение отрицательного ускорения); зона Б - резкое ухудшение режима (переход на понижающую передачу, интенсивное торможение, нарастание отрицательного ускорения, снижение скорости до 22 км/час); зона В - конец торможения и переход на режим использования тягового усилия. Линией Г показана привязка осциллограммы к дороге.

Рис. 33. Осциллограмма параметров движения ходовой лаборатории по горизонтальной кривой малого радиуса регистрирующая:

1 - время, сек, 2 - путь (число оборотов колеса), 3 - включение прямой передачи, 4 - включение понижающей передачи, 5 - тяговое усилие па ведущих колесах, 6 - тормозной момент, 7 - ускорение автомобиля

Для исследования режима управления автомобилем в тяжелых дорожных условиях на ходовой лаборатории устанавливают специальное оборудование, позволяющее оценить устойчивость и управляемость автомобиля. Эти наблюдения имеют обычно исследовательский характер, но могут быть использованы также для сравнительной оценки эффективности проведенных работ по реконструкции отдельных участков дороги.

§ 13. МЕТОДИКА ОБРАБОТКИ ДАННЫХ НАБЛЮДЕНИЙ ЗА СКОРОСТЯМИ ДВИЖЕНИЯ АВТОМОБИЛЕЙ

Большое значение с точки зрения достоверности данных, получаемых при обследованиях дорог, имеет вопрос определения необходимого числа замеров. Практикой установлено, что число замеров скоростей движения методами стационарных наблюдений зависит в основном от интенсивности движения. С увеличением интенсивности разница в значениях скоростей отдельных автомобилей в потоке снижается и поэтому число замеров можно уменьшить (табл. 10).

Таблица 10

Интенсивность движения*, aвт/час

менее 50

50 - 100

100 - 200

более 200

Число замеров.........................................

150

100

50

30

* В одном направлении.

При изучении режима движения с помощью ходовых лабораторий число проездов должно быть не менее 3-х при наличии опытного водителя.

Получаемые в результате массовых наблюдений данные о скоростях движения или других характеристиках режима должны обрабатываться с помощью методов математической статистики.

Первый этап обработки данных наблюдений заключается в составлении сводки (табл. 11). Для составления сводки объединяют все значения скоростей, полученных в результате наблюдений, в разряды. Целесообразно принимать величину разряда при изучении скоростей движения 5 км/час. В табл. 11 приведен пример разрядов и сводки.

Для полученного ряда значений скоростей определяют частоту, частость и накопленную частость.

Частота - это число автомобилей, движущихся со скоростью, соответствующей определенному разряду. Так, в разряд 35 - 40 км/час (табл. 11) попало 5 автомобилей.

Таблица 11

Разряды, км/час

Сводка

Частота, шт.

Частость, %

Накопленная частость, %

35 - 40

5

3,2

3,2

40 - 45

5

6,2

6,4

45 - 50

8

5,1

11,5

50 - 55

20

12,8

24,3

55 - 60

40

25,6

49,9

60 - 65

35

22,4

72,3

65 - 70

26

16,7

89,0

70 - 75

10

6,4

95,4

75 - 80

5

3,2

98,6

80 - 85

2

1,40

100,0

 

 

Σ = 156

100,0

 

Частость - это отношение частоты, соответствующей рассматриваемому разряду, к общему числу произведенных замеров, выраженное в процентах. Так, для разряда 35 - 40 км/час частость будет равна  (где 156 - общее число произведенных замеров скоростей движения).

Сумма частостей всех разрядов должна равняться 100 %.

Накопленная частость представляет собой последовательную сумму частостей каждого разряда. Так, для разряда 35 - 40 км/час накопленная частость составляет 0 + 3,2 = 3,2 %; для разряда 45 - 50 км/час - 6,4 + 5,1 = 11,5 % и т.д.

По данным таблицы строят кривую распределения и кумулятивную кривую, на основании которых делаются выводы о скоростях движения. При построении кривой распределения (рис. 34, а) по вертикальной оси откладывают значения частостей, по горизонтальной - разряды.

С помощью этой кривой определяют величину скорости, с которой движется большинство автомобилей. Для примера, рассматриваемого в табл. 11, эта скорость равна 58,5 км/час (рис. 34, а). Эту скорость часто называют модальной скоростью и она соответствует наибольшему значению частости.

Кумулятивную кривую значений скоростей движения строят на основе данных о величине накопленных частостей в каждом разряде (рис. 34, б).

Рис. 34. Статистическая обработка результатов наблюдений

С помощью этой кривой определяют значения скоростей, соответствующих 15, 50, 85, 95 % обеспеченности. Значения скоростей 15 % обеспеченности показывают скорость движения автомобилей, которых обгоняют остальные 85 % автомобилей. Эти 15 % автомобилей, как правило, являются источником появления дорожно-транспортных происшествий. Поэтому при искусственном регулировании движения эту скорость целесообразно принимать как минимально допустимую. Значения скорости 50 % обеспеченности показывают среднюю скорость движения всех автомобилей в потоке. Значения скоростей 85 % обеспеченности принимают за максимально допустимые на рассматриваемом участке. Обычно с учетом этой скорости движения производится расстановка знаков и разметка проезжей части. Значения скорости 95 % обеспеченности показывают максимальную скорость движения отдельных автомобилей, равную расчетной скорости движения.

По результатам наблюдений, описанных выше, намечаются мероприятия по улучшению условий движения, детально описанные в последующих параграфах.

§ 14. ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКОВ СКОРОСТЕЙ ДВИЖЕНИЯ ПО ДОРОГЕ

В результате наблюдений, проводимых при обследовании дорог, могут быть построены два типа графика скоростей движения:

1) линейный график скорости движения одиночного легкового автомобиля, принятого за расчетный;

2) линейный график скорости движения транспортного потока.

Первый график скорости движения строят по данным проезда экспериментального автомобиля или автомобиля-лаборатории в период низкой интенсивности движения по дороге. Этот график используется для оценки степени обеспечения безопасности движения на обследованной дороге и степени соответствия геометрических элементов скоростным возможностям автомобилей.

Второй график строится по данным проезда автомобиля-лаборатории, включившегося в группу следующих друг за другом автомобилей, или по данным измерения скоростей на створах.

На основании этих графиков можно судить о реальных условиях движения по дороге, средней скорости на маршруте, стесненности движения и выявить участки, требующие проведения мероприятий по повышению пропускной способности. На основании анализа, приведенного на рис. 31 графика, можно предложить мероприятия по повышению пропускной способности (в данном случае устройство дополнительной полосы движения необходимо на участке с 894 по 895 + 050 км).