？Автомобильный транспорт, вып. 26, 2010

       УДК625.72

       ПРОЕКТУВАННЯ ТРАСИ ОБХ？ДНИХ АВТОМОБ？ЛЬНИХ ДОР？Г З УРАХУВАННЯМ ЕКОНОМ？？ МАТЕР？АЛЬНИХ ТА ЕНЕРГЕТИЧНИХ

       РЕСУРС？В

       ？.Б. Угненко, професор, д.т.н., О.М. Ужв？？ва, асистент, ХНАДУ

       Анотац？я. З урахуванням перспективно？ ？нтенсивност？ руху транзитного транспорту та проектно？ швидкост？ руху зг？дно з рекомендац？ями щодо рац？онального сполучення геометричних елемент？в траси визначено параметри траси обх？дних автомоб？льних дор？г.

       Ключов？ слова: обх？дна автомоб？льна дорога, параметри траси, економ？я енергетичних ресурс？в, спец？альний параметр траси.

       ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТРАССЫ ОБХОДНЫХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ С УЧЕТОМ ЭКОНОМИИ МАТЕРИАЛЬНЫХ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ

       Е.Б. Угненко, профессор, д.т.н., Е.Н. Ужвиева, ассистент, ХНАДУ

       Аннотация. С учетом перспективной интенсивности движения транзитного транспорта и проектной скорости движения согласно с рекомендациями относительно рационального размещения геометрических элементов трассы определены параметры трассы обходных автомобильных дорог.

       Ключевые слова: обходная автомобильная дорога, параметры трассы, экономия энергетических ресурсов, специальный параметр трассы.

       PLANNING OF ROUTE OF ROUNDABOUT HIGHWAYS TAKING INTO ACCOUNT THE ECONOMY OF FINANCIAL AND POWER RESOURCES

       Ye. Ugnenko, Professor, Doctor of Technical Science, E. Uzhvieva, Assistent, KhNAHU

       Abstract. Taking into account the perspective intensity of motion of transit transport and project rate of movement pursuant to recommendations in relation to the rational placing of geometrical elements of the route the parameters of the route of roundabout highways are determined.

       Key words: roundabout highway, parameters of route, economy of power resources, special parameter of route.

       Вступ

       Мета та постановка задач？

       Еколог？чн？ проблеми при буд？вництв？, реконструкц？？ автомоб？льних дор？г краще передбачати ？ попереджувати наперед, н？ж затрачувати куди б？льш значн？ зусилля та кошти на л？кв？дац？ю несприятливих насл？дк？в. В цьому значенн？ буд？вництво автомоб？льних дор？г в обх？д крупних м？ст ？ тим кроком, який дозволить як зняти ？снуюч？ труднощ？, так ？, тим б？льше, попередити можлив？ в майбутньому проблеми.

       Основна мета буд？вництва обх？дних дор？г -пол？пшення еколог？чного становища в населених пунктах, зниження р？вня дорожньо-транспортних пригод на маг？стральних вулицях, зменшення соб？вартост？ перевезень транзитних пасажир？в ？ вантажу. Буд？вництво обх？дно？ дороги ？ найб？льш ефективним в пер？од, коли викону？ться умова

       Ц = Е - В,

       (1)

       де Ц - ц？льова функц？я необх？дност？ буд？вництва обх？дно？ дороги; Е - ефект, одержаний в？д буд？вництва обх？дно？ дороги, що дор？вню？ р？зниц？ сумарних приведених витрат до ？ п？сля буд？вництва; В - витрати на буд？вництво обх？дно？ дороги.

       Величини ефекту (Е) ？ витрат (В) залежать в？д проектного р？шення обх？дно？ дороги ？ визначають деяк？ функц？онали в？д базових геометричних параметр？в траси. Ц？льова функц？я (Ц) визнача？ компром？сне р？шення м？ж необх？дн？стю забезпечення геометричних параметр？в траси, високою швидк？стю ？ створенням безпечних комфортабельних умов руху та необх？дн？стю зменшення матер？альних витрат буд？вництва. У зв’язку з цим поста？ актуальна задача щодо визначення рац？ональних параметр？в траси обх？дно？ дороги

       [1, 3].

       Проектування траси обх？дних дор？г

       Пропону？ться проектувати трасу поетапно. На першому етап？ викону？ться еск？зне проектування траси з урахуванням ситуац？？, геолог？чних, топограф？чних та ？нших особливостей м？сцевост？ населеного пункту. Пот？м еск？зна траса розбива？ться на д？лянки, що являють собою сполучення горизонтально？ криво？ та прямол？н？йно？ вставки (при сполученн？ двох сум？жних кривих без прямол？н？йно？ вставки прийма？мо ？？ довжину, що дор？вню？ нулю). Для кожно？ д？лянки визнача？ться коеф？ц？？нт КК , який характеризу？ середню

       кривизну траси у план？ [2].

       Р = 0,5？/ К2 + К？

       (4)

       (2)

       де Рг- - кут повороту траси, рад; Ь？ - довжина прямол？н？йно？ вставки, км; К？ - довжина криво？, м.

       В？др？зняти д？лянки з однаково сумарним значенням Ь К？ за р？вних Р？ будемо за коеф？ц？？нтом

       Ц？ = К？ /К？ =в？ /(кц),

       де Ц - довжина ？ -？ д？лянки траси, км.

       (3)

       де КГЙ - середня кривизна в поздовжньому проф？л？, рад/км.

       П？сля цього переходимо до другого етапу, на якому уточню？ться еск？зна проектна л？н？я методом оптим？зац？？ геометричних параметр？в. У вигляд？ ц？льово？ функц？？ оптим？зац？？ приймемо сумарн？ наведен？ витрати ？ -？ д？лянки.

       Впр (Р ) = С (Р,) Е？ + Е？ х <￡|П (Р？)/(1 + Е？)

       ？=1

       (5)

       ш？п

       де С？ (р) - кап？тальн？ вклади в буд？вництво ？ -？ д？лянки обх？дно？ дороги; П ■ (Р？) - поточн？ витрати ] -го року; Ен - нормативний коеф？ц？？нт ефективност？ (Ен = 0,12); Енп - норматив приведення р？зночасових витрат (Енп = 0,08); ？ - строк п？дсумовування витрат (？ = 35 рок？в).

       В умовах сильно перес？чено？ ？ г？рсько？ м？сцевост？ невелик？ зм？ни кривизни траси призводять до значного зростання обсяг？в скельних ？ земляних роб？т. Залежн？сть фг (Р？) показу？

       деякий функц？онал фг- (Р？ ({Кп , {Кп} безл？ч висотних в？дм？ток траси по довжин？ Ц, де Кп визнача？ться з р？вняння поверхн？ другого порядку

       К = Ах2 + 2ВХпУп - СУ2 + 2ВХп + 2ЕУп + Р , (6)

       де А,В, С, В,Е,Р - коеф？ц？？нти, що задовольняють умови м？н？муму суми квадрат？в в？дхилення точок цифрово？ модел？ м？сцевост？ в？д апроксимуючо？ анал？тично？ поверхн？; хп, уп - планов？ координати точок.

       Поточн？ витрати ] -го року знаходимо за формулою

       П; = ВМЦ + ZзмV0д ] / ￥0д + Sд1 , (7)

       Для кожно？ д？лянки визнача？мо значення де N - ？нтенсивн？сть руху транзитних авт°-

       спец？ального параметра Р？ за формулою моб？л？в в ]-му роц^ авт/доб; В - число дн？в

       Автомобильный транспорт, вып. 26, 2010

       125

       в ？ -му роц？; гпт - пост？йн？ витрати, не залежн？ в？д руху; ^зм - зм？нн？ витрати, залежн？ в？д руху; sдi - щор？чн？ витрати на виконання

       кап？тального, середнього, поточного ремонту й утримання ？ -？ д？лянки траси.

       Оск？льки величина зм？нних витрат у б？льш？й м？р？ визнача？ витрату палива автомоб？лями, то транспортна складова соб？вартост？ може бути записана в такому вигляд？:

       sT1 = и+жад,

       (8)

       де и - коеф？ц？？нт, що залежить в？д величини пост？йних витрат; Ж - коеф？ц？？нт, що виража？ зм？нн？ збитки через витрату пального; у - варт？сть одного л？тра пального; <2 - витрата пального на 1 км, л.

       Експериментальн？ досл？дження дозволили встановити залежн？сть витрати пального в？д спец？ального параметра, яка ма？ вигляд

       (9)

       де а1,а2, а3 - коеф？ц？？нти, що визначаються за даними [2].

       З урахуванням (10) перепишемо (9)

       ЖуЦ (а

       sтi = и + ЖуЬ？ (а1 - а2 Р？ + а3 Р？

       ).(10)

       Витрати на ремонт ？ утримання обх？дно？ дороги можна визначити за формулою

       5д？ 5д？Ц？ ,

       (11)

       де ^д？ - витрати на ремонт ？ утримання 1 км дороги.

       Зг？дно з даними, поточн？ витрати можуть зм？нюватись за законом складних процент？в

       П; = По (1 + а),

       (12)

       де П0 - поточн？ витрати базисного року; а -коеф？ц？？нт щор？чного приросту витрат.

       Введемо позначення

       ￡ = Е

       ？Г(1 + а)7 (1+ ЕНП )

       ？=1'

       Тод？ перепишемо (5) у такому вигляд？

       Впр (Р？ ) = Ф？ (Р？ К-уЕн +аЦ.Ен +

       +￡,иБЫЦ + ￡,ШЖ2 (а1 - а2Р + а3Р2) + (13) + Цд？ ^ш？п.

       Розв’язавши (13) в？дносно Р？, отрима？мо оптимальне значення геометричних елемент？в параметр？в траси автомоб？льних дор？г для конкретних рель？фних умов.

       Висновки

       Проведен？ досл？дження показують, що оптимальн？ р？шення ц？льово？ функц？？ Впр (Р ) залежать не т？льки в？д Р？, але й в？д типу застосованих кривих. Тип криво？ визнача？ режим руху автомоб？л？в по н？й, що вплива？ на витрату пального, час руху, як？ визначають соб？варт？сть перевезень пасажир？в ？ вантажу. Розрахунки, виконан？ за формулою (13) для типових умов р？внинного, перес？ченого ？ г？рського рель？фу, дозволили встановити, що при К^ < 1,75 рац？онально приймати криву

       типу кад？о？да, при К^ > 1,75 найб？льш рац？ональним типом криво？ буде г？пербола.

       Встановлення рац？ональних параметр？в траси обх？дно？ дороги дозволить знайти ц？льов？ функц？？ (1), найближч？ до оптимальних.

       Л？тература

       1. Угненко Е.Б. Усовершенствование мето-

       дов оценки экологической безопасности природной среды при строительстве и реконструкции автомобильных дорог: моногр. / Е.Б. Угненко. - Харк？в : ХНАДУ, 2005. - 139 с.

       2. Угненко Е.Б. Методология проектирова-

       ния реконструкции автомобильных дорог с учетом экологических показателей моногр. / Е.Б. Угненко. - Харк？в : ХНАДУ, 2008. - 181 с.

       3. Автотранспортные потоки и окружающая

       среда - 2 : учеб. пособие для вузов / Лу-канин В.Н., Буслаев А.П., Яшина М.В. / под ред. В.Н. Луканина. - М. : ИНФА-М, 2001. - 646 с.

       Рецензент: В.？. Клименко профессор, д.т.н., ХНАДУ.

       Стаття над？йшла до редакц？？ 29 кв？тня 2010 р.