Инновационные тросовые системы безопасности на российских дорогах11.06.2015  

асфальт, дорогаТросовые дорожные ограждения являются ярким примером эффективной удерживающей системы безопасности, используемой для предотвращения выезда автомобилей на встречную полосу и сохранения жизни всем участникам дорожного движения.
Особенностью ограждения является постепенное перенаправление автомобиля, который произвел наезд на тросовую систему, в которой используются предварительно натянутые тросы, подвешенные на свободно установленных в гильзы стойках, на свою полосу движения [1]. Удержание автомобиля тросовой системой характерно существенным гашением энергии удара, что сводит к минимуму повреждения автотранспортного средства и, как следствие, сохраняет жизни людей, находящихся в нем. Во время удара, кинетическая энергия автомобиля рассеивается, за счет потерь на трение в системе, при этом динамический прогиб и растяжение троса небольшие. В зависимости от конструкции тросовой системы динамический прогиб составляет от 1,4 до 2,8 м.
Осевые тросовые дорожные системы, которые устанавливаются на разделительной полосе, а часто и непосредственно по оси дороги, проектируются симметричными, таким образом, чтобы они имели два троса по одной стороне и два по другой – двухстороннего типа. Обычная удерживающая способность таких ограждений составляет свыше 300 КДж.
Сегодня эти дорожные ограждения становятся все более популярными на автодорогах России, где не только повышается количество автомобилей, но все ещё много мест с зауженной проезжей частью, где установить другие типы систем безопасности (барьерные или парапетные) просто невозможно. Тросовые системы за рубежом, в основном, устанавливаются по оси при отсутствии разделительной полосы с целью разделения потоков, в первую очередь, на дорогах 2+1 (Рисунок 1).
Отечественный опыт устройства ограждений на опасных участках на федеральных дорогах показывает, что применение тросовых систем дает значительный эффект. В настоящее время в эксплуатации на отечественных трассах находится более 7 инновационных опытных участков с установленными непосредственно по осевой линии дороги тросовыми ограждениями с общей длиной более 60 км, причем отступ сплошной осевой разметки составляет по 0,5 м по обе стороны от осевой линии. Такая установка вызывала первоначально множество сомнений, так как при наезде на ограждение автомобиль выезжает частично на встречную полосу [2, 3]. Однако, как показали расчеты и исследования, проведенные в МАДИ, вероятность смертельных исходов и тяжелых травм при таком наезде, даже при касании наезжающего автомобиля с движущимся транспортным средством по встречной полосе, весьма мала. Статистика также показывает, что при этих ДТП не возникает тяжелых последствий. Устройство тросового ограждения на осевой, как показывает опыт, дисциплинирует водителей, заставляя их снижать скорость при движении по левой полосе.

Рисунок 1 – устройство тросового осевого ограждения на дороге 2+1, Швеция

На рисунке 2 приведен вид тросового дорожного ограждения, установленного ООО «НПО «Медиана» на 31 км Дмитровского шоссе М/О.

Рисунок 2 – тросовое осевое дорожное ограждение (производитель ООО «НПО «Медиана», установленное на Дмитровском шоссе 31 — 49,5 км.
Ограждения тросового типа набирают все большую популярность в нашей стране. Это объясняется прежде всего тем, что сегодня этот тип дорожного ограждения имеет более низкие затраты на установку, обеспечивает более эффективную профилактику дорожно-транспортных происшествий (далее ДТП) за счет предотвращения лобовых аварий (самых серьезных по последствиям), они монтируются легко и могут быть отремонтированы достаточно быстро.
Для оценки эффективности и оценки широкого диапазона параметров, которые влияют на тросовые дорожные ограждения, ООО «НПО «Медиана» совместно с МАДИ проводит научно-исследовательские работы по компьютерным симуляционным расчетам, с использованием программного комплекса нелинейного конечно-элементного моделирования [4]. В этих расчетах варьируются такие параметры, как угол удара и скорость транспортного средства, шаг стоек, расположение тросов, а также учитывается конструкция троса. Так в МАДИ при тестном сотрудничестве с ООО «НПО «Медиана» проводились исследования и эксперименты по внедрению отечественных тросов ОАО «Северсталь-метиз». Как вывод, конструкция изделия оптимизируется, сама конструкция становиться оптимальной для всех участников дорожного движения. Моделирование на виртуальной модели позволило рассчитать траекторию движения автотранспорта при соприкосновении с таким ограждением. так же были сделаны испытания и (полномасштабные краш-тесты) на Автополигоне НАМИ, при этом уникальностью таких испытаний стало применение участка для испытаний – 185 м, за место стандартных 80 м, проводившимися ранее при краш-тестах таких тросовых ограждений, что дает возможность проследить весь путь движения по дороге автомобиля в процессе наезда.
Важным моментом обеспечения долговечности и надежности тросовой системы является качество производства. Чтобы повысить качество при изготовлении элементов тросового дорожного ограждения на производстве ООО «НПО «Медиана» используются автоматические роботизированные системы, сохраняющие качество изделия на неизменно высоком уровне.
Результаты мониторинга эксплуатируемых участков тросовых дорожных ограждений, длящиеся уже достаточное время, и анализ, проведенный МАДИ совместно с НИЦ БДД МВД России, а также с предприятиями – производителями тросовых ограждений, показали их эффективность в обеспечении безопасности на дорогах. По участкам ограждений, установленных на федеральных трассах, проводится обмен информацией и анализ совместно Заказчиком — ФКУ «Центравтомагистраль». Ниже приводятся некоторые данные этого анализа.
Наиболее информативные данные имеются по участкам дороги А-104 «Москва-Дмитров-Дубна», где центральная тросовая система (производство и монтаж ООО «НПО Медиана») установлена в декабре 2013г. на участке автодороги А-104 с 31 по 37 км.
Анализ результативности установки центрального тросового ограждения на этих участках (дорога А-104) дан на диаграмме рисунок 3. Отметим, что общее количество ДТП с наездом на тросовое ограждение без пострадавших и серьезных повреждений, а также без выезда на встречную полосу по состоянию на 1 октября 2014 года составило 20, для сравнения в 2013 году показатель ДТП с выездом на встречную полосу составил 47.

Рисунок 3 — Распределение количества основных показателей аварийности (ДТП с серьезными последствиями) на участке с 31 по 37 км автодороги А-104 «Москва-Дмитров-Дубна» в период 2012-2014 гг. по причине выезда транспортных средств на полосу, предназначенную для встречного движения (2014 г. – наезд на тросовое ограждение).

В ноябре 2014г произведена установка медианного тросового ограждения на этой же дороге на участке с 37 по 49,5 км. До настоящего времени с момента установки, ДТП с серьезными последствиями не зафиксированы.
На участках дороги М-8 «Холмогоры» установлено тросовое центральное ограждение: с 208,45 по 210,65 км, производитель ООО «Точинвест- Установка» (ноябрь 2014г), и с 213,47 по 230 км, производитель ООО «НПО «Медиана» (установка декабрь 2013г).
Общие показатели аварийности по ДТП с выездом на встречную полосу до установки тросового ограждения и с наездом на ограждение после установки даны на диаграмме — рисунок 4.

Рисунок 4 — Распределение количества основных показателей аварийности на участке с 214 по 229 км автодороги М-8 «Холмогоры» в период 2012-2014 гг. по причине выезда транспортных средств на полосу, предназначенную для встречного движения (в 2014 – наезда на тросовое ограждение)

Необходимо отметить к вышесказанному, что количество «неучетных» (без пострадавших в них людей) ДТП, связанных с наездом на тросовое ограждение, составило 81 ДТП в 2014 году, при этом с выездом на встречную полосу (пересечение ограждения) — всего 3 за 9 месяцев 2014г.
В результате рассмотрения приведенных данных по ДТП, а также известных данных многочисленных зарубежных исследований следует считать:
1. Тросовые дорожные ограждения существенно снижают показатели аварийности на дорогах с интенсивным встречным движением.
2. Вероятность тяжелых травм и смертельных случаев, как и всякая вероятность отказов, теоретически не может быть нулевой, но она может быть приближена к нулевой при использовании правильно спроектированных, установленных ограждений, а также при надлежащем их содержании (своевременном проведении ремонтных работ и контроля в эксплуатации).
3. Устройство ограждений большей удерживающей способности (более У-4) принципиально возможно, но при этом считается экономически целесообразным при количестве большегрузных автомобилей в потоке свыше 10%.
Благодарности.
Авторы благодарят сотрудников МАДИ (Карпова И.А., Сергееву А.В.), НИЦ БДД МВД России (Сторожева С.А), ООО «НПО «Медиана» (Болдыреву М.Е.) за подготовку и обсуждение материалов статьи.

Литература.
1. И.В. Демьянушко, И.А. Карпов, А.Г. Общев. Устройство тросовых ограждений.//Автомобильные дороги, №3,- 2013, С. 48-52.
2. И.В. Демьянушко, И.А. Карпов. Тросовым дорожным ограждениям дается путевка в жизнь.// Дорожная держава, № 54, С. 42-45.
3. Демьянушко И.В., Карпов И.А., Сторожев С.А. Устройство тросовых дорожных ограждений. Что нужно знать. // Дороги. Инновации в строительстве — октябрь 2013, С.96-101
4. ОДМ 218.6.004-2011 «Рекомендации по расчётному анализу тросовых дорожных ограждений безопасности на основе расчётно-теоретических и экспериментальных исследований с использованием методов компьютерного моделирования» ФДА (РОСАВТОДОР), 2014, разраб. МАДИ.

Автор статьи компания Претор менеджмент

Дорожное строительство и ремонт дорог от профессионалов.

Оставить комментарий




О строительном портале

Строительная индустрия - одна из самых востребованных на сегодняшний день. Наш портал создан, чтобы рассказать вам о всех ее тонкостях, собрав здесь массу полезной информации по ремонту и строительству. Пусть этот сайт станет для вас гидом в мире стройматериалов и технологий. Вы найдете ответы на все вопросы, которые могут возникать на любом этапе строительства: от возведения фундамента до чистовой отделки помещений. Советы опытных специалистов будут отличным помощником в деле, позволят вам сэкономить средства, время и силы.