УДК 351.811.12

Анализ транспортного потока с помощью автоматических пунктов весогабаритного контроля

Лукин Алексей Юрьевич – доцент кафедры автомобильных дорог и строительного производства, Северный (Арктический) федеральный университет

Аннотация: В статье рассматривается использование автоматических пунктов весового и габаритного контроля (АПВГК) для выявления транспортных средств с превышениями параметров. Применение АПВГК при проектировании дорожных одежд с учетом реального грузового транспортного потока. Представлены данные по распределению полной массы трех- и пятиосновного грузового автомобиля на двух пунктах контроля. Полученные данные были использованы для расчета размера вреда, наносимого автодорогам при превышении значений допустимых нагрузок на ось. Приведены результаты расчета остаточного ресурса дорожной конструкции для последующего планирования проведения работ в рамках содержания, ремонта и капитального ремонта автомобильных дорог.

Ключевые слова: автомобильная дорога, пункт контроля, остаточный ресурс, ремонтные работы.

Автоматические пункты весового и габаритного контроля (далее АПВГК), показанные на рисунке 1, представляют собой аппаратно-программный комплекс, с размещаемым на автомобильной дороге оборудованием для осуществления контроля весовых и габаритных параметров транспортных средств в движении с целью выявления транспортных средств - нарушителей с превышениями параметров. Данные параметры устанавливаются правилами проезда по автомобильным дорогам большегрузного и крупногабаритного автотранспорта [1].

image001

Рисунок 1. Схема устройства АПВГК.

В обзорной статье [2] был сделан вывод: движение транспортных средств, особенно тяжеловесных, оказывает существенное влияние на состояние конструкции дорожной одежды. Движение тяжеловесных транспортных средств создает непропорционально большую нагрузку на дорожное покрытие, гораздо большую, чем легковые автомобили. Ущерб дорожной одежде от прохождения 1 (одной) оси грузовика с массой 10 тонн соответствует 160 000 (сто шестьдесят тысяч) осей легковых автомобилей с массой 0,5 тонны. Увеличение допустимой нагрузки на ось грузовых автомобилей всего на 1,5 тонны (или на 15 %), приведет к увеличению нагрузки на конструкцию дороги на 75 %!

На рисунке 2, представлено наглядное сравнение ущерба конструкции автомобильной дороги от двух основных видов транспортных средств.

image002

Рисунок 2 Сравнительный анализ ущерба дорожной одежды от грузового и легковых транспортных средств [2].

Для расчета вреда, наносимого дорожной одежде от проезда транспортных средств со значительным превышением весовой нагрузки необходимо провести сбор и анализ информации всего грузового транспортного потока за выбранный период времени. Наиболее точную информацию о количестве и порядке превышения нагрузки можно получить с автоматических пунктов весогабаритного контроля.

В процессе сбора информации о грузовых транспортных средствах, которые прошли через 2 пункта автоматического весогабаритного контроля на автодорогах, были получены данные о фактических значениях осевой и общей нагрузках. Для анализа данных были приняты трехосные и пятиосные транспортные средства. Статистика проездов транспортных средств взята за 2020 и 2021 годы эксплуатации автоматических пунктов весогабаритного контроля. Анализ проводился при помощи программного обеспечения СВК «Визуализатор».

Полученные данные были использованы для расчета размера вреда, наносимого автодорогам при превышении значений допустимых нагрузок на ось. Результат сбора и анализа информации приведен на графиках, показанных на рисунках 3 и 4.

image003

Рисунок 3. Распределение полной массы трехосного грузового автомобиля в различные годы эксплуатации.

image004

 

Рисунок 4. Распределение полной массы пятиосного грузового автомобиля в различные годы эксплуатации.

По итогам проведенной работы, было проанализировано 18656 трехосных транспортных средств, из которых 598 передвигались с превышением общей массы. Число проанализированных пятиосных транспортных средств составило 31709, из которых с нарушением обнаружено 1674. Анализ проводился только на основании достоверных данных, исключая часть транспортных средств недобросовестных перевозчиков, которые проезжали АПВГК с нарушением, пытаясь избежать фиксации, так как нельзя с точностью определить количество осей и массу неравномерно передвигающихся автомобилей.

На основании опыта эксплуатации АПВГК на региональной сети дорог Архангельской области установлено, что водителями грузовых транспортных средств на постоянной основе применяются различные способы уклонения от инструментального контроля на АПВГК: выезд за пределы полосы движения (как за краевую, так и на встречную полосу), движение с критически малыми скоростями (ниже 10 км/ч), движение с критически малой дистанцией между ТС, скрытые государственные регистрационные знаки, т.п [3]. Данные действия перевозчиков затрудняют корректную работу контрольного оборудования, а также наносят ущерб конструктивным элементам АПВГК.

Использование автоматических пунктов весогабаритного контроля при проектировании дорожных одежд с учетом реального грузового транспортного потока может быть осуществлено в виде, предложенном ПНСТ 541-2021 [4]. В вышеуказанном стандарте представлены две методики учета весовых параметров транспортного потока, применимые для проектирования дорожных одежд:

  • Методика учета по осредненным данным осевых нагрузок для транспортного потока, распределенного в соответствии с классификацией ГОСТ 32965-2014. При определении осредненных данных для транспортного потока использованы соответствующие значения разрешенной максимальной массы транспортного средства и осевые нагрузки в зависимости от нормативной нагрузки на ось и количества сближенных осей в группе в соответствии с требованиями нормативной документации.
  • Методика учета по фактическим данным, полученным на автоматических пунктах весогабаритного контроля, основанная на измерении весовых параметров реального транспортного потока.

В том числе расчет остаточного ресурса дорожной одежды произведен в соответствии с СТО АВТОДОР 2.4–2013 [5]. Остаточный ресурс дорожной конструкции – число приложений расчетной нагрузки к точке на поверхности дорожной конструкции от текущего момента эксплуатации до достижения дорожной конструкцией предельного состояния. Расчетный ресурс дорожной конструкции – суммарное расчетное число приложений расчетной нагрузки к точке на поверхности за расчетный срок службы. Основные принципы расчета остаточного ресурса и планирования мероприятий по ремонту выполнены согласно вышеуказанным принципам расчета остаточного ресурса.

Расчет остаточного ресурса дорожной конструкции является необходимым для возможности планирования финансовых затрат из средств дорожного фонда на проведение работ в рамках содержания, ремонта и капитального ремонта автомобильных дорог [6–8]. В зависимости от условий эксплуатации автомобильной дороги, изменяется срок службы автомобильной дороги в связи с пропорциональным изменением остаточного ресурса. График зависимости срока службы автодороги от условий эксплуатации представлен на рисунке 5.

image005

Рисунок 5. График зависимости срока службы автомобильной дороги от условий эксплуатации.

Список литературы

  1. Руководство по эксплуатации. Система дорожного весового и габаритного контроля «СВК». Модификация: СВК-2РВС. [Текст]: АО «Весоизмерительная компания «ТЕНЗО-М»; Москва, 01.10.2021. – 46 с.
  2. Anna Brandt. Fachplanung Verkehr Verkehrsplanung Straße Schiene Straßenbahn [Electronic resource] / „Sektorale Planung I“– TU Berlin - ISR - SoSe 2007 – P. 43. – Electronic text data – Mode of access: http://www.stmi.bayern.de/bauen/strassenbau/aufgaben/08870/, free access (06.03.2023). – Title from screen.
  3. Постановление Правительства Российской Федерации от 4 мая 2021 года N 710 «Об утверждении Правил движения тяжеловесных и (или) крупногабаритных транспортных средств в зоне автоматического весового и габаритного контроля транспортных средств» [Электронный ресурс]: утв. Постановлением Правительства Российской Федерации от 04.05.2021 г. / Электронный фонд правовой и нормативно-технической документации. – Электрон. дан. – Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/603553490 / свободный (дата обращения: 25.04.23). – Загл. с экрана.
  4. ПНСТ 541–2021. Проектирование дорожных одежд. Проектирование дорожных одежд. Методика расчета коэффициентов приведения транспортных средств к расчетной осевой нагрузке [Электронный ресурс]: Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 апреля 2021 г. N 31-ПНСТ: дата введ. 05.01.21 г./ Электронный фонд правовой и нормативно-технической документации – Электрон. дан. – Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/1200179237/, свободный (дата обращения: 25.04.23). Загл. с экрана.
  5. СТО АВТОДОР 2.4–2013. Оценка остаточного ресурса нежестких дорожных конструкций автомобильных дорог Государственной компании «Российские автомобильные дороги» [Текст]. – АВТОДОР, 2013 – 48 с.
  6. Продление эксплуатационного ресурса покрытий автомобильных дорог и аэродромов [Текст]: учеб. пособ. / А.П. Виноградов [и др.]; Москва.: АО «Ирмаст-Холдинг» , 2001. – 170 с.
  7. Сенянский М.В., Гавриленков С.И. Метод оценки точности автоматических измерений весовых параметров автотранспортных средств при максимальных скоростях и осевых нагрузках. [Текст]: Приборы, 2021, С 44–54.
  8. Думенко В.А. Использование данных с АПВГК при проектировании дорожных одежд. [Текст]: РОСДОРНИИ – Москва, 2021 – 23 с.