Оценка возникновения скользкости на дорожном покрытии мостового перехода
|
Введение 4
1. Метеорологическое обеспечение безопасности на автомобильных
дорогах 6
1.1 Автодороги, как неотъемлемая часть инфраструктуры 6
1.2 Метеорологическое обеспечение автодорог 8
1.3 Средства измерения метеорологических параметров 13
2. Регион исследования. Его особенности и характеристики 23
2.1 Регион исследования 23
2.2 Климатические характеристики и географическое описание региона
25
2.2.1 Описание района установки первой станции 26
2.2.2 Описание района установки третьей станции 27
3. Прогнозирование зимней скользкости автомобильных дорог 30
3.1 Зимняя скользкость и условия ее образования 31
3.2 Методы прогнозирования образования гололеда на дорожном
покрытии 35
3.3 Выявление погодных условий, соответствующих выработке
предупреждений дорожными станциями 37
3.4 Анализ погодных условий, соответствующих выработке
предупреждений 41
3.4.1 Первая станция 41
3.4.2 Вторая станция 48
3.4.3 Третья станция 50
3.5 Влияние метеопараметров на коэффициент сцепления 51
4. Влияние климатических характеристик на обледенение дорожного полотна 61
Заключение 70
Список используемых источников 72
1. Метеорологическое обеспечение безопасности на автомобильных
дорогах 6
1.1 Автодороги, как неотъемлемая часть инфраструктуры 6
1.2 Метеорологическое обеспечение автодорог 8
1.3 Средства измерения метеорологических параметров 13
2. Регион исследования. Его особенности и характеристики 23
2.1 Регион исследования 23
2.2 Климатические характеристики и географическое описание региона
25
2.2.1 Описание района установки первой станции 26
2.2.2 Описание района установки третьей станции 27
3. Прогнозирование зимней скользкости автомобильных дорог 30
3.1 Зимняя скользкость и условия ее образования 31
3.2 Методы прогнозирования образования гололеда на дорожном
покрытии 35
3.3 Выявление погодных условий, соответствующих выработке
предупреждений дорожными станциями 37
3.4 Анализ погодных условий, соответствующих выработке
предупреждений 41
3.4.1 Первая станция 41
3.4.2 Вторая станция 48
3.4.3 Третья станция 50
3.5 Влияние метеопараметров на коэффициент сцепления 51
4. Влияние климатических характеристик на обледенение дорожного полотна 61
Заключение 70
Список используемых источников 72
В современном мире безопасность на автомобильных дорогах является одной из наиболее актуальных и важных проблем. С каждым годом количество аварий на дорогах увеличивается, что требует постоянного внимания и разработки эффективных мер по предотвращению происшествий. Зимнее содержание автомобильных дорог является важным аспектом обеспечения безопасности и комфорта движения транспортных средств в холодный период, а также имеет свои особенности в различных климатических условиях. В регионах с суровыми зимами и большим количеством снегопадов требуется более интенсивное и частое проведение мероприятий по очистке дорог и обработке покрытия реагентами. В более теплых регионах, где гололедица является основной проблемой, акцент делается на применение реагентов и специальных методов борьбы с гололедицей.
На образование зимней скользкости на дорожном покрытии влияют следующие факторы:
• метеорологические (атмосферные): температура и влажность воздуха; осадки, их вид, количество и интенсивность выпадения;
• геофизические и ландшафтные (окружение по маршруту дороги): географическая высота, наличие растительности, водоемов, от которых зависит температурный режим поверхности дорожного полотна и условия накопления влаги, а также перенос и накопление снега.
Одной из серьёзных проблем является обледенение, приводящее к увеличению аварийности и опасности для участников дорожного движения. Организация контроля и управления содержанием автомобильных дорог включает в себя постоянное мониторинг состояния дорожного покрытия, своевременное реагирование на изменение погодных условий и координацию действий всех участников процесса.
Проблемы и перспективы развития зимнего содержания автомобильных дорог связаны с постоянным совершенствованием технических средств и методов, а также повышением квалификации персонала. Важно также учитывать изменение климатических условий и адаптировать содержание дорог к новым вызовам. Наиболее характерна подобная метеорологическая проблема обеспечения автомобильного движения для крупных объектов, которые могут объединять между собой регионы с разными климатическими и географическими характеристиками, такие, как например путепроводы или мосты. При работе с такими сооружениями необходимо учитывать многие метеопараметры, играющие важную роль в оценке состояния дорожного покрытия. Одними из них являются температура окружающего воздуха и температура дороги, разница между которыми является одной из главных причин возникновения скользкости и обледенения.
В данной выпускной работе будет рассмотрено влияние различных факторов на образование льда на дорожном покрытии, исследование особенностей метеорологического обеспечения мостового перехода. Исследование этой проблемы имеет важное значение для обеспечения безопасности дорожного движения в зимний период и повышения эффективности дорожной инфраструктуры...
На образование зимней скользкости на дорожном покрытии влияют следующие факторы:
• метеорологические (атмосферные): температура и влажность воздуха; осадки, их вид, количество и интенсивность выпадения;
• геофизические и ландшафтные (окружение по маршруту дороги): географическая высота, наличие растительности, водоемов, от которых зависит температурный режим поверхности дорожного полотна и условия накопления влаги, а также перенос и накопление снега.
Одной из серьёзных проблем является обледенение, приводящее к увеличению аварийности и опасности для участников дорожного движения. Организация контроля и управления содержанием автомобильных дорог включает в себя постоянное мониторинг состояния дорожного покрытия, своевременное реагирование на изменение погодных условий и координацию действий всех участников процесса.
Проблемы и перспективы развития зимнего содержания автомобильных дорог связаны с постоянным совершенствованием технических средств и методов, а также повышением квалификации персонала. Важно также учитывать изменение климатических условий и адаптировать содержание дорог к новым вызовам. Наиболее характерна подобная метеорологическая проблема обеспечения автомобильного движения для крупных объектов, которые могут объединять между собой регионы с разными климатическими и географическими характеристиками, такие, как например путепроводы или мосты. При работе с такими сооружениями необходимо учитывать многие метеопараметры, играющие важную роль в оценке состояния дорожного покрытия. Одними из них являются температура окружающего воздуха и температура дороги, разница между которыми является одной из главных причин возникновения скользкости и обледенения.
В данной выпускной работе будет рассмотрено влияние различных факторов на образование льда на дорожном покрытии, исследование особенностей метеорологического обеспечения мостового перехода. Исследование этой проблемы имеет важное значение для обеспечения безопасности дорожного движения в зимний период и повышения эффективности дорожной инфраструктуры...
В ходе выполнения данной выпускной работы были выполнены поставленные задачи, а именно:
- рассмотрены основы метеорологического обеспечения дорог и искусственных сооружений;
- изучена метеорологическая станция WXT530 и ее модификации, которые могут быть использованы для метеорологического обеспечения автомобильных дорог и мостовых переходов;
- подготовлена климатическая характеристика района расположения исследуемого мостового перехода;
- сформирован архив данных, полученных автоматическими дорожными метеорологическими станциями, установленными на трех участках мостового перехода;
- проведен анализ временной изменчивости метеорологических показателей, полученных с помощью дорожных станций;
- проведен анализ пространственной изменчивости некоторых метеорологических характеристик в трех точках мостового перехода.
В ходе работы выявлены случаи возникновения предупреждений по льду и инею. Определены максимальные и минимальные значения метеопараметров, соответствующие по времени предупреждениям в точках установки станций за исследуемый период. Отмечено, что в большинстве случаев предупреждения возникали на фоне понижения температуры воздуха.
Рассмотрена зависимость коэффициента сцепления от метеорологических параметров. Определено, что в исследуемый период наибольшее влияние на величину коэффициента сцепления оказывала толщина слоя воды на дорожном покрытии во время осадков в виде дождя.
Проведенное исследование позволяет сделать следующие выводы.
Наличие слоя воды на поверхности дороги, значительно снижающего сцепление с дорогой при осадках средней интенсивности, позволяет говорить о необходимости улучшения водоотводов на переходе.
Отсутствие предупреждений по льду и инею на второй станции обусловлено местом ее установки. Данная станция установлена в центре мостового перехода и находится под влиянием более теплых, в зимний период времени, воздушных масс с водной поверхности, тогда как на погодные условия в точках установки первой и третьей станции оказывают влияние более холодные континентальные массы [6,7].
На протяжении исследуемого периода с конца ноября по конец декабря 2018 года наблюдалось нехарактерное для региона понижение температуры, что хорошо заметно при сравнении данных месяцев за предыдущий (2017) и последующий (2019) срок.
Выявлена неоднозначная пространственная изменчивость значений температуры воздуха и температуры поверхности на протяжении суток. Что говорит о необходимости достаточно частой установки дорожных метеорологических станций на протяжении мостового перехода для выработки точного прогноза образования опасных явлений на дороге, своевременного информирования обслуживающих участок дорожных организаций и дальнейшего предотвращения возможного возникновения дорожно¬транспортных происшествий.
Анализ данных климатических показателей, оценка скользкости на дорожном покрытии включает в себя учет совокупности метеофакторов, непосредственно влияющих на обеспечение безопасности дорожного движения как непосредственно на мостовых переходах, так и в целом на автомагистралях.
- рассмотрены основы метеорологического обеспечения дорог и искусственных сооружений;
- изучена метеорологическая станция WXT530 и ее модификации, которые могут быть использованы для метеорологического обеспечения автомобильных дорог и мостовых переходов;
- подготовлена климатическая характеристика района расположения исследуемого мостового перехода;
- сформирован архив данных, полученных автоматическими дорожными метеорологическими станциями, установленными на трех участках мостового перехода;
- проведен анализ временной изменчивости метеорологических показателей, полученных с помощью дорожных станций;
- проведен анализ пространственной изменчивости некоторых метеорологических характеристик в трех точках мостового перехода.
В ходе работы выявлены случаи возникновения предупреждений по льду и инею. Определены максимальные и минимальные значения метеопараметров, соответствующие по времени предупреждениям в точках установки станций за исследуемый период. Отмечено, что в большинстве случаев предупреждения возникали на фоне понижения температуры воздуха.
Рассмотрена зависимость коэффициента сцепления от метеорологических параметров. Определено, что в исследуемый период наибольшее влияние на величину коэффициента сцепления оказывала толщина слоя воды на дорожном покрытии во время осадков в виде дождя.
Проведенное исследование позволяет сделать следующие выводы.
Наличие слоя воды на поверхности дороги, значительно снижающего сцепление с дорогой при осадках средней интенсивности, позволяет говорить о необходимости улучшения водоотводов на переходе.
Отсутствие предупреждений по льду и инею на второй станции обусловлено местом ее установки. Данная станция установлена в центре мостового перехода и находится под влиянием более теплых, в зимний период времени, воздушных масс с водной поверхности, тогда как на погодные условия в точках установки первой и третьей станции оказывают влияние более холодные континентальные массы [6,7].
На протяжении исследуемого периода с конца ноября по конец декабря 2018 года наблюдалось нехарактерное для региона понижение температуры, что хорошо заметно при сравнении данных месяцев за предыдущий (2017) и последующий (2019) срок.
Выявлена неоднозначная пространственная изменчивость значений температуры воздуха и температуры поверхности на протяжении суток. Что говорит о необходимости достаточно частой установки дорожных метеорологических станций на протяжении мостового перехода для выработки точного прогноза образования опасных явлений на дороге, своевременного информирования обслуживающих участок дорожных организаций и дальнейшего предотвращения возможного возникновения дорожно¬транспортных происшествий.
Анализ данных климатических показателей, оценка скользкости на дорожном покрытии включает в себя учет совокупности метеофакторов, непосредственно влияющих на обеспечение безопасности дорожного движения как непосредственно на мостовых переходах, так и в целом на автомагистралях.