Статья: Анализ безопасности дорожного движения на Федеральной автомобильной дороге М-5 Урал в городе Пенза. Обследование участка автомобильной дороги и оценка мест концентрации ДТП

Анализ безопасности дорожного движения на Федеральной автомобильной дороге М-5 «Урал» в городе Пенза. Обследование участка автомобильной дороги и оценка мест концентрации ДТП

Н.Е. Акулова, Н.В. Щеголева, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.»

Аннотация

Порядок проектирования плана и продольного профиля для участка автомобильной дороги. Экспертиза наезда на неподвижное препятствие.

Ключевые слова: безопасность дорожного движения, допустимая скорость, риск, дорожно-транспортное происшествие.

Abstract

The procedure for the design of the plan and longitudinal profile for the section of the road. Examination of a collision with a fixed obstacle.

Key words: road safety, permissible speed, risk, traffic accident.

Автомобильные дороги должны обеспечивать безопасность движения.

Обеспечение безопасности дорожного движения - деятельность, направленная на предупреждение возникновения событий, возникших в процессе движения по дороге транспортного средства, при которых возникает угроза здоровью, жизни, целостности транспортных средств, грузов, либо причиняется иной материальный ущерб.

Ущерб от дорожно-транспортных происшествий превышает ущерб от всех иных транспортных происшествий.

Для обследования выбрана трасса М-5 «Урал», которая на сегодняшний день является одной из самых опасных трасс Российской Федерации. На участке трассы в Пензенской области наблюдается повышенная концентрация ДТП. Необходимо обследовать данный участок автомобильной дороги и предложить рекомендации по обеспечению безопасности дорожного движения или реконструкции конкретных участков автомобильной дороги.

Для начала, в связи с недостатком данных для проведения экспертизы, необходимо восстановить план и продольный профиль автомобильный профиль дороги по имеющейся топографической карте (Рис. 1.).

В настоящее время актуальным решением для проектирования объектов инфраструктуры является программа AutoCAD Civil 3D.

Рис. 1. Топографическая карта

Известно, что обследуемой автомобильной дороге присвоена II техническая категория. В соответствии с [1] принимаются соответствующие технические параметры.

Порядок проектирования трассы в программе AutoCAD Civil 3D:

1. В программу загружается изображение топографической карты в масштабе 1:1000.

2. Точками повторяются изгибы горизонталей, каждой точке присваивается высота соответствующая высотной отметке горизонтали.

3. Создание поверхности (Рис. 2.). Присваивается имя поверхности. «Область инструментов» - Поверхности» - «Земля» - «Определение» - «Объекты чертежа» - «Добавить» - «Точки». Выделяем созданные нами точки с указанными высотными отметками. Автоматически программой построена поверхность. Наша задача - изменить визуальное изображение. А именно:

Рис. 2. Поверхность

3.1. Нажатием правой кнопкой мыши на название «Земля» в области инструментов открываем окно «Редактировать стиль поверхности».

3.2. Выбираем вкладку «Отображение» и назначаем видимыми треугольники, границу, основную горизонталь и вспомогательную горизонталь.

3.3. Во вкладке «Горизонтали» назначаем основной интервал 2,00 м, вспомогательный интервал 0,5 м. Сглаживаем горизонтали путем выставления значения «Истина».

4. Построение плана трассы (Рис. 3.) с помощью «Инструментов создания трасс»:

4.1. Присваиваем имя.

4.2. Стиль трассы «ГОСТ Р 21.1701-97.

4.3. Проектная скорость 120 км/ч (в соответствии с категорией). Использовать файл критериев проектирования: СНИП 2.05.02-85 Design Check RUS.xml.

4.4. Трасса вычерчивается с помощью инструментов компоновки трассы.

4.5. В данном случае повторяется направление трассы с помощью инструмента «Прямой участок - прямой участок (без кривых)» в направлении с соблюдением пикетажа.

4.6. Кривые, с назначенными радиусами закруглений и длинами переходных кривых, вписываются в углы поворота с соблюдением пикетажа с помощью инструмента «Свободная переходная кривая - кривая - переходная кривая (между двумя объектами)».

Рис. 3. План трассы

Проектирование продольного профиля (Рис. 4.):

Рис. 4. Продольный профиль

1. Создание профиля и вида профиля в программе AutoCAD Civil 3D.

1.1. «Создать профиль поверхности».

1.2. Выбирается трасса и поверхность, «добавить».

1.3. «Вычертить на виде профиля».

1.4. Стиль вида профиля «ГОСТ Р 21.1701-97 Автомобильные дороги».

1.5. Диапазон пикетов «Автоматически».

1.6. Высота вида профиля «Автоматически».

1.7. Области данных - набор данных - « ГОСТ Р 21.1701-97 Форма 5 -Автомобильные дороги».

1.8. «Вид профиля» - указывается расположение профиля.

2. Создание проектного профиля.

2.1. «Инструменты создания профиля» - указывается вид профиля.

2.2. Назначается имя «Красный профиль М-5 Урал».

2.3. Выбираются необходимые критерии проектирования.

2.4. Прокладываются прямые участки по контуру черного продольного профиля с привязкой к ординатам в начале и конце трассы и с соблюдением пикетажа.

2.5. Вписываются кривые, используя инструмент «Свободная вертикальная кривая (по параметру)» с соблюдением пикетажа, указывая длину кривой.

2.6. «Вид профиля» - «Свойства вида профиля».

2.7. Вкладка «Области данных».

2.8. «Низ вида профиля». В соответствии со списком указываются в строках таблицы «Профиль 1» (профиль поверхности) или «Профиль 2» (проектный профиль), отталкиваясь от того, параметры какого из профилей необходимо указать в колонках таблицы продольного профиля дороги.

2.9. «Верх вида профиля». Профиль 2 - проектный профиль.

Теперь, когда известны геометрические параметры, необходимые проведения экспертизы ДТП, произошедшего в пределах восстановленного участка автомобильной дороги, можно приступать к анализу наезда на неподвижное препятствие.

Научная школа Столярова В.В. на базе Саратовского государственного технического университета имени Гагарина Ю.А. занимается разработками математических моделей (с учетом теоретико-вероятностного подхода: среднеквадратических отклонений исследуемых параметров, дисперсий, критических значений, коэффициентов вариации), позволяющих оценивать и рассчитывать риски, как в проектировании, строительстве и эксплуатации, так и в обеспечении безопасности движения [2]. Именно с помощью теории риска и производится экспертиза ДТП, процедура которой описана ниже.

Таблица 1 Карточка ДТП

Легковой автомобиль ВАЗ 2112 на перегоне совершил фронтальный наезд на бетонное препятствие, расположенное на проезжей части. Участок перегона характеризуется выпуклой кривой в продольном профиле с параметрами Rф=10318 м и ?_R=126 м.

По причине отсутствия освещения на данном участке дороги в темное время суток, а также дождливого состояния погоды и мокрого состояния проезжей части, водитель, очевидно, не заметил бетонное препятствие и знак, информирующий о ведении дорожных работ на участке. Длина следа торможения задних колес составила Sю =30 м. После фронтального удара автомобиль отскочил от препятствия на Sпн=1,2 м.

Покрытие проезжей части - асфальтобетон, находящийся в мокром и чистом состоянии. Величина продольного уклона на спуске i₁ = 0.0152. Допустимая скорость на перегоне - 60 км/ч в связи с ведением ремонтных работ.

Последовательность исследования ДТП

1. Расчетное значение замедления автомобиля при откате от препятствия принимаем равным а=3 м/с².

2. Начальную скорость отскока автомобиля от стены определяем по формуле:

.

3. Скорость автомобиля до начала торможения определяем при К_уд =0,11 по формуле

4. Фактическая скорость движения автомобиля значительно превышала допустимую скорость (100.222 > 60). Поэтому риск, допущенный водителем, следует устанавливать по формуле, в состав которой входит риск, соответствующий дорожным условиям при допустимой скорости движения (r_д.у.) и риск, соответствующий дорожным условиям при фактической скорости, превышающей допустимую по ПДД (r^в_д.у.). При допустимой скорости V=60км/ч (22,222 м/с) получаем:

ѕ среднее квадратическое отклонение скорости

,

.

ѕ коэффициент сцепления по формуле и приложению

,

ѕ коэффициент сопротивления качению

,

.

ѕ среднее квадратическое отклонение коэффициента сцепления по зависимости

,

.

ѕ длину остановочного пути

,

ѕ среднее квадратическое отклонение остановочного пути

,

ѕ фактическую видимость на дороге

,

.

ѕ среднее квадратическое отклонение фактической видимости

ѕ применяя формулу, устанавливаем риск (опасность) дорожных условий при наезде автомобиля на неподвижное препятствие за вершиной выпуклой кривой.

,

Дорожные условия (наличие мокрого асфальтобетонного покрытия, сужение проезжей части вследствие ведения работ), при допустимой по ПДД скорости движения не относятся к провоцирующим ДТП.

Как показали расчеты, водитель не снизил скорость (Va=100,222 км/ч) и поэтому увеличил опасность дорожных условий до значения, полученного по следующим исходным данным:

ѕ среднее квадратическое отклонение скорости

.

ѕ коэффициент сцепления по формуле и приложению

ѕ коэффициент сопротивления качению

.

ѕ среднее квадратическое отклонение коэффициента сцепления по зависимости

.

ѕ длину остановочного пути

ѕ среднее квадратическое отклонение остановочного пути

Фактическая видимость на дороге и ее среднее квадратическое отклонение в результате описанных выше расчетов составляют L_CP = 157,36327 м, ?Lср = 0,960841 м.

ѕ устанавливаем риск, соответствующий дорожным условиям при фактической скорости движения (Va=100,222)

,

.

Набрав скорость Vа=100,222 км/ч, водитель увеличил опасность дорожных условий с 0 до 0,366928 и поэтому не имел возможности избежать ДТП на участке автомобильной дороги М-5 Урал.

Риск, допущенный водителем в данном ДТП, устанавливаем по формуле:

Водитель легкового автомобиля несет ответственность в случившемся ДТП, так как превысил скорость, указанную на знаке.

Для профилактики происшествий необходимо на данном участке автомобильной дороги установить мачты освещения, так как освещение отсутствует в ночное время суток.

трасса наезд препятствие автомобиль

Список цитируемой литературы

1 СП 34.13330.2012 Автомобильные дороги. Актуализированная редакция СНиП 2.05.02-85*

2. Столяров В.В. Теория риска в судебно-технической экспертизе дорожно-транспортных происшествий (+АБС). - Саратов: Издательский дом «МарК», 2010. - 412с.