авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 |

Обоснование пропускной способности лесовозных дорог при различных скоростных режимах и моделях транспортного потока

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Платонова Елена Вячеславовна

ОБОСНОВАНИЕ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ ЛЕСОВОЗНЫХ ДОРОГ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СКОРОСТНЫХ РЕЖИМАХ И МОДЕЛЯХ ТРАНСПОРТНОГО ПОТОКА

Специальность 05.21.01– «Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Архангельск – 2006

Работа выполнена в Архангельском государственном техническом университете (АГТУ).

Научный руководитель: кандидат технических наук, профессор Павлов Ф.А.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Камусин А.А.

кандидат технических наук, профессор Салминен Э.О.

Ведущая организация: ОАО Северный проектно-изыкательский институт «Севпромпроект» (г. Архангельск)

Защита диссертации состоится 26 июня 2006г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.008.01 в Архангельском государственном техническом университете (163002, г. Архангельск, наб. Северной Двины 17, ауд. 1228).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Архангельского государственного технического университета

Автореферат разослан мая 2006г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент Земцовский А. Е.

общая характеристика работы

Актуальность темы. Основное назначение каждой лесовозной дороги состоит в том, чтобы вывезти в заданные сроки плановый объем древесины при возможно меньшей себестоимости, наименьших затратах труда, при максимальном использовании автопарка.

В современных условиях, строительство лесовозных дорог – дорогостоящий процесс. Учитывая то, что большинство лесозаготовительных предприятий работают в условиях полного хозрасчета и самофинансирования, выбор категории лесовозной дороги должен быть обоснован, так как именно от категории дороги зависит ее сметная стоимость. Отрасли необходимо иметь такую классификацию, по которой спроектированная лесовозная дорога будет вывозить весь плановый объем древесины и иметь минимальные затраты на строительство и содержание.

В нормативных документах категорию лесовозных дорог устанавливают по расчетному объему перевозок, обоснование которого нигде не приводится. Очевидно, эти нормы созданы на основе учета опыта эксплуатации магистральных дорог и изучения закономерностей движения потоков. В связи с этим вопросы исследования и разработки научно обоснованных технических решений по категорированию лесовозных дорог являются актуальными. Основным показателем, определяющим деление лесовозных дорог на категории должна быть величина пропускной способности. Пропускная способность по дорогам общего назначения в настоящее время исследована достаточно подробно, в то же время вопросы, касающиеся пропускной способности автомобильных лесовозных дорог изучены недостаточно. Преобладание однополосных лесовозных дорог (в Архангельской области - 88%) создает необходимость проведения углубленных исследований их пропускной способности. Это позволит внести определенные поправки и дополнения в существующую классификацию лесовозных дорог.

Перечисленные обстоятельства вызвали потребность в дополнительных теоретических и экспериментальных исследованиях, касающихся вопросов пропускной способности лесовозных дорог, которые послужили материалом к настоящей диссертации.

Цель работы обоснование пропускной способности лесовозных дорог при различных скоростных режимах и моделях транспортного потока для уточнения существующей классификации лесовозных дорог.

Задачи исследований.

1. Исследовать факторы, влияющие на пропускную способность лесовозных дорог;

2. Провести экспериментальные исследования по определению скорости движения лесовозных автопоездов с помощью устройств на базе приборов GPS и соответствующего оборудования;

3. Разработать компьютерные программы для получения модели множественной линейной и нелинейной регрессии. На основании полученных значений определить зависимость средней скорости движения от различных характеристик продольного профиля (максимального подъема, средне арифметического значения уклона, дисперсии продольных уклонов);

4. Обосновать теоретические предпосылки расчета пропускной способности лесовозных дорог при имеющихся моделях транспортного потока;

5. Разработать и предложить способы расчета пропускной способности на двух- и однополосных лесовозных дорогах и определить порог применения однополосных и двухполосных дорог;

6. Оценить влияние пропускной способности лесовозных дорог на объемы перевозок и категорирование лесовозных дорог.

Обоснованность и достоверность результатов исследований подтверждается применением методов математического моделирования изучаемых процессов, использованием в исследовании практических достоверных данных с последующей обработкой результатов с применением методов математической статистики, совпадением теоретических и экспериментальных данных.

Научная новизна:

  • Установлены взаимосвязи между характеристиками продольного профиля дороги и скоростью движения лесовозного автопоезда, которая выражается в виде в виде регрессионных моделей.
  • Установлена связь пропускной способности лесовозных дорог со скоростью движения лесовозного автопоезда и моделями транспортного потока, которая выражена в виде аналитических зависимостей.
  • Разработаны научно обоснованные рекомендации по уточнению классификации лесовозных дорог, основанные на их пропускной способности.

Практическая значимость работы. Результаты исследований могут быть использованы проектными организациями при оценке пропускной способности лесовозных дорог, а также для установления их категории при проектировании.

Реализация новых предложений по категорированию лесовозных дорог позволит повысить транспортно-эксплуатационные показатели дорог, снизить затраты на строительство, содержание и ремонт лесовозных дорог, а также значительно уменьшить экологическую нагрузку на окружающую среду.

На защиту выносятся:

  • комплексная оценка факторов, влияющих на пропускную способность лесовозных дорог;
  • математические зависимости с компьютерной поддержкой, позволяющие определять значения скорости движения лесовозных автопоездов на любом участке дороги;
  • аналитические зависимости для определения пропускной способности лесовозных дорог при различных моделях транспортного потока;
  • рекомендации по обоснованию пропускной способности с целью уточнения существующей классификации лесовозных дорог.

Реализация результатов исследований. Скоростные режимы движения лесовозных автопоездов, полученные с помощью GPS, использовались при разработке норм расхода топлива. Рекомендации по категорированию лесовозных дорог используются в проектах института Севпромпроект.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационного исследования докладывались на научно-технических конференциях по итогам научно-исследовательских работ за 2001-2006 годы.

Публикации. Основные результаты диссертационного исследования опубликованы в 5 статьях.

Объем и структура работы. Диссертационное исследование состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка использованной литературы и приложений. Содержание работы изложено на 140 страницах машинописного текста, включает в 24 таблицы, 30 рисунков, в списке использованных источников 70 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, показаны научная новизна и практическая значимость результатов исследований, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе приведен обзор работ по исследованию пропускной способности автомобильных дорог и скорости движения автомобилей; проанализировано состояние лесов Архангельской области; рассмотрены факторы, оказывающие влияние на пропускную способность дорог; оценено влияние скорости движения на технико-эксплуатационные показатели дорог, поставлены цель и задачи исследования.

В области изучения пропускной способности автомобильных дорог проведен ряд научных исследований. Существенный вклад в решение проблемы, связанной с определением пропускной способности автомобильной дороги внесли: М.Н. Дьяков, А.К.Бируля, Г.Д. Дубелир, Д.П. Великанов,.А.М. Кривисский, А.А. Поляков, Йоханнессон, Гриншилдс в результате исследований которых в настоящее время имеется возможность решать практические задачи определения пропускной способности не только автомобильных дорог общего пользования, но и промышленного транспорта.

Профессор А.А. Калерта, И.С. Крюков рассматривали вопросы пропускной способности военных дорог.

Работы по исследованию пропускной способности лесовозных дорог принадлежат – Б.А. Ильину, Б.И. Кувалдину, И.И. Леоновичу. Изучение вопроса пропускной способности на однополосных дорогах рассматривался крайне редко, хотя является важным перспективным направлением дорожного строительства. Пропускная способность на однополосных дорогах при малой интенсивности изучалась Л.О. Невеселовым и В.О. Крамаренко.

Работы по исследованию способов определения скорости движения автомобилей принадлежат - Бельскому А.Е.,. Великанову Д.П., Васильеву А.П.,.Хавкину К.А., Хорошилову Н.Ф., Кременец Ю.А., Сильянову В.В., Зимелеву Г.В. Однако, к сожалению, не во всех методах учитывается характер продольного профиля. Решение данной проблемы предполагает использование современных информационных технологий.

Исследования вопросов, связанных с методами определения пропускной способности автомобильных дорог и скорости движения автомобилей, отражено в большом количестве работ, что подтверждает значимость рассматриваемых вопросов. Результаты анализа проблемных исследований позволяют отметить следующее:

  • Как отечественной, так и зарубежной наукой в большей степени проработаны вопросы определения пропускной способности дорог общего пользования. Вопросы, касающиеся пропускной способности лесовозных дорог изучены пока недостаточно. Необходимо изучить, проанализировать существующие и разработать новые методы для определения пропускной способности именно лесовозных дорог.
  • Пропускная способность лесовозной дороги зависит от множества факторов, основными из которых являются: скорость и состав движения; числа полос движения; влияние погодно-климатических факторов; воздействие дорожной пыли. Однако при анализе факторов, влияющих на пропускную способность лесовозной дороги, особое внимание следует уделить модели транспортного потока.
  • Методы определения пропускной способности на однополосных дорогах практически отсутствуют. А так как в большинстве случаев лесовозные дороги – однополосные, то возникает необходимость более детального рассмотрения данного вопроса.
  • Скорость служит основной характеристикой, в значительной степени определяющей весь комплекс показателей автомобильного движения и транспортно-эксплуатационных качеств лесовозного автотранспорта;
  • Методов определения скорости движения лесовозного транспорта существует достаточное количество. Один из современных способов – определить скорость движения лесовозных автопоездов, применяя приборы на базе устройств GPS. Однако для Архангельской области, которая относится к числу крупнейших лесных регионов, данная система в лесном комплексе не использовалась;
  • Для лесовозных дорог характерна сравнительно небольшая интенсивность движения при значительной нагрузке не автомобильный поезд. В связи с этим при проектировании практически приходится решать вопрос о том, одну или две полосы движения назначать в пределах проезжей части дороги. А это означает, что необходимо установить связь между пропускной способностью лесовозной дороги и ее категорией

Исходя из анализа состояния вопроса, сформулированы цель и задачи исследований.

Во второй главе изложены методики экспериментальных исследований с описанием приборов, оборудования, результаты проведенных исследований, которые в последствии обрабатывались методами множественной корреляции и статистикой.

Экспериментальные исследования включали в себя следующее:

а) измерение времени прохождения автопоездом однокилометровых участков лесовозных дорог с различными типами покрытий;

б) измерение скорости движения лесовозных автопоездов с использованием спутниковой радионавигационной системы (GPS);

в) изучение факторов, влияющих на пропускную способность лесовозных дорог;

г) измерение времени нахождения автопоезда на разъезде.

Перед проведением экспериментов необходимо провести оборудование участка лесовозной дороги, а именно, разбить трассу на покилометровые участки. Для точного фиксирования момента входа и выхода автомобиля на базис (мерный участок) устанавливали вешки (на каждом километре). Километраж измерялся с помощью мерной ленты.

В кабину водителя размещался наблюдатель с двумя секундомерами, бланками для записей, ручкой. Во время въезда автопоезда на каждый нечетный километр, включался первый секундомер; при входе на каждый четный – первый секундомер выключался и начинал работать второй секундомер. Во время работы второго секундомера наблюдателем записывалось в бланк время, зафиксированное на первом секундомере. Таким образом были проведены исследования на протяжении всего участка.

Изначально замерялось время проезда автопоезда в прямом и обратном направлениях по всему обследуемому маршруту, при отсутствии помех от других автомобилей в периоды малой интенсивности движения. Полученные данные сводятся в таблицы, которые представлены в диссертации.

Также скорости движения автопоездов были замерены новым способом – с использованием системы GPS. Первые попытки по использованию информационной системы для контроля работы автопарка и управления транспортно-технологическими процессами на базе приборов GPS/GPM в лесном комплексе России начаты в ООО «Пим» в Ленинградской области. Представленная система прошла успешные испытания на базе лесозаготовительного предприятия «Пим» (филиал кафедры сухопутного транспорта леса Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии им. С.М.Кирова), под руководством заведующего кафедрой, профессора, к.т.н. Салминена Э.О. к.т.н. Борозны А.А. и уже эксплуатируется в нескольких лесозаготовительных компаниях Ленинградской области, показывая высокую живучесть и стабильность в тяжелых эксплуатационных условиях. Представленные наблюдения в Архангельской области проводились впервые.

Для контрольных заездов были выбраны технически исправные автопоезда. Все автопоезда оснащены приборами глобального позиционирования GPS с независимым от бортовой сети питанием, регистрирующем время нахождения в наряде, пробег автопоезда, остановок в пути и стоянок на верхних складах.

При проведении исследований по определению скорости движения лесовозных автопоездов использовалась система мониторинга автотранспорта, которая в данном случае состоит из следующих технических устройств:

Программа «Диспетчер». Данная программа содержит базу данных автомобилей, водителей и устройств GPSR-1. Программа позволяет рассматривать маршрут движения автомобиля (в том числе в режиме анимации), задавать эталонные маршруты движения транспортного средства и т.д.
Одной из трех модификаций GPS регистраторов – GPSR-1. Устройство определения местоположения объекта наблюдения, его скорости и точного времени пребывания на маршруте. Предусмотрена возможность снимать характеристики с 9 аналоговых и 9 дискретных входов и записывать их в энергонезависимую внутреннюю память с интервалом 1-30секунд. Устройство снабжено активной внешней антенной.
Устройство снятия информации с объекта Снятие информации может осуществляться диспетчером дистанционно через радиоканал на частоте 433 МГц и радиусом действия 300м, передавать регистрируемые данные через GSM связь в режиме реального времени или при помощи flash- карты.
Персонального компьютера диспетчерского пункта.

Для сбора, передачи и хранения информации о местоположении объекта и его состоянии на мобильный объект устанавливается электронный блок GPSR. К блоку подключается GPS антенна для приема сигналов со спутников.

Антенна принимает сигналы со спутников системы GPS и передает их в блок. При возвращении автомобиля на автобазу (или в другое место, где установлен диспетчерский компьютер с соответствующем программным обеспечением) к блоку GPRS подключается flash-карта и информация переписывается на карту, а внутренняя память блока очищается. После передачи данных с автомобиля на компьютер диспетчера вся информация сохраняется на жестком диске и доступна для просмотра и анализа.

В качестве примера работы системы GPS показан фрагмент работы программы «Диспетчер».

Рис.1. Фрагмент работы программы «Диспетчер»


Pages:   || 2 | 3 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.