Содержание к диссертации
Введение
Глава 1, Роль горизонтальной дорожной разметки в обеспечении безопасности движения. Цель и задачи исследования 11
1.1. Влияние горизонтальной дорожной разметки на безопасность дорожного движения 11
1.2. Восприятие водителем горизонтальной дорожной разметки 20
1.2.1. Основные понятия светотехнических свойств горизонтальной дорожной разметки 20
1.2.2, Механизм зрительного восприятия человека 26
1.2.3, Модели оценки водителями световозвращения горизонтальной дорожной разметки 31
1.2.4. Факторы, влияющие на восприятие горизонтальной дорожной разметки 34
1.3. Методы обеспечения и оценки световозвращения горизонтальной дорожной разметки 40
1.3.L Опыт использования различных материалов для обеспечения СВР ГДР 40
1.3.2. Методы и приборы для оценки световозвращения горизонтальной дорожной разметки 51
1.3.3, Анализ нормативных требований к светотехническим свойствам горизонтальной дорожной разметки 59
1.4. Цели и задачи исследования 63
Выводыпо 1 главе 64
Глава 2. Теоретическое обоснование методов повышения световозвращения горизонтальной дорожной разметки 66
2.1. Теоретическое моделирование роли световозвращения ГДР в реализации её визуализационных функций 66
2.2. Классификация световозвращающих элементов и материалов для горизонтальной дорожной разметки 71
2.3. Система требований к обеспечению эффективного световозвращения горизонтальной дорожной разметки 15
2.4, Теоретическое обоснование целесообразности подбора гранулометрического состава для повышения эффективности световозвращения горизонтальной дорожной разметки 78
2.5, Теоретическое обоснование использования шумовых полос для устройства на них горизонтальной дорожной разметки 91
2.6. Методика проведения натурных наблюдений и экспериментальных исследований 100
2.6,1. Цели и задачи натурных наблюдений и экспериментальных исследований 100
2.6.2-Выбор объектов исследования 101
2.6.2.3, Методика проведения натурных наблюдений иэкспериментальных исследований 103
2.6.2.3.1, Цели и задачи натурных наблюдений и экспериментальных исследований * 103
2.6.2.3.2, Метод обжига (пиролиз) 110
2.6.2.3.3, Табер -метод 114
2.6,23.4, Фотографометрический метод 116
Выводы по 2 главе 118
Глава 3. Экспериментальные исследования и натурные наблюдения засветовозвращением горизонтальной дорожной разметки 120
3.1. Лабораторные исследования изменения световозвращения в начальный период работы 120
3.2, Оценка влияния интенсивности движения и снегоуборки на световозвращение горизонтальной дорожной разметки 123
3.3, Влияние гранулометрического состава СМШ на СВР ГДР 132
3.4, Оценка эффекта СВР при устройстве ГДР на «шумовых полосах» 135
Выводы по 3 главе. 146
Глава 4 Практические рекомендации по оценке и повышению величины свстовозвращения горизонтальной дорожной разметки 147
4.1. Рекомендации по повышению эффективности СВР ГДР в местах повышенной аварийности 147
4.2. Подбор гранулометрического состава 149
4.3. Оценка величины света возвращения горизонтальной дорожной разметки фотографометрическим способом 151
4.4. Устройство разметки на «шумовых полосах» 153
4.5. Оценка экономической эффективности разработанных рекомендаций 157
Выводы по 4 главе , 170
Общие выводы 171
Библиографический список
- Основные понятия светотехнических свойств горизонтальной дорожной разметки
- Классификация световозвращающих элементов и материалов для горизонтальной дорожной разметки
- Оценка влияния интенсивности движения и снегоуборки на световозвращение горизонтальной дорожной разметки
- Оценка величины света возвращения горизонтальной дорожной разметки фотографометрическим способом
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Ситуация с аварийностью на дорогах России на протяжении последних десяти лет постоянно ухудшается, только за последние 5 лет (с 2000 по 2005 год) в 2,2 раза увеличилось количество ДТП, при этом ежегодно на дорогах Российской Федерации погибает более 30 000 человек в год. Число смертельных исходов в ДТП на 1 млн. авт-км. пробега ночью в 2,5 раза выше, чем днём. Ущерб от происшествий и их последствий в России в последние три года составляет 2,4-2,6 % от ВВП страны.
Безопасность дорожного движения, особенно б условиях ограниченной видимости, в большой степени зависит от наличия оптических ориентиров на дороге. Такими ориентирами служат технические средства организации дорожного движения, среди которых горизонтальная дорожная разметка (ГДР) занимает значительное место.
Практический опыт использования ГДР в России и за рубежом показывает, что использование разметки проезжей части снижает аварийность, в зависимости от дорожных условий, на 5-30%. Однако, эффект восприятия разметки резко ухудшается в условиях выпадения дождевых осадков, так как водяная плёнка, создающаяся на поверхности СМШ, резко снижает эффект световозвращения.
В соответствии с нормативными документами и практикой эксплуатации функциональная долговечность горизонтальной дорожной разметки, выполненной краской, ограничивается шестью месяцами. Поэтому ежегодные затраты на обновление разметки только в г, Волгограде и Волгоградской области составляют около 50 млн. руб.
К настоящему времени исследованы и разработаны различные способы нанесения и удаления горизонтальной дорожной разметки с применением для этих целей различных материалов и технологий. Вместе с тем, ещё недостаточно работ, в которых исследуются способы оценки, прогнозирования и повышения эффективности световозвращения (СВР) горизонтальной до-
рожнои разметки, в том числе в условиях дождевых осадков и под воздействием снегоочистительной техники, во многом определяющей функциональную долговечность разметки.
О необходимости проведения исследований, направленных на повышение эффективности дорожной разметки указывается в федеральной целевой программе «Повышение безопасности дорожного движения в 2006-2012 годах».
Перечисленные обстоятельства указывают на актуальность темы диссертационной работы.
Цель работы состоит в разработке методов оценки, прогнозирования и повышения эффективности световозвращения горизонтальной дорожной разметки.
Для достижения указанной цели в работе были поставлены и решены следующие задачи:
Разработка модели реализации световозвращающих и визуализа-ционных функций горизонтальной дорожной разметки с целью выявления и оценки факторов, влияющих на эффективность световозвращения горизонтальной дорожной разметки;
Разработка теоретической модели повышения эффективности световозвращения горизонтальной дорожной разметки за счёт нанесения её на специальную профилированную поверхность укреплённой обочины автомобильных дорог и подбора гранулометрического состава стеклянных микрошариков (СМШ), наносимых на поверхность горизонтальной дорожной разметки;
Проведение лабораторных и натурных наблюдений за характером изменения величины световозвращения ГДР с использованием стандартных и специально разработанных методов оценки величины световозвращения в различных условиях с целью установления закономерностей, позволяющих прогнозировать изменение величины световозвращения в процессе эксплуатации автомобильной дороги»
Экспериментальная проверка предложенной теоретической модели повышения эффективности световозвращения горизонтальной дорожной разметки, нанесённой на специально профилированную поверхность укреплённой обочины автомобильной дороги»
Разработка практических рекомендаций по повышению световозвращения горизонтальной дорожной разметки на автомобильных дорогах и оценка их экономического эффекта.
Объектом исследования является горизонтальная дорожная разметка, выполненная краской с применением световозвращающих стеклянных микрошариков.
Научная новизна диссертационной работы:
Разработана модель реализации световозвращающих и визуали-зационных функций ГДР;
На основе принципов геометрической оптики разработана модель повышения эффективности световозвращения горизонтальной дорожной разметки за счёт нанесения её на специально профилированную поверхность в виде «шумовой полосы»;
Разработан фотографометрический метод косвенной оценки величины световозвращения горизонтальной дорожной разметки;
Установлены закономерности изменения величины СВР в процессе её эксплуатации на основе натурных наблюдений
Достоверность научных положений, теоретических моделей, предложенных в работе, подтверждается результатами натурных наблюдений, объём которых обоснован методами математической статистики.
Апробация результатов исследования. Основные положения и выводы диссертационного исследования были представлены на всероссийской научно-технической конференции «Новые технологии, конструкции и материалы в строительстве, реконструкции и ремонте автомобильных дорог» (Краснодар, 2002); VIII региональной научно-практической конференции молодых исследователей Волгоградской области; 83-ей международной на-
учно-практической конференции Transportation Research Board (Вашингтон, США, 2004)-
На защиту выносится
Модель реализации световозвращающих и визуализационных функций горизонтальной дорожной разметки.
Теоретические положения модели повышения эффективности световозвращення горизонтальной дорожной разметки нанесённой на профилированную поверхность укреплённой обочины, базирующейся на принципах геометрической оптики.
Фотографометрический метод косвенного определения величины световозвращення ГДР.
Закономерности изменения величины световозвращення ГДР в процессе её эксплуатации под воздействием погодно-климатических факторов, интенсивности движения и объёма работ по снегоочистке.
Практические рекомендации по повышению эффективности световозвращення ГДР за счёт её нанесения «шумовые полосы» и путём подбора гранулометрического состава СМШ
Результаты научных исследований внедрены: департаментом автомобильных дорог штата Мичиган (MDOT, USA) при реконструкции участков автомобильных дорог I технической категории 1-75 и US-127.
Публикации по теме. Основные положения диссертации опубликованы в шести печатных работах.
Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, основных выводов и приложения. Текст диссертации изложен на 196 страницах машинописного текста, включающего 96 рисунков, 40 таблиц. Список используемой литературы включает 183 наименования, в том числе 106 на иностранных языках.
В первой главе анализируется опыт применения дорожной разметки для повышения безопасности дорожного движения в России и за рубежом. Проводится анализ изобретений, направленных на повышение видимости СВР ГДР. Описываются основные принципы восприятия СВР ГДР водителем на основании его физиологических особенностей и возраста. Рассматриваются нормативные требования к характеристикам дорожной разметки. Рассматриваются различные аспекты восприятия дорожной разметки водителями, а также описываются методы и приборы оценки её светотехнических характеристик. Приводится статистика дорожно-транспортных происшествий в России и за рубежом, в местах устройства дорожной разметки проезжей части, с учётом видимости дорожной разметки, а также при влиянии погодно-климатических факторов. Формулируется цель и задачи исследования.
Во второй главе описывается механизм зрительного восприятия водителем ГДР, предлагается модель реализации световозвращающих и визуализа-ционных функций дорожной разметки. Приводится функциональная классификация материалов для придания СВР свойств ГДР и факторов, влияющих на СВР, описываются теоретические особенности работы оптических элементов СВР ГДР, а также описываются методики натурных и экспериментальных исследований СВР ГДР.
В третьей главе описываются результаты натурных и экспериментальных исследований по: влиянию условий эксплуатации на величину световоз-вращения дорожной разметки, влиянию гранулометрического состава СМШ на яркость и СВР ГДР. Оценивается влияние конфигурации подстилающей поверхности проезжей части на величину световозврашения.
В четвертой главе приводятся практические рекомендации по подбору гранулометрического состава стеклянных микрошариков (СМШ), по конфигурации и размещению профилированной поверхности («шумовых полос») и горизонтальной дорожной разметки. А также приводится расчёт экономического эффекта от внедрения предложенных рекомендаций.
Настоящая диссертационная работа выполнена в Волгоградском государственном архитектурно-строительном университете под руководством доцента, к.т.н. ММ. Девятова и в университете штата Мичиган (MSU, USA) при тесном сотрудничестве с профессорско-преподавательским составом университета и при технической поддержке Департамента Автомобильных Дорог Штата Мичиган (MDOT, USA), Федеральной Администрации Автомобильных Дорог США (NHWA, USA) и Центра композитных материалов и конструкций Университета штата Мичиган (MSU, USA). Автор выражает благодарность Томасу Льюису Малеку (профессор университета штата Мичиган), Майклу Ричу (руководитель Центра композитных материалов и конструкций Университета штата Мичиган), Джиле Морена (руководитель проектов Департамента Автомобильных Дорог Штата Мичиган) и Дэвиду Морена (начальник отдела безопасности дорожного движения Федеральной Администрации Автомобильных Дорог США) за оказанную помощь в написании настоящей диссертации.
Основные понятия светотехнических свойств горизонтальной дорожной разметки
Цвет - ощущение, вызываемое в органе зрения человека воздействием световой волны в соответствии со спектральным составом отраженного или испускаемого излучения.
Для описания цветовых параметров коэффициентов отражения, поглощения и пропускания в 1931 году была создана система измерений. Все оттенки цветов было предложено оценивать двумя условными координатами -х и у, каждая из которых может меняться от 0 до 1. Таким образом, все существующие в природе цвета (с учетом цветовой чувствительности человеческого глаза) вписались в причудливую геометрическую фигуру, получившую название локуса (рис. 1-2.1 1,1.2.1.2).
Яркость - величина, характеризующая свечение источника света в данном направлении. Яркостью (L) участка излучающей поверхности (AS) в данном направлении называется отношение силы излучения (I) площадки в рассматриваемом направлении (q ) к площади проекции на плоскость, перпендикулярную к этому направлению: где ч - угол между рассматриваемым направлением излучения площадки (AS) в сторону наблюдателя и её нормалью.
Таким образом, яркость дорожной разметки - это величина света, поступающая от дорожной разметки к наблюдателю (водителю). При этом следует иметь ввиду, что существует понятие абсолютного светового порога (Ln), который описывает минимальную яркость светового пятна, обнаруживаемую при отсутствии светового фона в условиях полной световой адаптации. Для глаза в условиях полной темповой адаптации Ln - 10" кд/м .
Водитель воспринимает разметку в отражённом свете, который в зависимости от её состояния и направления воздействия света может иметь зеркальное отражение, диффузионное рассевание и световозвращение (рис. 1.2.1.5) отражение, б) диффузионное рассевание, в) световозвращение
Световозвращение - оптический эффект, при котором происходит возвращение части света от освещенного предмета к источнику. В рассматриваемом нами вопросе СВР ГДР - это оптический эффект, возникающий в результате возвращения света фар автомобиля от ГДР благодаря присутствию в ней СВР материалов или СВЭ. Процесс СВР зависит от уровня возвышения СВЭ над поверхностью проезжей части, угла падения света фар автомобиля на поверхность разметки (высота расположения фар автомобиля над проезжей частью), величины преломления света СМШ, угла СВР (высоты расположения глаз водителя над проезжей частью)» US \ Рис. 12.1.5. Схема определения СВР.
В физическом смысле световозвращение - это отношение яркости поверхности световозвращающей площадки, освещенной источником света под углом а, расположенной перпендикулярно к падающему потоку света, при наблюдении под углом (ip), к её освещённости (рис 12.15). R =Л = і = rl f (кд/(лк-м2); (1.2.1.5) Е E-AS-cosp AS-cosa-cosp
Контрастность - это показатель отношения разности яркости дорожной разметки (или её световозвращения) к яркости (или световозвращению) фона (поверхности проезжей части), поэтому уровень восприятия водителем ГДР зависит от того, на какой фон она наносится.
В физиологической оптике отношение разности яркостей объекта и фона к яркости фона называют контрастностью объекта с фоном или просто контрастом, а минимальная, еще воспринимаемая, контрастность - пороговой контрастностью. Контрастность / определяют по формуле: к = =1 ± (1,2-1-6) 1Ф 1Ф где L - яркость объекта. Ьф- яркость фона;
Так как восприятие разметки водителем происходит в дневных и ночных условиях, то применительно к нашим условиям предлагается использовать понятия дневной (Кдн) и ночной (Кн) контрастности разметки, которые предлагается определять по соответствующим зависимостям.
Применительно к дорожной разметке дневная контрастность Кд11ш определяется: К. = Lvm" Lmfp- (1.2.1.7) где Lpa3M- яркость разметки; Lnoxp - яркость дорожного покрытия(фона),. Применительно к ночным условиям ночная контрастность определяется разницей в световозвращении покрытия Яі.покр и разметки RLP M Р — /? А - - {1.2Л Л)
Пороговое значение - это значение, которое находится на границе восприятия человеком. При этом, минимальное пороговое значение, это то, ниже которого органы зрения не воспринимают информацию, которую должна предоставлять дорожная разметка.
Максимальное пороговое значение - это то, которое может быть теоретически достигнуто без отрицательного (ослепляющего) воздействия на органы зрения человека.
Пороговое значение дневной контрастности обозначим Кпор.дн- Значение K fa зависит от углового размера объекта у, яркости фона и времени наблюдения. Показатель Lnop называется пороговой разностью яркостей. Отчётливая видимость любого объекта, в том числе и разметки, обеспечивается при соотношении Kfr/Кпорм. = 0,75 [74].
Классификация световозвращающих элементов и материалов для горизонтальной дорожной разметки
Анализ методов обеспечения световозвращения горизонтальной дорожной разметки (КЗ), а также теоретическое моделирование роли СВР ГДР в реализации её визуализационных функций создают предпосылки к систематизации и обобщению имеющегося, достаточно богатого опыта [92, 93, 94-96, 98-101, 109, 111, 117-123] по обеспечению визуального ориентирования в тёмное время суток.
Воспользуемся для этого методами системного анализа [1, 4] и представим модель последовательного формирования многообразных форм ГДР с различными видами визуализационного эффекта, сопровождаемого в определённых случаях дополнительным шумовым или вибрационным эффектом при использовании специальных профилированных поверхностей ГДР.
В первую очередь формируется подоснова для нанесения СВЭ. Она может наноситься как ручным, так и механизированным способом. При этом в качестве материала могут использоваться, как краски и пластики различного состава, так и специальные разметочные ленты или секции.
Кроме того, ГДР могут различающиеся между собой по форме поверхности: гладкие, с микронеровностями и с макронеровностями»
Наиболее распространённой формой является гладкая ГДР, которая изготовляется либо только из разметочного материала, либо с добавлением СВЭ, Причём, свето возвращающие и светосоздающие элементы занимают в системе и в технологии нанесения свой, завершающий уровень.
В соответствии с принципом связности в системе факторов влияющих на БДД определены направления прямых, обратных функциональных и других связей в общей системе связей (рис.2,2.1), которые в процессе настоящего исследования предстоит исследовать и разработать методы повышения СВР ГДР.
Приведённая схема позволяет наглядно продемонстрировать, что СВР ГДР имеет непосредственное влияние на водителя при помощи визуального воздействия, а также косвенное - при передаче вибрационного и шумового воздействия на автомобиль и через автомобиль на водителя.
Как отмечено в модели, устройство дорожной разметки на автомобильных дорогах чаще всего выполняется непосредственно в полевых условиях при нормальных погодных условиях. Реже, дорожную разметку производят в заводских условиях и потом наносят на проезжую часть. Приготовление разметочных материалов и нанесение их на проезжую часть дороги более дешёвый способ по сравнению с изготовлением в заводских условиях и последующим нанесением формованных лент. Изготовленные в цеху разметочные ленты, чаще всего наносятся на вновь устроенных дорожных покрытиях методом вдавливания на последней фазе укатки асфальтобетонных смесей или приклеиванием разметочных лент на клеевую основу.
Разработанная модель многообразного формирования ГДР с эффектом ночного визуального воздействия (рис. 2,2.1) позволяет определить, что наиболее широкое применение в самых разнообразных формах разметки и различных способах её нанесения находят СМШ. Так как величина световоз-вращения СМШ зависит от трёх основных определяющих параметров (коэффициента преломления, формы и размера СМШ), то классифицируем СМШ по этим признакам (рис. 2.2,2), С учётом выпускаемой фракционности СМШ предлагается классифицировать их по крупности на 5 групп (рис. 2.2.2).
По коэффициенту преломления СМШ не зависимо от их размера предлагается разделить на три класса; низший (Клр 1,5), средний (Кпр=1»5-1,8) и высший (Кпр 1,5) (используемый в основном для разметки на аэродромных покрытиях).
Кроме того, предлагается классифицировать СМШ, не зависимо от размеров по форме и степени обработки.
По форме обработки СМШ можно разделить на следующие: - овальные - коэффициент формы (округлости) которых меньше единицы, такие СМШ обладают пониженными светотехническими свойствами; - сферические - коэффициент округлости которых равен единице, такие СМШ наиболее предпочтительны при устройстве СВР ГДР. - бесформенные - такие СМШ не имеют ровных округлых краёв или имеют форму отличную от описанных выше, такие СМШ совсем не участвуют в СВР. (При этом под коэффициентом формы (округлости) понимают отношение радиусов, восстановленных в центре объекта и перпендикулярных друг к другу).
По степени обработки СМШ могут быть разделены на: - необработанные - это самые дешёвые СМШ, они обладают слёживанием и плохой сыпучестью; - претированные (обработанные противослёживающими составами) -удобны в применении, но данный вид обработки снижает не только смачиваемость СМШ водой, но и в целом приводит к уменьшению смачиваемости красками и, следовательно такие СМШ имеют низкое сцепление с разметочными материалами; - с силановой или двойной обработкой для увеличения адгезионных свойств или смачиваемости с краской. Данный вид СМШ помимо пониженной адгезии к воде обладает хорошей адгезией к краске. Это наиболее качественные СМШ в настоящее время.
Оценка влияния интенсивности движения и снегоуборки на световозвращение горизонтальной дорожной разметки
В соответствии с поставленными задачами по проведению натурных наблюдений и экспериментальных исследований (п, 2.4.1) определим методику наблюдений за величиной СВР ГДР в процессе её эксплуатации в реальных условиях.
В качестве инструментального обеспечения наблюдений за величиной СВР на основе выполненного анализа (п.1,3.2) был выбран ретрорефлекто-метр LTL 2000 с соответствующими характеристиками» представленными в приложении 1.
В целях обеспечения достаточной достоверности величины СВР на конкретных участках наблюдений была обоснована длина таких участков и количество замеров на них.
Линия разметки должна хорошо просматриваться на расстоянии видимости, которое в соответствии со СНИП 2.05.02-85[66], колеблется в пределах от 45 до 300 м в зависимости от расчётной скорости.
В соответствии с этим, а также в целях унификации представляется целесообразным установить длину мерных участков согласно таблицы 2,6,3,1,1.
Для обоснований количества замеров величины СВР на мерных участках проводились замеры через 1,3, 5 метров соответственно на 50 и 100 метровых участках. Обработка данных измерений проводилась в соответствии с методами математической статистики [15, 24, 35] по форме, образец которой представлен в табл. 2,63Л 2.
Анализ обработанных данных позволил установить, что статистический ряд полученных измерений подчиняется закону нормального распределения (2.6.3.1.1), а показатель отклонения от нормального распределения по критерию Колмогорова находились в интервале (0,35 - 0,539),
Основываясь на том, что современные статистические нормативы, используемые для проведения экспериментов, регламентируют использовать минимальный размер выборки в 20 измерений [15, 83], а также на том, что полученные автором результаты также подтверждают эти рекомендации, предлагается использовать методику проведения измерения величины СВР на автомобильных дорогах.
Таким образом, установлено, что для получения достоверных данных с 95% надёжностью количество измерений на мерных, участках следует принимать потабл, 2.6-3,1.5.
Все измерения, полученные в местах осуществления контроля, должны быть сделаны в направлении движения транспорта, за исключением средней разделительной линии разметки дорог с противоположным направлением движения, где требуемое число измерений должно быть сделано в каждом направлении движения транспорта. При проведении измерений должны обследоваться одиночная и двойная линии горизонтальной дорожной размет 108 ки. К обоим типам линий разметки применяются требования световозвраще-ния, предъявляемые к горизонтальным дорожным разметкам.
При этом, в зависимости от типа разметки с учётом выполненных выше расчётов предлагаются следующие схемы размещения замеров величины СВР.
1. При длине участка обследования до 300 м, (см, рис, 2.6.3Л.2.) -для измерения произвольно выбирается 100 метровый участок, на котором каждые 5 метров (должно быть сделано не менее 20 измерений).
2. При длине участка обследования 300 м. - 10км (см. рис. 2.4,3.1.2-) на каждый километр обследуемого участка требуется выбрать два контрольных участка по 100 метров. 100 метровые участки должны быть выбраны произвольно, но, таким образом, чтоб не перекрывали друг друга. На участках протяжённостью более 1 км необходимо выбирать контрольные участки в начале, в середине и в конце обследуемого участка- На каждом из контрольных участков измерения должны производиться через каждые 5 метров вдоль линии разметки, таким образом, чтоб на контрольном участке получалось не менее 20 измерений.
3. При длине участка обследования более 10 км (см. рис. 2,63.1,3,) обследуемый участок разбивается на 5 км участки, на которых располагают в начале, в середине и в конце обследуемого участка контрольные участки, протяжённостью 100м. На каждом из контрольных участков измерения долж 109 ны производиться через каждые 5 метров вдоль линии разметки, таким образом, чтоб на контрольном участке получалось не менее 20 измерений.
Для проведения обследования прерывистых линий ГДР используются описанные выше схемы, но расстояния между измерениями уменьшаются с 5 до 1м.
При обследовании указателей направлений, символов и полос пешеходных переходов обследование проводится на каждом элементе с выделением 6 точек на его поверхности (за основной показатель принимается среднее значение СВР).
Для участков, на которых производится три или шесть измерений, должны быть посчитаны средние значения и коэффициент вариации. Основываясь на вычисленных значениях, определяется пригодность горизонтальной дорожной разметки для эксплуатации.
Коэффициент вариации позволяет определить необходимость повторного нанесения дорожной разметки. Так высокий коэффициент вариации ( 30%) говорит о высокой неравномерности световозвращения на протяжении обследуемого участка, что может повлиять на видимость дорожной разметки водителем в плохих дорожно-климатических условиях.
Решение о принятии в эксплуатацию всего обследуемого участка основывается на проведении измерений на контрольных участках, если 20% измерений на любом контрольном участке ниже нормируемого значения, то с 95% вероятностью, любой другой контрольный участок будет иметь такое же отклонение от нормируемого значения.
Как было теоретически обосновано (п.2.4. и 2.5) величина СВР в процессе эксплуатации зависит от количества СМШ, находящихся на поверхности ГДР и в её составе.
Для оценки количества СМШ, которое после нанесения на разметку оказываются в её составе было предложено использовать метод обжига (пиролиза).
Для его обоснования были проведены предварительные экспериментальные лабораторные исследования, в процессе которых были изготовлены специальные металлические пластины размером 15х30 см, каждая из которых предварительно взвешивалась с точностью до 0,01г.
Для непосредственного наблюдения за количеством СМШ в ГДР в реальных условиях, на экспериментальных участках до нанесения ГДР устанавливаются и закрепляются специально изготовленные металлические пластины (размером 15x30см) на планируемой линии разметки (рис 2,6.3.2.1). После чего на них наносится водоэмульсионная дорожная краска толщиной 0,5 мм и шириной 10см, а поверх краски наносятся СМШ.
Оценка величины света возвращения горизонтальной дорожной разметки фотографометрическим способом
В зимний период времени происходит резкое снижение показателей СВР обоих видов разметки до уровня 30-60 мкд/(лк»м ). При этом разметка на «шумовой полосе» работает на 30-50% хуже, чем разметка стандартного вида, что связано с заполнением выемок «шумовых полос» снегом и льдом (табл. 3.4.1 и 3.4.3).
В весенний период времени происходит повторный набор СВР для стандартной разметки в меньшей степени, а для ГДР на «шумовой полосе» в большей. При этом обе линии разметки обладают высокими показателями среднего квадратичного отклонения, что для линии стандартного вида связано с нарушением сплошности разметки, разрушением структуры разметки и появлением участков с показателями СВР ниже нормативного (рис 3.4.9. а и б), а для разметки на «шумовой полосе» с остающейся в выемках пылью и грязью.
После сезона зимнего содержания линия СВР ГДР на «шумовой полосе» полностью восстанавливает нормативные показатели, тем самым сохраняя более 70 % от эксплуатационного уровня СВР (табл 3,4.3). Стандартная линия разметки, в свою очередь, после 11 месяцев эксплуатации, сохраняет чуть больше 45% от эксплуатационного уровня СВР. В абсолютных показателях разметка на «шумовой полосе» при сухих погодных условиях в 2-3 раза лучше видима (в абсолютных единицах - на 80-200 мкд/(лк м ) больше), чем разметка стандартного вида. При этом величина среднего квадратичного отклонения для стандартной линии разметки увеличивается, что говорит о по её неоднородности, в то время как однородное!!, линии на «шумовой полосе» повышается, что связано о самоочисткой техиожогинесетк выемок.
Таким о разом? СВР ГДР на кшумовой полосе ) меньше подвержена ашшшю водяной шіешш и даже при вышшй штшеишоста осадков в виде дождя сохраняет нормативные показателя Проезды но экспериментальным участкам наглядно продемонстрировали (рне ЗА? и 3,48), что при дожде разметка на «шумовой полосе» работает лучше стандартной. После периода вдиней эксплуатации оказалось, что ставдаргная СВР ГДР вра&ітжски m видна на проезжей часта, а разметку на «шумовой полосе» в 3,5-4 раза ярче, еждов&телшо - лучше воспринимался водителями (табл. 3.4,3)
Анализ сохранности разметки (табл. 3,4J - ЗДЗ) нерга 11 мое эксплуатации показывает, то наибольшим уровнем сохранности обладает левая краевая линия разметки жёлтого цвета на «шумовой полосе». Что, вероятно, связано не только с преимуществом расположение на «шумовой ЇЮДОЙФ НО и с тем,, ТІТО левая паюса проезжей части используется преимущественно лепсовмм транспортом» в то крт% как правая краевая люда СВР ГДР пре изиущественно подвергается воздействию колёс большегрузные даХОМОби Таким образом, можно утверждать, что срок службы стандартной СВР ГДР, выполненной из краски, составляет не более б мес. А нанесение СВР ГДР на ШП из тех же материалов позволяет увеличить срок службы, как минимум в 4 раза (до 2-х лет).
Выводы по главе 3.
1. Натурные наблюдения за изменением величины СВР ГДР в течении срока эксплуатации позволили выделить три характерных периода по характеру воздействия на величину СВР: весеннее - летнее - осенний; - зимний; весенний период после зимнего периода.
2. В соответствии с выделенными периодами воздействия, для обеспечения достоверного прогноза изменения СВР в процессе эксплуатации результаты наблюдений сформированы в характерные труппы в зависимости от вида обследуемой разметки и интегрального воздействия внешних факторов.
3. Обработка результатов натурных наблюдений позволила установить эмпирические зависимости изменения величины СВР и наличия СМШ на поверхности разметки под воздействием накопленной интенсивности и снегоуборки.
4. Установлены совместные графические и эмпирические зависимости изменения величины СВР и СМШ, позволяющие оценить величину СВР (нормативный показатель) по весовому количеству СМШ или по количеству СМШ на поверхности разметки, которые могут быть определены по предлагаемым фотографометрическому методу и методу пиролиза.
Настоящие рекомендации разработаны для обеспечения повышения эффективности СВР ГДР с учётом дорожно-эксплуатационных условий. СВР ГДР в ночное время и при различных погодных явлениях является основным источником визуальной информации, используемой водителем для ориентации в пространстве. Повышение видимости разметки наиболее актуально в местах с повышенной аварийностью, связанной с потерей ориентации водителями в условиях ограниченной видимости, К таким участкам могут быть отнесены (рис 4.1.1): - участки дорог I технической категории с частыми и интенсивными дождевыми и снеговыми осадками; - участки дорогі технической категории с узкой разделительной полосой; - участки дорог с горизонтальными кривыми малого радиуса (менее 1000м).
Такие участки определяются в процессе эксплуатации автомобильных дорог на основе статистического анализа аварийности.
При проведении научного исследования принципов работы оптических элементов в ГДР было выявлено несколько путей повышения эффективности работы СВР ГДР, которые можно разделить на три основных направления (рис 4 Л .2): - применение современных материалов для устройства СВР ГДР; - применение альтернативных способов нанесения СВР ГДР; - применение современного оборудования для контроля качества СВР ГДР,
Для повышения эффективности СВР ГДР и повышения сроков её службы необходимо применять долговечные разметочные материалы, которые являются подосновой для нанесения оптических элементов (СМШ). СМШ в свою очередь также должны обладать высоким качеством {иметь округлую форму и т.д.) и иметь хорошие оптические свойства (коэффициент преломления Кпр 1,5).
