Повышение эффективности автомобильных дорог лесного комплекса (1024696)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

На правах рукописи

Дорохин Сергей Владимирович

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

ЛЕСНОГО КОМПЛЕКСА

05.21.01 – Технология и машины лесозаготовок и

лесного хозяйства

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Мытищи – 2015

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Воронежский государственный университет инженерных технологий» (ФГБОУ ВПО «ВГУИТ»)

Научный консультант: доктор технических наук, профессор

Скрыпников Алексей Васильевич

Официальные оппоненты: Бурмистрова Ольга Николаевна

доктор технических наук, доцент, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ухтинский государственный технический университет», заведующая кафедрой «Технологии и машины лесозаготовок»

Заикин Анатолий Николаевич

доктор технических наук, доцент, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Брянская государственная инженерно-технологическая академия», декан механико-технологического факультета

Рябова Ольга Викторовна

доктор технических наук, профессор, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Воронежский государственный архитектурно-строительный университет», профессор кафедры строительства и эксплуатации автомобильных дорог

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет им. С.М. Кирова »

Защита диссертации состоится «03» июля 2015 г. в 10.00 час на заседании диссертационного совета Д 212.146.03 при Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный университет леса» по адресу: 141001, г. Мытищи-5, ул. 1-ая Институтская, д. 1. Тел. 8(498) 687-38-81, e-mail: uchsovet@mgul.ac.ru

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке и на сайте ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет леса» (msfu.ru/info/uchsovet/disserts).

Автореферат разослан «____»__________ 2015 г.

У ченый секретарь

диссертационного совета Рыбин Борис Матвеевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Результаты диагностики и оценки состояния автомобильных дорог РФ, а также выборочные обследования лесовозных автомобильных дорог, показали, что всего лишь около 35 % дорог в состоянии обеспечить бесперебойное движение лесотранспортных потоков. На остальных дорогах их транспортно-эксплуатационные характеристики не соответствуют требуемому уровню и нуждаются в крупномасштабных ремонтных работах.

Это связано, прежде всего, с большим временным разрывом между периодом роста числа транспортных единиц, периодом приведения в соответствие существующей сети дорог, а также периодом корректирования возросших требований в нормах на проектирование новых дорог.

Качественное и количественное развитие автомобильного транспорта происходит непрерывно. Так же непрерывно должно происходить и развитие теории и практики проектирования, строительства и эксплуатации дорог, основанных на результатах исследований влияния дорожных условий на режим движения автомобилей.

Необходимость развития транспортной инфраструктуры в районе лесозаготовок при одновременном поддержании необходимого уровня требуемых транспортно-эксплуатационных качеств дорог ставит перед наукой основную стратегическую задачу – повышение транспортно-эксплуатационных качеств автомобильных дорог лесного комплекса.

Работа выполнялась автором в соответствии со Стратегией развития лесного комплекса Российской Федерации на период до 2020 года (приказ Минпромторга России и Минсельхоз России от 31 октября 2008 г. №248/482).

Степень разработанности проблемы. Вопросу совершенствования транспортно-эксплуатационного уровня участков автомобильных дорог в лесном комплексе посвящены работы ученых: В.К. Курьянова, А.В. Скрыпникова, Д.Н. Афоничева, О.В. Рябовой, О.Н. Бурмистровой, М.Ю. Смирнова, Е.В. Кондрашовой. Однако анализа динамики изменения показателей режимов движения вместе с анализом тенденций качественного и количественного развития автомобильного транспорта нет. Требуется прогноз и динамика изменения требований к автомобильным дорогам.

Среди работ, характеризующих скорость движения, в совокупности отражающую воздействие транспортного потока, дорожных условий и транспортно-эксплуатационных качеств дороги, выделены работы В.И. Алябьева Ю.Я. Дмитриева Б.А. Ильина А.А. Камусина, И.И. Леоновича, Н.П. Вырко, В.П. Немцова, Э.О. Салминена, Б.А. Бондарева, В.П. Подольского, А.Н. Заикина, С.И. Сушкова. К сожалению, на сегодняшний день, существующие методики расчета допускаемых скоростей движения на участках с ограниченной видимостью недостаточно надежны. Они используются в процессе конструирования или расчета автомобилей, а для нормирования не подходят.

В трудах В.Ф. Бабкова, В.П. Васильева, Н.Н. Иванова, В.М. Сиденко, В.К. Некрасова, Н.А. Пузакова, Я.А. Калужского, К.С. Тернецкого, А.Я. Тулаева, В.В. Сильянова заложены основы исследования траекторий движения, интервалов между автомобилями на различных элементах дорог. В связи с тем, что существует значительная количественная и качественная разница в составах потоков, рекомендуемые рядом исследователей расчетные способы дают лишь приближенное решение проблемы управления движением в условиях смешанного транспортного потока. Все это позволяет сделать вывод о том, что однозначное выражение коэффициентов приведения является недостаточно точным, поскольку они зависят от большого числа факторов, характеризующих в целом систему «автомобиль-водитель-дорога-среда движения», поэтому применение существующих коэффициентов приведения приводит к искажению результатов при решении задач организации движения смешенных транспортных потоков и требует уточнения.

В работах Н.Ф. Хорошилова, В.А. Астрова, Б.Б. Анохина, Ю.С. Крылова, Н.С. Беззубика, Н.А. Рябикова, А.В. Ионова, Н.Н. Чуклинова, М.Т. Работяги, Л.Т. Черткова, Е.Н. Гребеневича, П.К. Малинина большое внимание уделяется изучению влияния технического уровня и эксплуатационного состояния автомобилей и автомобильных дорог на показатели аварийности и разработке на этой основе мероприятий по снижению количества ДТП. Установлено, что одной из главных причин высокой аварийности на автомобильных дорогах России является перегруженность движением, в связи с этим на их долю приходится значительная часть ДТП. К сожалению, предлагаемые авторами методики снижения аварийности на участках дорог с необеспеченной видимостью (планировочные мероприятия, технические средства организации движения и др.) эффективны только при определенных значениях интенсивности.

Исследования ученых А.П. Васильева, В.Н. Иванова, Е.М. Лобанова, В.В. Сильянова, М.Б, Афанасьева, В.П. Залуга, Ю.А. Кременеца, В.С. Порожнякова, М.И. Судьина, О.А. Дивочкина, И.Ф. Живописцева, Н.П. Орнатского, В.М. Трибунского, В.В. Чванова, А.П. Шевякова и др. показали, что другой не менее важной причиной высокой аварийности на дорогах является несоответствие требованиям безопасного движения геометрических параметров и их сочетаний на многих участках дорог, а также их транспортно-эксплуатационное состояние. Данная проблема разрешима при разработке четких средств организации дорожного движения, информирующих водителей о сложной дорожной обстановке – об участках с ограниченной видимостью, наличии встречных автомобилей, существующих режимах движения, состоянии покрытия и т.д.

Исследования влияния дорожных условий на режим движения автомобилей никогда нельзя считать завершенными. Они должны проводиться последовательно и постоянно, поскольку результаты этих исследований являются проверкой адекватности научной базы проектирования дорог, пополняют и развивают эту базу, позволяют по динамике изменения режимов движения прогнозировать их на перспективу и с учетом этого разрабатывать новые нормы проектирования дорог, организации и управления движением.

Предложения о возможности некоторого снижения расчетных скоростей и расширении диапазона их дифференциации открывают возможность применить основные технические и транспортно-эксплуатационные параметры индивидуально в каждом конкретном случае в зависимости от функционального значения дороги, климатических условий, условий рельефа, перспективной интенсивности движения, других факторов и одновременно снизить потребность в капиталовложениях в развитие дорожной сети. Уменьшение максимальных расчетных скоростей движения и, соответственно, менее «жесткие» требования к транспортно-эксплуатационным качествам дорог могут привести к повышению аварийности. Однако при грамотном подходе к проблеме повышения транспортно-эксплуатационных качеств лесовозных дорог она может быть успешно решена за счет рационального сочетания элементов плана, продольного и поперечного профилей, а также эффективного использования средств инженерного оборудования и обустройства дорог. Отыскание новых оптимальных решений требует развития исследований по рассмотренной проблеме.

Цель работы. Повышение транспортно-эксплуатационных качеств автомобильных дорог лесного комплекса путём имитационного моделирования процессов их функционирования.

Задачи исследований:

1 Провести анализ распределения интервалов между транспортными средствами в потоке по элементам дорожно-транспортной сети.

2 Усовершенствовать способ повышения безопасности движения на сложных участках магистральных дорог.

3 Разработать методику оценки совместного влияния параметров продольного и поперечного профиля, состояния дороги, а также метеорологических условий на режим движения лесотранспортных машин.

4 Разработать предложения по оптимизации дорожных условий автомобильных дорог лесного комплекса.

5 Разработать управляющий алгоритм для системы координированного управления дорожным движением на автомобильных дорогах лесного комплекса.

6 Разработать информационно-аналитическую систему оценки транспортно-эксплуатационных качеств автомобильных дорог лесного комплекса с использованием геоинформационных систем.

Предмет и объект исследования.

Предметом исследования являются механизмы, методы, математические модели и алгоритмы процесса функционирования автомобильных дорог лесного комплекса.

Объекты исследования: участки автомобильных дорог лесного комплекса, лесотранспортный процесс, транспортно-технологические схемы вывозки лесоматериалов.

Методологическая, теоретическая и эмпирическая база исследований. Для получения и обработки данных использовались следующие методы: имитационное моделирование процесса функционирования системы «автомобиль-дорога», теоретические положения в области эксплуатации дорог, теории вероятности и математической статистики, оригинальные и стандартные методики при проведении натурных наблюдений и эксперимента.

Научной новизной обладают:

1 Методика расчета коэффициента приведения для смешанного транспортного потока, отличающаяся учетом динамических свойств взаимодействующих автомобилей в системе «скорость-интенсивность» для различных потоков автомобилей.

2 Методика снижения аварийности на сложных участках магистральных дорог, отличающаяся учетом закономерностей процесса функционирования сложной системы «дорожные условия–транспортные потоки» в региональных условиях.

3 Математическая модель оценки расчетной скорости на участках автомобильных дорог лесного комплекса, отличающаяся учетом их транспортно-эксплуатационных характеристик и погодно-климатических условий.

4 Рекомендации по оптимизации дорожных условий автомобильных дорог лесного комплекса, отличающиеся учётом многообразия типов автомобилей и их технико-экономических характеристик.

5 Программное обеспечение системы управления дорожным движением, отличающееся адаптацией к местным изменениям в условиях движения или к критическим ситуациям.

6 Информационно-аналитическое сопровождение процесса оценки транспортно-эксплуатационного уровня участков автомобильных дорог лесного комплекса, отличающееся учетом неограниченного диапазона вариаций дорожных условий.

Значимость для науки. Получены новые зависимости, отражающие закономерности процесса функционирования сложной системы «Дорожные условия–транспортные потоки», способы повышения безопасности движения на сложных участках магистральных дорог; уточненные нормативы коэффициента приведения для смешанного транспортного потока. Теоретическая значимость заключается в определении закономерностей изменения дорожной обстановки по направлениям дороги с учетом всех ее характеристик, разработке аналитического, методического, программного и информационного обеспечений системы «водитель-автомобиль-дорога-среда».

Практическая ценность работы. Предложенные на основе теоретико-экспериментальных работ модели и рекомендации позволяют:

– снизить аварийность на участках концентрирования дорожно-транспортных происшествий автомобильных дорог в районе лесозаготовок;

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов диссертации