Расчет приведенной интенсивности движения

Стр 1 из 2Следующая ⇒

ФГБОУ ВПО

Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия

(СибАДИ)

Кафедра «Проектирование автомобильных дорог»

Курсовой проект

По дисциплине «Транспортная инфраструктура путей сообщения»

Часть I

Основы проектирования дорог

Работу выполнил:

студент группы ОДб-13Z1

Семенченко О.В.

Шифр: Одб-13-11

Руководитель: ст. преп.

Шнайдер В.А.

г. Омск

Г.

Содержание.

- - - - -

Введение

2. Назначение категории дороги, расчет и обоснование технических

нормативов

3. Проектирование участка дороги:

3.1. Проектирование плана трассы

Заключение

Приложения

Введение

Автомобильная дорога – комплекс инженерных сооружений, предназначенный для экономичной перевозки автомобилями пассажиров и грузов и обеспечивающий круглогодичное, круглосуточное, непрерывное, безопасное и удобное движение легковых автомобилей с расчетными скоростями и грузовых автомобилей с заданными нагрузками.

При строительстве автомобильных дорог необходимо учитывать множество факторов, влияющие на такие показатели, как долговечность, удобство, а самое главное – безопасность движения. К таким факторам в первую очередь относятся природные условия (климат, рельеф, растительность, геология, гидрография). Это влияние бывает настолько велико, что при строительстве приходиться полностью менять технологический процесс. Кроме того, природные факторы влияют и на самочувствие самих рабочих.

Дороги подвержены активному воздействию многочисленных природных факторов (нагревание солнечными лучами, промерзание и оттаивание, увлажнение выпадающими осадками, грунтовыми водами и водой, притекающей с придорожной полосы и т.п.) Эти особенности их работы должны учитывать проек тировщики, строители.

Инженеры-проектировщики должны: в совершенстве владеть приёмами выбора трассы дороги на местности и сбора полевых данных, необходимых для обоснования проектных решений; уметь назначать конструктивные элементы дорог, обеспечивающие удобство, безопасность и экономичность грузовых и пассажирских перевозок; предусматривать широкое использование местных строительных материалов и побочных продуктов промышленности; обладать знаниями методов технико-экономической оценки и сравнения вариантов, позволяющих выбирать наиболее оптимальные решения для заданных конкретных условий. При этом необходимо в максимальной степени учитывать местные геофизические условия.

Дороги должны обеспечивать безопасность автомобильного движения. Проложенные с учётом психофизиологических особенностей восприятия водителями дорожных условий, они должны предоставлять водителям всю необходимую информацию, как бы подсказывая им правильные режимы движения, обеспечивая высокую пропускную способность и исключая возможность серьёзных дорожно-транспортных происшествий.

Современные автомобильные дороги обслуживают массовые пассажирские и грузовые перевозки. Они стали местом повседневной работы миллионов водителей, ими пользуются пассажиры автобусов и многочисленные туристы. Всё это делает необходимым предъявлять к автомобильным дорогам столь же обязательные высокие архитектурно-эстетические требования, как и к любому инженерному сооружению массового использования. Постройка дорог должна об еспечивать создание широкой сети предприятий, предназначенных для обслуживания как водителей и пассажиров, так и автомобилей. Все эти комплексы сооружений должны вводиться в действие одновременно со сдачей дороги в эксплуатацию.

Курсовая работа выполняется с целью закрепления знаний по принципам составления норм на проектирование трассы и развития первичных навыков трассирования по карте и проектирования продольного и поперечного профилей дороги.

Курсовая работа выполняется в соответствии с заданием кафедры проектирования дорог (Приложение А ) и заключается в проектировании участка дороги от точки А до точки Б. Условимся, что начальный и конечный участки дороги построены. По данным экономических изысканий перспективная интенсивность движения на 20 лет по дороге составляет N₂₀=2800 авт./сут., что соответствует согласно Методическим рекомендациям по проектированию геометрических элементов автомобильных дорог общего пользования III-й технической категории.

Автомобильная дорога – объект транспортной инфраструктуры, предназначенный для движения транспортных средств и включающий в себя земельные участки в границах полосы отвода автомобильной дороги и расположенные на них или под ними конструктивные элементы (дорожное полотно, дорожное покрытие и подобные элементы) и дорожные сооружения, являющиеся ее технологической частью: защитные дорожные сооружения, искусственные дорожные сооружения, производственные объекты, элементы обустройства автомобильных дорог [16].

Искусственные дорожные сооружения – сооружения, предназначенные для движения транспортных средств, пешеходов и прогона животных в местах пересечения автомобильных дорог иными автомобильными дорогами, водотоками, оврагами, в местах, которые являются препятствиями для такого движения, прогона (зимники, мосты, переправы по льду, путепроводы, трубопроводы, тоннели, эстакады, подобные сооружения) [16].

Элементы обустройства автомобильных дорог – сооружения, к которым относятся дорожные знаки, дорожные ограждения, светофоры и другие устройства для регулирования дорожного движения, места отдыха, остановочные пункты, объекты, предназначенные для освещения автомобильных дорог, пешеходные дорожки, пункты весового и габаритного контроля транспортных средств, пункты взимания платы, стоянки транспортных средств, сооружения, предназначенные для охраны автомобильных дорог и искусственных дорожных сооружений, тротуары, другие предназначенные для обеспечения дорожного движения, в том числе его безопасности, сооружения, за исключением объектов дорожного сервиса [16].

Геометрические элементы автомобильных дорог по способу определения их параметров разделены на две группы: первая – определяемые прямым нормированием и вторая – геометрические элементы, параметры которых могут быть рассчитаны с учетом расчетной скорости, интенсивности движения, требований удобства и безопасности движения, архитектурно-ландшафтного проектирования и местных условий по формулам, номограммам, графикам.

При назначении параметров элементов плана и продольного профиля в качестве основных параметров рекомендуется принимать для автомобильных дорог обычного типа [7]:

– продольные уклоны – не более 30 ‰;

– расстояние видимости для остановки автомобиля – не менее 450 м;

– радиусы кривых в плане – не менее 1000 м;

– радиусы кривых в продольном профиле:

а) выпуклых – не менее 10 000 м;

б) вогнутых – не менее 3000 м;

– длины кривых в продольном профиле:

а) выпуклых – не менее 300 м;

б) вогнутых – не менее 100 м;

– длина кривых в плане – не менее 300 м.

При проектировании дорог следует избегать частого применения минимальных параметров геометрических элементов плана и продольного профиля, используя их только в исключительных случаях, когда по местным условиям проложить трассу дороги можно только с минимальными размерами геометрических элементов. Параметры геометрических элементов из условия обеспечения безопасности и удобства движения, как правило, превышают минимальные в 1, 5 – 2 раза.

Техническая классификация автомобильных дорог – это разделение множества автомобильных дорог по классификационным признакам на классы и категории.

Класс автомобильной дороги – это характеристика автомобильной дороги по условиям доступа на нее. Доступ на автомобильную дорогу представляет собой возможность въезда на автомобильную дорогу и съезда с нее транспортных средств, определяемая типом пересечения или примыкания.

Категория автомобильной дороги – это характеристика, отражающая принадлежность автомобильной дороги соответствующему классу и определяющая технические параметры автомобильной дороги.

Автомобильные дороги по транспортно-эксплуатационным качествам и потребительским свойствам разделяются на категории в зависимости от следующих параметров:

– количества и ширины полос движения;

– наличия центральной разделительной полосы на проезжей части;

– типа пересечений с автомобильными, железными дорогами, трамвайными путями, велосипедными и пешеходными дорожками;

– условий доступа на дорогу с примыканий в одном уровне.

Интенсивность движения N_т – количество автомобилей, проходящее через некоторое сечение автомобильной дороги за единицу времени (час, сутки). В зависимости от интенсивности движения устанавливается категория дороги, выбираются сроки выполнения ремонта и мероприятия по организации движения.

Интенсивность движения со временем растет. Закономерность изменения интенсивности движения во времени может быть представлена уравнением сложных процентов (геометрической прогрессией):

N_T = N₀ (1 + q)^T^-¹,

где N₀ – начальная (исходная) интенсивность движения; q – ежегодный темп прироста движения; Т – год.

Чем выше интенсивность движения, тем более совершенными проектируют дороги. Это связано с тем, что если для пропуска движения большей интенсивности построить дорогу с относительно крутыми уклонами и малой шириной проезжей части, то, хотя она и будет стоить дешевле, автомобили на ней не смогут двигаться с высокими скоростями. На такой дороге в течение всего периода эксплуатации автомобильный транспорт будет нести очень большие расходы. [10].

Автомобильные дороги на всем протяжении или на отдельных участках подразделяются на категории в зависимости от интенсивности движения согласно табл.1.1 [7, табл.1].

В курсовом задании задается перспективная интенсивность движения на 20-й год (авт/сут). Для того чтобы определить категорию дороги, мы должны перевести перспективную интенсивность движения в расчетную приведенную к легковому автомобилю интенсивность движения (ед/сут). Приведение транспортного потока к расчетному легковому автомобилю производят по формуле

N_пр= S N_i × К_пр_i.(1.1)

Коэффициенты приведения выбираем из таблицы коэффициентов приведения в зависимости от типа транспортных средств (табл.1.2) и производим расчет в виде примера, приведенного в табл. 1.3.

Таблица 1.1

Категории дорог

Назначение автомобильной дороги	Категория дороги	Расчетная интенсивность движения, прив. ед/сут
Магистральные федеральные дороги (для связи столицы Российской Федерации со столицами независимых государств, столицами республик в составе Российской Федерации, административными центрами краев и областей, а также обеспечивающие международные автотранспортные связи)	I-а (автомагистраль)	св. 14 000
I-б (скоростная дорога)	св. 14 000
II	св. 6000
Прочие федеральные дороги (для связи между собой столиц республик в составе Российской Федерации, административных центров краев и областей, а также этих городов с ближайшими административными центрами автономных образований)	I-б (скоростная дорога)	св. 14 000
II	св. 6000
III	св. 2000 до 6000
Республиканские, краевые, областные дороги и дороги автономных образований	II	св. 6000 до 14 000
III	св. 2000 до 6000
IV	св. 200 до 2000
Дороги местного значения	IV	св. 200 до 2000
V	до 200

Таблица 1.2

Коэффициенты приведения

Типы транспортных средств	Коэффициент приведения
Легковые автомобили
Мотоциклы с коляской	0, 75
Мотоциклы и мопеды	0, 5
Грузовые автомобили грузоподъемностью, т:
	1, 5

	2, 5

св. 14	3, 5
Автопоезда грузоподъемностью, т:
	3, 5


св. 30

Пример: необходимо определить техническую категорию дороги, задана перспективная интенсивность движения N = 1000 авт/сут.

Таблица 1.3

Расчетные скорости

Категория дороги	Расчетные скорости, км/ч
основные	допускаемые на трудных участках местности
		пересеченной	горной
I-а
I-б
II
III
IV
V

В соответствии с перспективной интенсивностью движения на 20 - летний период, указанной в задании, по [7, табл. 1] устанавливаем техническую категорию дороги. Анализируя условия рельефа и руководствуясь [7, табл. 3], назначаем расчетную скорость движения одиночного автомобиля V_р, по которой из [7, табл. 10] определяем наибольший (предельный) продольный уклон i_пр. Дальше проводим расчет основных элементов плана, продольного и поперечного профилей.

УЧАСТКОВ ДОРОГИ

Безопасность движения по дорогам может быть достигнута только при условии одновременного проведения комплекса мероприятий: совершенствования конструкции автомобилей и других транспортных средств; содержания транспортных средств в надлежащем техническом состоянии; строгого соблюдения водителями и пешеходами правил дорожного движения; обеспечения планом и продольным профилем дорог возможности движения автомобилей с высокими скоростями; поддержания дорожно-эксплуатационной службой транспортных качеств дорог путем обеспечения необходимой прочности, ровности, коэффициента сцепления покрытий, необходимых расстояний видимости и т.д.; надлежащей информации водителей о дорожных условиях и правильном режиме движения путем установки дорожных знаков, издания маршрутных дорожных схем и карт, использования сети местного радиовещания и телевидения.

Основными показателями безопасности дороги для движения являются отсутствие на дороге мест, на которых происходит резкое изменение скорости движения транспортного потока на коротком участке пути, а также малый перепад скоростей на таких участках.

Официальная статистика относит к числу дорожно-транспортных происшествий, вызванных дорожными условиями, сравнительно небольшой процент. Подавляющее большинство происшествий возникает в результате неправильных действий водителей. Более глубокий анализ обстоятельств возникновения дорожных происшествий показывает, что во многих из них проявлялось сопутствующее влияние дороги, осложнившей управление или вызвавшей ошибки водителей.

Наиболее опасными местами на дорогах являются:

1) участки резкого уменьшения на коротком протяжении дороги допускаемых скоростей, обеспечиваемых элементами плана и продольного профиля с недостаточной видимостью и малыми радиусами;

2) участки резкого несоответствия одного из элементов дороги скоростям движения, обеспечиваемым другими элементами (скользкое покрытие на кривой большого радиуса, узкий малый мост на длинном горизонтальном прямом участке, кривая малого радиуса среди затяжного спуска и др.);

3) участки, где план и продольный профиль дороги создают возможность значительного возрастания скоростей, которые могут превысить безопасные при данной ровности и шероховатости покрытия (затяжные спуски на прямых участках);

4) участки, где у водителя может возникнуть неправильное представление о дальнейшем направлении дороги;

5) места слияния или пересечения потоков движения на перекрестках, съездах и примыканиях, переходно-скоростных полосах;

6) места, где имеется возможность неожиданного появления на дороге пешеходов и выезда транспортных средств с придорожной полосы;

7) участки, где однообразность придорожного ландшафта, плана и профиля дороги способствует потере водителями легковых автомобилей контроля за скоростью или же где такое однообразие приводит к утомлению и сонливости водителей грузовых автомобилей.

Для выявления участков дороги, характеризующихся неудачными сочетаниями элементов и создающих опасность дорожно-транспортных происшествий, а также для оценки относительной опасности маршрута следует применять методы коэффициентов аварийности и коэффициентов безопасности [13].

Коэффициентов аварийности

Степень обеспечения безопасности движения определяется не только соблюдением требований к размерам отдельных геометрических элементов трассы дороги, но и взаимным сочетанием этих элементов. Поэтому при рассмотрении вариантов дороги обязательна оценка по степени обеспеченности безопасности движения. Для этой цели используется метод коэффициентов аварийности, который основан на обобщении данных статистики дорожно-транспортных происшествий. Он особенно удобен для анализа участков дорог, находящихся в эксплуатации и подлежащих реконструкции.

Степень опасности участков дороги характеризуют итоговым коэффициентом аварийности, который представляет собой произведение частных коэффициентов, учитывающих влияние отдельных элементов плана и профиля:

где К₁, К₂, К₃,..., К₁₈ – частные коэффициенты, представляющие собой количество происшествий в том или ином значении элемента плана и профиля по сравнению с эталонным участком дороги.

К эталонному относится горизонтальный прямой участок дороги с двумя полосами движения, шириной проезжей части 7, 5 м, шероховатым покрытием и укрепленными обочинами при интенсивности движения 5000 авт/сут.

Дорожные организации, осуществляя учет и анализ ДТП, могут устанавливать дополнительные коэффициенты, учитывающие местные условия, например частоту расположения кривых, наличие вблизи дороги аллейных насаждений, ирригационных каналов, неогражденных крутых склонов и т. д.

Итоговый коэффициент аварийности определяют последовательно, перемножая частные коэффициенты.

Таблица 2.2

Коэффициентов аварийности

Для построения графиков итоговых коэффициентов аварийности строится линейный график существующего участка дороги (рис. 2.1). На него наносят план дороги, строят сокращенный продольный профиль и выписывают в соответствующие графы все исходные данные о дороге, с выделением всех элементов, для которых должны быть определены частные коэффициенты аварийности. Это продольные уклоны, радиусы кривых в плане, мосты, населенные пункты, пересекающие дороги и пешеходные тропы и т.д. В специальной графе отмечаются места с недостаточной видимостью и её фактические значения. В отдельной графе выписывается интенсивность движения на разных участках.

План и профиль дороги анализируются по каждому из показателей, выделяя участки, для каждого из которых рассчитывают коэффициент аварийности. Значения коэффициентов аварийности записывают в выделенные для каждого из них графы.

Для наглядности в специальной графе линейного графика строят эпюру итоговых коэффициентов аварийности, пики которой характеризуют участки, наиболее опасные в отношении дорожно-транспортных происшествий. Для них предлагают мероприятия по снижению аварийности на дороге. Мероприятия подразделяют на первоочередные – требующие небольших капиталовложений (в основном по организации дорожного движения). Во вторую очередь назначают мероприятия по реконструкции участков дорог.

В проектах реконструкции дорог и нового строительства рекомендуется перепроектировать участки, для которых итоговый коэффициент аварийности превышает 15 – 20.

В проектах улучшения дорог при капитальном ремонте в условиях холмистого рельефа следует предусматривать перестройку участков с коэффициентами аварийности более 25 – 40.

На горных дорогах с позиций безопасности движения допустимыми можно считать участки со значениями итогового коэффициента аварийности менее 35 и более 350. Однако следует иметь в виду, что при его значениях более 350 скорости движения и пропускная способность дороги значительно снижаются.

При значениях итоговых коэффициентов аварийности, близких к предельно допустимым, рекомендуется: производить разметку проезжей части, запрещающую обгон с выездом на полосу встречного движения при коэффициентах аварийности более 10 – 20; устанавливать знаки запрещения обгона и ограничения скорости при коэффициентах аварийности более 20 – 40. На горных дорогах предусматривается также устройство трясущих полос на подходах к опасным участкам, устройство на кривых малых радиусов по оси дороги разделительных полос [17].

В проектах новых дорог не следует допускать участки, для которых итоговый коэффициент аварийности К_итог превышает 10 – 15.

При проведении мероприятий по повышению безопасности движения важно провести в первую очередь мероприятия на наиболее опасных участках дороги. Некоторые мероприятия по повышению безопасности движения могут быть проведены дорожной службой. На участках с К_итог более 10 – 20 необходимо запретить обгон с выездом на полосу встречного движения разметкой проезжей части, при К_итог более 20 – 40 запретить обгон и ограничить скорость движения установкой дорожных знаков.

По длине дороги

Средняя скорость потока автомобилей является одним из важнейших показателей при технико-экономическом обосновании проектных решений. Скорость транспортного потока изменяется по длине дороги и во времени в зависимости от интенсивности движения и состава транспортного потока, уклонов, особенностей дорожных условий и применяемых средств регулирования движения, воздействия погодно-климатических факторов.

С целью расчета скоростей движения необходимо построить сокращенный продольный профиль.

Средняя скорость потока автомобилей по однородному участку, в пределах которого не происходит изменения каких - либо характеристик дорожных условий, определяется по формуле

v=Тv_o-α K_αN_ч,

где Т – коэффициент, учитывающий влияние дорожных условий и состава транспортного потока на скорости движения; v_o – средняя скорость свободного движения однородного потока (принимается значение v_o = 80км/ч); α – коэффициент, зависящий от состава движения: при 10 % легковых автомобилей в составе транспортного потока α = 0, 018; при 20 % легковых автомобилей α = 0, 016; при 40 % легковых автомобилей α =0, 013; K_α – поправочный коэффициент к значению α [табл.2.4]; N_ч – часовая интенсивность движения, авт/ч, находится по формуле

N_ч=0, 076N,

где N – среднегодовая суточная интенсивность движения на исходный год, авт/сут.

Значение величины Т вычисляются по формуле

где τ ₁, τ ₂..., τ ₉ – коэффициенты, определяемые в зависимости от дорожных условий (табл. 2.3).

Средняя скорость потока автомобилей по длине дороги в прямом и обратном направлениях согласно формуле

v_ср = (S(n_i× l_i)пр+S(n_i× l_i)обр)/2L,

где v_i – скорость потока автомобилей для i-го участка, км/ч; l_i – протяженность i-го участка, км; L – длина дороги, км.

Время пробега определяется по формуле, ч:

Т = L / v_ср.

Коэффициенты безопасности

Коэффициент безопасности	< 0, 4	0, 4 – 0, 6	0, 6 – 0, 8	> 0, 8
Характеристика условий движения	Очень опасные	Опасные	Малоопасные	Практически не опасные

В проектах новых дорог недопустимы участки со значением коэффициента безопасности менее 0, 8. При реконструкции и капитальном ремонте существующих участков автомобильной дороги следует проектировать участки со значением коэффициента безопасности менее 0, 6. На основе произведенных расчетов можно сделать вывод о степени опасности участков дороги.

Заключение

В ходе выполнения контрольной работы рассмотрены варианты проектирования транспортной системы нового города, приобретены навыки работы с системой разрешительных документов и правилами строительства и планировки городов.

В качестве исходных параметров принималась: численность населения города, уровень легковой и грузовой автомобилизации, характеристика отдельных видов транспорта, экономические показатели. По приведенным затратам на строительство и эксплуатацию был выбран 1-й вариант ГПТ как наиболее эффективный.

В работе рассмотрено, что на трассе маршрута необходимо организовать безопасные пешеходные переходы, снабдить пандусами для съезда на проезжую часть для безопасности и удобства людей.

Развитие автомобильных перевозок и транспортных схем доставки грузов в ближайшее время подразумевает развитие, и реконструкции действующих городов.