Тенденции развития автомобильного транспорта и автомобильных дорог

В единой транспортной системе страны значительное место принадлежит автомобильному транспорту, объем перевозимых грузов которого в несколько раз больше, чем у всех остальных видов транспорта вместе взятых. В то же время в общем грузообороте доля автомобильного транспорта значительно меньше, поскольку средняя дальность перевозок автомобильным транспортом в несколько раз меньше, чем другими видами транспорта (железнодорожным, морским, воздушным и др.).

Для успешного функционирования автомобильно-дорожной системы, т.е. автомобильного транспорта и автомобильных дорог, необходимо, чтобы параметры и характеристики автомобильных дорог удовлетворяли требованиям движения автомобилей, а основные параметры и характеристики автомобилей соответствовали тем, на которые рассчитаны эксплуатируемые дороги.

Существуют определенные требования к автомобилям со стороны автомобильных дорог, которые необходимо соблюдать, чтобы не перестраивать сеть автомобильных дорог под каждое новое поколение автомобилей. Это, прежде всего, требования к динамическим свойствам и габаритам автомобилей, их осевой нагрузке, общей массе и ряду других характеристик.

Выдержать эти соотношения трудно, поскольку автомобильные дороги эксплуатируются многие десятилетия, в течение которых происходит смена нескольких поколений автомобилей, каждое из которых предъявляет более высокие требования кавтомобильным дорогам и поэтому их необходимо непрерывно совершенствовать.

Чтобы заранее прогнозировать возможные изменения состояния дорог и требования к ним со стороны пользователей дорог, необходимо систематически анализировать тенденции количественного и качественного развития автомобильного транспорта.

На этой основе должна разрабатываться техническая политика в эксплуатации автомобильных дорог, их ремонта и содержания.

Выпуск автомобилей во всем мире составил в 2000 г. примерно 55 млн. ед., а в 2010 г. ожидается более 60 млн. ед.

Соответственно растет и степень насыщения потребностей населения автомобилями, и к настоящему времени достигает в США 810 автомобилей на 1000 жителей, а в Западной Европе - 560 автомобилей на1000 жителей. По расчетам специалистов потолок насыщения автомобилями в США составляет 850, а в Западной Европе - 750 автомобилей на 1000 жителей.

В России в 2000 году было примерно 26 млн. легковых автомобилей и 4,3 млн. грузовых, причем более 600 тыс. легковых автомобилей было получено из дальнего зарубежья. Таким образом, на 1000 жителей России приходилось около 200 автомобилей. Наблюдается устойчивый рост численности автомобильного парка на 5 - 6 % и более в год [7].

Предполагается, что к 2010 г. в России парк легковых автомобилей составит 31 - 3 млн. штук, а к 2025 году эта численность возрастет до 60 млн. шт. и на каждые 1000 жителей будет приходиться 350 - 400 легковых автомобилей. Таким образом, по темпам насыщения автомобилями Россия приближается к передовым странам мира.

Такова перспектива количественного уровня автомобилизации России, из которой следует исходить, планируя развитие дорожной сети, уровень загрузки дорог движением и техническую политику в области ремонта и содержания дорог, организации и безопасности движения.

Не менее важно учитывать и тенденции качественного развития автомобилей и, прежде всего, параметров и систем, оказывающих влияние на требование к параметрам и транспортно-эксплуатационному состоянию дорог.

Классификация автомобилей. По автомобильным дорогам общего пользования движутся грузовые и легковые автомобили, а также автобусы, которые делятся на классы.

Кроме того, по автомобильным дорогам движутся и специализированный подвижной состав в виде автомобильных фургонов, автомобильных цистерн, автомобилей-лесовозов, и другие виды специализированного подвижного состава (автомобили-муковозы, автомобили-цементовозы, автомобили-бетоновозы, автобетоносмесители, автомобильные краны и т.п.).

В СССР развитие автомобилестроения шло на основе перспективных типажей автомобилей, т.е. систематизированной группировки всех базовых разновидностей автомобилей, по которым должно развиваться отечественное автомобилестроение.

С переходом к рыночной экономике основным критерием производства автомобилей стал спрос покупателей, а ориентиром в технической политике служит опыт Западной Европы и Правила Европейской экономической комиссии Организации Объединенных Наций (ЕЭК ООН).

На дорогах общего пользования действуют установленные международными соглашениями ограничения габаритов и массы автомобилей:

• высота - 4,0 м, ширина - 2,5 м, (для рефрижераторов и изотермических кузовов допускается 2,6 м), длина - 12м для одиночных автомобилей, 20 м - для автопоездов (с одним прицепом или полуприцепом), 18м - для сочлененных автобусов и троллейбусов;

• полная масса для автопоездов с одним прицепом или полуприцепом по группе А - не более 38 т.).

Установлены следующие нагрузки на одиночную ось двухосного автомобиля для расчета прочности дорожных одежд вновь строящихся и реконструируемых дорог:

I – II категории 115 кН (11,5 тс);

III – IV категории 100 кН (10 тс);

V категории 60 кН (6тс).

Ширина колеи автомобилей обычно составляет 0,8...0,85 габаритной ширины, и эта тенденция устойчиво сохраняется длительное время. Например, если габаритная ширина 2,5 м, то колея будет около 2,0 м. У легковых автомобилей часто встречается ширина 1,6 м и колея 1,45 м.

Высота центра тяжести автомобилей обычно составляет около 0,5 от колеи и не должна быть больше по условиям бокового опрокидывания при движении на повороте. Габаритная высота легковых автомобилей составляет около 1,4 м, а высота глаз водителя около 1,1…1,2 м.

Анализ развития параметров автомобилей указывает на то, что в ближайшие 10-20 лет не должно произойти изменений по габаритным высоте и ширине грузовых и легковых автомобилей. Однако в Европе и в России имеется тенденция к увеличению разрешенной осевой нагрузки с увеличением полной массы автопоезда, что необходимо учитывать при расчете дорожных одежд.

Динамические характеристики автомобилей. Максимальные конструктивные скорости движения отечественных легковых автомобилей за период с 1970 года по настоящее время возросли в среднем на 17 км/ч и составляют 145...158 км/ч.

Также увеличились и максимальные скорости отечественных грузовых автомобилей, которые составляют в настоящее время 90...115 км/ч.

Значительная часть автомобилей иностранного производства обладает более высокими динамическими качествами, включая удельную мощность двигателя и максимальную скорость движения.

Переход России к рыночной экономике сопровождается не только количественным ростом автомобильного парка, но и глубоким качественным изменением его состава. В транспортном потоке на автомобильных дорогах доля легковых автомобилей возросла до 80 % и более, возросла доля тяжелых грузовых автомобилей, автопоездов, туристических автобусов, а динамические характеристики многих отечественных автомобилей вплотную подошли к характеристикам зарубежных автомобилей.

В связи с произошедшими количественными и качественными изменениями транспортных потоков значительно возросли требования к потребительским свойствам автомобильных дорог.

Темпы развития и структура дорожной сети.На начальном этапе развития все автомобильные дороги входили в единую дорожную сеть. Только в 1955 г. было введено деление дорог на автомобильные дороги общей сети, дороги промышленных предприятий, а также на внутрихозяйственные сельские дороги и дороги специального назначения.

В настоящее время автомобильные дороги Российской Федерации классифицируются по принадлежности на автомобильные дороги общего пользования, ведомственные и частные.

К автомобильным дорогам общего пользования относятся внегородские автомобильные дороги, которые являются государственной собственностью Российской Федерации и подразделяются:

• на дороги общего пользования, являющиеся федеральной собственностью, - федеральные дороги;

• дороги субъектов Российской Федерации, относящиеся соответственно к собственности субъектов Российской Федерации, - территориальные дороги.

К ведомственным и частным автомобильным дорогам относятся дороги предприятий, объединений, учреждений и организаций, колхозов, совхозов, крестьянских (фермерских) хозяйств, предпринимателей и их объединений и других организаций, используемые ими для своих технологических, ведомственных или частных нужд.

Сеть автомобильных дорог России развивалась неравномерно в течение длительного периода времени (рис. 1.1). При этом темпы развития дорожной сети в течение многих лет существенно отставали от темпов роста численности автопарка.

Максимальные темпы развития дорожной сети были достигнуты в период 1986-1990 гг., когда ежегодные объемы строительства и реконструкции дорог общего пользования составляли 8…12 тыс. км.

Рис. 1.1. Динамика изменения протяженности и структуры сети автомобильных дорог общего пользования России:

1 – общая протяженность; 2 – грунтовые дороги; 3 – дороги с твердым покрытием

В последующее десятилетие объемы строительства новых дорог общего пользования уменьшились до 6 тыс. км в год, а после 2001 г. произошло обвальное сокращение объемов строительства до 1 тыс. км в год. Ежегодный прирост сети дорог с твердым покрытием за счет нового строительства составлял 0,1…0,3 %.

Увеличение протяженности сети дорог общего пользования происходит путем передачи ведомственных и сельскохозяйственных дорог с твердым покрытием в сеть дорог общего пользования. Ежегодно передается 8…15 тыс. км дорог и более. Однако такая передача не увеличивает общую протяженность дорог в стране.

По состоянию на 1.01.2004 г. протяженность всей сети автомобильных дорог России составляла 897,8тыс. км, в том числе общего пользования - 598,6 тыс. км, из которых 46,8 федеральных и 551,8 тыс. км. территориальных дорог.

Кроме того, в общую протяженность входит 299,2 тыс. км ведомственных и частных дорог.

Протяженность дорог общего пользования с твердым покрытием составляла 544,2 тыс. км, в том числе 61 % - дороги с покрытием из асфальтобетона и других материалов, обработанных вяжущим; дороги с цементобетонным покрытием составляла 2 % протяженности; с покрытием переходного типа (щебеночные, гравийные и др.) – 28 %.

Протяженность грунтовых дорог составляла 9 % или 53,9 тыс. км.

Сеть дорог общего пользования с твердым покрытием распределяется по категориям в следующем порядке:

По расчетам автора, минимально необходимая протяженность сети автомобильных дорог общего пользования с твердым покрытием в России должна составлять 1,5 млн. км, при том, что помимо них будет еще около 300…500 тыс. км дорог ведомственных и сельскохозяйственных. Сеть дорог общего пользования с твердым покрытием позволит решить две принципиально важные задачи:

• социально-политическую, которая состоит в том, чтобы связать воедино все населенные пункты страны хотя бы одной постоянно действующей дорогой и обеспечить конституционные права каждого гражданина на свободу передвижения;

• экономическую, которая состоит в том, чтобы соединить надежными автотранспортными связями все грузо- и пассажирообразующие пункты, создав сеть федеральных и территориальных дорог с высокими потребительскими свойствами, позволяющую выбирать оптимальные маршруты перевозок без перепробега автомобилей.

Такая сеть дорог позволит ликвидировать бездорожье и создаст основу для дальнейшего последовательного увеличения плотности дорожной сети по мере развития экономики страны и каждой территории.

Указанные объемы строительства дорог служили ориентиром при разработке многочисленных программ развития и модернизации транспортной инфраструктуры. К сожалению, ни одна из этих программ не была выполнена в полном объеме.

В 2005 году введен в действие новый стандарт на автомобильные дороги. В этом стандарте введены понятия классов и категории дорог, а также категорий Iв для обозначения дорог обычного типа.

Класс дороги назначают в зависимости от условий доступа к ней, т.е. от возможности въезда на дорогу и съезда с нее транспортных средств, определяемой типом пересечения или примыкания.

Различают три класса автомобильных дорог - автомагистрали, скоростные дороги и дороги обычного типа (нескоростные дороги).

Кроме того, различают семь категорий автомобильных дорог в зависимости от характеристик, отражающих принадлежность автомобильной дороги соответствующему классу и определяющих технические параметры автомобильной дороги.

Таким образом, в новом стандарте все автомобильные дороги общего пользования подразделяются: на автомагистрали категории Iа, скоростные дороги категории Iб и дороги обычного типа (нескоростные дороги) категорий Iв, II, III, IV и V.

В стандарте указаны их основные характеристики и условия применения того или иного класса и той или иной категории.

Потребуется значительно увеличить объемы работ по строительству, реконструкции, модернизации, ремонту и содержанию автомобильных дорог для того, чтобы обеспечить надежную автотранспортную инфраструктуру России.

Реализация новых программ станет задачей будущих поколений инженеров-дорожников.