Методические рекомендации по самостоятельной работе обучающихся по дисциплине «Структура транспортных систем»

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение  
Свердловской области

«Талицкий лесотехнический колледж им. Н.И. Кузнецова»

Методические рекомендации по самостоятельной работе обучающихся

по дисциплине «Структура транспортных систем»

по специальностям 23.02.04 «Техническая эксплуатация подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования (по отраслям)» в группах ЭМ-41

Составил: Астратов Б.А.

2019 г.
Методические рекомендации по самостоятельной работе обучающихся разработаны на основе программы учебной дисциплины «Структура транспортных систем» для специальностей среднего профессионального образования:

-  23.02.04 «Техническая эксплуатация подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования (по отраслям)»

Перечень самостоятельных работ

Самостоятельная работа № 1. Конспект по теме: Продольный профиль  дороги. Конспект по теме: Поперечный профиль земляного полотна. Реферат по теме: Дорожная одежда автомобильных дорог. Реферат по теме: Верхнее строение железнодорожного пути.

Самостоятельная работа № 2. Составление отчета по практическому занятию «Особенности эксплуатации автомобильного транспорта в зависимости от района эксплуатации». Реферат по теме: «Распределение периодов эксплуатации транспорта в течение года».

Самостоятельная работа № 3. Реферат по теме: «Организация движения транспорта»,

Презентация по теме: «Особенности перевозки крупногабаритных грузов»

1. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА № 1

Тема:  Конспект по теме: Продольный профиль  дороги. Конспект по теме: Поперечный профиль земляного полотна. Реферат по теме: Дорожная одежда автомобильных дорог. Реферат по теме: Верхнее строение железнодорожного пути.

Цель: Углубление и расширение теоретических знаний; формирование умений использовать справочную и учебную литературу.

Оборудование:  Журнал технического нивелирования, миллиметровая бумага формата А 4 – 2 листа, чертежные инструменты и калькулятор.

Ход работы:

Определите цель составления конспекта.

Записать название конспектируемого произведения (или его части) и его выходные данные, т.е. сделать библиографическое описание документа.

Осмыслить основное содержание текста, дважды прочитав его.

Читая изучаемый материал в первый раз, подразделяйте его на основные смысловые части, выделяйте главные мысли, выводы.

Для составления конспекта составьте план текста – основу конспекта, сформулируйте его пункты и определите, что именно следует включить в конспект для раскрытия каждого из них.

Наиболее существенные положения изучаемого материала (тезисы) последовательно и кратко изложите своими словами или приводите в виде цитат, включая конкретные факты и примеры.

Составляя конспект, можно отдельные слова и целые предложения писать сокращенно, выписывать только ключевые слова, применять условные обозначения.

Чтобы форма конспекта как можно более наглядно отражала его содержание, располагайте абзацы "ступеньками" подобно пунктам и подпунктам плана, применяйте разнообразные способы подчеркивания, используйте карандаши и ручки разного цвета.

Используйте реферативный способ изложения (например: "Автор считает...", "раскрывает...").

Собственные комментарии, вопросы, раздумья располагайте на полях.

Продольным профилем дороги называют развернутое в плоскости чертежа изображение продольного разреза дороги по ее оси с отметками точек естественной поверхности земли и точек проектной линии.

Естественные уклоны местности часто превышают допустимые для эффективного использования автомобилей. В таких случаях уклон дороги делают более пологим, чем уклон местности, срезая часть грунта по направлению возвышенности. Или наоборот, подсыпая его в местах перехода через пониженные участки рельефа.

Места, где поверхность дороги в результате срезки грунта расположена ниже поверхности земли, называют выемками, а участки, где дорога проходит выше поверхности земли, по искусственно насыпанному грунту насыпями.

Наиболее целесообразным расположением земляного полотна относительно поверхности земли с точки зрения хорошего водоотвода, предотвращения снегозаносимости, достаточного обзора местности для водителей является насыпь.

В России графическое изображение продольного профиля состоит из двух основных частей: продольного разреза автомобильной дороги вместе с геологическим строением участка местности и таблицы (сетки), расположенной в нижней части, в которой представлены все необходимые численные значения, характеризующие продольный профиль.

Для наглядности продольного профиля вертикальные расстояния (отметки) откладывают в большем масштабе, чем горизонтальные.

Для дорог, проходящих в равнинной местности, принят горизонтальный масштаб 1:5000, вертикальный масштаб 1:500 и масштаб грунтового профиля 1:50.

Для описания продольного профиля обычно используют следующую терминологию:

Черная линия или линия фактической поверхности земли, соединяющая отметки поверхности земли по оси дороги.

Красная линия или проектная линия  линия, соединяющая отметки оси земляного полотна.-

Рабочая отметка  разница между отметкой оси земляного полотна и отметкой земли по оси дороги (рис. ).-

Рис. 1 Рабочая отметка земляного полотна:

а  в выемке;- б  в насыпи-

В местах переломов продольного профиля вписывают вертикальные выпуклые и вогнутые кривые.

Для построения берут лист миллиметровой бумаги 65 х 30 см. Сначала профиль составляют в карандаше, выполняя все необходимые построения тонкими линиями; закончив составление, профиль оформляют в туши. На рис.11 приведен образец части профиля, составленного для одного из вариантов.

Построение выполняют в такой последовательности:

1. В нижней левой части листа заготавливают сетку (разграфку) профиля со следующими сверху вниз горизонтальными графами (рис.11):

1) План трассы . . . . . . . . . . . . . ширина графы 20 мм

2) Уклоны (в тысячных) . . . . . . » » 10 мм

3) Проектные отметки . . . . . . » » 15 мм

4) Фактические отметки . . . . . . » » 15 мм

5) Расстояния . . . . . . . . . . . . . . . » » 10 мм

6) План прямых и кривых . . . . . » » 30 мм

 Верхняя линия профильной сетки называется линией условного горизонта – УГ. Ее следует вычертить на утолщенной (жирной) горизонтальной линии миллиметровой бумаги: начало линии условного горизонта располагают на одной из утолщенных вертикальных линий миллиметровки.

 По данным пикетажного и нивелирного журнала заполняют графу расстояний, откладывая в ней горизонтальные расстояния в масштабе 1:2000. Плановое положение всех пикетов и плюсовых точек фиксируют в этой графе вертикальными отрезками (перегородками). Вертикальные отрезки, обозначающие пикеты, в масштабе 1:2000 проводятся через каждые 5 см и должны попасть на утолщенные вертикальные линии миллиметровки. Под нижней линией графы расстояний, называемой линией пикетажа, подписывают номера пикетов. Пикетажные значения плюсовых точек не подписывают, но между вертикальными отрезками в графе 5 записывают горизонтальные расстояния между каждыми двумя соседними точками профиля (см. отрезок ПК1-ПК2 на рис.11). Если между соседними пикетами плюсовых точек нет, то в графе расстояний записывают 100 .

 Заполняют графу фактических отметок, выписывая из нивелирного журнала отметки пронивелированных точек поверхности земли. Фактические отметки при записи их на профиле округляют до сотых долей метра.

Задание:

По результатам, полученным в журнале нивелирования построить продольный профиль в масштабах: горизонтальный 1:2000 и вертикальный 1:200 и поперечный профиль в масштабе 1:200.

На профильные линии нанести проектные линии и сделать соответствующие расчеты.

Оформить профили согласно требованиям.

На продольном профиле ниже линии поверхности земли на 2 см и параллельно ей наносят грунтовый профиль в вертикальном масштабе 1:50, на котором изображают послойное расположение грунтов под проектируемой дорогой. Сведения для его построения получают путем устройства скважин и шурфов (геологические изыскания).

Требования к элементам продольного профиля.

Продольные уклоны

При обосновании максимально допустимых продольных уклонов их величину находят не из конкретных динамических возможностей автомобилей, состав которых на дороге в процессе эксплуатации может существенно меняться, а из требования обеспечения минимума суммарных строительных и эксплуатационных затрат. При этом учитывают максимально возможное число факторов. Так строительная стоимость будет тем меньше (1), чем больше будут продольные уклоны, т.к. в этом случае не требуется высоких насыпей. Но рост уклонов отрицательно скажется на эксплуатационных затратах (2): скорость движения, безопасность движения, расход топлива, использование грузоподъемности, рост выбросов в атмосферу.

Исходя из этих требований по приведенным затратам (рис. ниже) находят оптимальное значение продольных уклонов, которые приведены в табл. .1.

Рис. 5.3. Схема к обоснованию значений продольных уклонов:

1 - строительная стоимость;

2 - эксплуатационные затраты;

3 – суммарные приведенные затраты

Т а б л и ц а 5.1

5.2.2. Выпуклые вертикальные кривые

Поперечный профиль земляного полотна

Назначение и типы земляного полотна

земляное полотно– это комплекс инженерных сооружений, которые служат основанием для верхнего строения пути и предназначены для обеспечения устойчивости пути, а также защиты от атмосферных и грунтовых вод. Земляное полотно должно быть прочным долговечным и устойчивым.

Местность, по которой проходит участок железной дороги, характеризуется рельефом и естественным уклоном. Земляное полотно предназначено для выравнивания неровностей местностей при строительстве железных дорог. В поперечном сечении земляное полотно может представлять собой (рис. 1):

насыпь – если основная площадка земляного полотна проходит выше земной поверхности;

выемку – если основная площадка расположена ниже поверхности земли;

полунасыпь – если основная площадка с одной стороны совпадает с поверхностью земли, а с другой – выше нее;

полувыемку – если основная площадка с одной стороны совпадает с поверхностью земли, а с другой – ниже нее;

полунасыпь-полувыемку – если основная площадка с одной стороны выше уровня земли, а с другой – ниже;

нулевое место – место, где насыпи переходят в выемки или наоборот, а основная площадка расположена на уровне земли

Рис. 1. Типы поперечного профиля земляного полотна

а) насыпь; б) выемка; в) полунасыпь; г) полувыемка;

д) полунасыпь-полувыемка; е) нулевое место

Поперечные профили земляного полотна

Поперечным профилем называется сечение земляного полотна вертикальной плоскостью, перпендикулярной его продольной оси. Все поперечные профили подразделяются на типовые и индивидуальные.

Типовые профили бывают нормальные, применяемые повсеместно, и специальные, которые применяются в районах вечной мерзлоты. По индивидуальным профилям сооружают, например, высокие (более 12 м) насыпи и глубокие (более 12 м) выемки.

Размер и форма поперечных профилей земляного полотна принимаются в зависимости от числа путей, разности отметок поверхности земли и оси пути, характеристики грунта, поперечного уклона местности и категории железнодорожной линии.

Общими основными элементами любого земляного полотна являются основная площадка, откосы, водоотводные (резервы, кюветы, забанкетные и нагорные канавы, банкеты, кавальеры) и укрепительные устройства (рис. 2, 3).

Рис..2. Поперечный профиль насыпи ее элементы

Рис.3. Поперечный профиль выемки и ее элементы

Размеры всех элементов поперечного профиля земляного полотна приведены в приложении 4.

Основная площадка предназначена для укладки на нее верхнего строения пути и представляет собой верхнюю площадку земляного полотна.

Форма основной площадки зависит от количества укладываемых путей и от типа грунта, из которого сооружается земляное полотно. При использовании дренирующих, скальных и песчаных грунтов при любом количестве путей основная площадка будет горизонтальной. При использовании недренирующих грунтов для отвода воды сооружается сливная призма. Если участок однопутный, то основная площадка имеет форму трапеции высотой 0,15 м и шириной верхнего основания 2,3 м. Если на участке два пути и более, основная площадка сооружается в форме треугольника высотой 0,2 м; при этом необходимо соблюдать правильное междупутье (рис. 2.4).

Междупутьем называется расстояние между осями соседних путей. На прямом двухпутном участке перегона междупутье должно составлять не менее 4,1; при трех и четырех путях расстояние между осями второго и третьего пути – не менее 5 м.

Расстояние между осями главных и приемо-отправочных путей на станции на прямом участке пути составляет 5,3 м. В отдельных случаях допускается уменьшать это расстояние до 4,8 м, а между главными путями при расположении их сбоку от приемо-отправочных – до 4,1 м.

Ширина основной площадки (b) зависит от:

ширины рельсовой колеи,

числа путей,

ширины балластной призмы,

ширины обочин (частей основной площадки, свободных от балластного слоя).

Рис. 2.4. Форма основной площадки при дренирующих и скальных грунтах (а – для однопутной, б – для двух- и многопутных линий); при недренирующих грунтах (в – для однопутной, г - для двух- и многопутных линий)

Таблица 2.1

Ширина основной площадки земляного полотна главного пути однопутных железных дорог на прямых участках, м

Ширина основной площадки земляного полотна на двухпутных и многопутных линиях на прямых участках пути складывается из ширин междупутий и расстояний от осей крайних путей до бровки земляного полотна. Расстояние до бровки зависит от категории линии и типа грунта и составляет на прямом участке пути не менее половины ширины земляного полотна, указанного в табл. 2.1.

На кривых участках ширина основной площадки больше, чем на прямых в связи с укладкой наружной рельсовой нитки выше внутренней путем подсыпки под нее более толстого слоя балласта (табл. 2.2), а также в связи с увеличением расстояния между осями соседних путей двухпутных участков (табл. 2.3).

Таблица 2.2

Уширение земляного полотна в кривых участках пути с наружной стороны

Таблица 2.3

Проектные нормы увеличения горизонтальных расстояний между осями путей в кривых общей сети железных дорог (на перегонах)

Крутизна откосов зависит от высоты насыпи или глубины выемки и типа грунта; принимается по табл. 2.4 и 2.5.

Уклон местности или крутизна откосов может обозначаться:

как соотношение двух чисел (например, 1:1,5);

в процентах;

в промилле;

как дробное число (например, 0,02).

Если уклон задан соотношением двух чисел, то искомая линия будет параллельна гипотенузе прямоугольного треугольника, вертикальный катет которого равен первому числу, а горизонтальный – второму. При этом единица измерения длины заданных катетов выбирается произвольно (мм, см, дм, м и т.д.)

Если уклон задан в процентах или промилле, то вертикальный катет равен указанной величине процентов или промилле, а горизонтальный – 100 или 1000 соответственно.

Если уклон выражен дробным числом, то значение уклона переводится в промилле путем умножения на 1000. Например: 0,02=0,02*1000‰= 20‰ (или 2%).

Таблица 2.3 - Крутизна откосов насыпи

Таблица 2.4 - Крутизна откосов выемки

Ширина бермы на прямых участках пути устанавливается не менее 3 м, а на однопутной линии со стороны будущего второго пути – не менее 8 м (ширина бермы плюс ширина проектного междупутья). Берма должна иметь уклон 0,02-0,04 в сторону от земляного полотна.

Задание. Вычертить поперечный профиль земляного полотна (насыпь или выемку), указать его размеры и название основных элементов.

Чертеж выполняется на листе А4 (или большем, если это необходимо) в масштабе М 1:200. Название чертежа: Поперечный профиль насыпи/выемки на однопутной/двухпутной/многопутной линии (название корректируется в зависимости от исходных данных).

Внизу листа изобразить штрихпунктирной линией треугольник, обозначающий поперечный уклон местности.

В середине страницы (для насыпи) или вверху страницы (для выемки) изобразить уровень земли сплошной линией, параллельной гипотенузе треугольника.

Вертикальной штрихпунктирной линией наметить ось первого главного пути до пересечения с уровнем земли.

От точки пересечения оси пути с уровнем земли вертикально вверх (вниз) отмерить высоту насыпи (глубину выемки) и провести горизонтальную линию, обозначающую основную площадку.

Начертить основную площадку земляного полотна в соответствии с требованиями, описанными в разделе 2.2. На ширину и форму основной площадки влияет количество путей, тип грунта и радиус кривой. Штрихпунктиром изобразить оси всех существующих путей.

Для насыпи

Начертить откосы насыпи до пересечения с уровнем земли. Крутизна откосов зависит от высоты насыпи и типа грунта и принимается по табл. 2.3.

Изобразить бермы. Справа от насыпи ширина бермы по горизонтали должна быть не менее 3 м, слева при однопутной линии – не менее 8 м, при двухпутной и многопутной – также не менее 3 м. Для отвода воды уклон обеих берм должен быть направлен в сторону от насыпи. Уклон правой бермы равен уклону местности, а уклон левой должен составлять 0,02 – 0,04.

Изобразить резервы или водоотводные канавы. Конкретные размеры водоотводных сооружений приведены в приложениях 4 и 5. При этом откос левого резерва (водоотводной канавы) продлевается вверх до пересечения с уровнем земли.

Обозначить штрихпунктирной линией ось будущего второго главного пути (если, согласно исходным данным, линия была однопутной).

Для выемки

Слева и справа от основной площадки изобразить кюветные канавы (кюветы). Конкретные размеры водоотводных сооружений приведены в приложениях 4 и 5.

Начертить откосы выемки до пересечения с уровнем земли. Крутизна откосов принимается по табл. 2.4.

Если по заданию линия однопутная, то необходимо сразу наметить ось будущего пути, будущий кювет и откос будущей выемки пунктирной линией до пересечения с уровнем земли.

Справа и слева от выемки располагаются водоотводные сооружения: кавальеры, банкет, забанкетная и нагорная канавы.

Справа от выемки ширина обреза (расстояние от бровки выемки до основания кавальера) составляет не менее 5 м.

Банкет сооружается слева от выемки на расстоянии не менее 1 м от существующей бровки.

Забанкетная канава располагается сразу за банкетом и имеет глубину 0,3 м, ширину дна не менее 0,3 м и уклон откосов 1:1,5 (приложение 4, 5).

Кавальер с нагорной стороны сооружается на расстоянии не менее 5 м от перспективной бровки.

Нагорная канава располагается на расстоянии 1,5 м от кавальера с нагорной стороны и имеет глубину 0,6 м, ширину дна не менее 0,6 м и крутизну откосов 1:1,5 (приложение 4, 5).

Обозначить штрихпунктирной линией ось будущего второго главного пути (если, согласно исходным данным, линия была однопутной).

Уровень земли между бровками выемки изображается пунктирной линией.

Указать размеры всех элементов: высоту насыпи (глубину выемки), ширину основной площадки, ширину междупутья, уклон откосов, ширину бермы (обреза), параметры всех водоотводных сооружений, радиус кривой (если задан).

Внизу чертежа в отдельных таблицах указать исходные данные и условные обозначения.

Важно! В указаниях по выполнению чертежа предполагается, что линия, обозначающая уровень земли, имеет уклон слева направо.

Контрольные вопросы.

Что такое земляное полотно?

Что такое поперечный профиль земляного полотна?

Какие типы поперечного профиля земляного полотна существуют?

Основные элементы насыпи.

Основные элементы выемки.

От чего зависит форма основной площадки, и какая она бывает?

От чего зависит ширина основной площадки?

От чего зависит крутизна откосов?

Что относится к водоотводным сооружениям?

Почему на однопутных участках ширина бермы с одной стороны больше, чем с другой?

Реферат по теме: Дорожная одежда автомобильных дорог.

Реферат - это небольшое устное или письменное изложение научных фактов, прочитанной литературы и так далее.

Титульный лист. "Судят по обложке" – не забывайте это правило, когда пишете реферат. Поэтому титульный лист должен быть выполнен по всем правилам. Не забудьте указывать свои ФИО, название факультета и университета, а также тему работы и дату сдачи.

Содержание. Здесь указывается список подтем, подпунктов, параграфов, граф и прочих составляющих реферата с указанием страниц, на которых они расположены. Нумеруем все страницы, кроме титульного листа и содержания.

Введение. Писать начало реферата нужно именно с этой части. Здесь указываете, о чем будет доклад и почему выбрана данная тема. Определяете цели, задачи и способы, с помощью которых поставленные задачи были решены.

Главы. Каждая глава реферата выполняется с новой страницы.

Выводы. Здесь следуют авторские умозаключения и выводы о проделанной работе.

Оформление титульного листа

Дорожная одежда представляет собой искусственно созданную конструкцию, укладываемую на поверхность земляного полотна (или пролетное строение мостовой конструкции) из материалов, хорошо сопротивляющихся воздействию движения и природных факторов. На дорогах высоких категорий ее стоимость составляет до 60 % общей стоимости дороги.

Под воздействием вертикальных и горизонтальных сил в дорожной одежде возникают напряжения, быстро затухающие по глубине. Такое распределение напряжений в дорожной одежде позволяет делать ее многослойной с уменьшающейся сверху вниз прочностью слоев (рис.3.16).

В классическом варианте дорожная одежда состоит из верхнего слоя -дорожного покрытия, нижнего слоя - дорожного основания и дополнительных слоев.

Дорожное покрытие - это одно- или многослойная верхняя часть дорожной одежды, устраиваемая на дорожном основании непосредственно воспринимающая нагрузки от транспортных средств и предназначенная обеспечивать заданные эксплутационные требования и защищать дорожные основания от воздействия атмосферных факторов.

Дорожное основание - это нижний несущий слой дорожной одежды, воспринимающий нагрузку от автомобилей совместно с покрытием и предназначенный для ее распределения на дополнительные слои или непосредственно на грунт земляного полотна.

Дополнительный слой - это конструктивный слой основания, выполняющий защитные функции слоев дорожной одежды (дренирующие, морозозащитные, противозаиливающие и др.).

Все дорожные одежды делят по степеням их капитальности и степени обеспечения требований автомобильного движения на три группы:

- усовершенствованного типа - покрытия, укладываемые на прочных основаниях; подразделяются на капитальные - цементобетонные и асфальтобетонные на прочных каменных основаниях, и облегченные

- покрытия из щебня или гравия, обработанного органическими вяжущими материалами на основаниях из камня или укрепленного грунта;

- переходного типа - щебеночные, гравийные, шлаковые покрытия, булыжные мостовые и покрытия из грунтов, укрепленных вяжущими материалами;

- низшего типа - грунтовые, укрепленные гравием или щебнем.

Примеры конструкций типовых дорожных одежд с различными покрытиями:

а - цементобетонное покрытие; б - асфальтобетонное покрытие на щебеночном основании; в — асфальтобетонное покрытие на бетонном основании; г - асфальтобетонное покрытие на цементогрунтовом основании; д - черное щебеночное покрытие по способу пропитки; е - черное гравийное покрытие по способу смешения на дороге; ж - гравийное покрытие; з - булыжная мостовая; 1 - цементобетон; 2 - битумопесчаная прослойка; 3 - слой щебня, гравия и грунта, обработанный вяжущими; 4 - морозозащитный песчаный слой; 5 - мелкозернистый асфальтобетон; 7 - щебеночный слой; 8 - цементогрунт; 9 - щебеночный слой по способу пропитки; 10 -гравий, обработанный вяжущим; 11- гравий; 12-мостовая

Наиболее распространённая в нашей стране дорожная одежда усовершенствованного типа - это дорожная одежда с асфальтобетонным покрытием на щебёночном или гравийном основании (см. рис.3.17, б).

Асфальтобетонные покрытия строят из двух или трёх слоев асфальтобетонной смеси, уложенной на прочное основание и тщательно уплотнённой проходами катков.

Асфальтобетон - искусственный строительный материал, который получается при уплотнении в горячем состоянии смеси, состоящей из подобранного по крупности каменного остова (щебня или гравия) и песка, связанных между собой смесью минерального порошка с битумом.

Битум - органический вяжущий материал, вырабатываемый из остаточного продукта перегонки нефти. В зависимости от состава асфальтобетонной смеси его вводят в количестве 3,5-9 %.

Порошок минеральный - механически измельчённый минеральный материал, в значительной мере (не менее, чем на 75%) состоящий из частиц размером меньше 0,07 мм, вводимый в состав асфальтобетонной смеси в целях повышения тепло- и водоустойчивости битума, увеличения плотности минерального скелета и повышения механической прочности асфальтобетона.

Асфальтобетонную смесь готовят в специальных установках, в которых нагретый каменный материал тщательно перемешивается с расплавленным битумом и минеральным порошком.

Готовую смесь в горячем состоянии слоями толщиной 4-5 см укладывают на подготовленное твёрдое основание из щебня, гравия и уплотняют катками.

Более износостойкой дорожной одеждой усовершенствованного типа является дорожная одежда с цементобетонным покрытием (см. рис 3.17,а).

Цементобетон - это рационально подобранная смесь из цемента, песка, щебня (или гравия), воды, образующая после твердения прочный искусственный материал - бетон.

Для устройства так называемых монолитных цементобетонных покрытий бетонную смесь приготавливают в бетономешалках и подвозят на место работ в автомобилях-самосвалах или бетоновозах. Укладывают смесь равномерным слоем при помощи комплектов бетонораспределительных и отделочных машин. Для компенсации деформаций из-за колебаний температуры устраиваются швы расширения и сжатия. Считается, что для набора расчётной прочности бетону требуется около месяца (28 дней).

Применяются и сборные цементобетонные покрытия из железобетонных плит.

Срок службы цементобетонных покрытий примерно в два раза выше, чем у асфальтобетонных. Но они более жёсткие и требуют во избежание появления трещин прочных, качественных оснований из каменных материалов.

Усовершенствованные облегчённые покрытия представляют собой слой из щебня или гравия, в который для повышения сцепления отдельных щебёнок между собой вводят органические вяжущие битумы или дёгти (дёготь - продукт перегонки без доступа воздуха, каменного угля, торфа, сланцев, древесины).

Органическое вяжущее объединяет каменные материалы в монолитное целое, что повышает сопротивление одежд воздействиям автомобилей и придаёт одеждам водонепроницаемость.

Вяжущее вводят способом смешения на дороге или пропиткой.

Смешение на дороге - технологический процесс устройства слоев усовершенствованных покрытий из каменных материалов (щебень, гравий, шлак), обрабатываемых органическими вяжущими обычно без подогрева путём их перемешивания в установке на месте работ или непосредственно на земляном полотне, или на основании дорожной одежды дорожными фрезами или автогрейдерами с дальнейшим уплотнением разложенной и предварительно разровненной смеси.

Пропитка - технологический процесс устройства или восстановления слоев усовершенствованных покрытий облегчённого типа, заключающийся во введении обычно разогретых вязких битумов в покрытие путём розлива по поверхности слегка прикатанного слоя щебня одинаковых размеров. После просачивания вяжущего в глубь россыпи покрытие засыпается мелким щебнем и уплотняется тяжёлыми катками.

Частный случай пропитки - поверхностная обработка, представляющая собой технологический процесс создания слоев износа или шероховатой поверхности асфальтобетонных покрытий путём розлива на поверхности дорожной одежды разогретого вязкого битума с последующими россыпью по нему прочных каменных подобранных материалов (от 5 до 20 мм) и прикаткой. Поверхностная обработка - наиболее быстрый и надёжный способ повышения безопасности дорожного движения в местах, где причиной дорожно-транспортных происшествий является скользкость покрытия (на кривых малых радиусов, на подъёмах, на участках, где автомобилям приходится часто тормозить).

К дорожным одеждам усовершенствованного типа с капитальными покрытиями относятся также усовершенствованные мостовые (естественная, изготовленная из природного камня, или искусственная, получаемая из специальных глин путём обжига при высокой температуре, брусчатка).

Наиболее распространённые дорожные одежды с покрытием переходного типа - щебёночные и гравийные.

Щебёночные покрытия устраивают из необработанных искусственно дроблёных каменных материалов, укладываемых с целью расклинки слоями (сначала слой крупного щебня с частицами размером 50-75 мм, затем слой более мелкого щебня - клинец размером 15-25 мм и слой мелочи размером 5-15 мм) и уплотняемых послойно катками.

Гравийное покрытие устраивается из гравийной смеси с расклинкой и уплотнением. Гравийная смесь укладывается в один или два слоя обычно по всему поперечному профилю земляного полотна (от бровки до бровки), сводя толщину слоя к нулю на обочинах.

Гравийная смесь представляет гравийный материал в виде природной или искусственно составленной смеси с содержанием фракций гравия размером более 5 мм в количестве от 50 до 80% (остальное - более мелкие частицы и песок).

Гравий - осадочная, обломочная, рыхлая горная порода, образовавшаяся в результате естественного разрушения горных пород и состоящая из различных по крупности обломков этих пород и минералов с различной степенью окатанности.

К дорожным одеждам с покрытием переходного типа относятся также дорожные покрытия и основания из грунтов, улучшенных добавками вяжущих.

Наибольшее распространение получило укрепление грунтов неорганическими вяжущими - цементом (цементогрунт) и известью (используется только в основаниях дорожных одежд). Смешение грунта с вяжущими и водой производится грунтосмесительными машинами или непосредственно на дороге или в стационарных установках. В заключение так же, как и другие, это покрытие уплотняется катками.

К дорожным одеждам с покрытием низшего типа относятся грунтовые дороги, не имеющие искусственного покрытия и лишь в крайних случаях для обеспечения проезда укрепляемые гравием или щебнем. На грунтовых дорогах для обеспечения водоотвода могут устраиваться боковые водоотводные канавы, а проезжая часть для повышения ровности профилируется автогрейдерами. Движение по грунтовым дорогам обеспечивается только в сухие периоды года.

В зависимости от характера и размеров дорожно-ремонтные работы делят на четыре группы: содержание дорог, текущий ремонт, средний ремонт, капитальный ремонт. Кроме того, при необходимости может быть произведена реконструкция дороги.

Особенностью выполнения этих работ является то, что движение на дороге в этот период обычно не прекращается, что затрудняет как производство дорожно-ремонтных работ, так и движение транспортных средств.

Ввиду того, что эксплуатационники транспортных средств имеют дело с дорожными одеждами (и прежде всего с покрытиями), остановимся в основном на дорожно-ремонтных работах дорожных одежд, подробно не затрагивая другие группы сооружений дорожного комплекса.

Под содержанием дорог понимают работы по систематическому уходу за дорожными одеждами, сооружениями и полосами отвода, поддержанию их в надлежащем порядке и чистоте для обеспечения надёжности работы дорог в течение всего года.

Работы по содержанию дорог (и в первую очередь дорожных одежд) подразделяются на летние, осенние, зимние и весенние.

В работы по содержанию дорожных одежд входят: систематическая очистка дорожных покрытий от пыли, грязи, снега, льда; устранение гололёда и скользкости покрытий путём посыпки песком и противогололёдными смесями; уход за пучинистыми и слабыми участками (временное ограждение, регулирование движения и пр.); профилирование гравийных и грунтовых покрытий.

Работы по содержанию дорожных одежд отличаются от других видов ремонтных работ тем, что после их проведения прочностные характеристики дорожной конструкции не меняются. Когда минует надобность, эксплуатационные материалы (песок, шлак, щебень, и пр.), удаляют.

Целью текущего ремонта является устранение отдельных мелких деформаций и разрушений элементов дорожных сооружений с целью предупреждения перерастания их в более крупные.

Работы по текущему ремонту проводят на всех видах сооружений на всём протяжении дороги ежегодно, но преимущественно в тёплый (летний) строительный сезон. В остальные периоды года - лишь при крайней необходимости.

Текущий ремонт подразделяют на плановый и предупредительный.

Плановый ремонт проводят весной для ликвидации всех разрушений, накопившихся в зимний период, а осенью - для подготовки дорог к зиме.

Предупредительный ремонт (профилактический) проводят во все времена года в целях устранения повреждений по мере их возникновения.

При текущем ремонте не восстанавливается износ текущего покрытия и не повышается прочность дорожной одежды. Тем не менее, после текущего ремонта на этих участках увеличивается скорость движения транспортных средств, так как повышается ровность покрытия и коэффициент сцепления.

При текущем ремонте дорожных одежд на усовершенствованных покрытиях заделывают выбоины, трещины, просадки, колеи, кромки, бордюры, ремонтируют швы цементобетонных покрытий, наносят разметку на покрытиях; осуществляется подсыпка гравия, щебня на дорогах с переходным типом покрытия; исправляется профиль гравийных и грунтовых дорог (без добавок песчано-гравийного материала).

При текущем ремонте обустройства устанавливаются недостающие дорожные знаки и ограждения, исправляются их повреждения, осуществляется их окраска и замена, ремонтируются отдельные элементы мест отдыха, удаляются деревья, кустарники для обеспечения видимости и пр.

При среднем ремонте периодически (один раз в несколько лет) возмещается износ верхнего слоя дорожного покрытия и восстанавливаются первоначальные эксплуатационные качества дороги и дорожных сооружений.

Средний ремонт выполняют обычно на отдельных участках дороги. В необходимых случаях на этих участках перестраивают малые и средние искусственные сооружения.

Задача среднего ремонта - одновременное исправление и устранение деформаций и разрушений всех элементов дорожного комплекса.

Обычно средний ремонт назначают тогда, когда по измерениям износ покрытия достиг или превысил допускаемую величину. Па основе опыта эксплуатации рекомендуются следующие значения допускаемого износа:

- асфальтобетонные покрытия - 10-20 мм,

- цементобетонные - 30-40 мм,

- щебёночные или гравийные, обработанные вяжущим - 40-50 мм,

- те же необработанные - 50-80 мм.

При среднем ремонте дорожных одежд выполняются следующие работы: поверхностная обработка на всех типах покрытий; восстановление изношенных верхних слоев асфальтобетонных покрытий; замена, подъёмка или выравнивание отдельных плит цементобетонных покрытий; восстановление профиля щебёночных и гравийных покрытий, а также грунтовых улучшенных дорог с добавлением значительного количества различных материалов; устройство виражей на опасных для движения горизонтальных кривых и пр.

К среднему ремонту сооружений дорожного обустройства по организации и безопасности дорожного движения относятся:

- устройство новых и ремонт тротуаров и пешеходных дорожек вдоль дорог, проходящих через населённые пункты;

- устройство новых и ремонт ограждений дорожных знаков;

- благоустройство площадок отдыха, стоянок автомобилей;

- ремонт переездов, пересечений, примыканий и т.д.

При капитальном ремонте периодически (один раз в несколько лет) улучшают транспортно-эксплуатационные характеристики ремонтируемых дорог с целью повышения технических нормативов дорог, увеличения прочности дорожных одежд, несущей способности искусственных сооружений (а иногда и увеличения их габаритов).

Задачи капитального ремонта - восстановление износа дорожных сооружений, приведение их геометрических параметров, прочностных и других технических характеристик (план, продольный профиль и др.) в соответствие с категорией дороги.

Работы по капитальному ремонту можно разделить на две части: изменение первоначальной трассы дороги в плане и продольном профиле по нормам данной категории (спрямление трассы при капитальном ремонте допускается до 25%); восстановление и перестройка всех сооружений на этом же месте и с теми же эксплуатационными характеристиками.

При капитальном ремонте дорожной одежды повышают её прочность путём полной перестройки обычно с заменой изношенного покрытия и потерявшего прочность основания.

Если работы по содержанию и текущему ремонту - это ежегодные работы, то межремонтные сроки средних и капитальных ремонтов зависят от многих причин (интенсивность движения; климатические условия; качество строительства, содержания и текущих ремонтов; типы покрытий, категории дорог и пр.). Установлены следующие усреднённые межремонтные сроки службы дорог общего пользования (табл. 3.2).

Таблица 3.2

Межремонтные сроки службы дорог общего пользования

Если интенсивность движения (или объёмы перевозок) превышает расчётные, установленные соответствующими СНиП для дороги данной категории, а пропускная способность и безопасность движения снизились до неприемлемых значений, работы по капитальному ремонту не могут повысить транспортно-эксплуатационные показатели дороги. В этом случае необходимо проводить её реконструкцию, т.е. полную перестройку по нормам проектирования и строительства дороги более высокой категории.

При реконструкции производят перестройку всего объекта в целом, т.е. всей дороги, а не отдельных её элементов. Если при капитальном ремонте работы могут проводиться ежегодно на отдельных участках (километрах), то при реконструкции их проводят по всей дороге. В связи с этим работы, выполняемые при реконструкции, имеют более сложный и объёмный характер, чем при капитальном ремонте.

 Верхнее строение железнодорожного пути.

1.2 Типовые конструкции верхнего строения пути, область их применения

звеньевой путь на деревянных шпалах;

звеньевой путь на железобетонных шпалах;

бесстыковой путь на железобетонных шпалах;

смешанный тип.

Звеньевой путь на деревянных шпалах применяется на путях всех классов, в первую очередь, на участках:

в кривых малых радиусов (менее 350 м), где необходимо уширение колеи до 1530-1535 мм;

новостроек с нестабилизированным земляным полотном, особенно на вечномерзлых и болотистых основаниях;

подверженных пучению;

засоряемых (угольно-рудные, торфяные маршруты и т.д.), где периодичность ремонтов пути, связанных с очисткой щебеночного балласта всего 2-3 года.

Звеньевой путь на железобетонных шпалах применяется там, где скорость движения меньше, либо равна 40 км/ч (станционные и подъездные пути).

Бесстыковой путь на железобетонных шпалах используется преимущественно на путях всех классов:

в тоннелях;

на скоростных магистралях, где скорость больше 140 км/ч;

на обычных линиях.

За последние годы путь с железобетонными шпалами и сварными рельсовыми плетями стал практически безальтернативной конструкцией.

В результате многолетних исследований и опыта эксплуатации установлены бесспорные достоинства бесстыкового пути:

снижение основного удельного сопротивления поезда

продление сроков службы верхнего строения пути

снижение объемов работ по выправке пути

снижение интенсивности износа наружной рельсовой нити в кривых

сокращение потребностей в очистке щебеночного балласта

экономия расхода металла на стыковые скрепления

улучшения условий комфортабельности проезда пассажиров

повышение надежности работы электрических рельсовых цепей.

В некоторых случаях, где скорость не более 40 км/ч допускается смешанная эпюра шпал на путях четвертого и пятого классов.

1.3. Расчет грузонапряженности четного и нечетного пути

Таблица 1.Структура поездо-потока на заданном участке

1.4. Определение класса пути. Назначение конструкции ВСП

Принимаем путь в четном и нечетном направлении класса 2В2. Класс определяется в зависимости от условия работы железнодорожной линии, то есть по грузонапряженности, максимальным скоростям и осевой нагрузки.

1.5. Выбор элементов верхнего строения пути с указанием размеров балластной призмы

Принимаем бесстыковой путь на железобетонных шпалах.

Рельсы типа Р-50, новые, термоупрочненные, категории Т1 и Т2; шпалы железобетонные новые 1 сорта; скрепления ЖБР; балласт щебеночный с толщиной слоя под шпалой 40 см на песчаной подушке.

1.6. Поперечный профиль верхнего строения пути

Поперечный профиль верхнего строения пути в масштабе 1:50 приведен на рисунке 1 .

2. Разработка эскизного проекта одиночного обыкновенного стрелочного перевода.

2.1. Расчет основных параметров стрелки

Рис. 1. Расчетная схема к определению основных параметров стрелки

Комментарии к расчетам:

1. Стрелочный перевод – S=1520 мм;

2. Эпюра шпал на перегоне = 1840 шт.; расстояние между осями шпал на перегоне, а_пер=545 мм; расстояние между осями брусьев на стрелочном переводе;

3. Расстояние между осями предстыковых брусьев на перегоне, C_Р50=440 мм;

4. Динамические характеристики:

4.1. Потеря кинетической энергии при соударении гребня колеса с остряком:

W_c-o=0,233 м/с;

4.2. При противошерстном движении на боковой путь на остряк действует центробежная сила:

- в остроженной части остряка

(2.1)

где — центробежное ускорение в зоне строжки, =0,34 м/с²;

- за пределами остроженной части остряка до начала прямой вставки

(2.2)

где — центробежное ускорение за пределами остроженной части остряка до начала прямой вставки, =0,52 м/с².

Из этих уравнений определим радиус остряка в зоне строжки и радиус остряка за пределами строжки до начала прямой вставки:

(2.3)

(2.4)

где —скорость движения по боковому пути, м/с.

;

.

5. Остряки секущего типа, криволинейные, поворотные.

6. Расчет начального стрелочного угла и длины боковой строжки остряка

6.1. Расчет начального стрелочного угла

Начальный стрелочный угол бокового направления определяется по формуле

(2.5)

где — максимальное значение зазора между гребнем колеса и рельсом перед входом на стрелку;

6.2. Расчет длины боковой строжки остряка

В стрелочных переводах предназначенных для движения поездов на боковой путь со скоростями км/ч (км/ч), угол и длина боковой строжки определяются по формулам:

(2.6)

где — ширина головки остряка на расчетном уровне, для Р50 мм

7. Расчет стрелочного угла и длины остряков

7.1. Расчет стрелочного угла поворотных остряков

Значение стрелочного угла остряка определяется по формуле:

(2.7)

где — расстояние между рабочими гранями остряка и рамного рельса в сечении против центра вращения остряка, т.е. ордината в корне остряка, .

7.2. Расчет длины остряков

Рис. 2. Схема к определению стрелочных углов

Длины поворотных остряков определяются по формулам:

(2.8)

.

8. Расчет длины рамного рельса

Рис. 3. Схема к определению эпюры брусьев под стрелкой

Полная длина рамных рельсов зависит от длины остряка, типа корневого крепления, а также принятых длин переднего и заднего вылетов рамного рельса:

 (2.9)

где - передний вылет рамного рельса, м;- длина прямолинейного остряка, м;  - хвостовой вылет рамного рельса (расстояние от центра вращения до хвостового стыка рамного рельса), м.

Длина переднего выступа рамного рельса должна удовлетворять требованиям плавности отвода уширения колеи от стыка рамного рельса до острия остряков:

 (2.10)

где – ширина колеи в острие остряков;– ширина колеи в переднем стыке рамного рельса;– уклон отвода ширины колеи,=

Кроме этого, минимальные размеры m₁ и m₂ ограничиваются конструктивным оформлением стыков:

(2.11)

где – длина накладки, равная 820 мм для рельсов типа Р50;- стыковой зазор в стыке рамного рельса,  мм;– расстояние от конца накладки до начала остряков, запас на случай продольного перемещения остряков, мм;  - стыковой зазор в корне остряка, при поворотных остряках, 5 мм; - стыковой пролет для рельсов типа Р50 равен 440 мм.

Окончательно размеры m₁ и m₂ определяются количеством и величиной пролетов между осями брусьев, кроме этого, при расчете учитывается m_o.

(2.12)

где  - число пролетов под передними и задними вылетами рамного рельса соответственно;  - пролет (расстояние) между осями брусьев, ;  - расстояние между осями шпал на перегоне (500мм);  - смещение начала остряка относительно оси переводного бруса (41 мм).

Число пролетов под передним вылетом рамного рельса n₁ назначается в зависимости от марки стрелочного перевода. Приближенно марка стрелочного перевода равна:

 (2.13)

Число пролетов определяется по формуле:

 (2.14)

где - принимается равным 600 мм.

После округления n до целого числа размер b корректируется.

т.к. l_рр < 12500мм, то принимаем l_рр равную 12500мм, пересчитываем m₁

.

Принимаем 13 пролетов по 500 мм между осями брусьев.

Самостоятельная работа № 2.

Тема: Составление отчета по практическому занятию «Особенности эксплуатации автомобильного транспорта в зависимости от района эксплуатации». Реферат по теме: «Распределение периодов эксплуатации транспорта в течение года».

Цель:  формирование знаний, умений и навыков по анализу и выбору параметров автомобиля, обеспечивающих реализацию заданных показателей эксплуатационных свойств.

Оборудование:

Ход работы:

Составление плана.

Анализ собранной информации.

Непосредственно написание отчета.

Автомобильный транспорт и его технико-экономические показатели. Автомобильный транспорт состоит из трех основных элементов: автомобили всех видов, автомобильные дороги и вспомогательные устройства для обеспечения работы автомобилей, удобств и безопасности движения.

Автомобильный транспорт по сравнению с другими видами транспорта можно считать наиболее перспективным (автомобильный парк мира на 1980 г. достиг 367 млн. автомобилей). Это объясняется тем, что на автомобилях можно перевозить грузы прямо от изготовителей к потребителям, что снижает общую стоимость перевозок.

Под э к с п л у а т а ц и е й  а в т о м о б и л ь н о г о  т р а н с по р т а понимают целевое и плановое использование автомобилей и дорог для перевозки пассажиров и грузов в соответствии с задачами народного хозяйства. Эксплуатация автомобильного транспорта, объединяющая эксплуатацию автомобилей и дорог, является сложной взаимосвязанной системой, в которой эффективность работы автомобилей зависит от состояния дорожных сооружений, их типов и размеров.

Эффективность использования автомобилей оценивают технико-экономическими показателями.

Годовую производительность автомобиля П (в т·км/год) грузоподъемностью q, тс, при средней скорости движения v, км/ч, и длине пробега L, км, определяют из выражения

П= (T·q·k_гр·k_пр·v·L·k_в)/(L+v·k_пр·t)

где Т – количество рабочих часов в году; k_гр и k_пр – безразмерные коэффициенты использования грузоподъемности и пробега; t– время под погрузкой и разгрузкой за одну ездку, ч; k_в – безразмерный коэффициент использования времени.

Анализ этого выражения позволяет установить, что производительность автомобиля тем выше, чем больше его грузоподъемность и скорость движения.

Себестоимость перевозок С (коп/т·км), характеризующая экономическую эффективность работы автомобильного транспорта, определяют из соотношения

С=З_пр/П,

где З_пр – приведенные годовые затраты на приобретение автомобилей, их эксплуатацию, строительство и эксплуатацию дорог, руб.; П – производительность автомобиля в год, т·км/год.

Как видно из этого выражения, себестоимость перевозок зависит от производительности автомобилей, определяемой по выражению (1).

На несовершенных автомобильных дорогах с ростом интенсивности движения увеличивается число дорожно-транспортных происшествий. Они приводят к человеческим жертвам и материальным потерям, которые заметно повышают стоимость перевозок, вследствие увеличения приведенных затрат З_пр.

Убытки У оценивают по сумме потерь от дорожно-транспортных происшествий, отнесенных к величине пробега L. Определяют их из выражения

У=[(П₁+П₂) С_ср+С₁+С₂]:L,

где П₁ – потери (нетрудоспособность) вследствие травм, чел.-дни; П₂ – то же, при дорожно-транспортных происшествиях со смертельным исходом, вычисленные с момента гибели людей до их пенсионного возраста; С_ср – средняя дневная ставка, руб., С₁ – затраты на ремонт автомобилей, руб., С₂ – убытки вследствие порчи груза, руб.

Кроме этих основных технико-экономических показателей, характеризующих работу автомобильного транспорта, применяют ТЭП эксплуатации автомобильных дорог (см. §31, 32).

Производительность работы автомобиля и стоимость перевозок в основном зависят от состояния автомобильной дороги: ее геометрических элементов, обеспечивающих необходимую скорость движения. ровности и шероховатости дорожных покрытий.

Для уменьшения дорожно-транспортных происшествий на дорогах скорость движения автомобилей ограничивают как из-за технического несовершенства автомобильных дорог, так и ввиду возросших технических возможностей автомобильного транспорта. Начиная с 1967 г., в различных странах стали устанавливать предельную допустимую скорость движения. В СССР наибольшая скорость легковых автомобилей установлена 90 км/ч, грузовых автомобилей – 70 км/ч, в населенных пунктах для всех видов автомобилей скорость их ограничена 60 км/ч.

Ввиду того что с уменьшением скорости снижается производительность автомобильного транспорта, в последнее время разрабатывают новые транспортные системы со скоростью, значительно превышающей 150 км/ч. Сюда относят автоматизированные, электрифицированные, пневматические транспортные средства, на магнитной и на воздушной подушке и др. Их не называют автомобилями, это электромобили, автоматические автомобили, аэромобили, пневмомобили, для движения которых необходимы дороги, основанные на других принципах проектирования и эксплуатации. Дальнейшее же увеличение скорости движения на проектируемых и строящихся по нормам СниП II-Д.5 – 72 автомобильных дорогах по существу не даст каких-либо экономических и практических преимуществ.

Структурная схема эксплуатации автомобильного транспорта. Вследствие того, что автомобильные дороги составляют неотъемлемую часть автомобильного транспорта, эксплуатацию их необходимо рассматривать в увязке с эксплуатацией автомобильного транспорта в целом. С целью установления наиболее эффективных способов эксплуатации автомобильных дорог необходимо исследовать взаимодействия всех элементов, составляющих систему автомобильного транспорта.

Специалисты по организации и безопасности движения в условиях транспортного потока исходят обычно из упрощенной схемы взаимодействия водитель – автомобиль - дорога (ВАД). Профессор В.М. Сиденко несколько расширил такую схему, добавив в нее среду, поскольку дорога работает в условиях окружающей среды (ВАДС).

Для большего охвата всех условий эксплуатации дороги и входящих в нее составныхэлементов следует рассматривать структурную схему эксплуатации автомобильного транспорта состоящей из четырех блоков (рис. 1).

В эту схему входят равноправные составные элементы взаимодействия: человек – автомобильный поток – дорога – окружающая среда (ЧАДС). При рассмотрении этой структурной схемы можно выделить основные группы взаимодействующих подсистем: 1 и 2 – человек и автомобильный поток; 3 и 4 – человек и автомобильная дорога; 5 и 6 – человек и окружающая среда; 7 и 8 – автомобильный поток и дорога; 9 и 10 – дорога и окружающая среда; 11 и 12 – автомобильный поток и окружающая среда

Каждая из этих подсистем состоит из отдельных разделов, которые в каждом случае следует рассматривать самостоятельно. В этой схеме в понятие «человек» следует включать всех участников движения и эксплуатации дорог. Кроме водителей сюда входят пассажиры и пешеходы, дорожники всех специальностей и работники по безопасности движения, так как не водители определяют все условия эксплуатации дорог в целом.

Понятие «автомобильный поток» объединяет все виды транспортных средств, двигающихся по автомобильным дорогам, включая автомобили всех видов, велосипеды и мотоциклы. В подсистемах с участием автомобильного потока входят элементы автомобилей – колеса, кузов, двигатель и т.п. Под термином «автомобильная дорога» следует понимать все виды сооружений и обустройств, составляющих единый комплекс сооружений, начиная от земляного полотна и кончая дорожными знаками.

Все большее распространение получает термин «окружающая среда». В это понятие включает все, что видит человек на дороге, а водитель – из кабины своего автомобиля. Это и элементы дороги – проезжая часть, сигнальные знаки – и другие виды дорожного обустройства. Под охраной природы следует понимать систему естественнонаучных, производственных , экономических и административных мероприятий, направленных на сохранение и изменение природы в интересах развивающегося человечества, на поддержание и увеличение ее продуктивности, обеспечение рационального использования (включая восстановление) природных ресурсов.

Дорожники не могут обеспечить всех требований по охране окружающей среды. В курсе «Эксплуатация автомобильных дорог» входит изучение природных воздействий на дорожные сооружения, а также влияние факторов строительства дороги на изменение местных, окружающих дорогу природных условий.

Путем анализа отдельных подсистем можно установить влияние на эффективность работы как каждой из них, так и автомобильного транспорта в целом. Для дорожников-эксплуатационников не обязательно с одинаковой степенью глубины изучать взаимодействия каждой из подсистем.

Подсистема «человек – автомобильная дорога», включающая в понятие «человек» в первую очередь дорожников, позволяет проанализировать их работу по эксплуатации и дальнейшему улучшению дороги и условий движения по ней. Эта подсистема включает все основные знания, необходимые дорожникам для рационального проведения содержания, ремонта и обустройства дороги в целях наиболее эффективной ее эксплуатации. Сюда также входят мероприятия по улучшению сигнализации, устранению на дороге опасных мест и т.п.

С помощью п о д с и с т е м ы «ч е л о в е к – о к р у ж а ю щ а я с р е д а « проводят анализ работ, выполняемых проектировщиками, строителями и автомобилистами, которые обычно ухудшают своими действиями окружающую среду. Такой анализ необходим для разработки мероприятий по надежной охране природы, снижению вредных воздействий на нее, и в то же время для создания оптимальной окружающей среды для автомобильного потока и всех участников движения. недоучет этих положений в проектах вызывает большие специальные работы при эксплуатации дороги.

Подсистема «автомобильный поток – дорога» включает ряд разделов, анализирующих воздействие автомобилей на дорожные сооружения. Для движения автомобиль требует проектирования геометрических элементов дороги (в плане, продольном и поперечных профилях) с учетом требований безопасного движения. Взаимодействие колес с дорожной одеждой вызывает в ней напряженное состояние, влияющее на ее прочность и сроки службы. Исследование этой подсистемы позволяет установить причины образования различных деформаций и разрушений дорожных покрытий и одежд, разработать более эффективные методы их конструирования и расчета.

Подсистема «дорога – автомобильный поток» изучает воздействия, воспринимаемые автомобилями при движении по дороге. Наличие на дорожных покрытиях различных неровностей вызывает колебательные процессы колес, кузова и автомобиля в целом, что снижает скорости движения. Эти сложные процессы, влияющие на работу автомобилей, изучают конструкторы автомобилей в условиях эксплуатации.

П о д с и с т е м а «о к р у ж а ю щ а я с р е д а – д о р о г а» проводит анализ как природных условий, так и воздействия окружающей среды на дорожные сооружения. От правильного учета местных природных условий при строительстве каждого из дорожных сооружений зависят сроки их службы и общее состояние дороги, как комплекса дорожных сооружений, призванных в совокупности обеспечить надлежащие условия эксплуатации дороги. В изучение этой подсистемы входит важный раздел анализа водно-теплового режима земляного полотна и дорожной одежды. Только при полном всестороннем учете влияния водно-теплового режима можно предусмотреть мероприятия по устранению деформаций и разрушений земляного полотна.

П о д с и с т е м а «а в т о м о б и л ь н ы й п о т о к - о к р у ж а ю щ а я с р е д а» анализирует воздействие тысяч и миллионов проходящих по дорогам автомобилей на элементы окружающей дорогу среды, главным образом на окружающую природу. Сюда входит изучение влияния шума от транспортного потока на людей и животный мир. Особенно опасно загрязнение воздуха выхлопными газами автомобилей. Перед биологами и конструкторами автомобилей и двигателей стоит задача или обезвреживания выхлопных газов бензиновых автомобилей, или замены их двигателей другими типами.

Все подсистемы в той или иной степени связаны между собой. Теоретической основой курса эксплуатации автомобильных дорог является физико-механический анализ и увязка подсистем, составляющих общую систему эксплуатации автомобильного транспорта.

Требования к автомобильным дорогам. Под автомобильной дорогой понимают комплекс инженерных сооружений, предназначенных для экономичной перевозки автомобилями пассажиров и грузов в соответствии с требованиями народного хозяйства. Этот комплекс должен обеспечивать круглосуточное и круглогодичное, бесперебойное, безопасное и удобное движение одиночных легковых автомобилей с расчетными скоростями, грузовых автомобилей – с расчетными нагрузками, а потока автомобилей – с оптимальной средней годовой скоростью.

К основным элементам комплекса инженерных сооружений, составляющих автомобильную дорогу, относят проезжую часть, земляное полотно, мосты, тоннели, трубы. Дополнительными сооружениями могут быть подпорные стенки, галереи, эстакады, дренажи и др. Необходимы специальные комплексы сооружений и зданий по техническому обслуживанию автомобилей, для обеспечения удобств проезжающим, для проживания работников дорожной службы.

Круглосуточное движение на автомобильных дорогах в одинаковых условиях как днем, так и ночью, позволило бы значительно повысить суточную пропускную способность дорог. На рис. 2 приведен типовой почасовой график распределения движения автомобилей в течение суток. Из него можно видеть, что ночью интенсивность движения незначительна и повышение ее позволило бы пропустить значительные транспортные потоки.

Круглогодичное движение не обеспечено на многих горных дорогах, даже магистральных, которые закрывают на зимний период. Наличие пересечений с другими, особенно с железными, дорогами в одном уровне, паромные переправы через реки, участки с недостаточной видимостью вызывают перебои в движении. Обеспечение безопасности движения по автомобильным дорогам в настоящее время является первоочередной проблемой. Обустройство дороги и создание необходимых удобств водителям также повышает производительность работы автомобилей и снижает их аварийность.

Эксплуатационное состояние автомобильной дороги во многом зависит от проекта, по которому она построена. СниП II-Д.5 – 72 рекомендует для проектирования всех дорог единые показатели, приведенные в п. 3.21. Из экономических соображений, в целях снижения стоимости строительства, от этих норм отступают.

Дороги разделены на категории, исходя из того положения, что чем выше интенсивность движения и расчетная скорость, тем выше должна быть категория дороги. Расчетную скорость, кроме того, в зависимости от рельефа местности изменяют от 30 до 150 км/ч. Это затрудняет эксплуатацию дороги, так как по каждому участку ее возможно безопасное движение только с определенное скоростью.

В то же время каждый водитель заинтересован в использовании всех технических возможностей своего автомобиля: его скорости и грузоподъемности для перевозки груза с наименьшими затратами времени, материальных и денежных средств при наибольших удобствах движения. Поэтому автомобили обычно движутся, не считаясь ни с категорией дороги, ни с ее обустройством, с наибольшей возможной для них скоростью, что приводит к многочисленным дорожно-транспортным происшествиям. Основной причиной этих происшествий является та, что до последнего времени проектирование геометрических элементов дорог вели в расчете на одиночные автомобили.

Нужно напомнить, что и автомобилисты и работники по безопасности движения, вероятно для упрощения, даже в структурной схеме эксплуатации автотранспорта (ВАД) рассматривают взаимодействие одного водителя и одного автомобиля с дорогой (§ 2).

Пропускная способность или наибольшая интенсивность движения по дороге в 1 ч характеризует возможную работу дороги. Для определения пропускной способности разработано много теоретических положений и формул. При идеальных условиях движения наибольшая пропускная способность в расчете движения одиночных автомобилей с достаточными между ними интервалами для обеспечения безопасности движения, изменяется по кривой, приведенной на рис. 3.

Один автомобиль на дороге не может вызвать дорожно-транспортного происшествия и может двигаться по дороге с расчетной скоростью. Но, как только образуется автомобильный поток из различных автомобилей, с ростом интенсивности движения возникают дорожно-транспортные происшествия. Число их зависит от скорости и интенсивности движения. Даже в течение суток при изменение интенсивности движения количество дорожно-транспортных происшествий изменяется в соответствии с изменением часовой интенсивности движения (рис. 4). С увеличением часовой интенсивности движения (рис.5) скорость движения потока снижается. Относительное количество (на 1 млн. авт·км) дорожно-транспортных происшествий с ростом интенсивности движения сначала возрастает, а затем в связи со снижением скорости снижается.

При скорости движения более 40 км/ч (см. рис. 2) пропускная способность дороги резко снижается. Обследования дорог показывают, что ничтожное количество автомобилей движется с повышенными скоростями и при наличии потока разнообразных автомобилей именно они часто бывают виновниками дорожно-транспортных происшествий.

Зимний период характеризуется низкими температурами -воздуха, достигающими в некоторых районах минус 50° и ниже,, а также тяжелыми дорожными условиями (снежными заносами, гололедицей, метелями).

Тяжелые условия зимней эксплуатации обусловливают ряд особенностей использования, технического обслуживания и хранения автомобилей.

Зимой трудно запустить двигатель, он легко переохлаждается, значительны потери мощности на трение в агрегатах силовой передачи и в ходовой части, усложняется вождение машины.

С понижением температуры окружающего воздуха испаряемость бензина значительно ухудшается, а плотность воздуха увеличивается, поэтому горючая смесь становится бедной и, следовательно, плохо воспламеняется.

В дизельных двигателях ухудшаются условия воспламенения рабочей смеси в цилиндрах, так как температура воздуха в цилиндрах в конце такта сжатия недостаточна для самовоспламенения дизельного топлива.

С понижением температуры в значительной степени возрастает вязкость масла, что требует больших усилий для проворачивания коленчатого вала.

Расход электроэнергий аккумуляторных батарей при запуске холодного двигателя резко возрастает, а работоспособность батарей зимой уменьшается, так как увеличение вязкости электролита с понижением температуры ведет к уменьшению емкости, отдаваемой батареей. Объясняется это тем, что повышенная вязкость электролита замедляет протекание электрохимических процессов.

Для поддержания аккумуляторных батарей в работоспособном состоянии они должны быть полностью заряженными (разряд свыше 25% не допускается); кроме того, надо поддерживать необходимую плотность электролита.

При запуске холодного двигателя детали его сильно изнашиваются. Объясняется это главным образом смыванием масляной пленки со стенок цилиндров и уменьшением количества масла, поступающего к деталям двигателя, вследствие большой вязкости масла.

При эксплуатации автомобилей зимой тепловой режим двигателя может быть нарушен. Переохлаждение двигателя приводит к падению мощности, увеличению расхода горючего, повышенному износу деталей и сокращению срока его службы.

При работе дизельного двигателя на пониженном тепловом режиме холодное топливо, поступающее в цилиндры, полностью не сгорает и, частично оседая на деталях, превращается в смолы, что вызывает засмаливание поршневых колец и клапанов и повышение нагарообразования.

Для поддержания нормального теплового режима двигателя необходимо правильно использовать утеплительные чехлы и жалюзи, проверять натяжение ремня вентилятора и исправность термостата.

Особенно опасно замерзание зимой воды в системе охлаждения. Во избежание этого необходимо перед выездом из парка хорошо прогревать двигатель, а при движении постоянно следить за показанием термометра, регулируя температуру воды посредством жалюзи или клапанов утеплительного чехла. Иначе может произойти "прихватывание" радиатора (замерзание воды в нижней части радиатора), которое определяют по бурному выделению пара из пароотводной трубки радиатора.

Для устранения "прихватывания" радиатора надо остановить автомобиль (двигатель не глушить), тщательно утеплить нижнюю часть радиатора, ослабить натяжение ремня вентилятора и дать двигателю поработать на малых оборотах. Постепенно лед растает, и "прихватывание" радиатора будет устранено.

Ни в коем случае нельзя отогревать радиатор открытым огнем, так как это может привести к пожару или к выходу из строя радиатора.

В полевых условиях, если нет горячей воды, во время длительных остановок назначаются дежурные водители, которые обязаны через определенное время прогревать двигатели автомобилей.

Вязкость трансмиссионных масел с понижением температуры резко увеличивается, что вызывает увеличение потерь мощности на трение в силовой передаче и ходовой части.

Для уменьшения вязкости трансмиссионных масел их можно разбавлять дизельным топливом. Например, при температуре окружающего воздуха до минус 30° применяют смесь, состоящую из 75% трансмиссионного масла и 25% дизельного топлива.

Техническое обслуживание автомобилей зимой имеет ряд особенностей.

Очищать автомобили от снега и смазывать их надо немедленно по прибытии в парк, пока агрегаты и узлы не остыли, иначе снег примерзнет к автомобилю, а смазка не будет поступать в узлы трения.

Заправлять топливные баки автомобиля следует только через фильтр и закрытой струей (при помощи шланга с пистолетом); баки автомобилей, особенно дизельных, заправлять сразу же по возвращении в парк и полностью во избежание образования инея.

Перед постановкой автомобилей на стоянку надо сливать отстой из топливных фильтров и отстойников; из пневматического привода тормозов (из ресиверов) по прибытии в парк спускать конденсат.

Для предупреждения заболеваний и обмораживания каждый водитель дожен иметь щиток (коврик) для работы лежа под автомобилем, а металлические рукоятки инструмента зачехлить или оплести шпагатом.

При всех видах технического обслуживания водитель обязан проверять и приводить в исправное состояние средства утепления и обогрева, а также средства повышения проходимости автомобиля.

При хранении автомобиля в полевых условиях и на неотапливаемых стационарных стоянках воду из системы охлаждения надо сливать в ведро и сдавать в водомаслогрейку, по окончании слива воды, чтобы остатки ее не замерзли, надо провернуть коленчатый вал на 10-15 оборотов, а сливные краники оставить открытыми. При температуре ниже минус 25° снимать аккумуляторные батареи. При температуре ниже минус 15-20° сливать масло из картера двигателей.

Масло АКЗп-10 сливать лишь при температуре ниже минус 30°, а дизельное масло МТ-14п можно не сливать до температуры минус' 40°.

Для слива масла каждый водитель должен иметь бидон с написанным на нем номером автомобиля, за которым бидон закреплен; бидон с маслом также сдавать в водомаслогрейку.

Категорически запрещается на время хранения автомобиля затормаживать его ручным тормозом. Ножные тормоза должны быть расторможены, так как попавшие в тормоз вода или снег вызывают примерзание колодок к диску (барабану).

После длительной стоянки автомобиля нельзя начинать движение на большой скорости, так как резина от мороза становится хрупкой и покрышки могут потрескаться, а при резком торможении возможен отрыв кусков протектора. Сильно загустевшая смазка может вызвать заклинивание и разрушение роликов и обойм подшипников ступиц колес.

Полный разогрев узлов ходовой части и агрегатов силовой передачи характеризуется появлением нормального наката.

Для защиты автомобилей от снега и ветра можно использовать леса и кустарники, возводить стены и валы из снежных брусьев, применять брезенты, палатки и щиты.

На стоянках автомобили следует ставить по направлению ве- тра, чтобы уменьшить охлаждение двигателя. Чтобы шины не вмерзали в снег, под колеса автомобилей надо подкладывать бревна, жерди или ветви.

Несоблюдение водителями правил использования, технического обслуживания и хранения автомобилей зимой может послужить причиной ряда неисправностей.

Так, хранение зимой автомобилей, система охлаждения которых заправлена водой, может привести к размораживанию блока двигателя и радиатора. Из-за образования ледяных пробок в фильтрах, трубопроводах и жиклерах возможна вынужденная остановка автомобиля в пути.

В дизельном двигателе фильтры и трубопроводы забиваются не только льдом, но и кристаллами парафина, который обычно в топливе находится в растворенном состоянии, а при низких температурах превращается в кристаллы.

При очень низкой температуре сильно повышается вязкость масла и во время запуска дизельного двигателя может произойти разрыв маслопроводов.

Несоответствие плотности электролита в аккумуляторных батареях условиям эксплуатации ведет к разрушению банок и пластин, так как электролит замерзает.

Причиной отказа работы тормозов с пневматическим приводом может быть замерзание конденсата в ресивере и трубопроводах, а тормозов с гидравлическим приводом - застывание тормозной жидкости.

Если при трогании с места не разогреть предварительно картеры силовой передачи, могут поломаться крестовины карданных валов вследствие их перегрузки. .

Надежной работа автомобилей в зимний период будет в том случае, если водители своевременно подготовят автомобили.

Объем работ по подготовке автомобилей к зимнему периоду эксплуатации определяется руководствами по техническому обслуживанию автомобиля каждой марки.

Подготовка автомобилей к зимней эксплуатации заключается в выполнении очередного технического обслуживания и ряда дополнительных работ.

Топливные баки дизельных автомобилей снимают и промывают чистым топливом. Для автомобилей с карбюраторными двигателями можно ограничиться сливом из топлцвных баков 2 - 3 л отстоя.

Карбюратор снимают и разбирают; все детали тщательно промывают в бензине; затем проверяют уровень горючего в поплавковой камере и состояние всех прокладок, а бензопроводы продувают сжатым воздухом.

Подогревательные устройства двигателя должны быть в исправном состоянии.

Вода в системе охлаждения может быть заменена по приказанию командира, начальника низкозамерзающей охлаждающей жидкостью (антифризом).

Систему отопления кабины прочищают и промывают.

Масло в картерах двигателя и силовой передачи заменяют, если они не были заправлены всесезонным маслом; кроме того, заме-няют смазку в ступицах колес, в шарнирах поворотных кулаков и в гидравлическом механизме подъема платформы самосвала.

Топливные баки дизельных автомобилей надо заправить дизельным топливом зимнего сорта.

В амортизаторах заменяют жидкость.

Клапаны, днища поршней и головку блока цилиндров компрессора очищают от смолистых отложений. На капот двигателя надевают утеплительный чехол.

При подготовке автомобилей к эксплуатации в районах Крайнего Севера надо руководствоваться специальной инструкцией.

Для запуска двигателей при низкой температуре обычно применяют горячую воду и горячее масло.

Вода для этого должна быть нагрета до 90-95°, При очень сильных морозах заливать в систему охлаждения кипяток не рекомендуется, так как вследствие резкого изменения температуры в блоке двигателя могут появиться трещины.

Порядок запуска следующий: поставить на автомобиль аккумуляторные батареи, если они были сняты; укрыть двигатель утеплительным чехлом и закрыть жалюзи; поставить рычаг коробки передач в нейтральное положение, затем проверить, открыты ли сливные краники системы охлаждения. Горячую воду заливать до тех пор, пока из сливных краников не потечет теплая вода; затем закрыть сливные краники и залить в картер двигателя горячее масло (температура масла должна быть 80-100°). После этого провернуть коленчатый вал пусковой рукояткой, не включая зажигание, а затем, включив зажигание и закрыв воздушную заслонку карбюратора, пусковой рукояткой запустить двигатель и прогреть его до температуры охлаждающей жидкости 80-90°. Прогревают двигатель на малых оборотах коленчатого вала, постепенно доводя их до средних.

В полевых условиях, если нет горячей воды и масла, двигатель можно запустить при помощц пускового подогревателя.

Кроме перечисленных выше способов запуска двигателей или в сочетании с ними, иногда применяют запуск двигателя при помощи пускового насоса.

Одноплунжерный пусковой насос (рис. 130), снабженный диа-фрагмой-отсекателем 5, укрепляется на щитке приборов 10 в кабине водителя. На передней стенке 8 кабины монтируется бачок 7 для пускового горючего. Во всасывающий коллектор двигателя ввертываются форсунки-распылители 6. Диафрагма делает впрыск горючего более резким, обеспечивая тем самым хорошее его рас-пыливание при выходе из сопел форсунок-распылителей.

При помощи пускового насоса можно легко запустить двигатель при температуре до минус 15° даже на обычном автомобильном бензине, а при использовании пускового бензина двигатель можно запустить при температуре до минус 40° без разогрева двигателя.

Чтобы коленчатый вал проворачивался легко, надо применять масла зимних сортов.

Рис. 130. Автомобильный насос АП: 1 - цилиндр; 2 - поршень с рукояткой; 3 - впускной клапан; 4 - нагнетательный клапан; 5 - диафрагма-отсекатель; 6 - форсунки-распылители; 7 - бачок; 8 - передняя стенка кабины; 9 - впускной коллектор; 10 - щиток приборов в кабине

Перед запуском заправить бачок насоса бензином, открыть кран бачка и прикрыть воздушную заслонку карбюратора. Затем, медленно вытянув на себя рукоятку насоса, энергичным нажатием на рукоятку произвести впрыск бензина во впускной коллектор двигателя, после чего включить зажигание и запустить двигатель. После запуска открыть воздушную заслонку карбюратора, закрыть кран бачка и прогреть двигатель.

Количество впрысков бензина зависит от температуры окружающего воздуха и качества бензина.

Указанный способ запуска двигателя следует применять, если нет горячей воды, неисправен пусковой подогреватель или в том случае, когда один подогрев не обеспечивает легкого запуска, что может иметь место при эксплуатации автомобилей в районах Крайнего Севера.

Дизельные двигатели запускают, как правило, при помощи подогревательных устройств, смонтированных непосредственно на двигателе. Порядок их применения излагается подробно в заводских инструкциях по эксплуатации автомобилей.

Реферат на тему: Распределение периодов эксплуатации транспорта в течение года.

Использование транспортного средства — Эксплуатация транспортного средства, связанная с его движением в пределах дорог (дорожном движении), а также на прилегающих к ним и предназначенных для движения транспортных средств территориях (во дворах, в жилых массивах, на стоянках).

Эксплуатация различных транспортных средств в отраслях народного хозяйства (подвижного состава железных дорог, автомобили, сельскохозяйственные машины и т.д.) сопровождается высокими затратами на поддержание их работоспособного состояния в течении всего срока эксплуатации. Сохранение работоспособности транспортных средств обеспечивается выполнением планово-предупредительных работ по техническому обслуживанию (ТО) и ремонту, а также внеплановых ремонтов, проводимых для устранения возникающих в межпрофилактические периоды отказов и неисправностей.

Для повышения эффективности использования транспортного средства разработаны методы и средства диагностирования, которые применяют как при проведении технического обслуживания и ремонтов, так и в качестве самостоятельного технологического процесса. Диагностирование позволяет повысить коэффициент готовности и вероятность безотказной работы транспортных средств, снизить трудоемкость и стоимость эксплуатации, повысить ремонтопригодность и контролепригодность объектов транспорта.

В процессе диагностирования производится получение информации о техническом состоянии транспортного средства. Однако получение диагностической информации само по себе не может решить вопроса оптимизации управления техническим состоянием транспортного средства. Наиболее целесообразным является использование диагностической информации:

при прогнозировании технического состояния транспортного средства на какой-то период с целью подготовки производства к проведению плановых технических обслуживаний и совмещения с ними некоторых, теперь уже известных, текущих ремонтов;

при определении потребности в регулировочных работах при выполнении регламентных работ на постах обслуживания;

при определении режимов работ по техническому обслуживанию и текущему ремонту с целью их типизации и тем самых качественной подготовки производства;

при комплексном контроле технического состояния после выполнения работ технического обслуживания и текущего ремонта.

В связи с этим техническая диагностика как подсистема управления техническим состоянием транспортного средства должна присутствовать на всех этапах эксплуатации и подготовки к эксплуатации.

Основные понятия и определения

Диагностика – отрасль знаний, исследующая техническое состояние объектов диагностирования и проявление технических состояний, разрабатывающая методы их определения, а также принципы построения и организацию использования систем диагностирования. Когда объектами диагностирования являются объекты технической природы, говорят о технической диагностике.

Объект технического диагностирования – изделие и его составные части, техническое состояние которых подлежит определению.

Техническое диагностирование – процесс определения технического состояния объекта диагностирования с определенной точностью.

Техническое состояние объекта диагностирования – совокупность подверженных изменению в процессе производства или эксплуатации свойств объекта, характеризуемая в определенный момент времени признаками, установленными технической документацией на этот объект.

Параметр технического состояния – физическая величина, характеризующая работоспособность или исправность объекта диагностирования, изменяющаяся в процессе работы.

Диагностический параметр – параметр объекта диагностирования, используемый в установленном порядке для определения технического состояния объекта диагностирования.

Структурный параметр – параметр, непосредственно характеризующий работоспособность объекта диагностирования (износ, зазор, натяг и др.).

Измерение – нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств.

Достоверность диагностирования – вероятность того, что при диагностировании определяется то техническое состояние, в котором действительно находится объект диагностирования.

Прогнозирование технического состояния – предсказание изменения параметра технического состояния объекта диагностирования в будущем.

Наработка – продолжительность функционирования объекта или объем выполненной им работы за некоторый промежуток времени.

Наработка на отказ – среднее значение наработки ремонтируемого изделия между отказами.

Остаточный ресурс – наработка объекта диагностирования до предельного изменения его параметра технического состояния, начиная от момента диагностирования.

Надежность – свойство объекта выполнять заданные функции, сохраняя значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, в течении требуемого промежутка времени или требуемой наработки. Количественно надежность оценивается показателями безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости.

Работоспособность – состояние изделия, при котором в данный момент времени его основные (рабочие) параметры находятся в пределах, установленных требованиями технической документации.

Безотказность – свойства объекта непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени или некоторой наработки.

Долговечность – свойства объекта сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта.

Контролепригодность – свойство изделия, характеризующее его приспособленность к проведению контроля заданными средствами.

Ремонтопригодность – свойства объекта, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения его отказов, повреждений и устранению их последствий путем проведения ремонтов и технического обслуживания.

Закономерности изменения технического состояния транспортных средств

Показатели технического состояния транспортных средств и их отдельных агрегатов, узлов и деталей в течении эксплуатации изменяются от номинальных значений, соответствующих техническим условиям на новое транспортное средство, до предельных значений.

Для обоснования системы рациональной эксплуатации транспортных средств, в том числе их технического обслуживания (ТО) и технического ремонта (ТР), необходимо знать характер изменения показателей технического состояния в течение периода эксплуатации транспортных средств. Изменение технического состояния транспортных средств наиболее удобно рассматривать по вероятности безотказной работы (функция надежности). Вероятность безотказной работы до первого отказа описывается зависимостью:

или 

где t – текущее значение наработки транспортного средства или агрегата; t₀ – наработка транспортного средства или агрегата до первого отказа; f(t) - плотность распределения времени исправной работы транспортного средства или агрегата.

Для практического определения функции p(t) используется зависимость:

где N(t) – число транспортных средств (агрегатов), оставшиеся работоспособными в период наработки t; N₀ – первоначальное число используемых машин.

Для оценки надежности транспортного средства можно использовать также вероятность отказов q(t), которая связана с p(t) зависимостью:

График функции p(t) для общего случая показан на рисунке 1. Кривая 1 построена для транспортных средств, работоспособность которых в процессе эксплуатации не поддерживается (отсутствует ТО) и не восстанавливается (текущие и другие ремонты не производятся), кривая 2 – для транспортных средств, которые в процессе эксплуатации подвергаются плановым техническим воздействиям по восстановлению работоспособности.

Рис. 1. Вероятность безотказной работы p(t) (t₁ и t₂ – наработка, при которой отказы транспортных средств отсутствовали; t₃ и t₄ – соответственно наработка, при которой отказали почти все транспортные средства).

На изменение параметров технического состояния узла, агрегата или транспортного средства в целом влияет большое число конструктивных, производственных и эксплуатационных факторов.

К конструктивным и производственным факторам относятся качество изготовления, сборки, обкатки, конструктивные особенности и структура отдельных элементов и их взаимосвязь в транспортном средстве, а также физико-механические свойства применяемых материалов (твердость, шероховатость и т.п.).

К эксплуатационным факторам относятся режимы нагрузки, внешние климатические условия, способы и уровень проведения ТО и ТР, интенсивность использования транспортного средства в течение смены, суток, года, индивидуальные особенности оператора, управляющего транспортным средством, и т.д.

С точки зрения диагностирования транспортных средств наибольший интерес представляет математическое описание характера зависимости параметра технического состояния от наработки. От выбора математической функции зависит качество, достоверность и простота постановки диагноза и прогнозирования остаточного ресурса. Целесообразно аппроксимировать ломаную кривую фактического изменения параметра технического состояния плавной кривой. Аппроксимирующая функция должна учитывать физику изменения параметра технического состояния, в том числе конструктивные и эксплуатационные факторы; интегрально учитывать характер изменения от наработки. Эта функция должна быть универсальной – характеризующей линейную, степенную и другие зависимости изменения параметра от наработки, и простой – содержащей небольшое число коэффициентов и обеспечивающей простоту построения номограмм, таблиц и других справочных материалов.

От качества и достоверности статистических данных зависит достоверность постановки диагноза и прогнозирования остаточного ресурса.

Для количественной оценки надежности транспортных средств используется также понятие интенсивности отказов. Интенсивность отказов, λ-характеристика, – отношение числа n(t) отказывающих однородных изделий к среднему числу N(t) изделий, исправно работающих в данный отрезок времени Δt:

Основные положения и задачи технической диагностики

В процессе эксплуатации средств транспорта ухудшаются их эксплуатационные показатели и техническое состояние, возникают отказы и неисправности.

Технический уровень любого транспортного средства оценивают конструктивными, производственными (технологическими) и эксплуатационными показателями. К эксплуатационным показателям, характеризующим техническое состояние транспортных средств, относятся в первую очередь надежность и контролепригодность.

Надежность транспортного средства закладывается при ее проектировании, обеспечивается при изготовлении и проявляется в процессе эксплуатации. Количественно надежность оценивается показателями безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости.

К основным показателям работоспособности транспортного средства относятся неисправность и отказ.

Под отказом понимают событие, заключающееся в нарушении работоспособности (один или несколько рабочих параметров изделия выходят за допустимые пределы, дальнейшая эксплуатация транспортного средства невозможна или неэффективна по экономическим соображениям). Основные причины отказа – износ поверхностей подвижных сопряжений узлов, нарушения сплошности элементов ходовых частей, нарушение регулировочных характеристик, различные физико-химические необратимые процессы и т.п.

Неисправность в ряде случаев не связана непосредственно с потерей работоспособности. Неисправный узел или агрегат не может выполнять все свои функции или выполняет их с определенными отклонениями. Если своевременно не устранить неисправность, может возникнуть отказ. Например неустранимый стук в подшипниках коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания приводит к его заклиниванию.

По характеру изменения отказы классифицируют на постепенные и внезапные. Первым предшествует постепенное изменение какого-либо контролируемого в процессе эксплуатации транспортного средства параметра технического состояния, выход которого за установленное значение (например, предусмотренное техническими условиями) характеризует отказ. Примером постепенного отказа является снижение мощности двигателя внутреннего сгорания, износ сопряжения золотник-корпус гидрораспределителя, износ бандажей колесных пар тягового подвижного состава и т.д.

Внезапные отказы чаще являются следствием неконтролируемого в условиях эксплуатации постепенного качественного изменения физико-механических свойств, накоплении в деталях усталостных повреждений или следствием действия недопустимых нагрузок, температур и т.д. примерами внезапных отказов являются пробой проводов высокого напряжения, перегорание элементов электрических схем транспортных средств, обрыв рукавов высокого давления гидропривода.

С расширением функциональных возможностей применяемых в эксплуатации методов и средств диагностирования технического состояния все больше внезапных отказов может быть отнесено к числу постепенных. разграничение отказов на постепенные и внезапные позволяет выбирать соответствующие методы и средства их локализации и методы прогнозирования остаточного ресурса.

Отказы подразделяют на конструкционные, производственные (технологические) и эксплутационные.

Причина возникновения конструкционных отказов – нарушение установленных норм и правил и (или) норм конструирования. Производственные отказы возникают в результате нарушения процессов изготовления, сборки, приработки узлов транспортного средства, неправильного выбора допустимых температур и других режимов. Чаще всего они проявляются на ранней стадии эксплуатации транспортного средства. Эксплуатационные отказы возникают в результате нарушения установочных правил и (или) условий эксплуатации (силового, теплового и скоростного режимов).

Кроме того, отказы подразделяют на независимые и зависимые.

Одним из важнейших условий поддержания на высоком уровне эффективности и надежности транспортных средств является своевременное обнаружение и предупреждение на ранней стадии отказов и неисправностей. этому способствует внедрение современных методов и средств диагностирования.

Задачи диагностики следующие: изучение и установление признаков (параметров) оценки неисправностей и отказов транспортных средств и их агрегатов; разработка методов и средств, с помощью которых можно дать заключение о характере неисправности и отказа.

По результатам измерений диагностических параметров осуществляется прогнозирование остаточного ресурса транспортного средства и отдельных его агрегатов.

Целью диагностирования являются оценка общего технического состояния транспортных средств; локализация неисправностей, направленных на снижение расхода запасных частей, материалов, топлива, стоимости и трудоемкости ТО и ТР транспортных средств; выполнение ТО и ТР транспортных средств не по регламенту, а по потребности и в конечном итоге повышение коэффициента готовности парка транспортных средств.

Диагностирование отличается от традиционных контрольных операций объективностью и достоверностью оценки технического состояния транспортных средств, возможностью определения параметров их эффективности, наличием условий для оперативного управления техническим состоянием транспортных средств. Диагностирование чаще всего является составной частью технологического процесса ТО и ТР транспортных средств. Такая система принята во многих отраслях народного хозяйства.

Различают функциональное и тестовое диагностирование. функциональное диагностирование производят для оценки общего технического состояния транспортного средства или агрегата, тестовое – для оценки технического состояния отдельных систем, узлов и деталей, локализации и устранения источника неисправности, проведение необходимого регулирования и т.д.

4. Диагностирование в системе управления техническим состоянием транспортных средств

В системе управления деятельностью предприятий, эксплуатирующих и выполняющих ТО транспортных средств, диагностирование играет важную роль. Оно в значительной мере обеспечивает рациональный маршрут движения транспортных средств по технологическим зонам ТО и ТР.

Под управлением техническим состоянием транспортного средства понимают комплекс мероприятий, направленных на предупреждение отказов и неисправностей и восстановление номинальных значений параметров технического состояния, характеризующих техническое состояние транспортных средств. При этом оптимальными являются мероприятия, которые для восстановления технического состояния транспортных средств обеспечивают минимум издержек (материальных и трудовых затрат); для систем, влияющих на безопасность движения и работы – минимальную заданную вероятность отказа.

Рис. 2. Функциональная схема управления техническим состоянием транспортного средства.

Цель управления – сохранение высокой надежности транспортного средства в эксплуатации и эффективности его использования. Для достижения этой цели необходима правильная организация технологических процессов ТО и ТР транспортных средств, которую следует рассматривать как замкнутую цепь (рис. 2), состоящую из объекта управления (техническое состояние машины), диагностического комплекса, управляющего (центра управления) и исполнительного (производственные зоны ТО и ТР) органов. В этой цепи диагностирование выделяется в самостоятельное звено.

Управляющими показателями в системе управления техническим состоянием транспортных средств являются основные показатели надежности, периодичность ТО и ТР, предельные и допустимые значения диагностических и структурных параметров, погрешность измерения этих параметров, полный и остаточный ресурсы, срок службы транспортного средства.

В общем случае схема управления техническим состоянием транспортного средства имеет прямую и обратную связи. Прямая связь предназначена для принятия решения о проведение технических воздействий на транспортное средство, обратная – для корректирования управляющих показателей надежности и эффективности транспортного средства. В такой системе диагностирование является активным звеном при оценке состояния поступившего на ТО и ТР транспортного средства, инструментом при проведении необходимых контрольно регулировочных работ и контрольным звеном при оценке качества проведенных технических воздействий и оценке остаточного ресурса.

Максимальная эффективность диагностирования обеспечивается оптимальным выбором диагностических параметров, средств и методов их измерения, нормативных (номинальных допускаемых и предельных) значений диагностических параметров, периодичности проведения диагностирования.

Активно влияя на технические процессы ТО и ТР транспортных средств, диагностирование обеспечивает в конечном итоге переход от регламентного их проведения к проведению по фактической потребности.

5. Диагностические параметры

Все неисправности и отказы, возникающие при эксплуатации транспортных средств, сопровождаются изменением зазоров в сопряжениях, износом, шумами, вибрациями, нарушениями температурных режимов, пульсациями давления, изменениями функциональных показателей (снижением мощности, тягового усилия, производительности, давления) и т.д. Эти сопутствующие неисправностям и отказам признаки могут служить параметрами технического состояния и часто могут оцениваться количественно.

Параметры технического состояния бывают структурные и диагностические. Структурные параметры: износ, зазор, натяг в сопряжениях и др. - непосредственно характеризуют работоспособность объекта диагностирования.

Диагностические параметры: температура, шум, вибрация, расход топлива, пульсация давления и др. – косвенно характеризуют работоспособность объекта диагностирования.

На практике используют параметры, отвечающие требованиям однозначности, широты измерения (рис. 3), а также доступности и удобства измерения, информативности, технологичности. При этом в первую очередь учитывают параметры, которые характеризуют наиболее часто повторяющиеся отказы и неисправности.

Под однозначностью понимают соответствие каждому значению диагностического параметра только одного вполне определенного значения параметра выходного процесса (состояния диагностируемого объекта).

Широта измерения (чувствительность) – это наибольшее отклонение диагностического параметра при заданном изменении структурного параметра. Она характеризуется отношением изменения диагностического параметра к соответствующему структурному параметру.

а) б)

Рис. 3. Диаграмма для определения однозначности (а) и широты измерения (чувствительности) (б) диагностических параметров D по отношению к структурному параметру S:

1 – неоднозначная зависимость; 2 – однозначная зависимость; 3 – более чувствительный; 4 – менее чувствительный (ΔD^’>ΔD^’’).

Доступность и удобство измерения диагностического параметра определяются конструкциями объекта диагностирования и диагностического средства.

Информативность параметра определяется снижением неопределенности знаний о техническом состоянии объекта после использования информации по результатам диагностирования.

Технологичность измерения параметра определяется удобством подключения диагностической аппаратуры, простотой измерения и обработки результатов измерений. В целом технологичность измерения характеризует трудоемкость и стоимость диагностирования.

Диагностические параметры подразделяют на частные и общие. Частный параметр указывает на вполне определенную неисправность или отказ объекта диагностирования. Например, смещение порога срабатывания предохранительного клапана двигателя указывает конкретно на его разрегулировку. Общие параметрыхарактеризуют общее техническое состояние диагностируемого объекта. К числу общих параметров относятся, например, мощность и тяговое усилие тепловоза.

Диагностические параметры бывают зависимые и независимые. Каждый независимый параметр указывает на конкретную неисправность. отдельный зависимый диагностический параметр не определяет неисправности или отказа. Зависимые параметры можно определить при измерении и сопоставлении нескольких параметров.

По характеру информации параметры подразделяют на три группы: параметры, обеспечивающие получение информации о техническом состоянии диагностируемого объекта, но не характеризующие его функциональные возможности; параметры, обеспечивающие получение информации о функциональных возможностях диагностируемого объекта, но не дающие информации о его техническом состоянии; комбинированные параметры, обеспечивающие получение информации как о функциональных возможностях, так и о техническом состоянии объекта диагностирования.

Работа подвижного состава оценивается его технико-эксплуатационными показателями.

Условно эти показатели можно разделить на две группы:

1.Показатели, характеризующие степень использования подвижного состава (коэффициенты)

- технической готовности

- использования автотранспорта

- грузоподъемности

- пробега

- среднее расстояние ездки

- среднее расстояние перевозки

- время простоя под погрузкой и разгрузкой

2.Показатели результатов работы подвижного состава:

- количество поездок

- общее расстояние перевозки

- объем перевозок

- транспортная работа

Расчет показателей осуществляется по следующим формулам:

1.Поездка t_е

Время поездки законченный цикл транспортной работы, состоящий из

- погрузки t_пог

- перевозки груза t_пер

- разгрузки t_раз

- подачи транспортного средства для следующей погрузки t_дв (движение без груза)

Tе=tпер + tпер + tраз + tдв

2.Оборот t_о

Включает в себя один или несколько ездок

N_е - количество ездок с возвратом автотранспорта в исходную точку.

Tо = tе + nе

3.Коэффициент технической готовности парка автомобилей Aт

Где Ат – коэффициент за один рабочий день

Агэ - число автомобилей в эксплуатации

Ас – списочный состав автомобилей

4.Коэффициент использования (выпуска) автомобилей Аи

Где Аи – коэффициент выпуска автомобилей за один рабочий день

Аэк – число автомобилей в эксплуатации

Ас – списочный состав автомобилей

5.Коэффициент статического использования грузоподъемности

Γ_с = 

Где Гс – коэффициент статического использования

Qф – количество фактически перевезенного груза, т

Qв – количество груза, которое могло быть перевезено, т

6.Коэффициент динамического использования грузоподъемности.

Где Гд – коэффициент динамического использования грузоподъемности

Рф – фактически выполненный грузооборот, т.км

Рв – возможный грузооборот т/км

7.Коэффициент использования пробега В

Где В – коэффициент

Lгр – груженый пробег, км

Lобщ – общий пробег, км

8.Общий пробег Lобщ

Lобщ = l’о + lгр + lх + l”о

Где Lобщ – общий пробег

l’о – первый нулевой пробег, км

lх – холостой пробег

l”о – второй нулевой пробег

9.Среднее расстояние поездки с грузом

Lср – среднее расстояние ездки с грузом, км

Lгр – груженый пробег, км

nе – число поездок (ездок)

10. Среднее расстояние перевозки, км

Где Lср – среднее расстояние перевозки, км

Р – транспортная работа, т.км

Q – объем перевозок, т

11. Техническая скорость Vt

Где Vt – техническая скорость

Lобщ – общий пробег

Lдв – движение без груза

12.Эксплуатационная скорость Vэк

Где Vэк – эксплуатационная скорость

Lобщ – общий пробег

Тн – время в наряде, ч

13.Количество поездок

Где nе – количество поездок

Tе – время одной поездки, ч

Тн – время в наряде

14.Время одной ездки

Где tе – время одной ездки

Lгр – груженый пробег

Lп-р – время простоя автомобиля под погрузкой и разгрузкой, ч

В – коэффициент использования пробега

Vt – техническая скорость

15.Производительность подвижного состава в наряде.

Q = q * gc * nе

Где Q – производительность подвижного состава в наряде

q– грузоподъемность

gс – коэффициент использования грузоподъемности

nе – количество поездок

Задача№1

Автомобиль «КАМАЗ 5320» в течение месяца (30 дней)

5 дней простоял в техническом обслуживании и ремонте и еще 3 дня – по организационным причинам.

Определить коэффициент технической готовности и коэффициент выпуска за месяц

Дано:

Дк – 30дн.

Др – 5дн.

Доп – 3дн.

Определить Ат, Ав

Решение:

1.Дни в течение которых автомобиль был технически исправен

Дт = Дк – Др = 30дн. – 5дн. = 25дн.

2.Дни в течение которых автомобиль находился в эксплуатации

Дэ = Дт – Доп = 25 – 3 = 22дн

3.Коэффициент технической готовности за месяц

 = 

4.Коэффициент выпуска за месяц

Задача №2

Определить время работы автомобиля на линии, если техническая скорость автомобиля 35 км/ч, эксплуатационная скорость – 30 км/ч, а время движения автомобиля за день 10ч.

Дано:

Vт – 35км/ч

Vэ – 30км/ч

Тдв – 10ч

Определить Тн

Решение:

Общий пробег автомобиля за день

Lобщ = Vт * Тдв = 35 *10 = 350км

Время работы автомобиля на линии

Тн = Lобщ / Vэ = 350 / 30 = 11,7ч

Задача №3

Время выезда автомобиля из гаража 7ч 15мин. Время возвращения в гараж 16ч 30мин. Продолжительность обеденного перерыва водителя – 45мин. Общий пробег автомобиля за день 250км.

Рассчитать среднюю эксплуатационную скорость автомобиля за день и среднюю техническую скорость, если время простоя под погрузкой – разгрузкой за день – 2 часа

Дано:

Тв – 7ч 15мин = 7,25ч

Тз – 16ч 30мин = 16,5ч

Тпер – 45мин = 0,75ч

Lобщ – 250 км

Тп-р – 2ч

Определить Vэ, Vт

Решение:

Время работы автомобиля на линии

Тн = Тз – Тв – Тпер = 16,5 – 7,25 – 0,75 = 8,5ч

Эксплуатационная скорость автомобиля за день

Vт = Lобщ / Тдв

Однако в данной формуле не известно время в движении Тдв, которое определяется по формуле

Тн = Тдв + Тп-р

Тдв = Тн – Тпер = 8,5 – 2 = 6,5ч

Тогда Vт = 250 / 6,5 = 38,5 км/ч

Задача № 4

Продолжительность работы автомобиля на линии – 10ч. За день автомобиль выполняет 6 ездок и за каждую простаивает попогрузкой-разгрузкой 18 мин. Суточный пробег автомобиля 200км. Определить техническую и эксплуатационную скорости автомобиля за день.

Дано:

Тн – 10ч

Nе – 6

Тп-р – 18мин = 0,3ч

Lобщ – 200км

Определить Vт, Vэ

Решение:

Суммарный простой под погрузкой-разгрузкой за день

Тп-р = nе * Тп-р = 6 * 0,3 = 1,8ч

Время движения за день

Тдв = Тн – Тп-р = 10 – 1,8 = 8,2ч

Техническая скорость автомобиля за день

Vт = Lобщ / Тдв = 200/8,2 =24,4км/ч

Vэ = Lобщ / Тн = 200/10=20км/ч

Самостоятельная работа № 3.

Тема: Реферат по теме: «Организация движения транспорта». Презентация по теме: «Особенности перевозки крупногабаритных грузов»

Цель: Изучить особенности организации движения транспортных средств. Исследование особенностей перевозки негабарита автомобильным транспортом. 

Оборудование:

Ход работы:

На безопасность дорожного движения оказывает влияние множество факторов: как объективных (конструктивные параметры и состояние дороги, интенсивность транспортных средств и пешеходов и т.д.), так и субъективных (состояние водителей и пешеходов, нарушение ими установленных правил). Таким образом, на дорогах существует сложная динамическая система, включающая в себя совокупность элементов человек, автомобиль, дорога. Эти элементы дорожно-транспортной системы формируют факторы риска, которые могут привести к ДТП.

Роль различных факторов как причин ДТП: в 57% случаях главная причина ДТП – ошибка человека; в 27% случаев – проблема взаимодействия человека и дороги; в 6% случаев – проблема многостороннего взаимодействия человека, автомобиля и дороги.

Все разнообразие мер, применимых в качестве основных инструментов для повышения безопасности дорожного движения, можно подразделить по основным факторам риска ДТП не три группы:

повышение безопасности поведения участников дорожного движения (фактор «человек»)

повышение безопасности транспортных средств (фактор «автомобиль»)

повышение безопасности дорожной инфраструктуры (фактор «дорога»)

Следует отметить, что среди приведенных инструментов нет единственного и радикального средства для повышения безопасности дорожного движения. Высокий уровень безопасности дорожного движения обеспечивается посредством:

сотрудничества и единства цели для всех институтов, служб и организаций, имеющих отношение к проблеме безопасности дорожного движения;

программирования деятельности в порядке правильно расставленных приоритетов;

планомерности и системности проведения мероприятий;

реализации мер, направляемых на проведение мероприятий по повышению безопасности дорожного движения;

проведения последующего мониторинга для анализа результативности мероприятий;

оптимизация решения главной задачи любой транспортно-дорожной сети.

На территории города концентрируются опасные контакты, порождающие конфликты и ДТП. Особенно много опасных контактов на улицах, в первую очередь магистральных. На них происходит основная доля ДТП городов. Около 1/3 городских улиц — магистральные. Здесь сконцентрировано 80—90 % контактов, конфликтов и ДТП. Следовательно, с точки зрения безопасности наиболее глубокого изучения требует незначительная часть городской территории, расположенной в зонах магистральных улиц. Однако конфликтные ситуации на ней формируются под влиянием транспортных связей всего города, где расположены основные точки тяготения и отправления.

Наибольшая вероятность возникновения конфликтных ситуаций наблюдается в центральной части города. Это объясняется тем, что именно здесь сконцентрированы интересы людей, сходятся пассажирские связи и значительная часть потоков обслуживающего транспорта. Меры по уменьшению числа и тяжести конфликтных ситуаций, как правило, в первую очередь применяются в центрах городов. Мерами уменьшения числа конфликтов чаще всего являются:

изоляция массового, общественного транспорта — подземные линии, ограждения, подземные выходы к остановкам;

создание бестранспортных зон в местах, где наиболее часто возникают конфликтные ситуации;

создание пересечений в разных уровнях;

разделение пешеходного и транспортного движения.

Уменьшению тяжести конфликтных ситуаций в основном способствует уменьшение разности скоростей в местах соприкасания транспорт—транспорт, транспорт—пешеходы. При этом соблюдается принцип: чем ближе к центру, тем меньше скорости. Вероятность возникновения конфликтных ситуаций зависит и от других факторов. Среди них особое место занимает способ передвижения. Наибольшая опасность подстерегает человека, пользующегося общественным транспортом. Значительная её доля грозит ему при пешем подходе до остановки и следования от нее. Опасность для владельцев индивидуального автомобиля в городе также возрастает, потому что они обычно проезжают в городе несколько большее расстояние по сравнению с пассажирами общественного транспорта.

При анализе опасности городская территория может разбиваться на территориальные районы. Анализ распределения ДТП по районам позволяет получить многофакторные модели корреляционной связи ДТП и градостроительных показателей.

При анализе ДТП определяются транспортно-градостроительные характеристики районов:

площадь;

численность постоянного и временного населения;

плотность постоянного и временного населения (суммарная);

длина магистралей в фактическом и полосном исчислении;

площадь проезжей части;

квадратичная и линейная плотность проезжей части магистралей района;

средневзвешенная (по длине магистралей) интенсивность транспортных потоков;

средневзвешенная скорость движения транспорта в районе;

средневзвешенная плотность транспортных потоков.

При анализе ДТП учитываются происшествия из-за неудовлетворительной транспортной и градостроительной обстановки: наезд, столкновение и пр. Учитываются общее число ДТП и отдельные их виды.

Способы изучения организации движения

Для получения фактических данных о движении транспортных и пешеходных потоков проводят исследование характеристик дорожного движения, которое в зависимости от цели исследования может быть проведено различными методами: документальными, натурными и математического моделирования.

Документальные методы основаны на изучении и анализе плановых, отчетных, статистических и проектно-технических материалов.

Документальные данные уточняются натурными исследованиями, которые в свою очередь делятся на обследование дорожных условий и исследование транспортных и пешеходных потоков. Натурные исследования являются единственным способом получения достоверной информации.

При обследовании дорожных условий необходимо выявлять участки, не соответствующие требованиям обеспечения безопасности дорожного движения, и предусмотреть мероприятия по ее повышению.

Повышенным числом ДТП и высокой вероятностью появления заторов чаще всего характеризуются следующие участки дорог:

на которых резко уменьшается скорость движения преимущественно в связи с недостаточной видимостью и устойчивостью движения. Такие участки, как правило, имеют пониженную пропускную способность;

у которых какой-либо элемент дороги не соответствует скоростям движения, обеспечиваемым другими элементами (скользкое покрытие на кривой большого радиуса, узкий мост на длинном прям горизонтальном участке, сужение дороги и т.д.). На таких участках чаще всего происходит опрокидывание транспортных средств или их съезд с дороги;

где из-за метеоусловий создается несоответствие между скоростями движения на них и на остальной дороге (заниженное земляное полотно там, где часты туманы, гололед);

где возможны скорости, которые могут превысить безопасные пределы (длинные затяжные спуски на прямых, прямые участки в открытой степной местности);

где у водителей исчезает ориентировка в направлении дороги или возникает неправильное представление о нем (поворот в плане непосредственно за выпуклой кривой, неожиданный поворот в сторону с примыканием второстепенной дороги по прямому направлению);

слияния или пересечения транспортных потоков на пересечениях дорог, съездах, примыканиях, переходно-скоростных полосах;

проходящие через малые населенные пункты или расположенные напротив пунктов обслуживания, автобусных остановок, площадок отдыха и т.д., где имеется возможность неожиданного появления пешеходов и транспортных средств;

на обочине и в непосредственной близости от бровки в которых расположены деревья или другие препятствия;

участки многополосных дорог без разделительной полосы при высокой интенсивности движения и т.д.

Классификация автомобильных дорог

Автомобильные дороги по условиям движения и доступа на них транспортных средств разделяют на три класса:

автомагистраль,

скоростная дорога,

дорога обычного типа (нескоростная дорога).

К классу «автомагистраль» относят автомобильные дороги:

имеющие на всем протяжении многополосную проезжую часть с центральной разделительной полосой;

не имеющие пересечений в одном уровне с автомобильными, железными дорогами, трамвайными путями, велосипедными и пешеходными дорожками;

доступ на которые возможен только через пересечения в разных уровнях, устроенных не чаще, чем через 5 км друг от друга.

К классу «скоростная дорога» относят автомобильные дороги:

имеющие на всем протяжении многополосную проезжую часть с центральной разделительной полосой;

не имеющие пересечений в одном уровне с автомобильными, железными дорогами, трамвайными путями, велосипедными и пешеходными дорожками;

доступ на которые возможен через пересечения в разных уровнях и примыкания в одном уровне (без пересечения потоков прямого направления), устроенных не чаще, чем через 3 км друг от друга.

К классу «дороги обычного типа» относят автомобильные дороги, не отнесённые к классам «автомагистраль» и «скоростная дорога»:

имеющие единую проезжую часть или с центральной разделительной полосой;

доступ на которые возможен через пересечения и примыкания в разных и одном уровне, расположенные для дорог категорий IB, II, III не чаще, чем через 600 м, для дорог категории IV не чаще, чем через 100 м, категории V — 50 м друг от друга.

Категории автомобильных дорог

Согласно ГОСТ Р 52398-2005, автомобильные дороги по транспортно-эксплуатационным качествам и потребительским свойствам разделяют на категории в зависимости от:

количества и ширины полос движения;

наличия центральной разделительной полосы;

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

условий доступа на автомобильную дорогу с примыканиями в одном уровне.

Более шести полос допускается только на существующих автомобильных дорогах.

Пересечение 4-полосной трассы категории IВ с дорогами той же категории и дорогами категории II допускается только в разных уровнях

На дороге категории II требование к наличию разделительной полосы определяется проектом организации дорожного движения.

Три полосы движения только для существующих автомобильных дорог.

Пересечение 4-полосной дороги категории II с аналогичной осуществляется в разных уровнях. Другие варианты пересечения дорог категории II с дорогами категорий II и III могут осуществляться как в разных уровнях, так и в одном (при условии светофорного регулирования, «отнесённых» левых поворотов или пересечения кольцевого типа).

При организации перевозок конкретных грузов автотранспортными предприятиями проводится ряд мероприятий:

1. Составляется маршрут перевозок и схема маршрута с указанием опасных участков. Допустимая протяженность автомобильных маршрутов определяется исходя из соблюдения установленных законодательством Российской Федерации нормативов рабочего времени водителей с учетом расчетных нормативов скорости движения и технологии перевозок.

2. Выбирается тип и марка автотранспорта в зависимости от вида перевозок (без нарушения норм вместимости) с учетом дорожных и погодно-климатических условий. При перевозке масса и объем груза не должны превышать предельной вместимости транспортного средства, указанной в технической характеристике автомобиля данной марки.

3. Разрабатываются графики движения - на основе определения оптимальных значений скоростей движения автотранспорта на маршруте и отдельных его участках между остановочными пунктами, с учетом соблюдения режимов труда и отдыха водителей, регламентируемых действующими нормативными документами. Каждый водитель должен быть обеспечен графиком движения на маршруте с указанием перечня мест для остановок в пути на обед, отдых и ночлег, схемой маршрута с указанием опасных участков (в случае рейсов большой протяженности.

4. Проводится инструктаж водителей транспортных средств:

об особенностях маршрута;

об обеспечения безопасности движения;

о правилах перевозки отдельных видов грузов (опасных, крупногабаритных, тяжеловесных и др.)

5. Назначается контрольное время возвращения автотранспорта, по истечении которого будут приниматься меры к установлению места нахождения автотранспорта.

6. Организуется контроль за соблюдением графиков (расписаний) движения, норм вместимости автотранспорта, маршрутов движения. Контроль осуществляется за выполнением рейсов, предусмотренных графиками и планами перевозок с целью последующего анализа причин возникших отклонений и корректировки графиков и планов (например, изменение времени движения на маршруте, его участках).

Техническое состояние автомобилей, выпущенных в рейс, должно отвечать Правилам технической эксплуатации подвижного состава автомобильного транспорта и инструкциям заводов-изготовителей.

Не допускается выпуск в рейс автомобилей, не обеспеченных необходимым исправным противопожарным оборудованием, медицинскими аптечками, знаками аварийной остановки, противооткатными башмаками. Автомобили, работающие на горных и приравненных к ним маршрутах, должны быть оборудованы противотуманными фарами и фарами заднего хода.

При работе автомобилей на маршрутах, транспортные предприятия должны особое внимание уделять контролю за соблюдением водителями расписания движения и норм грузоподъемности автомобилей.

ранспортный поток

Транспортный поток – это совокупность транспортных средств, движущихся по проезжей части дороги. В зависимости от числа полос и разрешенных направлений движения транспортный поток подразделяют на следующие виды:

однополосный односторонний;

двухполосный односторонний или двусторонний;

трехполосный односторонний или двусторонний;

четырехполосный (и более) односторонний или двусторонний.

Интенсивность движения N_a определяется числом транспортных средств (автомобилей), движущихся в определенном направлении или направлениях по данной полосе или дороге и проходящих через пункт наблюдения за фиксированный промежуток времени. Определение интенсивности движения составляет основу оценки состояния транспортного потока.

Интенсивность движения – это непрерывно изменяющаяся величина, даже при очень низкой часовой интенсивности движения могут наблюдаться кратковременные интервалы, за которые через данный пункт будет проходить сравнительно много транспортных средств.

Затор – это качественное понятие, которое связано с количественной характеристикой, называемой плотностью транспортного потока q_a.

Плотность транспортного потока является пространственной характеристикой, определяющей степень стесненности движения на полосе дороги. Ее измеряют числом транспортных средств, приходящихся на 1 км протяженности дороги.

Скорость движения v_a является важнейшим показателем транспортного потока, так как цель всех мероприятий по организации дорожного движения – обеспечение скорости транспортного потока, наиболее приближенной к максимально возможной из условий безопасности дорожного движения.

В практике организации дорожного движения в зависимости от методов измерения и расчета рассматривают:

мгновенную скорость движения v_a – скорость, фиксируемую в отдельных типичных сечениях (точках) дороги;

максимальную скорость движения v_m – наибольшую мгновенную скорость движения, которую может развить транспортное средство;

крейсерскую скорость движения v_k – скорость, с которой водитель стремится ехать в данных условиях;

разрешенную скорость движения v_раз – скорость, разрешенную на данном участке дороги нормативными документами или средствами регулирования дорожного движения;

рекомендуемую скорость движения v_рек – скорость, с которой рекомендуется двигаться водителю и которая обеспечивает безопасность дорожного движения в данных условиях;

безопасную скорость движения v_б.д – скорость, при которой водитель в состоянии предпринять необходимые действия при возникновении опасной ситуации;

экономичную скорость движения v_экн – скорость, при которой затраты на движение (в основном расход топлива) минимальны;

скорость сообщения v_с – скорость, которая является измерителем времени доставки пассажиров и грузов.

Пропускная способность дороги

Под пропускной способностью дороги Р_а понимают максимально возможное число транспортных средств, которое может пройти через сечение дороги за единицу времени.

Величина пропускной способности дороги определяется большим числом факторов, характеризующих комплекс водитель – автомобиль – дорога – среда и оказывающих непосредственное воздействие на транспортный поток.

Пропускную способность дороги можно определить:

по нормативам, что, однако, не учитывает комплекс факторов и условий, характеризующих конкретный участок дороги;

расчетным путем, используя математические модели транспортного потока и эмпирические формулы, основанные на обобщении исследовательских данных;

на основании натурных исследований на действующих дорогах и в сложившихся условиях дорожного движения.

Пропускная способность дороги определяется плотностью транспортного потока (числом транспортных средств на одну полосу, на 1 км дороги или временным интервалом между транспортными средствами) и скоростью его движения. Наибольшая пропускная способность дороги при определенной скорости движения достигается при максимальной плотности транспортного потока.

Пропускная способность дороги (участка дороги) определяется пропускной способностью наиболее сложного сечения или опасного участка дороги.

Все факторы, оказывающие влияние на пропускную способность дороги, подразделяющие на две группы:

первая группа – факторы, устанавливающие предел пропускной способности полосы движения (пересечения с автомобильными дорогами и железными дорогами, паромные переправы и т.п.);

вторая группа – факторы, вызывающие снижение скорости движения или разуплотнение транспортного потока (ширина проезжей части и обочин, ровность дорожного покрытия, ограничения движения).

Пропускная способность сечения оценивается как сумма пропускной

способности всех проходящих через него дуг графа дорожной сети. Распределение потока по дугам графа может быть распределено жестко или по каким-либо алгоритмам, например по критерию кратчайшего расстояния. Оценка пропускной способности выполняется с помощью математического моделирования.

Факторы, оказывающие влияние на пропускную способность дороги

Многие из процедур, упоминаемых в настоящем руководстве, подразумевают использование формульного либо простого табличного или графического представления для набора заданных стандартных условий, которое подлежит корректировке с целью учета доминирующих условий в случае их отклонения от стандартных. Стандартные условия, определяемые в этом смысле, называют базовыми.

Базовые условия подразумевают нормальную погоду, хорошее дорожное покрытие, осведомленность водителей об особенностях дорожного участка и отсутствие преград для транспортного потока. Другие, более специфические, базовые условия оговариваются в каждой главе части III. Примеры базовых условий для дорожных участков с непрерывным потоком и для подъездов к перекресткам приведены ниже.

Базовые условия для дорожных участков с непрерывным потоком включают следующие положения:

ширина полосы —3.6 м;

боковой зазор между кромкой полосы и ближайшим заграждением или объектами на обочине или посередине дороги — 1.8 м;

скорость движения без помех по многополосной магистрали —100 км/час;

транспортный поток — только из пассажирских автомобилей (отсутствие транспорта большой грузоподъемности);

тип местности — равнина;

отсутствие зон запрета обгона на двухполосных магистралях;

отсутствие препятствий для прямого направления движения из-за средств регулирования или поворачивающего транспорта;

В число базовых условий для подъездов к перекресткам входят:

ширина полосы — 3.6 м;

нулевой уклон;

отсутствие стоянок у тротуара в пределах подъезда;

транспортный поток — только из пассажирских автомобилей;

отсутствие на полосах движения останавливающихся автобусов, обслуживающих локальные маршруты общественного транспорта;

перекресток вне центрального делового района;

отсутствие пешеходов.

В большинстве сеансов анализа пропускной способности доминирующие условия отличаются от базовых, и вычисления пропускной способности, интенсивности потока в контексте обслуживания и уровня обслуживания должны сопровождаться соответствующей корректировкой данных. Доминирующие условия, вообще говоря, подразделяют на условия проезжей части, трафика и управления.

Условия проезжей части

Условия проезжей части включают геометрические и прочие факторы. В одних случаях они влияют на пропускную способность дороги; в других затрагиваются показатели эффективности (такие как скорость), но не пропускная способность или максимальная интенсивность потока на участке.

К условиям проезжей части относятся:

количество полос;

тип участка дороги и условия его возведения;

значения ширины полос;

ширина обочины и боковые зазоры;

проектная скорость;

горизонтальный и вертикальный профили;

наличие выделенных полос поворота на перекрестках.

Горизонтальный и вертикальный профили магистрали зависят от проектной скорости и топографии местности, где расположена магистраль.

В общем случае с усложнением типа местности снижаются пропускная способность дороги и интенсивность потока в контексте обслуживания. Это особенно важно для двухполосных загородных магистралей, где сложность ландшафта способна не только влиять на функциональные характеристики отдельных автомобилей в потоке, но и ограничивать возможности обгона низкоскоростных транспортных средств.

Условия трафика

К числу условий трафика, влияющих на пропускную способность и уровень обслуживания, относятся типы транспортных средств и распределение автомобилей по полосам и направлениям.

Типы транспортных средств

Появление в потоке транспортных средств большой грузоподъемности, т.е. автомобилей, отличных от пассажирских (включая малые грузовики и фургоны), непосредственно влияет на количество единиц транспорта, который может быть обслужен. К категории большегрузных относятся автомобили, обладающие более чем четырьмя покрышками, соприкасающимися с дорожным полотном.

Грузовики, автобусы и рекреационные автомобили представляют собой три группы большегрузных автомобилей, к которым применяются методы, излагаемые в настоящем руководстве. Автомобили большой грузоподъемности отрицательным образом влияют на трафик в двух аспектах:

они длиннее пассажирских автомобилей и занимают большее пространство дороги;

они обладают худшими эксплуатационными возможностями в сравнении с пассажирскими автомобилями, особенно в части ускорения, торможения и способности поддерживать скорость на подъемах.

Второй фактор более критичен. Неспособность большегрузных автомобилей поддерживать темп, задаваемый пассажирскими, во многих ситуациях приводит к образованию длинных просветов в транспортном потоке, которые трудно заполнить за счет маневров обгона. Проистекающая отсюда неэффективность использования пространства проезжей части не может быть полностью преодолена. Этот эффект сугубо вредоносен на длинных крутых подъемах, когда различия в эксплуатационных возможностях особенно отчетливы, и на двухполосных магистралях, где обгон требует использования полосы встречного направления.

Наличие автомобилей большой грузоподъемности также влияет на операции спуска, особенно когда уклон в достаточной степени велик и вынуждает применять низшую передачу. В таких случаях большегрузные автомобили должны двигаться с меньшими скоростями, нежели пассажирские, формируя просветы в потоке.

Термин грузовик охватывает широкий диапазон автомобилей, от легких фургонов до тяжелых машин для перевозки угля, леса, труб и стройматериалов. Эксплуатационные характеристики отдельных грузовиков варьируются в зависимости от массы перевозимого груза и производительности двигателя.

К категории рекреационных также относятся автомобили обширной номенклатуры — кемперы, как самоходные, так и буксируемые, дома на колесах, а также пассажирские автомобили и малые грузовики-трейлеры, доставляющие различное оборудование для отдыха — лодки, снегоходы и пр. Хотя подобные автомобили способны функционировать значительно гибче, нежели грузовики, их водители не являются профессионалами, что усиливает их отрицательное влияние на транспортный поток.

Междугородные автобусы относительно однородны по быстродействию. Городские автобусы, обслуживающие линии общественного транспорта, обычно не столь мощны, как междугородные; их основное влияние на трафик обусловлено необходимостью посадки и высадки пассажиров в пределах проезжей части. В процедурах анализа, применяемых в настоящем руководстве, параметры производительности автобусов принимаются близкими тем, которые характерны для грузовиков.

Распределение потока по направлениям и полосам

Помимо распределения автомобилей по типам, влияние на пропускную способность, интенсивности потоков в контексте обслуживания и уровень обслуживания оказывают две другие характеристики распределения трафика — по направлениям и полосам. Распределение по направлениям демонстрирует существенное влияние на функционирование двухполосных загородных магистралей, которые достигают оптимальных условий, когда объем трафика в обоих направлениях примерно равен. При анализе пропускной способности многополосных магистралей внимание сосредоточивают на одном направлении потока. Тем не менее каждое направление дорожного участка обычно проектируется с учетом возможности обслуживания потока пиковой интенсивности. Как правило, утренний пик трафика случается в одном направлении, а вечерний — в противоположном. Распределение по полосам также служит немаловажным фактором на многополосных участках. Обычно боковые полосы пропускают меньше трафика, нежели остальные.

Условия управления

Для дорожных участков с прерыванием транспортного потока регулирование времени движения в определенных направлениях является существенным фактором, воздействующим на пропускную способность, интенсивности потоков в контексте обслуживания и уровни обслуживания. К наиболее критичным типам средств управления относятся светофоры. На функционирование дорожно-транспортной системы влияют разновидность схемы управления, фазы сигналов, распределение времени зеленого сигнала, длительность цикла и взаимосвязь между смежными устройствами регулирования. Все эти параметры подробно рассматриваются в главах 10 и 16.

Знаки Стоп и Уступи дорогу также влияют на пропускную способность, однако менее детерминированным образом. Светофор распределяет промежутки времени разрешения каждого направления движения; однако знаки Стоп на двух сторонах перекрестка только определяют право проезда по главной дороге. Автомобили, следующие по второстепенной дороге, должны остановиться и найти просвет в потоке на главной дороге, чтобы совершить необходимый им маневр. Пропускная способность второстепенных подъездов, таким образом, зависит от условий на главной дороге. Знаки Стоп на всех сторонах перекрестка заставляют водителей останавливаться и въезжать на перекресток попеременно.

Пропускная способность и эксплуатационные характеристики могут изменяться в широких пределах в зависимости от запросов на трафик на различных подъездах.

Средства регулирования других типов способны значительно влиять на пропускную способность, интенсивности потоков в контексте обслуживания и уровни обслуживания. Ограничение на стоянку у тротуара может поспособствовать увеличению количества полос, реально доступных для движения по улице или магистрали. Ограничения поворота способны предотвратить конфликты на перекрестках и увеличить их пропускную способность. С помощью предписаний относительно распределения полос можно отводить пространство проезжей части для совместного использования несколькими направлениями или создавать реверсивные полосы. Наконец, маршруты одностороннего движения устраняют конфликты между левыми поворотами и трафиком встречного направления.

Новые технологии

Современные интеллектуальные транспортные системы (ИТС) способны увеличить степень безопасности и эффективности функционирования транспорта. Стратегии, лежащие в основе ИТС, направлены на повышение эксплуатационных качеств дорожных систем. В контексте настоящего обсуждения подразумевается, что ИТС могут включать любые технологии, позволяющие водителям и операторам систем регулирования движения собирать и использовать информацию реального времени для улучшения качества навигации автомобилей и управляемости дорожно-транспортной системы в целом.

До настоящего времени для определения степени влияния ИТС на пропускную способность и уровень обслуживания предпринимались незначительные исследовательские усилия. Процедуры, рассматриваемые в нашем руководстве, подразумевают использование дорожной инфраструктуры без усовершенствований за счет ИТС.

Текущие программы ИТС могут оказывать влияние на результаты определенных процедур анализа пропускной способности в следующих аспектах.

Оценка пропускной способности дороги

По дороге можно пропустить максимальное количество автомобилей только при определенной скорости и плотности транспортного потока. Если транспортный поток состоит только из одних легковых автомобилей, то за одно и то же время их можно пропустить по дороге больше, чем грузовых, имеющих большую длину. Поскольку транспортный поток состоит из различных по габаритам и техническим характеристикам автомобилей, возникают определенные трудности при сравнении по пропускной способности конкретных участков дорог. Поэтому для оценки пропускной способности принято весь транспортный поток приводить к однородному потоку легковых автомобилей с помощью переводных коэффициентов. Численные значения переводных коэффициентов показывают, насколько динамический габарит (длина автомобиля плюс безопасная дистанция до движущегося впереди транспортного средства) данного автомобиля отличается от динамического габарита легкового автомобиля.

Тормозные качества автомобилей различных типов имеют существенную разницу, что оказывает влияние на величину безопасной дистанции и, как следствие, на динамический габарит. В расчетах обычно пользуются следующими значениями коэффициенте! приведения, которые получены путем изучения динамических габаритов транспортных средств в реальных дорожных условиях:

Легковые автомобили – 1 Грузовые автомобили грузоподъемностью, т: до 2 - 1,5 от 2 до 5 - 2,0 от 5 до 8 - 2,5

свыше 8 - 3,5

Автопоезда грузоподъемностью, т;

до 6 - 3,0

от 6 до 12 - 3,5

от 12 до 20 - 4,0

от 20 до 30 - 5,0

свыше 30 - 6,0

Автобусы - 2,5

Троллейбусы – 30

Сочлененные троллейбусы и автобусы – 40

Мотоциклы, мопеды - 0,5

Велосипеды - 0,3.

Составление диаграммы транспортного потока

Основополагающая теория функционирования транспорта – теория транспортного потока - начала развиваться более ста лет назад. Основы математического моделирования закономерностей движения были заложены в 1912 году русским ученым, проф. Г.Д. Дубелиром. Исследования касались, прежде всего повозок с грузом и людьми и, зарождавшегося в то время, автомобильного транспорта.

В результате увеличения транспортных средств на дорогах эта теория реформировалась и совершенствовалась, чему посвящена труды ряда известных ученых. Одним из факторов, свидетельствующих о необходимости эволюционирования этой теории стало создание на территории Европы транспортных коридоров.

Так как транспортный коридор является совокупностью всех видов транспорта, обеспечивающих перевозки грузов и пассажиров между определенными точками (регионами), то, соответственно, каждый вид транспорта оказывает влияние и на параллельные грузопотоки, осуществляемые определенным видом транспорта, и на смешанные перевозки, когда различные виды транспорта становятся звеньями одной транспортной цепи. Так, характерным примером «появления пробок на дорогах» являются «брошенные поезда» у морских портов РФ, когда ежесуточно там простаивает около 200 составов с грузами, а в праздничные дни их количество может многократно увеличиваться [2].

В этой статье будет предпринята попытка изучения и анализа влияния теории транспортного потока на разработку методологического инструментария создания и классификации транспортных коридоров.

Одним из результатов взаимодействия между потребностями и желаниями населения, грузоотправителями и грузоперевозчиками, их месторасположением являются грузопотоки, определяющие объемы перевозок.

Движение транспортных средств может быть описано при помощи таких переменных как плотность, скорость и т.д. (рис. 1 выделенное серым).

Рис.1 Концептуальная связь теории транспортного потока транспортным коридором

Плотность движения – число транспортных средств, присутствующих на отдельном отрезке пути. Транспортные потоки на определенных отрезках пути и в определенное время могут быть различны, а пути свободны или заняты (переполнены или перегружены), соответственно, движение по ним будет затруднено и ненадежно. Следовательно, проблемы с перемещением товаров (грузов) подразумевают отрицательные последствия для объемов товарного потока. Исходя из этого нам необходимо сосредоточиться на переменных составляющих, таких как поведение участников транспортного процесса под которыми мы подразумеваем не водителей транспортных средств (их поведение вторично), а менеджеров, управляющих перевозками, выбирающих пути (направления) движения, обусловленные логистическими, экономическими, эксплуатационными, политическими факторами и информационными технологиями.

Транспортировка негабаритных грузов на сегодняшний день весьма востребована ввиду необходимости перевозок разного рода специальной, строительной, сельскохозяйственной и прочей техники, больших цистерн, промышленного оборудования и других негабаритных тяжеловесных грузов. Специфика негабаритных перевозок, помимо необходимости задействовать специализированный подвижной состав, заключается во многих моментах, без учета которых своевременная и безопасная доставка негабарита к месту назначения невозможна.

На сегодняшний день перевозка крупногабаритной техники является одной из основных проблем, с которыми приходится сталкиваться подрядчикам строительных, автомобильных и промышленных компаний. Очень важно, чтобы процесс работы на разных объектах был организован таким образом, чтобы специализированная техника доставлялась на место назначения своевременно и уже в том состоянии, в котором она будет использоваться.

Нестандартный (негабаритный) груз представляет собой громоздкий или тяжелый предмет, который из-за своих технических параметров или специфических особенностей нельзя перевозить в закрытом дорожном транспортном средстве или закрытом контейнере, то есть стандартными видами транспорта (Packer 3d, 03.12.2010).

Критериями, по которым груз идентифицируется как негабаритный, являются его ширина, длина и высота. Таким образом, если перевозимый груз, установленный на подвижной состав, превышает по длине 20 метров, по ширине 2,5 метра, по высоте 4,0 метра, то он автоматически попадает под категорию негабаритных. К таким грузам можно отнести, например, яхты, памятники или транспорт (например, сельскохозяйственный), то есть именно такой негабарит, который невозможно перевезти обычным транспортом (Негабаритный мир, 03.12.2010). Стоит отметить, что перечень нестандартных перевозок включает довольно широкий диапазон уникальных негабаритных грузов: от яхт, катеров, экскаваторов и комбайнов до бурового оборудования, модулей, паровых котлов и трансформаторов, каждый из которых имеет особые формы, вес и размеры (Экспедитор-ПРО, 03.12.2010).

Перемещение подобных грузов посредством железнодорожного или авиатранспорта является затруднительным и дорогостоящим процессом, поэтому именно автомобильные перевозки грузов – самый доступный и вместе с тем экономичный способ транспортировки негабарита (Packer 3d, 03.12.2010). На сегодняшний день основными объектами перевозок автотранспортом являются:

строительная техника – бульдозеры, асфальтоукладчики, экскаваторы, краны, балки;

С/Х техника – тракторы, комбайны;

промышленное оборудование – котлы, турбины, трансформаторы, реакторы, пресс-ножницы;

мобильные заводы и т.д.

Таким образом, услуги по транспортировке негабаритных грузов предоставляются, в основном, нефтехимическим, машиностроительным, оборонным, металлургическим, строительным и сельскохозяйственным предприятиям (SWtrans, 03.12.2010).

Поскольку негабаритных грузов очень много, они делятся, в свою очередь, на несколько видов:

Тяжеловесный груз – это груз, который, будучи погружен в транспортное средство, вызывает превышение хотя бы одного из параметров по разрешенной максимальной массе подвижного состава или осевым нагрузкам, определенных в нормативных документах.

Крупногабаритный груз – это груз, который, будучи погружен в транспортное средство, вызывает превышение хотя бы одного из параметров по предельным габаритным размерам подвижного состава, определенных в нормативных документах. 

Длинномерный груз – это груз, который, будучи погружен в транспортное средство, выступает за задний борт боле чем на 2 метра.

Исходя из всего выше перечисленного, негабаритными, тяжеловесными, крупногабаритными считаются грузы, масса и размеры которых вместе с транспортным средством превышают следующие параметры: 

по высоте – более 4 м;

по длине – более 20 м (допускается свес груза 2 м, если общая длина не превышает 20 м);

по ширине – более 2,55 м;

по массе груза с транспортным средством – более 38 т.

Однако чем меньше груз превышает габариты автотранспортного средства, тем проще и соответственно дешевле осуществлять перевозку (Экспедитор-ПРО, 03.12.2010).

Менее сложны специальные перевозки, если габариты транспорта следующие:

высота – до 4,5 м;

ширина – до 3,5 м;

длина – до 2 м больше краев машины.

Наиболее сложные перевозки такого груза, который превышает одновременно как предельные габариты, так и массу (Spetsiaallogistika OÜ, 03.12.2010).

Следует обратить внимание на то, что при измерении габаритов и массы груза, перевозимого автомобильным транспортом, необходимо измерять его размеры и массу вместе с транспортным средством.

Кроме того, для выполнения перевозок грузов, превышающих вышеперечисленные параметры, требуется специальное разрешение (данная тема будет рассмотрена более подробно ниже) (Экспедитор-ПРО, 03.12.2010).

При перевозке негабаритных грузов должны соблюдаться правила, установленные действующим законодательством. Неукоснительно должен соблюдаться порядок размещения и крепления транспортируемых негабаритных грузов. Должны быть необходимые сопроводительные документы, а также наличие разрешений на перевозку негабаритного груза. Таким образом, негабаритные перевозки считаются одним из наиболее сложных видов грузоперевозок, поэтому ниже в работе рассмотрены различные нюансы, связанные с организацией и осуществлением данного вида перевозок.

Особенности осуществления перевозок крупногабаритных тяжеловесных грузов

Негабаритные перевозки относятся к числу наиболее сложных и трудоемких. Фирма-перевозчик несет большую ответственность за сохранность и целостность груза перед грузовладельцем. Во время транспортировки учитываются все наиболее важные и значимые факторы, поэтому при подготовке внимание акцентируется на выработке наиболее оптимального решения для транспортировки груза, что позволяет оптимизировать затраты, а также качественПеревозка негабаритных и тяжеловесных грузов регулируется рядом требований, стандартов и правил, которые описаны в соответствующих документах. Однако следует помнить, что несмотря на то, что негабарит должен перевозиться в соответствии с особыми правилами, разработанными специально для данной категории грузов, при перевозке главенствующую роль играют все же правила дорожного движения.

Стоит иметь в виду, что крупногабаритные и тяжеловесные грузы можно перевозить автотранспортом только в том случае, если груз невозможно перевести по частям. Кроме того, груз запрещается перевозить, если он превышает по размерам автомобиль спереди свыше 2 метров и сзади свыше 4 метров. Исключение может составить только тот факт, когда уменьшение груза невозможно и перевозка груза по частям может быть очень трудной и дорогой. Особое внимание стоит обратить на то требование, что если при загрузке товара есть возможность выбирать размеры нагрузки (ширину, высоту или длину), то следует избегать превышения разрешенной ширины (Карго-плюс, 03.12.2010).

Максимальную скорость передвижения назначает оформитель специального разрешения в зависимости от размеров груза, его массы и прочих ньюансов и дорожных условий. При этом скорость не должна превышать:

максимально допустимую скорость транспортного средства;

80 км/ч (RTL 2001, 65, 897).

Перевозка негабарита допускается только в тех случаях, если выполняется ряд условий:

Груз не ухудшает обзор водителю;

Не оказывает негативного влияния на устойчивость транспортного средства;

Не закрывает светоотражатели, осветительные устройства, опознавательные знаки, не препятствует восприятию сигналов, подаваемых водителю рукой;

Не создает шумов, не поднимает пыль при транспортировке, не вредит дороге и окружающей среде.

Если же одно из этих условий нарушается во время следования, в задачу водителя входит устранить нарушение. Если по какой-либо причине это невозможно, необходимо прекратить движение, в противном случае будет выписан штраф за перевозку крупногабаритного груза (Карго-плюс, 03.12.2010).

Инструкция по перевозке негабаритных и тяжеловесных грузов обращает особое внимание на нагрузки, воздействующие на каждую ось транспортного средства. Их значение ни в коем случае не должно превосходить разрешенное фирмой-изготовителем. В целом, необходимо учитывать массу полуприцепа, которая также не должна превышать предельно допустимые величины. Однако даже при правильном выполнении всех расчетов, безопасность пути во многом зависит от квалификации водителя – правила перевозки крупногабаритных грузов требуют от него постоянного контроля над качеством крепления грузов и их расположением на платформе (Карго-плюс, 03.12.2010).

В обязанности водителя крупногабаритного груза входит:

перед выездом убедиться в исправности груза и на протяжении всего пути проверять это;

на дороге держаться правее и при необходимости остановиться в подходящем месте, чтобы позволить скопившимся сзади автомобилям проехать, или уступить дорогу движущимся навстречу автомобилям.

В обязанности перевозчика крупногабаритного груза входит:

организовать перевозку так, чтобы она наименьшим образом препятствовала и угрожала другим участникам движения;

избегать перевозку в часы пик и в другое время, когда из-за дорожных или погодных условий и частоты движения это опасно и является причиной препятствия движения другим автомобильным средствам;

при возможности избегать перевозку в жилых местностях, также по улицам с интенсивным движением и перекресткам;

нучитывать находящиеся на обочине постройки: знаки дорожного движения, линии электропередач и т.д. При необходимости договориться с владельцем дороги о временом устранении препятствий, находящихся на дороге;

  строго следовать установленному маршруту. При необходимости изменить маршрут следует вновь ходатайствовать о новом специальном разрешении (RTL 2001, 65, 897).

За обеспечение безопасности негабаритного груза во время транспортировки отвечает фирма-перевозчик и непосредственно водитель, выполняющий рейс. Однако зачастую этого бывает недостаточно, поскольку отправитель хочет перестраховаться, чтобы полностью быть уверенным в том, что дорогостоящий груз будет доставлен в пункт назначения вовремя в целости и сохранности. В таких случаях транспортные компании предлагают воспользоваться услугой сопровождения негабарита.

В сопровождении груза участвуют так называемые «автомобили прикрытия» - транспортные средства, оснащенные специальными сигналами, а в некоторых случаях и спецмаркировкой. Таким образом, присутствие автомобилей прикрытия оповещает всех участников дорожного движения о том, что производится транспортировка негабарита, соблюдается особый скоростной режим и другие правила перевозки негабаритного груза.

Кроме автомобилей прикрытия, в сопровождении негабарита могут также участвовать машины сопровождения и охраны (как правило, это автомобили дорожной полиции). Их присутствие позволяет сделать грузоперевозку максимально защищенной и безопасной.

Сопровождение негабаритных грузов требует дополнительных финансовых вложений, однако такие расходы более чем целесообразны, особенно при перевозке ценных грузов (дорогостоящего или эксклюзивного оборудования). Кроме того, сопровождение негабарита позволяет значительно ускорить процесс транспортировки, и отправитель может быть уверенным, что груз прибудет вовремя (Карго-плюс, 03.12.2010).

Кроме всего вышеперечисленного, существуют также требования к техническому состоянию, оборудованию транспортных средств и обозначению груза. Транспортные средства, перевозящие негабаритные грузы и тяжеловесные грузы, должны быть оборудованы специальными световыми сигналами (проблесковыми маячками) оранжевого или желтого цвета (Экспедитор-ПРО, 03.12.2010).

Требования, предъявляемые к перевозке негабаритных и крупногабаритных грузов, подразделяются на несколько групп, исходя из размеров и габаритов груза. Для получения более подробной и четкой картины, автор составил следующую таблицу:

Таблица. Требования к перевозке негабаритных и крупногабаритных грузов

Кроме того, на транспортных средствах, перевозящие крупногабаритные и тяжеловесные грузы должны быть установлены опозновательные знаки «Автопоезд», «Крупногабаритный груз» и «Длинномерное транспортное средство» (см рисунок).

Рисунок. Опознавательные знаки негабаритного груза.

Знак «автопоезд» обозначается в виде трех фонарей оранжевого цвета, расположенных горизонтально на крыше кабины с промежутками между ними от 150 до 300 мм. Такой знак устанавливается на грузовых автомобилях и колесных тракторах с прицепами, а также на сочлененных автобусах и троллейбусах.

Знак «крупногабаритный груз» обозначается в виде щитка размером 400х400 мм с нанесенными по диагонали красными и белыми чередующимися полосами шириной 50 мм со световозвращающей поверхностью.

Знак «длинномерное транспортное средство» обозначается в виде прямоугольника размером не менее 1200х200 мм желтого цвета с каймой красного цвета (ширина 40 мм), имеющего световозвращающую поверхность. Такой знак устанавливается сзади транспортных средств, длина которых с грузом или без груза составляет более 20 м, и автопоездов с двумя и более прицепами. При невозможности размещения знака указанного размера допускается установка двух одинаковых знаков размером не менее 600х200 мм симметрично оси транспортного средства (Экспедитор-ПРО, 03.12.2010).

 Документальное оформление грузоперевозок

В первую очередь, потребуется счет или счет-фактура. В этом сопроводительном документе, выписываемом продавцом товара покупателю, указывается следующая информация: наименование и координаты обеих сторон, время и номер заказа, описание груза, упаковочные данные, точные обозначения и номера, проставленные на упаковке, цена груза, а также способ его оплаты и поставки.

Далее следует счет-проформа, в котором указываются цена и стоимось товара, однако он не является расчетным документом, поскольку в нем нет требования об уплате обозначенной суммы. Таким счетом может быть оформлен товар, который уже отгружен, но еще никем не приобретен, и наоборот.

Упаковочный лист содержит перечень позиций груза с указанием номера и веса каждого места груза.

Это грузо-сопроводительный документ, являющийся дополнением к счету-фактуре (Транспорт-66, 03.12.2010).

Одним из важнейших этапов организации процесса перевозки крупногабаритных грузов является получение всех необходимых разрешений (Uniservice Group, 03.12.2010).

Договор о перевозке негабарита

Заключая договор о перевозке грузов автотранспортом, компания-перевозчик берет на себя обязательство доставить груз заказчика из одной точки в другую, обеспечить целостность и сохранность груза на протяжении всего пути.

Документы по оформлению негабаритных грузов должны охватывать все детали грузоперевозки.

При подготовке и в процессе транспортировки груза это помогает учесть все возможные обстоятельства, доставить груз в срок и в надлежащем виде.

В договоре оформления грузоперевозки фиксируются сведения о составе организаций, которые согласовывают маршрут, условиях транспортировки, показателях используемых транспортных средств. Договор оформления грузоперевозки также должны определять организационные обязанности сторон.

Каждый договор о перевозке грузов автотранспортом составляется индивидуально, с учетом особенностей груза, маршрута, наличия включенных услуг – экспедирования, охраны, погрузочных и разгрузочных работ.

В том случае, если заказчик-грузоотправитель желает застраховать груз, к документам грузоперевозки также прилагается страховой договор. Условия договора перевозки грузов могут зависеть от количества получателей груза. Если получатель один, грузоперевозка называется централизованной. Договор оформления негабаритного груза в этом случае заключается компанией-перевозчиком и отправителем груза. Когда же получателей груза несколько, грузоперевозка является децентрализованной. Договор перевозки груза транспортом компания-перевозчик оформляет с каждым получателем.

Специальное разрешение

Оформление негабаритных грузов всегда проводится в соответствии с нормативными документами: правилами перевозки негабаритных грузов, правилами дорожного движения и другими. При транспортировке длинномерного, сверхнегабаритного груза, грузов особого назначения к документам грузоперевозки прилагается специальное разрешение на перевозку (Ространсавто, 03.12.2010).

Крупногабаритные и тяжелые грузы можно перевозить только при разрешении хозяина дороги. Специальные разрешения выдаются только тогда, когда груз нельзя перевозить по частям или на другом транспортом средстве.

Специальное разрешение (см. Приложение 2) должно содержать следующую информацию:

дата получения заявления и выдачи разрешения;

вид перевозки;

категория груза;

маршрут перевозки;

срок действия разрешения;

с кем согласовано разрешение;

регистрационный номер тягача;

название перевозчика, его адрес и телефон;

размер оплаты, дата и номер платежного документа;

номер и дата выдачи разрешения;

подпись лица, выдавшего разрешение;

подпись лица, получившего разрешение. (Ространсавто, 03.12.2010).

Специальное разрешение важно с точки зрения владельца автодороги. Крупногабаритные и тяжеловесные грузы могут повредить мосты, виадукты, электролинии, лесные дороги и т.д. Перевозчик должен брать в расчет находящиеся на обочине дороги и на самой дороге строения и при необходимости с разрешения владельца, например, поднять провода.

Начинать ходатайствовать о получении разрешения на транспортировку негабаритного груза нужно начинать с владельцев маленьких дорог и только после этого обращаться за получением разрешения на использование государственных шоссе. За иностранного ходатайствующего все согласования проводит Дорожный Департамент.

Специальное разрешение действует на конкретную дорогу и конкретный товар. При изменении маршрута, следует переоформить разрешение.

Стоит иметь в виду, что получение специального разрешения на перевозку негабарита занимает много времени. Заказчик перевозки должен учитывать, что получение специального разрешения из-за границы может занять несколько недель. Срок оформления разрешения варьируется в зависимости от страны, например, в Эстонии, Финляндии и Швеции можно получить разрешение за 1-2 дня, в России может уйти до трех недель. Кроме того, к обычной цене перевозки добавляется стоимость специального разрешения.

Для получения специального разрешения нужно подать ходатайство хозяину дороги. При этом нужно обратить внимание на то, что чем позже подать ходатайство, тем дороже будет стоить разрешение на перевозку.

Цена специального разрешения представляет собой плату за оформление (100 крон) и плату за превышение наибольших дозволенных размеров и веса. В Эстонии при превышении двух или более допустимых размеров в расчет берется только самая высокая ставка за превышение размеров. Стоит учитывать, что при оформлении разрешения в срочном порядке (разрешение оформляется в течение 8-16 рабочих часов) его стоимость может увеличиться в три раза; если в течение 2-8 часов – в пять раз; если в течение 2 часов – в восемь раз (Palts, 2006).

Важно отметить, что начиная с 5 марта 2010 года действуют новые ставки на перевозку крупногабаритных тяжеловесных грузов. Таким образом, на 52-тонный груз, ширина которого не превышает допустимые размеры, специальное разрешение стоит теперь 250 крон за перевозку (раньше цена составляла 500 крон) (Mikovitš, 2010).

В случае, если перевозчик отказывается от перевозки груза и возвращает специальное разрешение до планируемой перевозки, ходатайствующий на разрешение получает 50% от стоимости разрешения обратно. Стоимость оформления разрешения не возвращается. Разрешение на перевозку можно изменить в случае, если оформителя разрешения заранее предупредить об изменениях.

В зависимости от размеров крупногабаритного груза нужно использовать сопроводительные машины и регулировщиков. Например, у груза шириной 5-6 метров и длиной 30 метров должен быть один регулировщик, спереди две и сзади одна сопроводительная машина с мигалками. Опять-таки цена такой транспортировки возрастет.

Запрет на перевозку действует на крупногабаритные и тяжеловесные грузы, которые возможно транспортировать по частям.

При оформлении специального разрешения транспортной фирме нужно указать точные размеры груза, поскольку ошибка даже на 10 см может стоить нескольких тысяч крон вдобавок к тому, что товар простоит до оформления нового разрешения.

На территории Прибалтики самые дорогие разрешения оформляются в Литве. В отличие от Эстонии, в Литве складываются все ставки за превышения параметров.

Задачей транспортной фирмы является сообщение клиенту, что его груз крупногабаритный, поскольку случается, что клиент сам того не подозревает. В первую очередь, страдает водитель автомобиля, которому приходится сидеть на границе и ждать нового специального разрешения, если в старом габариты расходятся с действительными размерами груза.

В большинстве случаев оформлением разрешения занимается транспортная фирма, у которой клиент заказывает перевозку груза.

В ходатайстве о получении специального разрешения следует указать помимо данных ходатайствующего и перевозчика также данные транспортного средства (тип, марка, государственный регистрационный номер, осевую нагрузку и расстояние между осями).

Если ширина крупногабаритного груза превышает 6 метров, ходатайствующий на разрешение должен обратиться в местную префектуру полиции, которая решит, нужно ли сопровождать груз в целях обеспечения дорожной безопасности.

Контролировать тяжеловесные и крупногабаритные грузы могут Дорожный Департамент, полиция и владелец дороги.

При несоблюдении норм по размерам, массе или нагрузке осей водитель, перевозящий крупногабаритный груз, может быть оштрафован до 200 штрафных единиц, то есть до 12 000 крон. Если перевозка без разрешения была проведена юридическим лицом, то штраф может достигнуть 30 000 крон. При этом заказчик груза не отвечает за специальное разрешение и не может быть оштрафован за его отсутствие.

Если полиция остановит груз и выяснится, что на него нет специального разрешения, то водителю будет запрещено дальнейшее использование транспортного средства, которое будет перемещено в самое безопасное место. При этом не важно, автомобиль какого государства остановили (Palts, 2006).

Документальное оформление грузоперевозок должно выполняться только в согласовании с заказчиком услуг. При правильном, юридически грамотном оформлении всех документов грузоперевозки Вы сможете уберечь свой груз и материальные средства от потерь в непредвиденных обстоятельствах (Ространсавто, 03.12.2010).

4.ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МЕТОДИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ

Основные источники:

- Троицкая Н.А. Единая транспортная система: учебник для студ.учреждений сред. проф. образования/Н.А.Троицкая, А.Б.Чубуков,- 8-е изд., стер. – М.; Издательский центр «Академия», 2013. – 240с.

- Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации [Текст] : утв. Приказом Минтранса России от 21 дек. 2010 г. № 286 . - Введ. с 22 сентября 2011 г. - М. : Трансинфо ЛТД, 2011. - 255 с.

  Дополнительные источники:

- Морской кодекс

- Воздушный кодекс РФ

- Автомобильный кодекс РФ

- Транспортный устав железных дорог России

Интернет-ресурсы:

Сайт «СЦБИСТ - железнодорожный форум, блоги, фотогалерея, социальная сеть». Форма доступа:www.scbist.com.

Скачано с www.znanio.ru