Страница 2: Методические рекомендации по оценке проектных решений автомобильных дорог по скорости движения (48300)

                                              (5)

где Lт     - тормозной путь, м;

υ1  - скорость ограничения, км/ч;

υ2  - скорость на подходе к ограничению, км/ч;

γ1  - коэффициент использования тормозов;

φ1 - коэффициент продольного трения колеса с дорогой;

ωb - коэффициент сопротивления воздуха, ωb = 0,015  0,030 для легковых автомобилей и 0,05 ?? 0,07 для грузовых;

k   - коэффициент увеличения тормозного пути за счет неполного и несвоевременного торможения (в зависимости от типа автомобиля), k = 2,0  2,5.

Произведение коэффициентов γ1φ1 в зависимости от состояния покрытия и погодных условий изменяется от 0,2 для условий пониженного сцепления до 0,5 для условий нормального сцепления.

Рис. 2. Графики для определения путей разгона автомобиля ГАЗ-24

Рис. 3. Графики для определения путей разгона автомобиля ЗИЛ-130

Рис. 4. Графики для определения путей разгона автомобиля КамАЗ-5320

Рис. 5. График для определения тормозных путей

Построение эпюр скоростей на переходных участках разгона и торможения следует производить по графикам рис. 2 - 5.

3.11. При определении скорости движения в местах переходов автомобилей со спусков или подъемов с малыми уклонами, которым соответствует высокая скорость движения, к значительным подъемам с соответствующей им намного меньшей скоростью изменение скорости следует принимать постепенным с учетом прохождения автомобилями некоторой части подъемов за счет кинетической энергии. Длину инерционных путей в этих случаях следует определять по графикам рис. 6 настоящих «Методических рекомендаций» или по формуле

                                                               (6)

где Lи    - путь, проходимый автомобилями за счет кинетической энергии, м;

υ1  - скорость в момент перехода автомобиля на подъем, км/ч;

υ2  - максимальная скорость для конкретного автомобиля на данном подъеме, км/ч.

Рис. 6. Схема построения линии скорости:

а) в пределах кривой в продольном профиле; б) по участку дороги

3.12. Скорость движения в пределах кривых в продольном профиле определяется по формуле (7) с учетом средней величины уклона отдельных участков (в зависимости от длины вертикальной кривой ее заменяют ломаной линией, разделенной на ряд участков длиной 50, 100 или 200 м). Уклон на участке принимается постоянным и равным среднему значению уклонов крайних точек участков.

                                   (7)

где υk     - скорость в конце участка, км/ч;

υн - скорость в начале участка, км/ч;

L   - длина участка, м;

iср - средневзвешенный уклон на участке в десятичных дробях.

3.13. Построение эпюры максимально возможной скорости движения выполняется на листах продольных профилей или на отдельных листах. Горизонтальный масштаб следует принимать таким же, как при построении продольного профиля. Все графики для построения эпюры скорости движения даны в масштабе: горизонтальном 1:5000, вертикальном 1:10.

3.14. Исходя из имеющихся элементов трассы: продольных уклонов, радиусов кривых в плане и продольном профиле, а также переломов проектной линии в продольном профиле, наносятся линии ограничения скорости движения, полученные по формулам (1) - (3), табл. 1 - 3 и рис. 1 настоящих «Методических рекомендаций». Ограничения скорости наносятся пунктирными линиями только в пределах соответствующих участков (например, длина кривой) (приложение 1 настоящих «Методических рекомендаций»).

На лист, предназначенный для построения эпюры скорости, наносится масштабная сетка, выписываются параметры элементов, пикеты и километры. Продольные уклоны выписываются в тысячных долях: для подъемов - со знаком плюс, для спусков - со знаком минус. При оценке трассы в обоих направлениях знаки уклонов для построения эпюры скорости в обратном направлении соответственно принимаются с противоположным знаком.

3.15. Линии максимально возможных скоростей движения в зависимости от продольных уклонов наносятся по табл. 2 и графикам рис. 1 настоящих «Методических рекомендаций».

3.16. Во всех случаях, когда продольные уклоны позволяют перейти от скорости, ограниченной дорожными условиями, к более высокой скорости, линия максимально возможной скорости может быть найдена в зависимости от типа расчетного автомобиля по графикам путей разгона (рис. 2 - 4) или по формуле (4) настоящих «Методических рекомендаций».

3.17. На графике путей разгона находят линию скорости, соответствующую величине уклона на данном участке. На этой линии отмечают точку, соответствующую скорости ограничения на предыдущем участке. График накладывают на эпюру скоростей и отмеченную точку совмещают с конечной точкой линии ограничения скорости на предыдущем участке.

После совмещения точек линию скорости с графика путей разгона переносят на эпюру скоростей и продолжают по всей длине участка до точки изменения уклона. В случае изменения уклона на участке, где скорость может продолжать возрастать, построение линии скорости производится с соответствующими перестановками графика путей разгона по тому же способу.

3.18. При построении линии скорости на участках кривых в продольном профиле значительной длины кривую заменяют ломаной линией, т.е. разделяют ее на ряд равных участков длиной от 50 до 200 м (в зависимости от общей длины кривой). Зная величину среднего уклона для каждого участка, строят эпюру скорости путем последовательного перемещения графика путей разгона.

3.19. Построение эпюры скорости на участках торможения следует выполнять по графикам тормозных путей рис. 5 или по формуле (5).

На графике тормозных путей находит линию скорости, соответствующую величине уклона, на котором осуществляется торможение. На этой линии отмечают точку, соответствующую скорости, которая должна быть достигнута в результате торможения. График накладывают на эпюру скоростей и отмененную точку совмещают с точкой начала линии ограничения скорости (точки m, с, ε на рис. 6, б). Линию торможения переносят на эпюру скоростей до точки тачала торможения (точка n.).

Точка начала торможения определяется как точка пересечения линии торможения с линией скорости, соответствующей движению автомобиля до начала торможения. На рис. 6, б показано определение точки начала торможения перед ограничением скорости. Из точки с строят линию торможения с-р до пересечения с линией скорости а-в на участке разгона. Точка пересечения n и является точкой начала торможения.

3.20. В случае, когда тормозной путь должен определяться не от линии установившейся для определенного уклона скорости, а от линии возрастающей скорости, например, для участков между первым и вторым ограничениями (на рис. 6, б) ограничения отмечены точками m, а и c, d), построение эпюры скорости заключается в следующем.

На схему рис. 6, б наносится линия скорости на участке разгона, но не закрепляется, а лишь слегка намечается карандашом (линия а-в), затем от точки с начала ограничения скорости наносится линия скорости с-р на участке торможения; пересечение этих линий и даст искомую точку n.

3.21. При переходе с отрицательных или малых положительных уклонов, которым соответствует достаточно высокая максимальная скорость движения, к значительным подъемам (с соответствующей им намного меньшей скоростью) изменение скорости происходит не мгновенно (в виде уступа), а постепенно. Некоторая часть подъема преодолевается за счет кинетической энергии автомобиля с более высокой скоростью, чем максимальная средняя установившаяся скорость, соответствующая величине этого подъема. Линия максимально возможной скорости на участке, проходимом автомобилем за счет кинетической энергии, наносится с помощью графиков определения инерционных расстояний рис. 7 или расчетным путем по формуле (6) настоящих «Методических рекомендаций». Нанесение линии скорости на участках действия инерционных сил заключается в следующем: на графике инерционных расстояний находим точку пересечения линии скорости с линией разности уклонов, совмещаем точку на графике с точкой эпюры скорости, от которой требуется найти инерционные расстояния. Перенеся линию графика с разностью уклонов до пересечения с линией скорости на последующем участке, получим линию скорости на участке, проходимом автомобилем с повышенной скоростью по сравнению со скоростью, соответствующей уклону. Линия максимальной скорости движения строится для всего оцениваемого участка трассы.

Рис. 7. График для определения инерционных расстояний

Для определения степени обеспеченности расчетной скорости на эпюре скорости проводится прямая линия, соответствующая скорости 0,9υр. В приложении 1 приведен пример построения эпюры максимально возможных скоростей движения для автомобилей ГАЗ-24 и ЗИЛ-130 в прямом и обратном направлениях движения на участке автомобильной дороги III категории.

4. Оценка средней скорости движения транспортных потоков

4.1. Оценку проектных решений автомобильных дорог по средней скорости движения транспортных потоков следует выполнять для установления технико-экономических показателей автомобильного транспорта, определения эффективности вложения средств, в строительство дороги и сроков окупаемости.

4.2. Для определения средней скорости движения потока автомобилей принят метод коэффициентов, учитывающий снижение скорости движения потока в зависимости от элементов плана, продольного и поперечного профилей, интенсивности движения и состава потока.

4.3. Значение средней скорости движения легковых или грузовых автомобилей в потоке при определенной совокупности элементов дороги определяется по формуле

υn = υpkоб,                                                                     (8)

где υn     - средняя скорость движения в потоке автомобилей, км/ч;

υp - основная расчетная скорость движения одиночного автомобиля для соответствующей категории дороги, км/ч;

kоб     - обобщающий коэффициент снижения скорости движения.

4.4. Совокупность всех элементов, влияющих на скорость движения автомобилей в потоке, оценивается обобщающим коэффициентом снижения скорости, определяемым по формуле

                                                        (9)

где cmin  - наименьшее из значений коэффициентов ci, учитывающих изменение скорости движения в результате воздействия какого-то одного из элементов дорожных условий. Из нескольких минимальных значений ci выбирается одно, а влияние других элементов учитывается коэффициентами k;

ki  - коэффициент, учитывающий изменение скорости движения в результате воздействия нескольких элементов дорожных условий без учета элемента, оказывающего наибольшее влияние на снижение скорости движения;

kn  - коэффициент, учитывающий влияние продольных уклонов;

θ   - коэффициент, учитывающий влияние интенсивности движения и состава потока автомобилей.

Значения коэффициентов ci и ki в зависимости от дорожных условий принимаются для дорог I категории по табл. 5, для дорог II и III категорий - по табл. 6 настоящих «Методических рекомендаций». Значения коэффициентов kn и θ принимаются соответственно по табл. 7 - 12.

Таблица 5