Обоснование границ перспективной интенсивности для II, III и IV категорий дорог с использованием теории риска

Размещено на http://www.allbest.ru/

Обоснование границ перспективной интенсивности для II, III и IV категорий дорог с использованием теории риска

Перспективная интенсивность движения является одним из важнейших показателей при определении технической категории дороги. Как показывает практика при определении перспективной интенсивности движения возможно появление ошибок в связи с воздействием большого количества случайных факторов на этот показатель. Эти ошибки влекут за собой неоправданное использование денежных средств в дорожном строительстве. В связи с этим с использованием теории риска разработаны на кафедре СОД (ТСТ):

1) математический аппарат, который позволяет по установленным интенсивностям движения N и граничным значениям N_min и N_max определить риск ошибочного назначения категории дороги.

Формула теории риска для оценки того, что через лет эксплуатации дороги фактическая интенсивность движения будет соответствовать более низкой категории дороги, чем принятая в проекте имеет вид:

, (1)

где - риск перехода дороги в более низкую категорию при интенсивности движения (в -й год эксплуатации);

- интеграл вероятности (функция Лапласа), определяемый по приложению 1 в работе [3] в зависимости от величины подынтегральной функции ;

- принятая в проекте перспективная интенсивность движения в любой год эксплуатации, авт/сут;

- минимальная в нормативном документе интенсивность движения для данной категории дороги, при которой риск реализации более низкой категории дороги равен 50 %, авт/сут;

- среднее квадратическое отклонение параметра , авт/сут;

- среднее квадратическое отклонение интенсивности

движения , авт/сут.

Формула для расчета вероятности (риска) того, что через лет эксплуатации дороги фактическая интенсивность движения будет соответствовать более высокой категории дороги, чем принятая в проекте:

, (2)

где - риск перехода дороги в более высокую категорию при интенсивности движения (в -й год эксплуатации);

- максимальная в нормативном документе интенсивность движения для данной категории дороги, при которой риск реализации более высокой категории дороги равен 50 %, авт/сут;

- среднее квадратическое отклонение параметра , авт/сут;

и - те же параметры, что и в формуле (1) .

Формулами (1) и (2) можно пользоваться только в случае распределения разностей перспективной и фактической интенсивности движения по нормальному закону [4];

2) математический аппарат, который показывает, с какой вероятностью могут произойти потери капитала.

Риск окупаемости капиталовложений в строительство новой дороги определяется по формуле:

, (3)

где - чистая приведенная ценность проекта, которая вычисляется по следующей формуле

, (4)

- среднее квадратическое отклонение параметра , которое определяется методом Монте-Карло [2]. Метод Монте-Карло позволяет установить значение показателя практически с любой точностью.

В формуле 4 - среднее значение приведенных единовременных затрат за годы строительства и эксплуатации дороги и - среднее значение приведенных выгод за годы эксплуатации дороги, к которым относятся: сокращение автотранспортных расходов, снижение затрат на ремонт и содержание дороги, экономия, вызванная уменьшением времени доставки грузов и пассажиров, снижение потерь от ДТП.

Данные математические аппараты уже на начальной стадии проектирования дороги могут оценить как вероятность перехода категории дороги в другую (по перспективной интенсивности движения), так и потери окупаемости строительства.

Анализ для II категории дороги показал [5], что к более эффективным перспективным интенсивностям движения в данном случае относятся интенсивности выше 5000 авт/сут, при которых значения рисков потери окупаемости стремятся к 0, а чистая приведенная ценность намного выше по сравнению с другими интенсивностями этой категории. Анализ III и IV категорий дорог показал, что при строительстве III технической категории для назначенной перспективной интенсивности, близкой к 1000 авт./сут. и строительстве IV категории при 100-700 авт./сут. отсутствует окупаемость, так как <0. Для значений выше 2500 авт./сут. строительство III категории будет оправдано за счет высокого значения и незначительного риска потери окупаемости. В связи с этим необходимо пересмотреть предельные границы перспективных интенсивностей движения.

Наилучшим вариантом строительства признается тот, у которого чистая приведенная ценность проекта () за проектный срок эксплуатации максимальное, при условии, что процентная ставка при росте не уменьшается, а риск потери окупаемости не возрастает. Путем итерационных вычислений увеличения границ перспективной интенсивности движения по программе оценки окупаемости проектов «NPV - Road» [5] были установлены оптимальные значения границ перспективной интенсивности движения, показанные в табл. 1.

Таблица 1 Рекомендуемые граничные значения перспективной интенсивности движения

Полученные границы интенсивностей движения для дорог II-IV категорий намного эффективнее, чем нормированные в СНиП [1] границы этого показателя. Риск потери окупаемости при рекомендованных значениях перспективной интенсивности близок к нулю, а значение чистой приведенной ценности проекта увеличилось значительно по сравнению с этим же показателем (), установленным по нормированным в СНиП интенсивностям движения.

Учитывая, что в течение перспективного периода состав движения по дорогам будет изменяться в программе оценки окупаемости проектов («NPV - Road»), реализованы различные варианты: от типичного (среднего) в настоящее время состава транспортного потока до состава потока, учитывающего сближение динамических характеристик различных типов автомобилей в связи с ростом числа скоростных автомобилей в транспортном потоке. При наличии в составе потока на перспективу величины чистой приведенной ценности проектов будут значительно выше, а риск потери окупаемости снизится.

В соответствии с требованиями закона «О техническом регулировании» в настоящее время можно отступать от нормативных требований, если повышается безопасность движения и данное решение является экономичным [6-10]. Поэтому можно предлагать увеличение ширины покрытия, но можно оставлять нормативные значения ширины покрытия.

Проведенные исследования показали, что учет вероятностной сущности назначения перспективной интенсивности движения позволяет повысить окупаемость автомобильных дорог и безопасность движения автомобилей [11].

Список литературы

перспективный интенсивность дорога строительство

СНиП 2.05.02 - 85. Автомобильные дороги. Нормы проектирования / Госстрой СССР. - М.: Изд. Госстроя СССР, 1986. - 52 с.

Столяров В.В. Анализ риска реализации транспортных проектов по уровню окупаемости //В.В. Столяров // Автомобильные дороги, 1995, №1-2. -С.27-31.

Столяров В.В. Проектирование автомобильных дорог с учетом теории риска. Ч.1,2. Саратов: СГТУ, 1994. - 184c. - 232c.

Усова Л.В. О законах распределения перспективной интенсивности движения / Л.В. Усова // Повышение эффективности эксплуатации транспорта: Межвуз. науч. сб. - Саратов: СГТУ, 2003. - С. 198-204.

Усова Л.В. Повышение эффективности обоснования перспективной интенсивности движения и технической категории дороги с использованием теории риска : дис. канд. техн. наук / Л.В. Усова. - Саратов, 2006. - С. 130.

Кокодеева Н.Е. Методологические основы комплексной оценки надежности автомобильных дорог в системе технического регулирования дорожного хозяйства / автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук / ГОУВПО Петербургский государственный университет путей сообщения. Санкт-Петербург, 2012.

Кокодеева Н.Е. Таможенный союз: нормативное обеспечение / Н.Е. Кокодеева, В.В. Столяров // Стандарты и качество. 2011. № 8. С. 22-27.

Кокодеева, Н.Е. Техническое регулирование в дорожном хозяйстве : монография / Н.Е. Кокодеева, В.В. Столяров, Ю.Э. Васильев - Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2011. - 232 с.

Кокодеева Н.Е. Обеспечение безопасности автомобильных дорог с учетом теории риска // Строительные материалы. 2009. № 11. С. 80-81.

Экономическая эффективность деятельности органов управления дорожным хозяйством по вопросам освоения новых технологий, техники и материалов / С.В. Карпеев, А.А. Сухов, С.П. Аржанухина, Н.Е. Кокодеева // Строительные материалы. 2010. № 5. С. 4-7.

Кокодеева Н. Е. Проектирование, строительство и эксплуатация транспортных сооружений по условию обеспечения безопасности движения с учетом теории риска // Техническое регулирование в транспортном строительстве. - 2013. - № 1; URL: trts.esrae.ru/1-3.

Размещено на Allbest.ru