Обоснование требований к проезжей части автомобильных дорог на участках с автоматическими пунктами весогабаритного контроля

Актуальность. Надежность и точность взвешивания движущегося транспортного средства на автоматических пунктах весового и габаритного контроля (АПВГК) зависят от транспортно-эксплуатационных характеристик проезжей части. Опыт применения автоматизированных комплексов на дорогах регионального значения выявил существенные недостатки в точности взвешивания, обусловленные низкими требованиями к ровности и прочности дорожного полотна в местах их размещения. Неровности дороги вызывают дополнительные динамические нагрузки на дорожное полотно и датчики весоизмерительного оборудования. Образование колеи провоцирует поперечные колебания грузового транспорта, что критически недопустимо в зоне автоматического весового и габаритного контроля транспортных средств и снижает достоверность результатов взвешивания. Анализ данных о нарушениях, зарегистрированных в Волгоградской области, показал, что около 10 % грузовых транспортных средств, передвигающихся по региональным автомобильным дорогам, превышают допустимую массу на 20 %. Это приводит к ускоренному износу дорожного покрытия и образованию дефектов. Для гарантии нормативной точности измерений и правильной работы датчиков на протяжении пятилетнего периода необходимо повысить требования к данным характеристикам дорожного покрытия.

Цель исследования заключается в обосновании требований к дорожному покрытию в месте расположения АПВГК и на подходах к ним с учетом особенностей функционирования весоизмерительного оборудования.

Методы исследования включали анализ фактического состояния дорожного покрытия, оценку воздействия подвижной колесной нагрузки на весовые датчики, а также расчет минимально допустимых значений модуля упругости, глубины колеи и продольной ровности дорожного покрытия. Исследования проводились с учетом технических характеристик датчиков и требований к их сохранности при эксплуатации.

Результаты. На основе исследований воздействия подвижной колесной нагрузки на весовые датчики, вмонтированные в дорожное покрытие, обоснованы максимальная глубина колеи, модуль упругости конструкции дорожной одежды и предъявлены требования к допустимой продольной ровности проезжей части в месте расположения АПВГК и на прилегающих к ним участках автомобильной дороги. Показано, что сохранность датчика обеспечивается при модуле упругости на дне штрабы под датчиком не менее 325 МПа. Допустимый модуль упругости дорожных одежд зависит от технической категории дороги и должен быть на 30 % выше прочности конструкции для дорог общего пользования.

1. Беляев Н.Н. Рекомендации по нормированию специальных эксплуатационных требований к дорожным одеждам АПВГК // Дороги и мосты. 2020. № 2 (44). С. 160–172. EDN: DLRAKQ

2. George Y., Constantinos A. Integration of weigh-in-motion technologies in road infrastructure management // Ite Journal. 2005. V. 75 (1). P. 39–43.

3. Oskarbski J., Kaszubowski D. Implementation of Weigh-in-Motion System in Freight Traffic Management in Urban Areas // Transportation Research Procedia. 2016. V. 16. P. 449–463. DOI: 10.1016/j.trpro.2016.11.042

4. Burnos P., Gajda J., Piwowar P., Sroka R., Stencel M., Zeglen T. Accurate weighing of moving vehicles // Metrology and Measurement Systems. 2007. V. 14. № 4. P. 507–516.

5. Gorodnichev M.,Gematudinov R., Dzhabrailov Kh., Potapchenko T. The Concept of an Automated Weight and Size Control System for Measuring the Mass of Freight Vehicles in a Traffic Flow (Weight-In-Motion) : Conference: 2019 // Systems of Signal Synchronization, Generating and Processing in Telecommunications (SYNCHROINFO). 2019. P. 1–5. DOI: 10.1109/SYNCHROINFO.2019.8814120

6. Кулижников А.М., Беляев Н.Н., Рахимова И.А. Конструкции дорожных одежд в зонах АПВГК, работающих в режиме движения // Мир дорог. 2020. № 133. С. 82–85. EDN: MMGGDD

7. Кулижников А.М., Рахимова И.А., Беляев Н.Н., Филиппов М.Д. Требования к участкам автомобильных дорог с автоматическим пунктом весового и габаритного контроля // Инновации в строительстве. 2021. № 96. C. 36–41.

8. Рахимова И.А., Кулижников А.М. Требования к автоматическим пунктам весогабаритного контроля // Дорожная держава. Специальный выпуск: Передовые технологии, 2019. С. 59–61.

9. Кулижников А.М., Рахимова И.А., Малевинский Н.К. Требования к конструкциям дорожных одежд на автоматических постах весогабаритного контроля // Мир дорог. Специальный выпуск. 2019. С. 23–26.

10. Беляев Н.Н., Рахимова И.А., Филиппов М.Д. Требования к прочности нежестких дорожных одежд в зоне весового и габаритного контроля // Дороги и мосты. 2022. № 1 (47). С. 129–141. EDN: ODMPJF

11. Алексиков С.В., Лескин А.И., Гофман Д.И., Глазунов И.И. Влияние жесткости основания на напряжения в конструктивных слоях дорожной одежды // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2021. № 4 (85). С. 97–105. EDN: JGWUHR

12. Алексиков С.В., Лескин А.И., Гофман Д.И., Альшанова М.И. Влияние ровности дорожного покрытия на себестоимость перевозок и безопасность движения // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2020. № 2 (79). C. 24–31. EDN: JBJIGP

13. Алексиков С.В., Лескин А.И., Гофман Д.И. Прогнозирование колейности дорожного покрытия региональных дорог Нижнего Поволжья // Дороги и мосты. 2020. № 2 (44). С. 115–126. EDN: BHCCHT

14. Горский М.Ю., Симчук Е.Н., Кадыров Г.Ф., Симчук А.Е. Оценка влияния температурных факторов на параметры чаши прогиба нежестких дорожных одежд на основе испытаний прочности установками динамического нагружения // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2023. Т. 25. № 4. С. 211–225. DOI: 10.31675/1607-1859-2023-25-4-211-225. EDN: FKOHHU

15. Protecting infrastructure and improving road safety. URL: https://kistler.cdn.celum.cloud/SAP-Commerce_Download_original/200-746e.pdf (дата обращения: 20.03.2025).

16. ‘Copycats’: a risk for users, and a problem for the industry. URL: https://kistler.cdn.celum.cloud/SAPCommerce_Download_original/961-762e.pdf (дата обращения 20.03.2025).

17. Hans van Loo, Aleš Žnidarič. Guide for Users of Weigh-In-Motion. An Introduction To Weigh-In-Motion / ISWIM, International Society for Weigh-in-Motion. Radovljica, 2019. 81 p.