А как у них? Зимнее содержание дорог в Финляндии. Snow and ice databook

А как у них? Зимнее содержание дорог в Финляндии. Snow and ice databook

Всемирная дорожная ассоциация (PIARC), существующая с 1909 года, в которую входят представители 142 стран, включая Россию, занимается регулярным выпуском информационных справочников и брошюр о дорожном строительстве и обслуживании. Среди них есть книга «Snow and Ice Databook», в которой описан опыт и стандарты зимней уборки в 25 странах мира с различным климатом, от Марокко до Канады.

Из этого справочника можно узнать, при каких обстоятельствах в разных странах используют соль и другие химические реагенты, как прогнозируют непогоду и предупреждают водителей, как подогревают тротуары и перерабатывают снег на плавильных станциях, и сколько на это всё тратится денег.

Прикладываем книгу в формате PDF: https://vk.com/doc637_439660489.

В книге описано зимнее содержания дорог в 27 странах мира. Мы перевели наиболее близкую по погодным условия к нашим – Финляндию. Давайте сравним!


Демографическое положение и дороги

Информация о стране

Рисунок 1. Местоположение Финляндии

Рисунок 1. Местоположение Финляндии

Финляндия – это страна, расположенная в северной части Европы, площадью 338,432 км². Она находится между Швецией, Россией и Норвегией, а также граничит с Балтийским морем. Население страны 5,4 млн. человек, примерно 16,03 на квадратный километр, большинство из которых (67%) проживает в городах  или городских районах. Около 1 млн. человек живет в столичном районе г. Хельсинки.


Дорожная сеть и транспорт

Дороги имеют особенное значение в Финляндии, так как занимают достаточно большую площадь, хотя она является малонаселенной. Более того, с точки зрения Центральной Европы Финляндия находится на берегах.  Для установления торгово-рыночных отношений большая часть экспорта перевозится морским путем. С точки зрения конкурентоспособности промышленности и коммерции, функциональная логистика является жизненно важной, особенно функционирование системы внутреннего транспорта. Автомобильный транспорт составляет 67% от общего числа грузового транспорта.    

Дорожная сеть включает в себя 78,140 км. автомобильных дорог общего пользования, 51,000 км. из которых имеет асфальтное покрытие.  779 км. из общего числа составляют автострады. Кроме того, 26,000 км. приходится на уличные и проектировочные дороги, а  350,000 км. занимают частные дороги.

Пробег легковых автомобилей составляет 31,100 млн. км, автобусов и грузовиков – 3,060 км в год по дорожной сети общего пользования. Дороги общего пользования  занимают примерно 67% всей транспортной системы.

Объем перевозок в течение 6 зимних месяцев составляет примерно 45% от круглогодичного объема перевозок. Во многих отраслях промышленности  и коммерции доля перевозок, осуществляющихся в зимний период времени выше, чем в летний. Населенные пункты, сфера индустрии и коммерции, которые зависят от транспортных средств и дорожной системы, ожидают надежное функционирование транспортной системы на протяжении всего года.

рисунок 1


Климат

Обзор климатических зон

Финляндия расположена между 60 и 70 северными параллелями Евразийской континентальной прибрежной зоны. Средняя температура в Финляндии на несколько градусов выше, чем на других территориях расположенных в этих же широтах, например, в Сибири и Южной Гренландии.  Температура повышается благодаря Балтийскому морю, внутренним водам, а также воздушным потокам с Атлантического океана, которые нагреваются течение Гольфстрим.

Климатические условия отличаются друг от друга в разных частях страны. На прибрежных зонах, в которых климатические условия приближены к морскому климату, погода и условия вождения, в том числе и на скользкой поверхности   изменяются значительно. В восточных и северных частях страны, погода совпадает с континентальным климатом и гораздо холоднее.

Статистические данные по температурным отметкам и атмосферным осадкам

Рис. 2 Среднегодовая температура зимой (°С) в период с 1971 по 2000

Рис. 2 Среднегодовая температура зимой (°С) в период с 1971 по 2000

 

В Южной части Финляндии средняя температура зимой составляет примерно -2°С, а в северной части около -8°С (рис. 2). Среднее годовое количество осадков – менее 600 мм в Северной части и 600-700 мм – в Южной части.

Снег выпадает обычно в октябре или ноябре в Северной части Финляндии, и в декабре в Южной части. Средний показатель осадков в виде снега, исчисляющийся в миллиметрах воды, варьируется от 120 до 220 мм в разных частях Финляндии (рис. 3).  Это количество снега накапливается в течение зимнего сезона, главным образом это снегопады до 10 мм.

 

 


Рис. 3 Среднегодовой показатель осадков в виде снега

Рис. 3 Среднегодовой показатель осадков в виде снега

В Южной и западной частях Финляндии прибрежный климат, и более континентальный климат в восточной и северной частях. Балтийское море и в особенности течение Гольфстрим делают климат теплее. Погодные условия могут быстро меняться в зимнее время.

Борьба с обледенением  сосредоточена в прибрежной зоне, а уборка снега является большей проблемой в восточной и северной частях Финляндии из-за климатических условий.

 

 

Показатели суровости зимы

В Финляндии в настоящее время не используются индексы, которые бы отразили суровость зимы в чистом виде с точки зрения погодных условий.

Финское транспортное агентство следит за техническим состоянием дорог, а также уровнем возможных рисков, возникающих вследствие суровости зимы. Поэтому агентство заботится о своих клиентах и поставщиках.


Управление и контроль за состоянием дорог в зимнее время

Стандарты и правила

Финское транспортное агентство – это государственная организация, которая отвечает за контроль и управление транспортной системой общественного пользования по всей стране. Улицы в городах и муниципалитеты находятся под контролем муниципалитетов. Частную дорожную сеть  контролируют землевладельцы, проживающие у частных дорог.

Политика техобслуживания и эксплуатации дорог зимой основывается на правилах дорожного движения касательно использования зимних шин, в особенности шипованной резины, и возможности использования соли на дорогах, для того чтобы предотвратить скольжение. Зимние шины используются в период с 1 декабря по конец февраля. Шипованная резина разрешена к использования с 1 ноября по 31 марта.

Классификация дорог

Транспортная система подразделяется на пять главных классов (I, II, III, Is, Ib). Кроме того, класс Ib имеет в своем составе класс TIb для застроенных территорий. Пешеходные и велосипедные дорожки на два основных класса (К1, К2).

Каждый из представленных классов имеет свой уровень обслуживания и технических стандартов.

Покрытие дорог солью основная мера предосторожности на дорогах класса I. Класс Ib предполагает использование меньшего количества соли и создаются более зимние условия чем в классах Is и I, хотя уровень обслуживания достаточно высокий. Классы II и III характерны для тихих дорог, где используется небольшое количество соли. Вместо соли там используется песок для предотвращения скольжения.

Стандарты качества

Коэффициент трения – важнейшая характеристика стандарта качества в Финляндии, потому что плотный слой снега и лед допускаются на главных дорогах. Во многих местах объем перевозок по главным дорогам такой низкий, что достаточное количество соли неспособно сохранить дороги пустыми. Коэффициент трения измеряется в метрах трения (т.е. традиционный отрезок тормозного пути в метрах, или это может быть новый датчик, измеряющий ускорение в метрах).

Таблица 1 Соотношения между коэффициентом трения и условиями вождения. Коэффициент трения измеряется C-Trip.

Таблица 1. Соотношения между коэффициентом трения и условиями вождения. Коэффициент трения измеряется C-Trip

Данная таблица отражает основные стандарты качества и время реакции в зимний период.

Таблица 2 Количественные характеристики стандартов для предотвращения скольжения

Таблица 2. Количественные характеристики стандартов для предотвращения скольжения

Таблица 3 Количественные характеристики стандартов вывозки снега

Таблица 3 Количественные характеристики стандартов вывозки снега

таблица 3.2

Только половина талого снега считается снегом

Таблица 4 Количественные характеристики стандартов гладкости дорожного покрытия

Таблица 4. Количественные характеристики стандартов гладкости дорожного покрытия

Специально-созданное обслуживание

Если  транспортная система нуждается во времени осуществления каких-либо работ или в количестве определенных секций на дорогах, то работы могут проводиться на месте без изменения класса обслуживания. Цель специально-созданного обслуживания в том, чтобы улучшить качество сервиса, предоставляемого водителям транспортных средств, которое основано на запросах и предпочтениях клиентов.

Правила, касающиеся материалов и оборудования

Техническое обслуживание зимой определяется подрядчиком на основе принципа ответственности за качество. Именно подрядчик решает какой вид обслуживания и оборудования использовать. Единственным требованием владельца касательно оборудования является безопасность и пригодность к использованию.

Материалы против обледенения должны быть одобрены владельцем. Только соль и соляной раствор можно использовать для предотвращения скольжения. Хлорид кальция не рекомендуется, но может использоваться при гололедице. Также в местах, где есть водоносный слой можно использовать формиат калия т.к. было доказано, что он разрушается перед тем, как попасть в грунтовые воды и не вызывает коррозии как хлорит натрия. Размер гранул песка против обледенения должен быть 6-8 мм в зависимости от класса дороги.

Бонус клиенту

Финское Транспортное Агенство активно пытается найти способы улучшить обслуживание пользователей дороги. Целью было найти способы улучшения обслуживания без увеличения стоимости.  Одним из способов поощрения подрядчиков по лучшему обслуживанию клиентов Финское Транспортное Агенство разработало бонус клиента, который выплачивается подрядчикам.

Весной 2004г. был разработан специальный исследовательский проект  для создания бонуса клиенту, так же как и уже запущенная система бонусов в отношении пяти контрактов, заключенных в 2004г.

Бонус, который был создан для поощрения клиентов, используется с 2004г в разных формах. Его можно получить каждый год.  Размер бонуса зависит от 6 оценочных факторов,  4 из которых связаны с компенсацией клиенту,  один с зимним обслуживанием и один с летним обслуживанием на основе оценки сделанной клиентом. Эта оценка базируется на сообщениях подрядчика в отношении принятых мер. Бонус клиента выплачивается ежегодно и его размер варьируется от 0 до 2 процентов ежегодной стоимости контракта.

Бонусная система оказалась небезупречной. Компенсация клиенту настолько сильно зависит от погодных условий, что оказывает большее влияние чем деятельность подрядчиков. Тем не менее, бонусная система – это эффективный способ заставить подрядчиков понять, что пользователи дороги – это тоже их клиенты.


Организация обслуживания зимой

Организация

В 2001 году Национальная Администрация Дорог в Финляндии была подразделена на Финскую Дорожную Администрацию (Finnra), которая осуществляет обслуживание от производителей, и Финское Дорожное Предприятие, которое занимается  строительством и обслуживанием среди других подрядчиков  а также производит консультации. В начале 2008 года Финское Дорожное Предприятие стало известно как Destia. Финская Дорожная Администрация, Железнодорожная Администрация и Морская Администрация были объединены вместе и было создано Финское Транспортное Агенство в начале 2010 г.  Региональные центры Экономического Развития, Транспорта и Экологии (центры ELY) осуществляют решение региональных задач развития государственной администрации.

Финское Транспортное Агенство уточняет национальную политику, стандарты качества и общий курс поставок. Региональные центры – это клиенты, выполняющие торги на практике и оплачивающие услуги подрядчиков.

В Финляндии клиент заказывает зимнее и летнее обслуживание, заключая местные контракты с подрядчиком. Подрядчики в каждом регионе выбираются на основе конкуренции цены и качества.

Региональных центров ELY девять, они отвечают за обслуживание на своей территории под управлением Финского Транспортного Агенства. Региональных контрактов 81. Каждый региональный контракт включает в себя 500-2000 км дорожной сети и длится 5-7 лет.

Определение уровня обслуживания зимой – это задача Финского Транспортного Агенства. Мнение пользователей дороги, касающееся качества обслуживания предыдущей зимой, опрашивается обычно весной.  Опросы по возможности учитываются при планировании работы. Также ведется сбор непосредственной ответной реакции пользователей дороги.

Оперативное управление  

Каждый подрядчик имеет полную ответственность за обслуживание дорог, включая территорию, обозначенную контрактом, руководство проектом, выполнение обязанностей по обслуживанию, гарантию качества и необходимые закупки.

Подрядчик планирует и принимает  решения о необходимости проведения работ и, производя мониторинг погодных условий и состояния дорог, убеждается в том, что данные работы будут способствовать удовлетворению требуемого качества дорожного покрытия. Кроме того, подрядчик несет ответственность за необходимое оборудование для проведения работ, за персонал и материалы. Субподрядчика также нанимают на работу. Подрядчик должен представить план заказчику, гарантируя выполнение работ и качество, а затем подписывается контракт.

Самые основные меры для обеспечения качества обслуживания дорог в зимний период  это уборка снега, предотвращение скольжения и обеспечение необходимого уровня дорожного покрытия. Подрядчик также должен гарантировать чистоту дорожных знаков и отсутствие сугробов на обочине. Подрядчик должен также сотрудничать с подрядчиками соседних территорий для обеспечения качества дорожного покрытия на границе.

Положение о состоянии дорог.

Рисунок 4. расположение дорожных метеорологических станций

Рисунок 4. расположение дорожных метеорологических станций

Чтобы обеспечивать  качество дорог в зимний период, необходима информация о погодных условия. С этой целью, клиент, финское транспортное агентство,  имеет в распоряжении погодные дорожные станции с камерами. Кроме того клиент пользуется услугами спутниковых систем слежения за погодой разных организаций, выбор которых происходит по конкурсу. Информация о погоде, на которую подписан клиент, доступна и региональным подрядчикам. Но подрядчик может за собственный счет запросить дополнительную информацию и погоде.

Система погодных станций состоит из 375 дорожных погодных станций. Станция обеспечивает информацией о погодных условиях, необходимых для водителей. Это температура воздуха, дорожного покрытия, скорость ветра и уровень влажности дорожного покрытия. Информация о состоянии  дорожного покрытия доступна с помощью специального сенсора, установленного на дорожном покрытии. Кроме того есть оптические дистанционные сенсоры, которые предоставляют более точную информацию.

Эти сенсоры работают совместно с 

Рисунок 5. Расположение погодных камер

Рисунок 5. Расположение погодных камер

150 обычными дорожными погодными станциями. Зимой информация о состоянии дорожного покрытия обновляется как минимум три раза в час. Когда температура достигает 0,данная  информация обновляется еще чаще, т.к. такие условия являются худшими для водителей и работников, обеспечивающих качество дорог. Летом информация обновляется один раз в час. На рисунке 4 показано расположение дорожных погодных станций на дорогах.

 

Система погодных камер финского транспортного агентства включает более 500 камер. Система обеспечивает равное покрытие всех финских дорог. Осенью и зимой все камеры рабочие. Информация, полученная с камер, обновляется примерно каждые 15-90 мин, чаще во время плохих погодных условий и реже, когда погодные условия благоприятные. Расположение камер на дорогах показано на рисунке 5.

 


Оценка мер по контролю над снегом и льдом

Стоимость

Среднестатестический транспортный поток и большая дорожная сеть, техническое обслуживание которой осуществляется круглый год, для того чтобы обеспечить возможность пользоваться ею, неизбежно ведет к относительно низкой экономической эффективности. Затраты на содержание зимней дороги, однако, держаться на уровне, определенном в результате соревновательных торгов. Затраты на зимнее содержание общественных дорог (78.140 км) составляют около 98 миллионов евро. Таким образом стоимость обслуживания одного километра дороги составляет приблизительно 1250 евро.

Транспортное Агентство Финляндии считает. что зимнее содержание второстепенных дорог (обычно 3 класса) требует особого внимания и пользователи этими дорогами обычно не удовлетворены качеством их обслуживания. Количество второстепенных дорог значительно выше чем количество основных дорог, и только часть транспортных средств передвигается по ним. Ежедневно по ним проезжает всего несколько сотен машин, в то время как по главным магистралям проезжают тысячи, если не сотни тысяч машин. Вот почему фокусирование внимания на обслуживании основных дорог дает большую эффективность в повышении дорожной безопасности. На пример. Из-за большого количества второстепенных дорог, даже небольшое увеличение уровня качества вызывает значительные дополнительные затраты. Деление дорог, отличающихся интенсивностью транспортного потока и стоимостью обслуживания в зимних условиях относительно различных классов обслуживания показано на рисунке 6.

протяженность дорог, объемы движения и затраты на зимнее содержание в различных классах обслуживания

Рисунок 6. Протяженность дорог, объемы и затраты на зимнее содержание в различных классах обслуживания

Потребление соли

Самой большой экологической проблемой, связанной с зимним обслуживанием дорог, является ущерб, наносимый грунтовым водам солью, которая используется для антиоблединения. Использование соли особенно популярно в прибрежных районах южной и западной Финляндии, где погода может измениться внезапно и где оживленное движение. В некоторых районах северной Финляндии вообще нет необходимости в использовании соли из-за небольшого движения и более холодного и устойчивого климата. Снижение использования количества соли стимулируется различными способами.

Согласно политике Транспортного Агентства Финляндии, касающейся зимнего обслуживания дорог, мало соли должно использоваться для антиоблединения на территориях с грунтовыми водами.

Из-за большого вреда, который наносит соль, ее запрещено использовать в сухом виде. Соль используется или в виде раствора или увлажняется перед применением. Дороги классов Is и I сохраняются незамерзающими в течении всей зимы, в результате чего, скольскость на этих дорогах предотвращается заранее и поэтому меньше соли требуется в ситуации, когда дорога уже покрыта слоем льда. Для того чтобы сократить использование соли Транспортное Агентство Финляндии определяет количество соли, которое должно использоваться на каждой территории обслуживаемой подрядчиком на основе количества соли, использованной в предыдущий год. Кроме того, более строгие ограничения по использованию соли вводятся на территориях с грунтовыми водами. Если подрядчик использует больше соли чем было оговорено, его штрафуют.

Соответственно, если соли используется меньше, подрядчик получает бонусы. Система бонусов, касающаяся использования соли используется не во всех контрактах. Допустимое количество соли, однако увеличивается, когда зима значительно теплее чем обычно.

Предполагается, что подрядчик хранит соль в специальных закрытых емкостях, которые имею дренаж, защищающий окружающую территорию от действия соли. Подрядчик отвечает за обеспечение и демонстрацию качества своей работы, в соответствии с контрактом. Отчет о качестве включает отчет о проведенных процедурах и любом отклонении от них. Отчет о проделанных процедурах составляется на основе так называемого срезового обслуживания, где подрядчик показывает все меры принятые в соответствии с предварительно заключенным контрактом и указанием времени, когда эти меры были осуществлены. Подрядчик так же должен заполнить отдельный отчет об отклонениях в работах, возникших на данном участке. Заказчик предполагает, что подрядчик будет осуществлять необходимые меры по обслуживанию данного участка дороги долгое время.    

Клиент осуществляет мониторинг эффективности мер по обеспечению качества принимаемых исполнителем, проводит выборочные проверки, чтобы убедиться, что работа проводится в соответствии с договоренностью. Консультанты используются для оказания помощи при этих выборочных проверках, особенно в ночное время и в выходные дни. При выявлении несоблюдении требований к качеству предусмотрено предупреждение или штраф.
Оплата за проделанную работу будет производится ежемесячно.


Безопасность движения и информация

Сообщение информации о движении и дорожных условиях, повышает безопасность и плавность движения и снижает убытки и ущерб, причиненный участникам дорожного движения и окружающей среде в результате движения транспорта. Финское транспортное агентство создало Информационный центр транспортного движения, который обеспечивает пользователей дорог  актуальной информацией о трафике и погодных условиях, а также нарушениях дорожного  движения, например о несчастных случаях.

Информационный центр транспортного движения предоставляет информацию о состоянии дорожного трафика в первую очередь через СМИ – радио, телевидение и Интернет. Изображения с почти 400 камер, фиксирующих погоду, и более 100 дорожных камер финского транспортного агентства, а также информация, собранная 400-ми погодными сайтами доступна на сайте финского транспортного агентства. Участники дорожного движения также могут сообщить друг другу о каких-либо нарушениях, которые они видят на дорогах через Информационный центр дорожного движения. Кроме того, участники дорожного движения ориентируются на изменения дорожных знаков и символов движения, выбирая маршрут таким образом, чтобы экономить время поездки и пользоваться максимально высоким уровнем сервиса на протяжении всего пути.

Существуют различные ограничения скорости на некоторых 2-полосных основных дорогах и магистралях, составляющих свыше 400 километров в общей сложности. Ограничения скорости отображаются в соответствии с состоянием дорожного покрытия и погодой, отслеживаемыми в режиме реального времени. Также фиксируются и отображается случайные помехи для дорожного движения, такие как ДТП или дорожные работы, которые могут быть причинами пониженной предельной скорости. Кроме того,  меняющиеся сообщения и дорожные знаки могут быть использованы в качестве дополнительных инструментов, например, для информирования водителей о дорожных погодных условиях или важных дорожно-транспортных происшествиях. Меняемые знаки ограничения скорости были установлены на некоторых особых участках дорог, где риск ДТП высок для того чтобы понизить предел скорости на короткий период времени.

В дополнение к данным метеорологических станций и метеорологических камер Информационный центр дорожного движения собирает сведения, необходимые для сообщения и направления трафика через автоматические системы измерения трафика. Система состоит из 450 измеряющих трафик движения приборов с датчиками, размещёнными 
на дороге, а также связанных с ними систем передачи, хранения и распечатки информации. Система предоставляет информацию об интенсивности движения на определенном участке дороги, средней скорости и общем времени, затраченном на путешествие.

Эта информация используется не только для мониторинга и сообщения о проблемах дорожного движения, но и для планирования ремонта дорог. Например, ежедневное обслуживание дороги может быть более эффективным и экономичным посредством использования информации об объемах трафика в разное время суток. Система также предоставляет информацию для анализа безопасности дорожного движения, с указанием градации опыта вождения с точки зрения скорости и дистанции между автомобилями в различных условиях и  результата влияния различных факторов.  Путем комбинирования информации о движении с информацией о погоде, снимаемой дорожными метеорологическими системами, риск случайных ДТП может быть рассмотрен с учетом различных погодных условий и перегруженности, а также влияния зимних скоростных ограничений, например, на скорость движения автомобилей.

Кроме того, Информационный центр дорожного движения получает актуальную информацию о состоянии улично-дорожной сети от других органов, таких как полиция, службы спасения, дорожных служб и региональных подрядчиков, а также от участников дорожного движения по телефонной линии для участников дорожного движения. Специальные дорожные прогнозы погоды создаются метеорологическими службами и при помощи погодных радаров и спутниковых снимков, доступных для обоих операторов зимнего содержания и Информационного центра дорожного движения.


Проводимые исследования и изучения для повышения эффективности  управления в условиях зимы

Создание датчиков сцепления колес с дорогой

В Финляндии дорожные власти, консультанты по контролю качества и подрядчики по зимнему содержанию дорог измеряют сцепление колес с дорогой. Финское транспортное агентство обозначило инструменты и методы для измерения сцепления, для использования на дорогах общественного пользования.  В Финляндии, на протяжении последних 25 лет, применяется измерение сцепления колес с дорогой на основе метода, где специальный электрический автомобильный прибор определяет замедление при торможении и, следовательно, оценивает трение.

У этих традиционных приборов есть один заметный недостаток: установка прибора требует профессионального опыта и становится более сложной в связи с наличием более сложных электронных систем в новых автомобилях. Поэтому новые приборы, использующие датчики ускорения, сегодня представляют особый интерес. Достаточно надежно установить эти новые приборы поближе к приборной панели. Если прибор установлен надежно, замедление, измеренное датчиком ускорения, идентично замедлению транспортного средства при торможении. И отображаемое значение сцепления соотносимо с  торможением.

Целью исследований сцепления колес с дорогой в Финляндии было определить, достаточно ли надежны и точны эти новые приборы измерения сцепления с датчиками ускорения для эксплуатации для контроля качества в зимнее время года в Финляндии. Кроме того, цель заключалась в определении требований к качеству таких приборов.
Сравнительное изучение включало в себя несколько приборов по измерению сцепления колес с дорогой,  предназначенных для использования при контроле качества в зимнее время года, а также других  приборов по измерению трения. Как следствие, были введены требования к качеству данных приборов. Для измерения трения были стали использоваться новые счетчики на основе датчиков ускорения.

comments powered by HyperComments
Logo Header Menu