Дальнейшее развитие и совершенствование автотранспортного комплекса неразрывно связано со строительством и реконструкцией дорожно-транспортной сети. Расширение сети автомобильных дорог в условиях нарастающего дефицита земель и роста их стоимости вызывают необходимость сооружения горных и подводных тоннелей для преодоления высотных и контурных препятствий.
Непрерывное углубление процесса урбанизации (табл. 1), быстрый рост городов, стремительное повышение уровня автомобилизации (табл. 2) привели к тому, что в условиях дефицита площадей территории для развития улично-дорожной сети крупных городов и мегаполисов активно используется подземное пространство, в частности, возводятся сложные инженерные сооружения - автодорожные тоннели, обеспечивающие пересечение автотранспортных потоков в разных уровнях, что способствует повышению скорости движения и увеличению пропускной способности магистрали.
Строительство автодорожных тоннелей во многих случаях оказывается предпочтительнее сооружения эстакад, особенно при выпуклом рельефе местности. Тоннельные развязки занимают сравнительно небольшую территорию; их конструкции почти не выступают над поверхностью земли, не вносят нарушений в сложившиеся архитектурные ансамбли. В дополнение к этому, тоннельные сооружения способствуют снижению транспортного шума, вибрации и загрязнения атмосферного воздуха.
Таблица 1
Темпы урбанизации мира (1900 - 2025 гг.)
|
Годы |
Численность городского населения, млн чел. |
Доля городского населения, % |
|
1900 |
220 |
13 |
|
1950 |
740 |
29 |
|
1970 |
1350 |
36 |
|
1990 |
2280 |
43 |
|
2025 |
около 5000 |
около 61 |
Таблица 2
Уровень автомобилизации и смертности в ДТП
|
Страны и регионы
|
Показатели 2004 г. |
||
|
Уровень |
Социальные риски (число погибших |
Транспортные риски (число погибших |
|
|
Весь мир |
124 |
19 |
157,9 |
|
Страны с высоким уровнем дохода, в т.ч. |
627 |
12,6 |
20,1 |
|
США |
810 |
14,6 |
18 |
|
Италия |
745 |
9,7 |
13,0 |
|
Германия |
655 |
7,1 |
10,8 |
|
Франция |
615 |
9,2 |
15,0 |
|
Канада |
591 |
8,7 |
14,7 |
|
Япония |
588 |
5,38 |
9,1 |
|
Великобритания |
551 |
5,6 |
10,5 |
|
Страны со средним и низким уровнями дохода, в т.ч. |
35,5 |
20,2 |
568,5 |
|
Россия |
201 |
23,93 |
119 |
|
Иран |
62 |
38,7 |
624 |
|
Индия |
33 |
20,0 |
607 |
|
Китай |
19,7 |
13,33 |
677 |
Сегодня из всех видов транспорта наиболее опасным является автомобильный (табл.2), в связи с чем вопросам обеспечения безопасной эксплуатации автодорожных тоннелей придается первостепенное значение. Безопасность движения в автодорожных тоннелях во многом определяется:
- геометрическими характеристиками трассы и сооружения (радиусы кривых в плане и профиле, уклоны, размеры поперечного сечения);
- наличием систем освещения, вентиляции и специального оборудования, обеспечивающих надежную и безаварийную эксплуатацию, а также быструю ликвидацию возможных последствий чрезвычайных ситуаций.
Важную роль в вопросах увеличения пропускной способности и безопасности дорожного движения в тоннелях играет искусственное освещение, основная цель которого - создание комфортных и безопасных условий для водителей. Системы освещения должны проектироваться с гарантией качества и эффективности, что возможно только при учете зарубежного и отечественного опыта, нашедшего отражение в положениях международных и российских нормативных правовых документов.
Центральное место в проектировании освещения занимает светотехнический расчет, конечной целью которого является определение типа, мощности, количества и размещения осветительных приборов. Сегодня проектировщики отказались от упрощенных расчетных алгоритмов, базировавшихся на технологии ручного труда, и применяют светотехническое программное обеспечение с использованием специальных математических методов, позволяющих выполнить расчет с заданной степенью точности. Важным критерием качества проектирования освещения в тоннеле является светотехническое моделирование на основе компьютерной трехмерной визуализации, предназначенное для проверки и уточнения расчета.
В настоящем учебном пособии обобщены сведения о системах искусственного освещения автодорожных тоннелей, рассмотрены требования и рекомендации российских и международных нормативных документов. Приведены основные положения методологии расчета освещения, лежащие в основе современного светотехнического программного обеспечения. Дана краткая характеристика последних версий светотехнических программ проектирования освещения дорог и улиц DIALux, Calculux Road, Light-in-Night Road.
Учебное пособие подготовлено авторским коллективом кафедр «Мосты и транспортные тоннели», «Техносферная безопасность» Московского автомобильно-дорожного института (государственного технического университета) и предназначено для студентов специальностей:
- 270205.65 «Автомобильные дороги и аэродромы» (направление подготовки 270200.65 «Транспортное строительство»);
- 270201.65 «Мосты и транспортные тоннели» (направление подготовки 270200.65 «Транспортное строительство»);
- 280202.65 «Инженерная защита окружающей среды» (направление подготовки 280200.65 «Защита окружающей среды»).
Может быть полезно студентам других транспортных специальностей, а также специалистам, занятым проектированием и эксплуатацией автодорожных тоннелей.
Рецензенты:
- директор НИЦ «Тоннели и метрополитены» ОАО ЦНИИС, д-р техн. наук, проф., академик Российской Академии транспорта В.Е. Меркин;
- профессор кафедры «Управление эксплуатацией ракетно-космических систем» МАИ(ГТУ), д-р техн. наук, проф., академик Российской Академии космонавтики
им. К.Э.Циолковского, лауреат Государственной премии Ю.В. Чудецкий.