trts.esrae.rutrts.esrae.ru/pdf/2019/2(35)/15.docx · Web viewAnnotation. The procedure of analysis,...

19
УДК 625.72:656.11. ПРОЦЕДУРА АНАЛИЗА, ОЦЕНКИ И УМЕНЬШЕНИЯ РИСКА ВОЗНИКНОВЕНИЯ ДТП НА КРИВОЙ В ПЛАНЕ ПО УСЛОВИЮ ЗАНОСА И ОПРОКИДЫВАНИЯ АВТОМОБИЛЯ Столяров В. В. 1 , Орлова Е. К. 2 ФГБОУ ВО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.» Россия, Саратов 1 ФГБОУ ВО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.» Россия, Саратов 2 Аннотация. В данной статье приведены материалы по исследованию обеспечения безопасности проектирования клотоидного плана трассы на основе управления риском возникновения ДТП, разработка рекомендаций по проекту автомобильной дороги на участках возможного заноса и опрокидывания автомобиля. . Ключевые слова: клотоида, биклотоида, риск, кривая в плане, безопасность, ДТП, дорога, автомобиль, радиус. THE PROCEDURE OF ANALYSIS, ASSESSMENT AND REDUCTION OF RISK. AN ACCIDENT OCCURRENCE ON THE CURVE IN TERMS OF SKIDDING AND TIPPING CAR CONDITION. Stolyarov V. V. 1 , Orlova E. K. 2 Federal State Educational Institution of Higher Education «Saratov state technical University named after Y. A. Gagarin», Russia, Saratov 1 Federal State Educational Institution of Higher Education «Saratov state technical University named after Y. A. Gagarin», Russia, Saratov 2 Annotation. The procedure of analysis, assessment and reduction of risk. An accident occurrence on the curve in terms

Transcript of trts.esrae.rutrts.esrae.ru/pdf/2019/2(35)/15.docx · Web viewAnnotation. The procedure of analysis,...

Page 1: trts.esrae.rutrts.esrae.ru/pdf/2019/2(35)/15.docx · Web viewAnnotation. The procedure of analysis, assessment and reduction of risk. An accident occurrence on the curve in terms

    УДК 625.72:656.11.

ПРОЦЕДУРА АНАЛИЗА, ОЦЕНКИ И УМЕНЬШЕНИЯ РИСКА ВОЗНИКНОВЕНИЯ ДТП НА КРИВОЙ В ПЛАНЕ ПО

УСЛОВИЮ ЗАНОСА И ОПРОКИДЫВАНИЯ АВТОМОБИЛЯ

Столяров В. В.1, Орлова Е. К.2

ФГБОУ ВО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.» Россия, Саратов1

ФГБОУ ВО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.» Россия, Саратов2

Аннотация. В данной статье приведены материалы по исследованию обеспечения

безопасности проектирования клотоидного плана трассы на основе управления риском

возникновения ДТП, разработка рекомендаций по проекту автомобильной дороги на

участках возможного заноса и опрокидывания автомобиля.

.

Ключевые слова: клотоида, биклотоида, риск, кривая в плане, безопасность,

ДТП, дорога, автомобиль, радиус.

THE PROCEDURE OF ANALYSIS, ASSESSMENT AND REDUCTION OF RISK. AN ACCIDENT OCCURRENCE ON THE CURVE IN TERMS OF SKIDDING AND

TIPPING CAR CONDITION.

Stolyarov V. V.1, Orlova E. K.2

Federal State Educational Institution of Higher Education «Saratov state technical University named after Y. A. Gagarin», Russia, Saratov1

Federal State Educational Institution of Higher Education «Saratov state technical University named after Y. A. Gagarin», Russia, Saratov2

 Annotation. The procedure of analysis, assessment and reduction of risk. An accident

occurrence on the curve in terms of skidding and tipping car condition.

Key words: clotoids, biclotoid, risk curve in plan, safety, road accident, road, car, radius.

 Гармоничное сочетание плана и профиля дорог с окружающим ландшафтом,

зрительная плавность трассы и ясность ее направления на значительном протяжении

способствует улучшению условий работы водителей, тем самым способствуя повышению

безопасности движения. Наиболее удачное  проложение трассы на местности с учетом

Page 2: trts.esrae.rutrts.esrae.ru/pdf/2019/2(35)/15.docx · Web viewAnnotation. The procedure of analysis, assessment and reduction of risk. An accident occurrence on the curve in terms

ситуации и форм рельефа достигается при использовании круговых кривых больших

радиусов в сочетании с переходными кривыми – клотоидами. Трассу дороги, где в

качестве элемента плана наряду с прямой и круговой кривой использована клотоида,

называют клотоидной трассой.

Первые автомагистрали состояли из чередующихся длинных прямых и кривых

малых радиусов, разбитых без переходных кривых. Взгляд на кривые в плане был

изменен. Величины минимальных радиусов были увеличены. Элементами закругления

малого радиуса стали вираж и переходная кривая.

 Введение переходных кривых по клотоиде, наряду с максимальной плавностью

трассы, обеспечивает такие преимущества: улучшаются условия движения автомобилей,

особенно в темное время суток; повышается безопасность обгонов в связи с увеличением

расстояния видимости; уменьшаются объемы земляных работ за счет лучшего вписывания

трассы в рельеф.

При въезде автомобиля с прямого участка на круговую кривую в плане происходит

резкое возрастание центробежной силы, величина которой обратно пропорциональна

величине радиуса кривой и прямо пропорциональна квадрату скорости движения и массе.

Под воздействием этой силы может произойти занос и опрокидывание автомобиля. На

рисунке 1.1 показаны примеры проектирования автомобильной дороги с применением

круговых кривых.

По мере развития науки в середине пошлого века на кривых малого радиуса для

плавного нарастания центробежной силы начали применяться так называемые

переходные кривые, представляющие собой небольшие отрезки кривой в начале и в конце

закругления. Такими отрезками могут служить клотоиды. Клотоидами в дорожном

строительстве называют кривые переменного радиуса, у которых кривизна постепенно

изменяется от точки начала клотоиды, в которой радиус равен бесконечности, до точки, в

которой радиус достигает своего минимального значения. Применительно к кривым в

плане, минимальное значение это то значение радиуса, которое и планировалось для

круговой кривой. После переходной кривой закругление прокладывается круговой кривой

с постоянным проектным радиусом и заканчивается ещё одной переходной кривой. Таким

образом, при въезде автомобиля на переходную кривую центробежная сила нарастает

плавно, достигая своего максимального значения в точке начала круговой кривой

постоянного радиуса, затем некоторое время остаётся неизменной и в конце круговой

кривой, при въезде автомобиля на переходную кривую, плавно снижается до нуля. Также

клотоиды призваны обеспечивать плавность дороги и устранять у водителя зрительное

Page 3: trts.esrae.rutrts.esrae.ru/pdf/2019/2(35)/15.docx · Web viewAnnotation. The procedure of analysis, assessment and reduction of risk. An accident occurrence on the curve in terms

впечатление изломов трассы, возникающее при взгляде издалека на сопряжение прямых

участков с круговыми кривыми даже при больших радиусах (Рис. 1.1, 1.2).

Рис. 1.2. Примеры «жёсткого» трассирования на Московской КАД.

Рис. 1.3. Примеры клотоидного трассирования на дорогах Англии, Японии и Канады.

В последнее время широкое применение получил метод проектирования

продольного профиля и плана автомобильных дорог с помощью биклотоид (рис. 1.4),

представляющих собой две клотоиды, сопряжённые в точке с минимальным радиусом,

Page 4: trts.esrae.rutrts.esrae.ru/pdf/2019/2(35)/15.docx · Web viewAnnotation. The procedure of analysis, assessment and reduction of risk. An accident occurrence on the curve in terms

называемым стыковым. При этом, исходя из нормативных требований, значение

стыкового радиуса должно быть не менее допустимого по условию безопасного движения

автомобиля с обеспеченной (расчётной) скоростью для данной категории дороги.

При выборе значений геометрических параметров клотоидной трассы (в частности

плана и продольного профиля) в большинстве проектных организаций в качестве

значений стыковых радиусов биклотоид стараются принимать значения не большие, чем

приведённые в таблице СП 34.13330.2012 Автомобильные дороги. Актуализированная

редакция СНиП 2.05.02-85* (таблица 1.1), как это и рекомендовано во всех источниках,

не принимая, однако, во внимание то, что эти значения при разработке норм не

проверялись на наличие недопустимого риска и могут не соответствовать современным

требованиям безопасности.

Таблица 1.1

Предельно допустимые значения параметров плана и продольного профиля по СП

34.13330.2012 Автомобильные дороги. Актуализированная редакция СНиП 2.05.02-

85*

Расчётная

скорость,

км/ч

Наиболь-шиепро-

дольныеуклоны

Наименьшие расстояния

видимости, мНаименьшие радиусы кривых, м

дляоста-новки

встречногоавтомобиля

в плане в продольном профиле

основные

в горнойместност

и

выпуклых

вогнутых

основные

в горной местност

и150 30 300 - 1200 1000 30000 8000 4000120 40 250 450 800 600 15000 5000 2500100 50 200 350 600 400 10000 3000 150080 60 150 250 300 250 5000 2000 100060 70 85 170 150 125 2500 1500 60050 80 75 130 100 100 1500 1200 40040 90 55 110 60 60 1000 1000 30030 100 45 90 30 30 600 600 200

Необходимо также упомянуть об одном заблуждении, которое в достаточной мере

повлияло на создание многих нормативных требований и рекомендаций по клотоидному

проектированию. Оно заключается в том, что долгое время считалось, что при въезде на

клотоиду и при движении по ней водитель может не сбавлять скорость движения и при

Page 5: trts.esrae.rutrts.esrae.ru/pdf/2019/2(35)/15.docx · Web viewAnnotation. The procedure of analysis, assessment and reduction of risk. An accident occurrence on the curve in terms

этом избежать сильного влияния центробежной силы. Однако это не так. Клотоида как

элемент трассы призвана обеспечить не постоянную скорость, а её плавное изменение.

В процессе исследования устанавливают:

1. Продольную составляющую коэффициента сцепления

,

(1.1)

где

γ – параметр, определяющий долю продольного коэффициента сцепления, которая

может быть израсходована на движение в тяговом режиме;

φ20 и βφ – .

2. Средние квадратические отклонения:

– коэффициента сцепления;

– скорости движения и в стеснённых условиях проектирования кривой.

3. Коэффициент сопротивления качению.

4. Коэффициент тяговой силы

,

(1.2)

где

f – расчетное значение коэффициента сопротивления качению;

i – величина продольного уклона, тысячные;

К – коэффициент обтекаемости лобовой площади автомобиля (табл.1.2), кг/м3;

F – лобовая площадь (см. табл.1.2), м2;

Vр – расчётная скорость движения автомобиля, км/ч;

VB – скорость ветра, км/ч;

m – полная масса расчётного автомобиля, кг;

g – ускорение свободного падения, м/с2;

Ксц – коэффициент сцепного веса, принимаемый по справочнику автомобилей с

учетом зависимости (где GСЦ и mСЦ – вес и (или) масса

автомобиля, приходящиеся на ведущие колеса; G и m – полный вес и (или) полная масса

автомобиля).

20201 рV

gmVVFK

ifK

СЦx 13

22

mmGGK СЦСЦСЦ //

Page 6: trts.esrae.rutrts.esrae.ru/pdf/2019/2(35)/15.docx · Web viewAnnotation. The procedure of analysis, assessment and reduction of risk. An accident occurrence on the curve in terms

5. Критическую величину радиуса кривой в плане, соответствующую 50-ти

процентному риску потери устойчивости автомобиля

,

(1.3)

где

Vр – расчётная скорость движения автомобиля, км/ч;

φ1 и μх – продольная составляющая коэффициента сцепления и коэффициента

тяговой силы (см. выше);

– поперечная составляющая коэффициента сцепления, при которой

происходит занос или опрокидывание автомобиля;

iв – уклон виража, тысячные.

6. Допуск на среднее квадратическое отклонение радиуса кривой в плане

,

(1.4)

где

допуск в пределах кривой в плане на радиальное отклонение оси покрытия

относительно проектного положения оси, м. Значение этого параметра: ;

проектное значение радиуса кривой в плане, м;

параметр, представляющий собой расстояние между поперечниками (м), через

которое радиальное отклонение оси дороги на кривой в плане не должно превышать

допустимое отклонение ( ) относительно проектного положения. Параметр

определяют в зависимости от критической длины остановочного пути автомобиля при

расчётной скорости движения и проектного значения радиуса кривой в плане по

выражению

,

(1.5)

где

Вx

рKP

i

VR

221

2

127

221 X

2

45,2

dRПР

допдопR

доп

мдоп 050,0

ПРR

d

мдоп 050,0

d

)55,0( ПРKP RSkd

Page 7: trts.esrae.rutrts.esrae.ru/pdf/2019/2(35)/15.docx · Web viewAnnotation. The procedure of analysis, assessment and reduction of risk. An accident occurrence on the curve in terms

коэффициент, определяемый в зависимости от величины расчётной скорости,

на проектируемой дороге.

7. Среднее квадратическое отклонение коэффициента тяговой силы

,

(

1.6)

где σf и σi – элементарные ошибки коэффициента сопротивления качению (f) и

продольного уклона (i):

; (1.7)

. (1.8)

7. Среднее квадратическое отклонение критического радиуса кривой в плане

.

(1.9)

Все параметры этой формулы показаны выше.

8. Риск потери устойчивости автомобиля, движущегося со скоростью Vр по кривой

в плане радиусом Rпр, устанавливают по формуле

,

(1.10)

где

rд.у. – опасность заноса (опрокидывания) автомобиля на кривой в плане радиусом

Rпр при скорости движения Vр;

Rпр и – проектный радиус кривой в плане и допуск на его среднее

квадратическое отклонение, м;

Rкр и σRкр - критическая величина радиуса при скорости движения Vр, и среднее

квадратическое отклонение радиуса, на которых риск потери устойчивости автомобиля

стремится к 50 процентам, м. Параметры Rкр и σRкр устанавливают по формулам (1.3) и

(1.9);

Ф(u) – функция Лапласа.

Инженер-проектировщик, используя данный алгоритм (посредством

совершенствования радиуса кривой в плане и (или) следующих параметров:

k

22

22

132

VifСЦ gm

VFKKX

ff 1,0

ii 05,0

2222122

1

2222

1221

4127 XKP X

XVx

xR

VV

22..)(

5,0KPПР R

допR

KPПРУД

RRФr

допRПР

Page 8: trts.esrae.rutrts.esrae.ru/pdf/2019/2(35)/15.docx · Web viewAnnotation. The procedure of analysis, assessment and reduction of risk. An accident occurrence on the curve in terms

коэффициента сцепления, уклона виража и продольного уклона), обеспечивает

безопасность движения автомобилей на кривых в плане по величине допустимого риска

заноса и опрокидывания автомобиля, равного .

При проектировании плана трассы клотоидами и в пределах переходных

кривых с применением клотоид риск потери устойчивости автомобиля на подходе к

круговой кривой определяют по формуле (1.10), в которой величину проектного радиуса

на расстоянии S от начала клотоиды определяют по формуле (1.11):

,

(1.11)

где RCT – стыковой радиус двух клотоид на кривой в плане (или стыковой радиус

клотоиды с круговой кривой), м;

L – длина клотоиды, м;

RСТ ∙L = А2 – параметр клотоиды;

S – расстояние от начала клотоиды до точки, в которой определяют радиус

клотоиды по формуле (1.11). При получают радиус в начале клотоиды, равный

бесконечности . При получают стыковой радиус двух клотоид в

плане, который имеет минимальное значение в пределах биклотоиды, или стыковой

радиус клотоиды с круговой кривой данного радиуса, м.

Допуск на среднее квадратическое отклонение радиуса клотоиды ( ) в формуле

(1.10) определяют по формуле (1.4), в которой текущее значение радиуса определяют по

формуле (1.11) в зависимости от расстояния S от начала клотоиды. Другими словами

параметры и в формуле (1.10) являются переменными при анализе, оценке и

уменьшении риска потери устойчивости автомобиля по длине клотоиды. В начале

клотоиды риск заноса и опрокидывания автомобиля стремится к нулю, в точке стыкового

радиуса максимальный.

Параметры и в формуле (1.10) определяют по формулам (1.3) и (1.9) при

расчётной скорости движения автомобиля.

Если в результате расчёта по формуле (1.10) риск потери устойчивости автомобиля

в точке стыкового радиуса или до этой точки оказался больше допустимого (больше чем

), то допустимый риск получают с помощью итеративного процесса оценки и

уменьшения риска.

Итерации начинают с увеличения стыкового радиуса биклотоиды, что приводит к

уменьшению определяемого риска. Стыковой радиус, при котором риск потери

4101

SLRR СТ

КЛ

КЛR 0S

КЛR LS CTR

допR

ПРR допRПР

KPR KPR

4101

Page 9: trts.esrae.rutrts.esrae.ru/pdf/2019/2(35)/15.docx · Web viewAnnotation. The procedure of analysis, assessment and reduction of risk. An accident occurrence on the curve in terms

устойчивости автомобиля будет меньше или равен допустимому риску ( ),

принимают в качестве допустимого радиуса по условию обеспечения безопасности

движения автомобилей.

Анализ для автомобильной дороги I категории

Таблица 1.2

Исходные данные ед.изм кол-во – проектная величина радиуса (Rст) кривой в плане м 1200 – расчётная скорость движения автомобиля (Vр) на проектируемой дороге

км/час 150

– длина клотоды м 300 – величина максимального продольного уклона (im) на кривой в плане

тыс. 0,03

допуск в пределах кривой в плане на радиальное отклонение оси покрытия относительно проектного положения оси

м 0,05

– тип и состояние покрытия а/бетонное с шероховатой обработкой

– уклон виража (iв) тыс. 0,03скорость ветра(Vв) км/час 0

tp – расчётное время реакции водителя с 1,4

j – замедление (отрицательное ускорение), определяемое по приложению 4 в зависимости от коэффициента сцепления с применением интерполирования

м/с2 6,7

– тип автомобиля и его основные характеристики (масса, лобовая площадь, коэффициент обтекаемости, коэффициент сцепного веса).

         

полная масса расчетного автомобиля ВАЗ 2107

коэффициент сцепного веса Ксц кг 1460лобовая площадь F   0,45

коэффициент обтекаемости К м2 2,34  0,2

Таблица 1.3

доп

4101

Page 10: trts.esrae.rutrts.esrae.ru/pdf/2019/2(35)/15.docx · Web viewAnnotation. The procedure of analysis, assessment and reduction of risk. An accident occurrence on the curve in terms

i φ= f= Kэ= Sкр σ v σ ϕ µ x R кр d φ²-µ²ₓ σ Rкр σ R

0,02 0,555 0,0204 0,870884 187,902 16,5 0,0265 0,431163 479,523023 274,910032 0,02767682 0,122123 111,5326 233,40890,023333 0,555 0,0204 0,875759 187,902 16,5 0,0265 0,445978 500,920285 141,260032 0,02767682 0,109129 117,9864 221,00390,026667 0,555 0,0204 0,880635 187,902 16,5 0,0265 0,460793 527,257556 96,710032 0,02767682 0,095695 125,996 209,5622

0,03 0,555 0,0204 0,88551 187,902 16,5 0,0265 0,475607 560,567636 74,435032 0,02767682 0,081823 136,259 198,98660,03 0,555 0,0204 0,88551 187,902 16,5 0,0265 0,475607 560,567636 61,070032 0,02767682 0,081823 136,259 189,19180,03 0,555 0,0204 0,88551 187,902 16,5 0,0265 0,475607 560,57 52,160032 0,02767682 0,081823 136,259 180,10280,03 0,555 0,0204 0,88551 187,902 16,5 0,0265 0,475607 560,567636 45,7957463 0,02767682 0,081823 136,259 171,65330,03 0,555 0,0204 0,88551 187,902 16,5 0,0265 0,475607 560,567636 41,022532 0,02767682 0,081823 136,259 163,78480,03 0,555 0,0204 0,88551 187,902 16,5 0,0265 0,475607 560,567636 37,310032 0,02767682 0,081823 136,259 156,44520,03 0,555 0,0204 0,88551 187,902 16,5 0,0265 0,475607 560,567636 34,340032 0,02767682 0,081823 136,259 149,5881

X

Таблица 1.4

270 1333 156,45 0,0000977331300 1200 149,59 0,0007885095

210 1714 171,65 0,0000000704240 1500 163,78 0,0000051837

150 2400 189,19 0,0000000000180 2000 180,10 0,0000000001

90 4000 209,56 0,0000000000120 3000 198,99 0,0000000000

30 12000 233,41 0,000000000060 6000 221,00 0,0000000000

1 2 3 40

Расстояние от точки с R = ∞,

м

Радиус клотоиды, R КЛ ,

м

Среднее квадратическое отклонение радиуса

Риск потери видимости поверхности дороги,

График 1.1 Зависимость радиуса круговой кривой от риска по условию заноса или опрокидывания автомобиля

12000 6000 4000 3000 2400 2000 1714 1500 1333 12000.0000000000

0.0001000000

0.0002000000

0.0003000000

0.0004000000

0.0005000000

0.0006000000

0.0007000000

0.0008000000

0.0009000000

Зависимость радиуса круговой кривой от риска по условию заноса или опрокидывания автомобиля

Page 11: trts.esrae.rutrts.esrae.ru/pdf/2019/2(35)/15.docx · Web viewAnnotation. The procedure of analysis, assessment and reduction of risk. An accident occurrence on the curve in terms

Как видно по приведенному расчету, при скорости движения автомобиля,

равной 150 км/ч, применение в качестве стыкового радиуса значения RCT=1200 метров

для клотоиды недопустимо.

Мгновенный риск потери видимости поверхности дороги в точке со

стыковым радиусом 1200м имеет значение 7,8⋅10−4 (см. табл. 1.4), что является

недопустимым решением с позиции безопасности движения. В соответствии с данным

расчётом допустимый радиус клотоиды (стыковой радиус), который отвечает риску

1⋅10−4, при скорости движения 150 км/ч, должен быть не менее 1300 метров (см.

табл.1.4)

Анализ для автомобильной дороги II категорииТаблица 1.5

Исходные данные ед.изм кол-во – проектная величина радиуса (Rст) кривой в плане м 800 – расчётная скорость движения автомобиля (Vр) на проектируемой дороге

км/час 120

– длина клотоды м 250 – величина максимального продольного уклона (im) на кривой в плане

тыс. 0,04

допуск в пределах кривой в плане на радиальное отклонение оси покрытия относительно проектного положения оси

м 0,05

– тип и состояние покрытия а/бетонное с шероховатой обработкой

– уклон виража (iв) тыс. 0,04скорость ветра(Vв) км/час 0

tp – расчётное время реакции водителя с 1,4

j – замедление (отрицательное ускорение), определяемое по приложению 4 в зависимости от коэффициента сцепления с применением интерполирования

м/с2 6,7

– тип автомобиля и его основные характеристики (масса, лобовая площадь, коэффициент обтекаемости, коэффициент сцепного веса).

         

полная масса расчетного автомобиля ВАЗ 2107

коэффициент сцепного веса Ксц кг 1460лобовая площадь F   0,45

коэффициент обтекаемости К м2 2,34  0,2

доп

Page 12: trts.esrae.rutrts.esrae.ru/pdf/2019/2(35)/15.docx · Web viewAnnotation. The procedure of analysis, assessment and reduction of risk. An accident occurrence on the curve in terms

Таблица 1.6

i φ= f= Kэ= Sкр σ v σ ϕ µ x R кр d φ²-µ²ₓ σ Rкр σ R

0,02 0,63 0,018 0,977075 129,5906 13,2 0,033 0,329918 203,672385 183,44842 0,01771317 0,288054 46,47766 232,96360,025 0,63 0,018 0,984388 129,5906 13,2 0,033 0,35214 207,136781 94,3484205 0,01771317 0,272897 47,75091 220,18450,03 0,63 0,018 0,991701 129,5906 13,2 0,033 0,374362 211,261667 64,6484205 0,01771317 0,256753 49,2293 208,4288

0,035 0,63 0,018 0,999015 129,5906 13,2 0,033 0,396584 216,174424 49,7984205 0,01771317 0,239621 50,95879 197,590,04 0,63 0,018 1,006328 129,5906 13,2 0,033 0,418807 222,046945 40,8884205 0,01771317 0,221501 53,00216 187,57520,04 0,63 0,018 1,006328 129,5906 13,2 0,033 0,418807 222,05 34,9484205 0,01771317 0,221501 53,00216 178,30290,04 0,63 0,018 1,006328 129,5906 13,2 0,033 0,418807 222,046945 30,7055634 0,01771317 0,221501 53,00216 169,70160,04 0,63 0,018 1,006328 129,5906 13,2 0,033 0,418807 222,046945 27,5234205 0,01771317 0,221501 53,00216 161,70790,04 0,63 0,018 1,006328 129,5906 13,2 0,033 0,418807 222,046945 25,0484205 0,01771317 0,221501 53,00216 154,2660,04 0,63 0,018 1,006328 129,5906 13,2 0,033 0,418807 222,046945 23,0684205 0,01771317 0,221501 53,00216 147,3263

X

Таблица 1.7

1 2 3 40

Расстояние от точки с R = ∞,

м

Радиус клотоиды, R КЛ ,

м

Среднее квадратическое отклонение радиуса

Риск потери видимости поверхности дороги,

75 2666,666667 208,43 0,0000000000100 2000 197,59 0,0000000000

25 8000 232,96 0,000000000050 4000 220,18 0,0000000000

175 1143 169,70 0,0000001113200 1000 161,71 0,0000024206

125 1600 187,58 0,0000000000150 1333,333333 178,30 0,0000000012

225 889 154,27 0,0000217447250 800 147,33 0,0001115416

80004000

2666,6666672000

1600

1333,3333331143

1000889

8000.0000000000

0.0000200000

0.0000400000

0.0000600000

0.0000800000

0.0001000000

0.0001200000

Зависимость радиуса круговой кривой от риска по условию заноса или опрокидывания автомобиля

График 1.2 Зависимость радиуса круговой кривой от риска по условию заноса или опрокидывания автомобиля

Как видно по приведенному расчету, при скорости движения автомобиля, равной

Page 13: trts.esrae.rutrts.esrae.ru/pdf/2019/2(35)/15.docx · Web viewAnnotation. The procedure of analysis, assessment and reduction of risk. An accident occurrence on the curve in terms

120 км/ч, применение в качестве стыкового радиуса значения RCT=800 метров для

клотоиды допустимо.

Мгновенный риск потери видимости поверхности дороги в точке со

стыковым радиусом 800м имеет значение 1,1⋅10−4 (см. табл. 1.7), что является

допустимым решением с позиции безопасности движения.

Анализ для автомобильной дороги III категорииТаблица 1.8

Исходные данные ед.изм кол-во – проектная величина радиуса (Rст) кривой в плане м 600 – расчётная скорость движения автомобиля (Vр) на проектируемой дороге

км/час 100

– длина клотоды м 200 – величина максимального продольного уклона (im) на кривой в плане

тыс. 0,05

допуск в пределах кривой в плане на радиальное отклонение оси покрытия относительно проектного положения оси

м 0,05

– тип и состояние покрытия а/бетонное с шероховатой обработкой

– уклон виража (iв) тыс. 0,06скорость ветра(Vв) км/час 0

tp – расчётное время реакции водителя с 1,4

j – замедление (отрицательное ускорение), определяемое по приложению 4 в зависимости от коэффициента сцепления с применением интерполирования

м/с2 6,7

– тип автомобиля и его основные характеристики (масса, лобовая площадь, коэффициент обтекаемости, коэффициент сцепного веса).

         

полная масса расчетного автомобиля ВАЗ 2107

коэффициент сцепного веса Ксц кг 1460лобовая площадь F   0,45

коэффициент обтекаемости К м2 2,34  0,2

Таблица 1.9

доп

Page 14: trts.esrae.rutrts.esrae.ru/pdf/2019/2(35)/15.docx · Web viewAnnotation. The procedure of analysis, assessment and reduction of risk. An accident occurrence on the curve in terms

i φ= f= Kэ= Sкр σ v σ ϕ µ x R кр d φ²-µ²ₓ σ Rкр σ R

0,020,026667 0,68 0,0164 1,05762 96,47497 11 0,0384 0,303233 123,939251 137,557236 0,01230081 0,37045 28,46127 233,06210,033333 0,68 0,0164 1,067371 96,47497 11 0,0384 0,332863 125,723929 70,7322365 0,01230081 0,351602 29,21413 220,3656

0,04 0,68 0,0164 1,077122 96,47497 11 0,0384 0,362492 127,965056 48,4572365 0,01230081 0,330999 30,10963 208,6790,046667 0,68 0,0164 1,086874 96,47497 11 0,0384 0,392122 130,749636 37,3197365 0,01230081 0,30864 31,18118 197,8980,053333 0,68 0,0164 1,096625 96,47497 11 0,0384 0,421751 134,198755 30,6372365 0,01230081 0,284526 32,47568 187,9314

0,06 0,68 0,0164 1,106376 96,47497 11 0,0384 0,451381 138,49 26,1822365 0,01230081 0,258655 34,06108 178,69920,06 0,68 0,0164 1,106376 96,47497 11 0,0384 0,451381 138,485272 23,0000936 0,01230081 0,258655 34,06108 170,13090,06 0,68 0,0164 1,106376 96,47497 11 0,0384 0,451381 138,485272 20,6134865 0,01230081 0,258655 34,06108 162,16450,06 0,68 0,0164 1,106376 96,47497 11 0,0384 0,451381 138,485272 18,7572365 0,01230081 0,258655 34,06108 154,74470,06 0,68 0,0164 1,106376 96,47497 11 0,0384 0,451381 138,485272 17,2722365 0,01230081 0,258655 34,06108 147,8228

X

Таблица 1.10

2 3 4 50

Расстояние от точки с R = ∞,

м

Радиус клотоиды, R КЛ ,

м

Среднее квадратическое отклонение радиуса

Риск потери видимости поверхности дороги,

60 2000 208,68 0,000000000080 1500 197,90 0,0000000000

20 6000 233,06 0,000000000040 3000 220,37 0,0000000000

140 857 170,13 0,0000172182160 750 162,16 0,0001119389

100 1200 187,93 0,0000000115120 1000 178,70 0,0000010911

180 667 154,74 0,0004288849200 600 147,82 0,0011736483

6000 3000 2000 1500 1200 1000 857 750 667 6000.0000000000

0.0002000000

0.0004000000

0.0006000000

0.0008000000

0.0010000000

0.0012000000

0.0014000000

Зависимость расдиуса круговой кривой от риска по условию заноса или опрокидывания автомобиля

График 1.3 Зависимость радиуса круговой кривой от риска по условию заноса или опрокидывания автомобиля

Page 15: trts.esrae.rutrts.esrae.ru/pdf/2019/2(35)/15.docx · Web viewAnnotation. The procedure of analysis, assessment and reduction of risk. An accident occurrence on the curve in terms

Как видно по приведенному расчету, при скорости движения автомобиля, равной

100 км/ч, применение в качестве стыкового радиуса значения RCT=600 метров для

клотоиды недопустимо.

Мгновенный риск потери видимости поверхности дороги в точке со

стыковым радиусом 600м имеет значение 1,1⋅10−3 (см. табл. 1.10), что является

недопустимым решением с позиции безопасности движения. В соответствии с данным

расчётом допустимый радиус клотоиды (стыковой радиус), который отвечает риску

1⋅10−4, при скорости движения 100 км/ч, должен быть не менее 750 метров (см.

табл.1.10).

Оценивая сказанное выше, можно сделать вывод о том, что действующие

нормативы должны быть подвергнуты серьёзным изменениям.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Столяров В.В. Проектирование автомобильных дорог с учетом теории риска: В 2 ч. / В.В. Столяров. - Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 1994. - Ч. 1. - 184 с.

2. Столяров В.В. Проектирование автомобильных дорог с учетом теории риска: В 2 ч. / В.В. Столяров. - Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 1994. - Ч. 2. - 232 c.

3. Столяров В.В. Теория риска в проектировании плана дороги и организации движения / В.В. Столяров. - Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 1995. - 84 с.