автореферат диссертации по транспорту, 05.22.10, диссертация на тему:Повышение безопасности дорожного движения на основе совершенствования методов нанесения и нормирования светотехнических и эксплуатационных показателей вертикальной разметки

На правах рукописи

005009751

Карпеев Сергей Владимирович

ПОВЫШЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ НА ОСНОВЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ МЕТОДОВ НАНЕСЕНИЯ И НОРМИРОВАНИЯ СВЕТОТЕХНИЧЕСКИХ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВЕРТИКАЛЬНОЙ РАЗМЕТКИ

05.22. Ю - Эксплуатация автомобильного транспорта

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 С 053 ш

Волгоград-2011

005009751

Работа выполнена на кафедре «Транспортное строительство» Саратовского государственного технического университета имени Гагарина Ю. А. и в Пермском национальном исследовательском политехническом университете.

Защита состоится 2 марта 2012 г. в 10 час 00 мин на заседании диссертационного совета Д 212.028.03 при Волгоградском государственном техническом университете по адресу: 400005, г. Волгоград, пл. В.И. Ленина, 28, к. 209.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волгоградского государственного технического университета.

Автореферат разослан «2£"» января 2012 г.

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Кочетков Андрей Викторович.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Боровик Виталий Сергеевич;

кандидат технических наук, доцент Клепик Николай Константинович.

Ученый секретарь диссертационного совета

Ожогин В. А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время в России продолжает оставаться актуальной проблемой высокая аварийность на автомобильных дорогах. Уровень смертности в результате автомобильных аварий составляет более 20 человек на 100 тысяч жителей, что выше, чем в европейских странах. Эта проблема обеспечения безопасности дорожного движения приобрела статус государственной важности. Применительно к автомобильным дорогам под безопасностью дорожного движения следует понимать комплекс инженерно-технических, планировочных и организационных решений и мероприятий, защищающих участников движения от дорожнотранспортных происшествий и их последствий.

В соответствии с ГОСТ Р 50597-93 «Автомобильные дороги и улицы. Требования к эксплуатационному состоянию, допустимому по условиям безопасности дорожного движения» дорожная разметка в процессе эксплуатации должна быть хорошо различима в любое время суток.

Вопросами обеспечения безопасности дорожного движения на основе применения дорожной разметки занимались в НИЦ БДЦ МВД России, ФГУП «Научноисследовательский центр по испытаниям и доводке автотранспорта», Федеральном дорожном агентстве, МАДИ (ГТУ), ОАО «ГИПРОДОРНИИ», ФГУП «РОСДОРНИИ», СПбГАСУ, ОАО «СОЮЗДОРНИИ», СГТУ и других организациях. Влиянию светотехнических параметров дорожной разметки на организацию и безопасность дорожного движения большое внимание уделяли М.Б. Афанасьев,

В.Ф. Бабков, Е.М. Лобанов, В.В. Сильянов, Н.В. Быстров, В.В. Столяров, М.М. Девятое, В.В. Улевский, Ю.Я. Комаров, Н.К. Клепик, М.И. Судьин,

A.П. Васильев, В.В. Чванов, И.Ф. Живописцев, Б.Б. Анохин, В.Н. Свежинский,

B.В. Салмин, James Migletz, Thomas Hedblom, Ludwig Eigenmann и другие учёные. Такие работы проводятся в Центральной лаборатории дорог и мостов Франции, специалистами Финляндии, Швеции, Канады и других стран.

Важность темы возросла после принятия Федеральных законов «О техническом регулировании», «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» и технического регламента Таможенного союза «Безопасность автомобильных дорог», согласно которым оценка соответствия проводится с учетом возможности устранения или снижения рисков возникновения опасности для субъектов дорожного движения.

Поэтому основная задача повышения безопасности дорожного движения на основе применения новых методов нанесения и нормирования светотехнических и эксплуатационных показателей дорожной разметки является актуальной.

Работа выполнялась в рамках Федеральной целевой программы «Модернизация транспортной системы России на 2002-2010 годы».

Цель исследований: повышение безопасности дорожного движения на основе совершенствования перечня и методов исследований светотехнических показателей дорожной разметки с учетом требований технического регулирования.

Задачи исследований:

1. Провести аналитический обзор существующей технической литературы и нормативного обеспечения с целью выявления основных влияющих факторов, снижающих эффективность применения дорожной разметки в различных условиях.

2. Усовершенствовать методы нормирования дорожной разметки на основе применения новых показателей, методов и средств измерения.

3. Разработать новые технические решения и методы устройства вертикальной дорожной разметки с защитными функциями по отношению к барьерному ограждению на основе применения современных полимерных материалов с повышенными эксплуатационными и светотехническими характеристиками.

4. Установить эффект изменения количества ДТП на участках автомобильных дорог с установленными защитными пластиковыми панелями на основе применения эконометрического подхода с учетом данных АБДЦ «ДОРОГА».

5. Разработать методическое и приборное обеспечение контроля состояния вертикальной дорожной разметки. Провести мониторинг состояния вертикальной дорожной разметки на основе защитных пластиковых панелей на опытных участках автомобильных дорог общего пользования.

6. Разработать методику обработки результатов натурных механических испытаний защитных пластиковых панелей на испытательном полигоне.

Научная новизна:

1. Разработано научное обеспечение нормирования дорожной разметки на основе совместного применения новых показателей черно-белой контрастности и оценки ширины переходной зоны, новых методов и средств измерения на основе относительных показателей.

2. Установлен эффект снижения количества ДТП на участках автомобильных дорог с установленными защитными пластиковыми панелями на 1-2 % на основе применения эконометрической модели с факторами качественной природы.

3. Определены важнейшие требования к светотехническим и эксплуатационным показателям защитных пластиковых панелей, устанавливаемых на металлические барьерные ограждения (для черно-белой контрастности - не менее 0,2 приращения коэффициента световозвращения, для ширины переходной зоны - до 2,0 мм).

4. Установлено, что защитные пластиковые панели улучшают контрастность барьерного ограждения по сравнению с оцинкованным ограждением (до 0,2 коэффициента световозвращения) и до 0,3 - по сравнению с окружающим фоном, что повышает уровень их зрительного восприятия участниками дорожного движения.

5. Установлено улучшение контрастности ограждения с помощью защитных пластиковых панелей по сравнению с оцинкованным ограждением (до 0,2 коэффициента световозвращения).

6. Разработана методика обработки результатов натурных механических испытаний защитных пластиковых панелей на испытательном .полигоне на основе наезда на барьерные ограждения крупногабаритного транспорта.

На защиту выносятся:

1. Научно-методическое обеспечение применения защитных пластиковых панелей, изготовленных из новых материалов, основанное на применении относительных оценок черно-белой контрастности дорожной разметки.

2. Рекомендации по совместному применению новых показателей дорожной разметки: черно-белой контрастности и ширины переходной зоны.

3. Структура эконометрической модели с факторами качественной природы (бинарными величинами) для определения эффекта снижения количества ДТП на участках автомобильных дорог с защитными пластиковыми панелями.

4. Математическая модель и алгоритм определения ширины переходной зоны между черными и белыми защитными пластиковыми панелями.

5. Установленные результаты по улучшению светотехнических показателей вертикальной дорожной разметки на основе применения пластиковых панелей (для черно-белой контрастности - не менее 0,2 приращения коэффициента свето-возвращения, для ширины переходной зоны - 2,0 мм; по сравнению с оцинкованным ограждением до 0,2 коэффициента световозвращения и до 0,3 - по сравнению с окружающим фоном.

6. Методика обработки результатов натурных механических испытаний защитных пластиковых панелей на испытательном полигоне на основе наезда на барьерные ограждения крупногабаритного транспорта.

Практическая ценность и реализация результатов работы. Разработана программа автоматизированного определения черно-белой контрастности дорожной разметки. Организован опытный участок и мониторинг применения защитных пластиковых панелей на участках автомобильных дорог г. Москвы, федеральной и территориальной сети. Определены новые возможности разработки схем дислокации и контроля наличия дорожной разметки на основе снимков из космоса. Принято участие в разработке Технического регламента «Требования к безопасности автотранспортных средств» Республики Казахстан и Методических рекомендаций по устройству вертикальной разметки на металлических барьерных ограждениях с использованием защитных пластиковых панелей (ОДМ 2185.007-2008). Проведены натурные испытания пластиковых панелей на полигоне в г. Дмитрове путем наезда на них крупногабаритных транспортных средств.

Объект исследований. Возможности повышения безопасности дорожного движения на основе совершенствования методов нанесения, а также расширения перечня светотехнических и эксплуатационных характеристик защитных пластиковых панелей.

Методы и средства исследований: методы обеспечения безопасности дорожного движения, контроля качества дорожной разметки, оптики, метрологического обеспечения, методы экспериментальных исследований и обработки статистических данных, методы полигонных испытаний транспортных средств и др.

Достоверность научных положений и результатов, полученных в диссертационной работе, подтверждается хорошим согласованием результатов теоретического н вычислительного моделирования с результатами практических и экспериментальных работ, проверкой полученных моделей с реальным изменением входных и выходных параметров. Исследование выполнено с учетом современных представлений о светотехнических характеристиках дорожной разметки, с применением методов научных исследований и информационного обеспечения.

Апробация. Основные научные положения и результаты работ докладывались и получили одобрение на Всероссийском научно-техническом семинаре «Совершенствование конструктивно-технологических решений при строительстве мостовых сооружений» (Саратов, 2005), Международной научно-практической конференции «Разметка автомобильных дорог: инновации, техника, оборудование и материалы» (Саратов, 2007), на круглом столе «Применение инноваций в строительстве, ремонте и содержании конструкционных элементов мостовых сооружений (Санкт-Петербург, 2009), в отраслевых совещаниях дорожников (Астрахань, Санкт-Петербург, Челябинск, 2008-2010) научно-технических конференциях СГТУ, засе-

даниях кафедр «Транспортное строительство» СГТУ, «Автомобили и технологические машины» ПНИПУ и «Автомобильный транспорт» ВГТУ.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 работ, в том числе 5 -в изданиях, входящих в «Перечень рецензируемых российских научных журналов», рекомендованных ВАК РФ, получены патенты на изобретение и полезную модель.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы из 158 наименований и приложений. Работа изложена на 167 стр. основного машинописного текста.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулирована цель исследований, приведены основные положения, выносимые на защиту, дан краткий обзор содержания диссертации по главам.

В первой главе рассматриваются научные проблемы обеспечения безопасности дорожного движения на основе совершенствования светотехнических характеристик дорожной разметки. Проведен анализ технической литературы и нормативно-методического обеспечения в этой области. В настоящее время основным документом, регламентирующим технические требования к дорожной разметке в России, является ГОСТ Р 51256-99 «Технические средства организации дорожного движения. Разметка дорожная. Типы и основные параметры. Общие технические требования». Однако в нем отсутствуют требования к видимости дорожной разметки в светлое время суток; не могут быть признаны удовлетворительными методики контроля нормируемых параметров.

Обсуждаются дорожные условия как фактор, определяющий надежность работы водителя и их влияние на организацию зрительного восприятия, вопросы повышения надежности работы водителя путем изменения параметров разметки проезжей части. Среди факторов, оказывающих наибольшее влияние на изменение светотехнических характеристик, следует выделить погодно-климатические и транспортно-эксплуатационные.

Собран большой аналитический и фотовидеоматериал о состоянии дорожной разметки в США: сотни фотографий, свидетельствующие о малом уровне контрастности на цементобетонных дорожных покрытиях на юге США (Майами, Сан-Франциско, Лас-Вегас и др.). Разметка на них практически не видна.

Массово встречаются участки, где регулирование светотехнических характеристик для обеспечения безопасности движения производится путем повышения контрастности закрашиванием черной краской белых линий или нанесения оканто-вочных линий (рис. 1, 2). Сформулированы задачи исследования.

Рис. I Обеспечение контрастности 1’ие. 2 Закрашивание черным цветом белых

разметки в Майами (США) и желтых линий разметки

Во второй главе рассматриваются научные основы определения светотехнических и эксплуатационных показателей вертикальной дорожной разметки с учетом требований безопасности дорожного движения. Предлагается применение защитных пластиковых панелей, как инновационный метод нанесения вертикальной разметки на барьерные ограждения с одновременной защитой от атмосферной коррозии металлических ограждений. Результаты аналитического обзора о материалах, изделиях и конструкциях, используемых для нанесения дорожной разметки, подтвердили, насколько высокие требования предъявляются к вертикальной разметке как к элементу организации дорожного движения.

Предлагается применять изготовленные из разработанной пластмассы (поли-олефин) профили, по конфигурации повторяющие профиль барьерного ограждения. Профиль заданной длины и цвета монтируется поверх ограждения. Чередование панелей черного и белого цвета создает эффект контрастности (рис. 3).

Рис. 3 Примеры видимости барьерных ограждений до и после применения защитных

пластиковых полос в качестве вертикальной разметки На основе математического моделирования (применения эконометрического подхода) установлен эффект снижения количества ДТП на участках с полимерными пластиковыми панелями, установленными на ряде участков федеральной и территориальной сети автомобильных дорог (1-^2 %) с учетом информации отраслевого автоматизированного банка дорожных данных АБДД «ДОРОГА».

В этих условиях наиболее целесообразен метод определения соотношений между причинами - действующими факторами и их следствием, отвлекаясь от механизма возникновения каждой отдельной составляющей суммарной погрешности: X ‘ = А {У „) , п =1,2,..., где У п - вектор значений входных факторов системы и X ‘ - выходное значение. Критерий оптимальности выбора модели:

IV = м |(х„ - х„)'!} = т ш . где Xп - реальное отклонение выходного параметра, М -

математическое ожидание, {(х„)} - среднее. Исследовалась линейная регрессия с влияющими факторами качественной природы:

Х: = Ь0 + Ь]¥и1+...+Ь/р„ + Ср+1Вр+1,п+...+ Ср+кВр+к,п, (1) где Ьо, Ьь ..., Ьр - коэффициенты уравнения регрессии, X * - выходной параметр,

V <„ У- влияющие факторы разной природы, Б - бинарная переменная (= 1 при наличии панелей; = 0 при их отсутствии), Ср+Ь Ср+К - бинарные коэффициенты.

В качестве показателя тесноты связи выступает линейный коэффициент корреляции г. Его значения находятся в границах: 0 < г < 1. Для оценки качества подбора функции (1) рассчитывается коэффициент детерминации г2. Он характеризует

долю дисперсии результативного признака объясняемую регрессией, в общей дисперсии результативного признака:

2 ® у объясн = 0,25. ..0,64. (2)

г 2

^ у об/1[ .

Связь между у и * в парной регрессии является не функциональной, а корреляционной. Поэтому параметры регрессии являются случайными величинами.

По результатам анализа статистики ДТП на проанализированных участках федеральных и территориальных автомобильных дорог установлен качественный факт увеличения числа ДТП при переходе на оцинкованные барьерные ограждения относительно покрашенных в черно-белую вертикальную разметку.

Такой же результат получен и при сравнении количества ДТП на участках со старой покраской барьерных ограждений и с защитными пластиковыми панелями. Оценка Ь0 + Ь,У1п + ... + ЬрУрн для данных АБДД «ДОРОГА» подробно рассматривалась в работах В.В. Иванова.

Суммарное число ДТП на модернизированных участках (около 100) сократилось с 580 до 568 случаев (на 2010 г.):

X ; - Ь0 + Ь{У,п+... + ЬрУ рп +(0,01 ...0,02)0„+1. (3)

Установлена тенденция положительного влияния применения контрастных черно-белых панелей (в среднем) для модернизированных участков автомобильных дорог. Установлена возможная причина этого результата - скорость движения транспортных средств снижалась до 3-5 км/ч.

Помимо применяемых нормативно-методических документов по дорожной разметке в работе предлагается рассмотреть особенности применения к ней ГОСТ 26824-86 «Здания и сооружения. Методы измерения яркости». Стандарт устанавливает методы измерения яркости рабочих поверхностей зданий и сооружений, дорожных покрытий улиц, дорог и площадей для определения соответствия установленным нормам. В стандарте установлен не используемый в дорожном хозяйстве показатель - уровень зрительного ощущения, производимого яркостью в зависимости от условий наблюдения.

Среди перечня основных светотехнических характеристик дорожной разметки выделяются цвет, яркость, световозвращение, также в работе дополнительно предлагается контрастность. Среди факторов, оказывающих наибольшее явное и/или косвенное влияние на изменение светотехнических параметров дорожной разметки, следует выделить погодно-климатические факторы косвенного влияния (туманы, аэрозольная взвесь, дождь и другие факторы изменения прозрачности) и прямого влияния (дождевые и снеговые осадки, конденсат из влажного воздуха), а также транспортно-эксплуатационные факторы (износ дорожной разметки по площади, изменение цвета и шероховатости и др.

Определение контрастности разметки с окружающим дорожным покрытием с помощью фотоаппарата и компьютера (или прибора для определения свето-отражения) предлагается как физическая модель зрительного образа (черно-белой контрастности) и механизма приспособления водителя к дорожной обстановке. Применение контрастности приводит к меньшей степени риска неправильной оценки дорожной обстановки, чем применение параметра световозвращения.

Исследуется контраст как разница в характеристиках различных участков черно-белого изображения и как способность оптической системы воспроизводить эту разницу. Также может быть оценен оптический контраст - различимость предмета наблюдения от окружающего его фона. Граница перехода одного тона в другой становится более контрастной: светлее на светлой стороне и темнее на темной. На рис. 4 показана граница участка разметки с повышенной контрастностью (а), размытая граница (б) и граница с повышенной резкостью (в).

а б в

Рис. 4 Контрастная, размытая и резкая границы дорожной разметки

В третьей главе проведена разработка математической модели определения ширины контрастного контура дорожной разметки. Сформирован исходный массив данных светотехнических характеристик границ дорожной разметки. На графике (рис.4) выделяются зоны с минимальной и максимальной яркостью и зона перехода, которая соответствуют края разметки на дорожном покрытии. Эта зона перехода охватывает несколько элементов.

Погрешность измерения светотехнических характеристик контура разметки определяется значительным количеством факторов различной природы (например, от свойств камеры, системы освещения, параметров исследуемого объекта), что позволяет интенсивность света в диапазоне перехода от максимального до минимального значения представлять в виде интегральной кривой Гаусса

Н (х ) = -------------- | ехр

. / О 7Г /Т •'

2

' с1х , (4)

.5

1

■л/2 ка

где о5 - константа Гаусса, х - координата, по которой исследуется распространение интенсивности Н(х), причем реальный край участка дорожной разметки совпадает со средней точкой данной кривой.

В реальных цифровых изображениях вид функции края зависит от всех элементов оптического тракта системы: источника света, оптической системы с объективом, фотоэлектрического преобразователя, преобразующего оптический сигнал в электрический. Для проверки совпадения экспериментальных кривых с интегральной кривой Гаусса может быть использован критерий Смирнова-Колмогорова

р = Н?.~Д (5)

и

гДе Ут ~ ордината нормированной кривой Гаусса, у, - ордината нормированной экспериментальной кривой, п - количество точек сравнения.

Результаты измерения и интерполированные экспериментальные функции резкости края разметки представлены на рис. 5, 6. При анализе перехода освещенности могут быть использованы четыре способа: по средней освещенности; по уровню производной; по равенству площадей; по регрессионной кривой. Согласно способу средней освещенности край участка разметки определяется в долях элемента пересечения линии средней освещенности с линией, аппроксимирующей переходную

зону. На рис. 7 представлены характеристики изменения освещенности в переходной зоне при перемещении левого края черно-белого образца на 8,5 мкм, 20 мкм, 26 мкм, 49 мкм. Способ зарекомендовал себя как простой и надежный. При его применении необходимо обеспечить стабильный уровень освещенности.

//у\

3

/\2_

УТ7

1

- • - 1------ X -----»

Рис. 5 Массив исходных данных Рис. 6 Функции резкости края переходной границы

о резкости краев дорожной разметки разметки: 1 - по верхнему краю объектива, 2 -

по середине объектива, 3 - теоретическая кривая

Рис. 7 Характеристики изменения освещенности в переходной зоне

Согласно второму способу, по уровню производной определялась производная переходных зон освещенности. После этого определялись максимальное и минимальное значения этих производных и соответствующие этим значениям элементы, по которым устанавливают координаты положения границы разметки (образца). Метод оказался зависящим от случайных выбросов.

При использовании третьего способа определялись элементы, которые соответствовали равенству площадей, образуемых переходной зоной освещенности и максимальным и минимальным уровнем освещенности. Способ оказался нечувствительным к случайным выбросам. Его погрешность зависит от установления начальной точки интегрирования. Для четвертого способа по дискретным результатам измерения переходной зоны строилась полиноминальная кривая, которая применялась для определения края разметки. Использование способа элиминировало погрешности, вызванные нестабильным освещением и случайными выбросами, но усложнило алгоритм. Установлено, что точность определения положения границы разметки будет зависеть от нелинейности характеристик оптической системы, стабильности освещенности. Структура разработанного алгоритма:

1. В цифровой видеокамере (фотоаппарате) производится формирование видеосигнала, который переносится в цифровом виде на компьютер.

2. Производится поэлементное усреднение данных, т.е. последовательно вводится несколько массивов {я;} г = 1,2,...,и, которые поэлементно складываются между собой и определяется среднее арифметическое.

3. Производится контроль наличия контролируемого участка дорожной разметки. Для этого массив {«,} перебирается поэлементно и проверяется наличие зон перехода освещенностей от максимальной до минимальной величины, соответствующей краям разметки.

4. Производится формирование массива информативных данных {у,} , т.е. из массива {а;} выделяется та его часть, которая содержит оба склона перехода освещенности между ее максимальной и минимальной величинами.

5. Для исключения грубых выбросов значений освещенности производится сглаживание массивов данных локальной аппроксимацией. Применен алгоритм нелинейного сглаживания по семи точкам полиномом третьей степени.

6. Производится формирование правого и/или левого склона изображения, соответствующему грубому положению края участка разметки относительно центра объектива.

7. Производится точное определение положения края дорожной разметки по четырем способам: по средней освещенности; по уровню производной; по равенству площадей; по регрессионной кривой.

В алгоритме по средней освещенности определяется диапазон изменения освещенности

^ ) ктм~ Уктп'

и средний уровень Место пересечения линии средней освещенности с линией,

аппроксимирующей переходную зону освещености, фиксируется как реальный край участка разметки. В алгоритме определения реального края (переходной зоны) дорожной разметки по равенству площадей поэлементно определяются площади двух фигур. Алгоритм основан на нахождении коэффициентов полинома

)>(*)= а0 + а,л- + а2х2 + ... + атх'" . (7)

Выбор каждого способа реализации алгоритма определения точного положения края участка дорожной разметки зависит от требуемой точности и ряда других факторов. По контрольным валикам определяются коэффициенты полинома, после чего определяется реальный размер ур контрольной детали с учетом информации о

размерах эталонных образцов.

Для повышения точности расчетов использован алгоритм с автоматическим выбором степени полинома. Согласно нему вначале задается степень т = 1 (линейная регрессия). После этого вводятся и запоминаются отсчеты (х;,Д и (у,Д • После

нахождения всех а0,я,,п2 вычисляется среднее квадратическое отклонение погрешности Е и сравнивается с заданной Е ,.

Модель изменения светотехнических характеристик светотеневого (чернобелого) изображения края разметки предлагается строить на основе сплайнов с возможностью анализа информации о неравномерно расположенных точках наблюдений. Методы аппроксимации данных сплайнами разделяются на две группы: методы с использованием параметра сглаживания и МНК. Аппроксимируются сплайнами данные наблюдений (х;,^), у = 1,2,...,п, где Хг у = 1,2,...,л - точки и результаты наблюдений. При этом точки наблюдений могут быть двумерными и трехмерными,т.е.Х) =(х*|),Л’*.2)), у = 1,2,...,л и Х] =(Х*|),Х*2),Х*1)) , у = 1,2.п.

Разработан оптический стенд определения светотехнических показателей краевых линий дорожной разметки, основанный на физическом моделировании измерения размеров эталонных цилиндрических валиков (рис. 8). Эталонный образец, помещенный между осветителем 1 и оптической системой 6, выполнен из двух частей 2 и 5. Изменение размера а? происходит при перемещении одной части по координате х относительно другой. Это перемещение регистрируется механическим индикатором 3 с ценой деления I мкм.

Рис. 8 Макетный стенд определения светотехнических показателей краевых линий разметки Проведены измерения изготовленных эталонных цилиндрических образцов с различными диаметрами 4,03; 10,02; 20,015; 30,02; 40,028; 49,929; 60,017 мм. Построена кривая зависимости между диаметрами семи образцов и диаметрами, вычисленными по алгоритму с аппроксимацией полиномом с разными степенями. Оценены погрешности в мм. Установлено, что их можно с приемлемой погрешностью аппроксимировать полиномом третьей степени.

В четвертой главе приводятся результаты разработки и исследования модифицированного материала на основе полиэтилена и оптимизации его состава для производства панелей для металлических барьерных ограждений. Основной целью было снижение внутренних напряжений, повышение деформируемости панелей без потери их прочности, повышение морозостойкости, улучшение реологических и релаксационных, а также светотехнических характеристик. В качестве материала выбран полиэтилен низкого давления.

Лучшие результаты были получены при введении в полиэтилен статистического сополимера этилена с пропиленом. Установлено повышение прочности материала в 1,7 раза при испытании на разрыв. Это приводит к уменьшению вероятности растрескивания полиэтилена при низких температурах. Проведено прогнозирование изменения свойств во времени. В течение 16.5 лет модуль релаксации для модифицированного материала выше, что свидетельствует об увеличении срока службы изделий.

Проведены натурные испытания, моделирующие ДТП с наездом транспорта на металлическое барьерное ограждение (два автобуса, рис. 9). Испытания проводились на автополигоне ФГУП «Научно-исследовательский центр по испытаниям и доводке автотранспорта» в соответствии с ЕЫ 1317-1:1998 и нормативным документом 37.052.320-97 «Удерживающая способность и безопасность дорожных ограждений. Методы испытаний». При проведении натурных испытаний присутствовали сотрудники Департамента ОБДД МВД России.

Рис. 9 Натурные испытания вертикальной разметки на полигоне г. Дмитрова

Разработана технология проведения монтажных работ по устройству панелей на барьерных ограждениях. Подтвердилось повышение контрастности разметки на общем фоне. Из Департамента ОБДД МВД России было получено согласование на применение панелей на автомобильных дорогах общего пользования. Вертикальная разметка, устроенная при помощи панелей, соответствует требованиям действующих нормативных документов.

В 2007 г. в Федеральных управлениях автомобильных дорог (УАД «Москва-Минск», У АД «Москва-Санкт-Петербург», ФУАД «Северо-Запад», ФУАД «Северный Кавказ» и др.) и в г. Москве были созданы экспериментальные участки вертикальной разметки с применением панелей. При детальном осмотре панелей сколов или трещин обнаружено не было. Температурные перепады в дневное и ночное время и связанные с этим линейные расширения металла не отразились на целостности панелей. Общий вид панелей не изменился. Степень белизны соответствует уровню белизны эталонного образца и требованию ГОСТ 13508. Отчетливо сохранился эффект контрастной разметки, заключающийся в чередовании контрастирующих линий черного и белого цвета.

В пятой главе приводятся сведения о созданных опытных участках вертикальной разметки на металлических барьерных ограждениях с использованием защитных пластиковых панелей. Разработаны методические рекомендации по устройству вертикальной разметки на металлических барьерных ограждениях с использованием панелей.

Оценить контрастность дорожной разметки (в том числе с пластиковыми панелями) относительно фона (дорожного покрытия) можно, применяя методы фотосъемки цифровым аппаратом и обработки изображения на компьютере. Разработан программный модуль «Светлота и контрастность разметки 2009», позволяющий в автоматизированном режиме с помощью фотоснимков участков разметки определять контрастность разметки относительно дорожного покрытия (рис. 10). Модуль прост в использовании, отличается минимальной погрешностью определения черно-белой контрастности (до 3,0 %).

От применения новой технологии достигнута значительная экономия финансовых средств. С учетом затрат на монтажные и демонтажные работы по замене ограждения экономия составляет 1,0-1,5 млн. рублей на 1 км ограждения,

В качестве новой задачи определения светотехнических показателей дорожной разметки предлагается их определение на снимках дорожной разметки, полученных из космоса. Они могут дать достоверную информацию о наличии разметки, правильности нанесения участков прерывистых линий, соразмерности дайны линий

между собой и длинами объектов с известной длиной, контрастности и светлоте разметки, ее цвете, соответствии схеме дислокации.

Собрана база данных из нескольких тысяч фотографий из космоса дорожной разметки (в т.ч. и вертикальной) на участках автомобильных дорог и мостах в России и других странах (рис. 11), например, Севастопольского проспекта в г. Москве, улиц Санкт-Петербурга, федеральных и территориальных дорог.

Рис. 10 Результаты работы программного комплекса Рис. 11 МКАД, 75 км

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

Диссертационная работа содержит новые научно обоснованные результаты, позволившие решить важную задачу повышения безопасности дорожного движения на основе совершенствования перечня светотехнических показателей, методов исследования и видов дорожной разметки с учетом новых принципов технического регулирования. Выводы по научным результатам:

1. Разработаны новые методы устройства, исследования и нормирования вертикальной дорожной разметки на основе совместного применения черно-белой контрастности и ширины переходной зоны, новых методов и средств измерения.

2. Определены эксплуатационные требования к светотехническим показателям защитных пластиковых панелей, устанавливаемых на металлические барьерные ограждения (для черно-белой контрастности - не менее 0,2 приращения коэффициента световозвращения).

3. На основе математической модели и алгоритма определения ширины переходной зоны между черными и белыми защитными панелями установлено, что ширина переходной зоны не должна превышать 2,0 мм, при этом панели улучшают контрастность барьерного ограждения по сравнению с оцинкованным ограждением (до 0,2 коэффициента световозвращения) и до 0,3 - по сравнению с окружающим фоном, что повышает уровень их зрительного восприятия участниками дорожного движения.

4. Установлен эффект снижения количества ДТП на участках автомобильных дорог с установленными защитными панелями на 1 ...2 %, оцененный на основе применения эконометрической модели с факторами качественной природы с учетом информации автоматизированного банка дорожных данных АБДД «Дорога».

5. Подтверждены основные положения разработанного ОДМ «Методические рекомендации по применению защитных пластиковых панелей для металлических барьерных ограждений на основе полученных при опытно-экспериментальных работах данных» (ОДМ 2185.007-2008).

6. Организован опытный участок и мониторинг применения защитных пластиковых панелей на участках автомобильных дорог г. Москвы, федеральной и территориальной сети.

7. Разработана методика обработки результатов натурных испытаний защитных пластиковых панелей на испытательном полигоне на основе наезда на барьерные ограждения крупногабаритного транспорта. Проведены успешные натурные испытания защитных пластиковых панелей на полигоне ФГУП «Научно-исследовательский центр по испытаниям и доводке автомототехники» (два автобуса).

8. Разработан программный модуль «Светлота и контрастность разметки 2009», позволяющий определять уровень контрастности разметки относительно светотехнических характеристик дорожного покрытия.

Вышеприведенные выводы показывают, что решены задачи диссертационного исследования в результате реализации комплексных теоретических и экспериментальных решений.

Основное содержание диссертации изложено в публикациях:

В изданиях, входящих в «Перечень рецензируемых российских научных журналов»

1. Карпеев, С. В. Техническое регулирование в дорожном хозяйстве / Ю. Э. Васильев, Ю. В. Борисов, Н. Е. Кокодеева, С. В. Карпеев // Вестник Московского автомобильнодорожного государственного технического университета. 2011. № 3. С. 103-108.

2. Карпеев, С. В. Вертикальная разметка на металлических барьерных ограждениях с использованием защитных пластиковых панелей / С. В. Карпеев, А. В. Кочетков, С. М. Евтеева // Строительные материалы. 2011. № 5. С. 34 36.

3. Карпеев, С. В. Формирование научно-инновационной политики дорожного хозяйства / А. А. Сухов, С. В. Карпеев, А. В. Кочетков, С. П. Аржанухина // Инновационная деятельность. 2010. № 3. С. 41-46.

4. Карпеев, С. В. Методика оценки экономической эффективности деятельности органов управления дорожным хозяйством по освоению новых технологий, техники и материалов / С. В. Карпеев, А. А. Сухов, С. П. Аржанухина, Н. Е. Кокодеева // Строительные материалы. 2010. № 5. С. 4-7.

5. Карпеев, С. В. Состояние нормативного обеспечения инновационной деятельности дорожного хозяйства / С. П. Аржанухина, А. А. Сухов, А. В. Кочетков,

С. В. Карпеев // Качество. Инновации. Образование. 2010. № 9. С. 24-29.

В прочих изданиях

6. Карпеев, С. В. Методические рекомендации по устройству вертикальной разметки на металлических барьерных ограждениях с использованием защитных пластиковых панелей (ОДМ 2185.007-2008). М.: ФГУП «Информавтодор». 20 с.

7. Карпеев, С. В. Совершенствование отраслевой системы диагностики автомобильных дорог / М. Л. Ермаков, С. П. Аржанухина, С. В. Карпеев, А. В. Кочетков // Дорожная держава. 2011. № 30. С. 46-48.

8. Карпеев, С. В. Обеспечение безопасности дорожного движения на основе применения защитных пластиковых панелей металлических барьерных ограждений /

С. В. Карпеев // Применение перспективных технических решений при строительстве автомобильных дорог, сб. тр. Всерос. науч.-практ. сем. Саратов : Рос. академия транспорта, журнал «Красная линия. Дороги», 2010. С. 16-19.

9. Карпеев, С. В. Повышение безопасности дорожного движения на основе применения светотехнических показателей контрастности и резкости дорожной разметки и транспортных средств / С. В. Карпеев // Разметка автомобильных дорог: иннова-

ции, техника, оборудование, материалы: Материалы Междунар. науч.-практ. конф. Саратов : ОАО «Саратовский электроприборостроительный завод им. С. Орджоникидзе», 2007. С. 14-16.

10. Карпеев, С. В. «Научно-технический анализ внедряемой новой техники, прогрессивных технологий и материалов в органах управления дорожным хозяйством за 2006 год информационный сборник / С. В. Карпеев. М. : Федеральное дорожное агентство, 2007. 187 с.

11.Карпеев, С. В. Информационный сборник о применении прогрессивных технологий в органах управления дорожным хозяйством / С. В. Карпеев, А. В. Чванов, А. В. Кочетков. М.: Федеральное дорожное агентство, 2006.287 с.

12.Карпеев, С. В. ОДМ Руководство по организации освоения инноваций в дорожном хозяйстве 2006 / С. В. Карпеев, А. В. Чванов, А. В. Кочетков. М.: Федеральное дорожное агентство, 2006. 20 с.

13.ОДМ. Методические рекомендации по организации освоения инноваций при проектировании, строительстве, реконструкции, капитальном ремонте, ремонте и содержании автомобильных дорог и искусственных сооружений на них в системе Федерального дорожного агентства / С. В. Карпеев, А. В. Чванов, А. В. Кочетков и др. М.: Федеральное дорожное агентство, ФГУП «Информавтодор», 2007. 20 с.

Патенты

14.Карпеев, С. В. Барьер ограждения дорожного полотна и сооружений. Патент на полезную модель № 29940 / С. В. Карпеев. Опубликовано 10.06.2003.

15.Карпеев, С. В. Дорожные барьерные ограждения. Патент на изобретение № 2408759 / С. В. Карпеев. Опубликовано 10.01.2011.

Степень личного участия автора в опубликованных работах В работах [1-15] автор принимал непосредственное участие в постановке теоретической проблемы, проведении анализа состояния нормативно-методического обеспечения безопасности дорожного движения на основе использования вертикальной дорожной разметки, установлении тенденций изменения количества ДТП с учетом контрастности дорожной разметки, предложении и нормировании новых показателей светотехнических характеристик с учетом безопасности движения, вычислительного моделирования, обобщения результатов.

Карпеев Сергей Владимирович

ПОВЫШЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ НА ОСНОВЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ МЕТОДОВ НАНЕСЕНИЯ И НОРМИРОВАНИЯ СВЕТОТЕХНИЧЕСКИХ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВЕРТИКАЛЬНОЙ РАЗМЕТКИ

Автореферат

Подписано в печать 19.01.12 Формат 60x84 1/16

Бум. офсет. Уел. печ. л. 1,0 Уч.-изд. л. 1,0

Тираж 100 экз. Заказ 8 Бесплатно

Саратовский государственный технический университет 410054, Саратов, Политехническая ул., 77 Отпечатано в Издательстве СГТУ. 410054, Саратов, Политехническая ул., 77

61 12-5/1894

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю. А.»

На правах рукописи

Карпеев Сергей Владимирович

ПОВЫШЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ НА ОСНОВЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ МЕТОДОВ НАНЕСЕНИЯ И НОРМИРОВАНИЯ СВЕТОТЕХНИЧЕСКИХ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВЕРТИКАЛЬНОЙ РАЗМЕТКИ

Специальность: 05.22.10 - Эксплуатация автомобильного транспорта

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Кочетков Андрей Викторович

Саратов 2011

СОДЕРЖАНИЕ

Введение.........................................................................................2

ГЛАВА 1 НАУЧНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ НА ОСНОВЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СВЕТОТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДОРОЖНОЙ РАЗМЕТКИ......13

1.1 Анализ существующего уровня нормативно-методического обеспечения в области технического регулирования безопасности дорожного движения для автотранспортных средств и дорожной разметки...............................13

1.2 Влияние состояния автомобильных дорог и дорожной разметки на безопасность дорожного движения......................................................26

1.3 Влияние дорожных условий на организацию зрительного восприятия водителя....................................................................................30

1.4 Регулирование режима движения транспортного потока и повышение надежности работы водителя путем изменения параметров разметки проезжей части...........................................................................40

1.5 Обзор состояния дорожной разметки на автомобильных дорогах за рубежом (на примере США)..........................................................42

1.6 Постановка задач исследований......................................................48

ГЛАВА 2 НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВЕТОТЕХНИЧЕСКИХ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ДОРОЖНОЙ РАЗМЕТКИ С УЧЕТОМ ТРЕБОВАНИЙ БЕЗОПАСНОСТИ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ..................................................................................49

2.1 Нормирование светотехнических и эксплуатационных характеристик вертикальной дорожной разметки.......................................................49

2.2 Материалы, изделия и конструкции для дорожной разметки..................52

2.3 Дорожные ограждения..................................................................53

2.4 Применение защитных пластиковых панелей, как инновационный метод нанесения вертикальной разметки на барьерные ограждения.....................59

2.5 Выбор влияющих факторов при построении модели оценки влияния наличия контрастной вертикальной дорожной разметки на изменение количества ДТП на основе эконометрического подхода............................62

2.6 Новые задачи обеспечения светотехнических характеристик и срока службы дорожной разметки...............................................................68

2.7 Относительные методы определения параметров качества дорожных материалов....................................................................................73

2.8 Практическое применение пластиковых панелей вертикальной дорожной разметки.......................................................................................83

2.9 Выводы по главе........................................................................91

ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ШИРИНЫ ПЕРЕХОДНОЙ ЗОНЫ КОНТУРА ДОРОЖНОЙ РАЗМЕТКИ.....93

3.1 Формирование исходных данных светотехнических характеристик границ дорожной разметки..........................................................................93

3.2 Применение математического моделирования изменения светотехнических характеристик на границе дорожной разметки........................................97

3.3 Методы повышения точности определения светотехнических характеристик дорожной разметки.....................................................105

3.4 Модель изменения светотехнических характеристик свето-теневого изображения края разметки на основе сплайнов....................................106

3.5 Определение метрологических характеристик макетного стенда светотехнических характеристик резкости дорожной разметки..................110

3.6 Выводы по главе 3....................................................................114

Глава 4 РАЗРАБОТКА И ИСПЫТАНИЕ МАТЕРИАЛА ЗАЩИТНЫЗ ПЛАСТИКОВЫХ ПАНЕЛЕЙ БАРЬЕРНЫХ ОГРАЖДЕНИЙ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ............................................................115

4.1 Определение требований к материалу защитных панелей....................115

4.2 Натурные испытания защитных пластиковых панелей при моделировании дорожно-транспортного происшествия на автополигоне..........................122

4.3 Анализ и классификация нового материала и метода нанесения вертикальной разметки на предмет соответствия действующим нормативно-

техническим документам.................................................................127

4.4 Анализ результатов наблюдений за опытно-экспериментальными

участками....................................................................................131

4.6 Выводы по главе 4.....................................................................135

ГЛАВА 5 ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КОНТРАСТНОСТИ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ДОРОЖНОЙ РАЗМЕТКИ НА ОСНОВЕ ПРИМЕНЕНИЯ ЗАЩИТНЫХ ПЛАСТИКОВЫХ ПАНЕЛЕЙ БАРЬЕРНОГО ОГРАЖДЕНИЯ.........................................................136

5.1 Создание опытных участков вертикальной разметки на металлических барьерных ограждениях с использованием защитных пластиковых панелей.136

5.2 Программный модуль анализа светотехнических показателей дорожной разметки.....................................................................................140

5.3 Методические рекомендации по устройству вертикальной разметки на металлических барьерных ограждениях с использованием защитных пластиковых панелей.....................................................................143

5.4 Выводы по главе 5.....................................................................152

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.............................................................................153

Список использованных источников..................................................154

Приложения.................................................................................168

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. В настоящее время в России продолжает оставаться актуальной проблемой высокая аварийность на автомобильных дорогах. Уровень смертности в результате автомобильных аварий составляет более 20 человек на 100 тысяч жителей, что существенно выше, чем в европейских странах. Общий социально-экономический ущерб от дорожно-транспортных происшествий составляет до 3 % валового национального продукта [114, 120, 124].

Эта проблема приобрела статус государственной важности.

В Российской Федерации принят закон «О безопасности дорожного движения» [124] . В целях стабилизации и сокращения уровня аварийности на автомобильных дорогах России намечена реализация дополнительных крупных мер, в том числе связанных с развитием и совершенствованием состояния дорожной сети.

Автомобильный парк в Российской Федерации в настоящее время продолжает расти, поэтому недостатки дорожных условий, сказывающиеся на аварийности дорожного движения, снижении скорости и пропускной способности дорог, приходится устранять более подвижными и менее капиталоемкими средствами, чем полная перестройка дорожной сети. Эту задачу призваны решить новые подходы к организации дорожного движения на основе применения новых видов дорожной разметки, которые сформировались в нашей стране в последние десятилетия, как самостоятельное направление [15, 85].

Основная задача организации движения — соответствие скорости поступления информации к психофизиологическим возможностям водителя и устранение возможности возникновения дорожно-транспортных ситуаций, способных привести к ошибкам в выборе режима или направления движения. Необходимо не только ограничение скорости, но и мероприятия, позволяющие

восполнить недостаток информации, направить и активизировать внимание водителя [124].

Очевидно, что при составлении национальных стандартов на разметочные материалы и методы их испытаний необходимо более широко использовать имеющийся международный опыт, что позволит гармонизировать национальные нормы с международными требованиями [2-12].

Качественно выполненная разметка федеральных автомобильных дорог по своей сути является мерилом культуры производства и организации работ федеральных и территориальных органов управления дорожным хозяйством в части организации, обеспечении комфорта передвижения и повышения безопасности дорожного движения [21 - 24].

Известны работы Центральной лаборатории дорог и мостов Франции, ученых и специалистов Финляндии, Швеции, Канады и других стран. Влиянию светотехнических параметров дорожной разметки на пропускную способность автомобильных дорог, организацию и безопасность дорожного движения в своих исследованиях большое внимание уделяли М.Б.Афанасьев, В.Ф.Баб-ков, Е.М.Лобанов, В.В.Сильянов, Н.В.Быстров, В.В.Столяров, М.М.Девятов, М.И. Судьин, А.П.Васильев, В.В.Чванов, И.Ф.Живописцев, Б.Б.Анохин, В.Н. Свежинский, В.В.Улевский, James Migletz, Thomas Hedblom, Ludwig Eigenmann и другие учёные. Исследования проводились в НИЦ БДД МВД России, ФГУП «Научно-исследовательский центр по испытаниям и доводке автотранспорта», Федеральном дорожном агентстве, ФГУП «РОСДОРНИИ», МАДИ(ГТУ), Саратовском государственном техническом университете, Волгоградском государственном архитектурно-строительном университете, ОАО «ГИПРОДОРНИИ», ОАО «СоюздорНИИ», ОАО «Росдортех», ОА «Каздор-НИИ» и в других организациях Результаты их исследований послужили основой для создания нормативов, стандартов, инструкций и справочных документов по проектированию и применению средств организации дорожного движения.

Работа выполнялась по Плану информационного обеспечения Федерального дорожного агентства в рамках Программного проекта «Информационное обеспечение» Федеральной целевой программы «Модернизация транспортной системы России на 2002-2010 годы».

Поэтому основная задача повышения безопасности дорожного движения на основе применения новых конструкций и параметров нормирования светотехнических характеристик дорожной разметки является актуальной.

К числу факторов, оказывающих одинаково большое влияние при любой степени психического напряжения водителя, относятся светотехнические условия восприятия, структурная характеристика фона, объем внимания и размеры поля концентрации внимания.

Федеральный закон «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» [121] заменил систему обязательных требований в области безопасности зданий и сооружений, содержащуюся на сегодняшний день в строительных нормах и правилах, государственных стандартах в области строительства, сводах правил по проектированию и строительству.

Цель исследований: Повышение безопасности дорожного движения на основе совершенствования перечня и методов исследований светотехнических показателей дорожной разметки с учетом требований технического регулирования.

Задачи исследований

1. Провести аналитический обзор существующей технической литературы и нормативно-методического обеспечения с целью выявления основных влияющих факторов, снижающих эффективность дорожной разметки в различных условиях.

2. Разработать новые технические решения и методы устройства вертикальной дорожной разметки с защитными функциями по отношению к барьерному ограждению, на основе применения современных полимерных материалов с повышенными эксплуатационными и светотехническими характеристиками.

3. Усовершенствовать методы нормирования дорожной разметки на основе применения новых показателей, методов и средств измерения.

4. Установить эффект снижения количества ДТП на участках автомобильных дорог с установленными защитными пластиковыми панелями на основе применения эконометрического подхода.

5. Разработать методическое и приборное обеспечение контроля состояния вертикальной дорожной разметки. Провести мониторинг состояния вертикальной дорожной разметки на основе защитных пластиковых панелей на опытных участках автомобильных дорог общего пользования.

6. Разработать методику обработки результатов натурных механических испытаний защитных пластиковых панелей на испытательном полигоне на основе наезда на барьерные ограждения крупногабаритного транспорта.

Научная новизна:

1. Разработано научное обеспечение нормирования дорожной разметки на основе совместного применения новых показателей черно-белой контрастности и оценки ширины переходной зоны, новых методов и средств измерения на основе относительных показателей.

2. Установлен эффект снижения количества ДТП на участках автомобильных дорог с установленными защитными пластиковыми панелями на 1-2 % на основе применения эконометрической модели с факторами качественной природы с учетом информации автоматизированного банка дорожных данных АБДД «ДОРОГА».

3. Определены важнейшие эксплуатационные требования к светотехническим и показателям защитных пластиковых панелей, устанавливаемых на металлические барьерные ограждения (для черно-белой контрастности - не менее 0,2 приращения коэффициента световозвращения, для ширины переходной зоны - 2 мм). Защитные пластиковые панели улучшают контрастность барьерного ограждения по сравнению с оцинкованным ограждением (до 0,2 коэффициента световозвращения) и до 0,3

- по сравнению с окружающим фоном, что улучшает уровень их зрительного восприятия участниками дорожного движения.

4. Установлено улучшение контрастности ограждения с помощью защитных пластиковых панелей по сравнению с оцинкованным ограждением, что улучшает уровень их зрительного восприятия участниками дорожного движения.

5. Разработана методика обработки результатов натурных механических испытаний защитных пластиковых панелей на испытательном полигоне на основе наезда на барьерные ограждения крупногабаритного транспорта.

На защиту выносятся:

1. Научно-методическое обеспечение применения защитных пластиковых панелей, изготовленных из новых полимерных материалов.

2. Рекомендации по совместному применению новых показателей светотехнических характеристик дорожной разметки: черно-белой контрастности и ширины переходной зоны.

3. Структура эконометрической модели с факторами качественной природы для определения эффекта снижения количества ДТП на участках автомобильных дорог с установленными защитными пластиковыми панелями

4. Установленные результаты по улучшению светотехнических показателей вертикальной дорожной разметки на основе применения пластиковых панелей (для черно-белой контрастности - не менее 0,2 приращения коэффициента световозвращения, для ширины переходной зоны - 2 мм; по сравнению с оцинкованным ограждением до 0,2 коэффициента световозвращения и до 0,3 -по сравнению с окружающим фоном.

5. Методика обработки результатов натурных механических испытаний защитных пластиковых панелей на испытательном полигоне на основе наезда на барьерные ограждения крупногабаритного транспорта.

Объект исследований. Светотехнические и эксплуатационные характеристики защитных пластиковых панелей как нового вида дорожной разметки.

Методы и средства исследований: методы обеспечения безопасности дорожного движения, контроля качества дорожной разметки, оптики,

метрологическое обеспечение, методы и технические средства экспериментальных исследований и обработки статистических данных, методы полигонных испытаний транспортных средств и др.

Достоверность научных положений и результатов, полученных в диссертационной работе, подтверждается хорошим согласованием результатов теоретического и вычислительного моделирования с результатами практических и экспериментальных работ, проверкой полученных моделей с реальным изменением входных и выходных параметров. Исследование выполнено с учетом современных представлений о светотехнических характеристиках дорожной разметки, с применением методов научных исследований и информационного обеспечения.

Практическая ценность и реализация результатов работы: Разработана программа автоматизированного определения черно-белой контрастности дорожной разметки. Организован опытный участок и мониторинг применения защитных пластиковых панелей на участках автомобильных дорог г. Москвы, федеральной и территориальной сети. Определены новые возможности разработки схем дислокации и контроля наличия дорожной разметки на основе снимков из космоса. Принято участие в разработке Технического регламента «Требования к безопасности автотранспортных средств» Республики Казахстан и Методических рекомендаций по устройству вертикальной разметки на металлических барьерных ограждениях с использованием защитных пластиковых панелей (ОДМ 2185.007-2008) 2008 г. Проведены натурные механические испытания защитных пластиковых панелей на полигоне ФГУП «Научно-исследовательский центр по испытаниям и доводке автомототехники» в г. Дмитров путем наезда на них крупногабаритных транспортных средств.

Общая методология исследований. При проведении теоретических исследований использованы методы теории вероятности и математической статистики, спектрального и корреляционного анализа, прикладного анализа случа