Введение к работе
Актуальность темы. В Республике Коми лесопромышленный комплекс традиционно занимает одно из приоритетных мест в производстве валового регионального продукта. Обеспечение развития лесопромышленного комплекса Республики Коми неразрывно связано со стабильным обеспечением производств круглыми лесоматериалами необходимого качества и в требуемых объёмах. В связи с улучшением макроэкономической ситуации в России и на внешних рынках возросла потребность в продукции лесопромышленного комплекса, что привело к увеличению объёма лесозаготовок. На рассмотрении находятся проекты строительства и реконструкции перерабатывающих мощностей, позволяющие увеличить освоение расчётной лесосеки до 15-16 млн. м3 в год.
Для поддержания расчётной лесосеки на уровне 15,6 млн. м3 необходимо строительство 4430 км лесных дорог постоянного действия, выполняющих функции лесных магистралей и грузосборочных дорог. Кроме того, реконструкции подлежат 789 км автодорог общего пользования, необходимых для организации вывозки леса.
Ежегодный прирост сети дорог общего пользования с твердым покрытием за счет нового строительства и реконструкции составляет 0,5...0,8 %, а за пятилетний срок - около 3 % от общей протяженности этих дорог. С учетом перевода в сеть общего пользования лесных дорог этот прирост составит около 3 % в год для всех дорог. Следовательно, более 97 % всех автомобильных перевозок осуществляется и будет осуществляться по старым дорогам, от состояния которых в первую очередь зависит эффективность работы автомобильного транспорта.
Анализ результатов диагностики лесных автомобильных дорог и дорог общего пользования республиканского значения показал, что несвоевременное выполнение ремонтных работ привело к тому, что более половины сети республиканских лесных автомобильных дорог (59%) нуждается в том или ином виде ремонта дорожных одежд.
При таких обстоятельствах проблема повышения транспортно-эксплуатационных качеств лесных автомобильных дорог, безопасности движения и профилактики дорожно-транспортных происшествий является чрезвычайно актуальной для лесного комплекса России и особенно условий Республики Коми в связи со значительным увеличением парка лесовозного автомобильного подвижного состава и перспективы вывозки лесоматериалов по дорогам общего пользования.
Цель работы. Совершенствование транспортно-эксплуатационных показателей лесных автомобильных дорог на основе комплексной оцен-
ки дорожных условий и управления качеством дорожных покрытий в условиях ограниченных ресурсов и экологической безопасности на примере Республики Коми.
Объект и предметы исследований. Объектом исследований являются лесные автомобильные дороги Республики Коми. Предметами исследований являются экономические, экологические и эргономические показатели лесовозного автомобильного транспорта и соответствующие им математические модели, алгоритмы и компьютерные программы.
Методы исследований. Теоретические исследования выполнены с использованием методов математического моделирования, теории вероятностей. При проведении полевых и производственных исследований использовались методы теории планирования эксперимента и фотохро-нометражных наблюдений. Результаты экспериментов обрабатывались методами математической статистики с применением стандартных ЭВМ-программ.
Научная новизна работы.
Теоретическое обоснование методики оценки качественного состояния автомобильных дорог, отличающейся развитием показателей транспортно-эксплуатационных качеств применительно к лесным автомобильным дорогам.
Методика комплексной оценки и сравнения показателей качества дорог, отличающаяся их учётом при планировании дорожно-ремонтных работ.
Регрессионная зависимость скорости движения от дорожных условий, отличающаяся учётом этих условий применительно к лесной дороге в виде коэффициентов корреляции.
Методика определения рациональных скоростных режимов лесовозных автопоездов, отличающаяся уточнением удельного сопротивления качению для лесных дорог Республики Коми.
Практическая значимость диссертационной работы состоит в повышении требований к транспортно-эксплуатационным показателям лесных автомобильных дорог Республики Коми путём обоснования качественного состояния дорог и установлении зависимости комплексного влияния дорожных условий и технических характеристик автотранспорта на его провозную возможность и себестоимость перевозок.
Основные научные положения, выносимые на защиту:
1. Методика оценки качественного состояния автомобильных дорог, применение которой позволяет повысить эксплуатационно-технический уровень лесных автомобильных дорог Республики Коми.
Алгоритм комплексной оценки и сравнения показателей качества дорог, позволяющий инспектировать качество выполнения ремонтных работ.
Регрессионная зависимость скорости движения лесовозных автопоездов от дорожных условий, позволяющая выявить места повышенной опасности и разработать мероприятия по обеспечению экономичности и безопасности дорожного движения.
Алгоритм определения рациональных скоростных режимов лесовозных автопоездов, позволяющий планировать работу лесозаготовительных предприятий на вывозке лесоматериалов.
Достоверность результатов и основных выводов, сформулированных в диссертации, подтверждена использованием в разработках обоснованных методов, сходимостью и апробацией полученных результатов.
Достоверность и полнота результатов обеспечиваются и подтверждаются проведенными экспериментами, их практической реализацией на реальных объектах и внедрением разработанных средств оценки транспортно-эксплуатационных качеств в производство и учебный процесс, что подтверждено соответствующими актами.
Личное участие автора в получении результатов. Лично автором проведены исследования по комплексной оценке транспортно-эксплуатационного состояния лесной автомобильной дороги Сыктывкар - Троицко-Печорск, уточнены требования к параметрам шероховатости и сцепным качествам дорожных покрытий; регрессионная зависимость скорости движения от дорожных условий; разработан алгоритм определения рациональных скоростей движения лесовозных автопоездов в конкретных условиях; получены значения удельного сопротивления качению для лесной автомобильной дороги с асфальтобетонным покрытием.
Апробация работы. Основные научные положения и результаты исследований докладывались и обсуждались на:
международных молодежных научных конференциях: «Севергео-экотех» (г. Ухта, 2008-2010); «Актуальные проблемы развития лесного комплекса» (г. Вологда, 2009); «Ресурсосберегающие и экологически перспективные технологии и машины лесного комплекса будущего» (г. Воронеж, 2009);
всероссийской научно-практической конференции «Водные и лесные ресурсы России: проблемы и перспективы использования, социальная значимость» (г. Пенза, 2009).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано семь научных статей (1,51 п.л.), авторский вклад - 78%, в том числе две работы в изданиях, рекомендованных ВАК РФ (0,5), авторский вклад - 100%, получено три свидетельства о государственной регистрации программ для ЭВМ в Федеральной службе по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам (2,19), авторский вклад - 32%.
Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, основных выводов и рекомендаций, списка литературы из 168 наименований. Материалы диссертации изложены на 215 страницах машинописного текста, в том числе 154 страниц основного текста, содержат 32 таблицы, 22 рисунка и 4 приложения.