Ефективність застосування систем WIM на автомобільних дорогах

Опубліковано:
Номер: Випуск 27(2023)
Розділ: Транспортні технології
Cторінковий інтервал статті: 279–288
Ключові слова: автомобільна дорога, системи WiM, напрямки застосування систем WiM, ділянка WiM-контролю, чинники впливу на точність вимірювань, характеристики поверхні покриття
Як цитувати статтю: Терещенко Т. А. Ефективність застосування систем WIM на автомобільних дорогах. Світова практика. Дороги і мости. Київ, 2023. Вип. 27. С. 279–288.
Як цитувати статтю (references): Tetiana Tereshchenko. The efficiency of WIM-systems application on motor roads. World-wide practice. Dorogi і mosti [Roads and bridges]. Kyiv, 2023. Iss. 27. P. 279–288 [in Ukrainian].

Автори

Державне підприємство «Національний інститут розвитку інфраструктури» (ДП «НІРІ»), м. Київ, Україна
https://orcid.org/0000-0001-5206-9921

Анотація

Вступ. Розглянуто загальну роль систем вагового контролю автомобільних              транспортних засобів на дорозі методом зважування в русі (WiM, Weght-in-Motion) в забезпеченні збереженості транспортної інфраструктури та безпеки руху.

Проблематика. Проблематика статті стосується питань впровадження сучасних технологій зважування в русі на високій швидкості (HS-WiM, High-Speed WiM), де умови вимірювання навантаження від транспортного засобу спричиняють високу похибку вимірювання.

Мета. Основною метою статті є виконання аналітичного огляду методів вагового контролю транспортних засобів, конкурентних аспектів існуючих WiM-технологій, а також аналіз практики застосування WiM.

Результати. Виконання аналітичного огляду дозволило отримати наступні результати:

  • показано, що основний принцип роботи систем WiM полягає у визначанні динамічного навантаження на колесо/вісь транспортного засобу, що передається на дорожнє покриття; отримані таким чином дані використовуються для виявлення транспортних засобів з навантаженням понад нормоване. Сучасні WiM-системи дають можливість отримувати дані щодо кількості осей, відстані між осями, довжини та швидкості транспортного засобу, динамічного навантаження на вісь (або колесо), кількості еквівалентів стандартного навантаження на вісь, а також дані щодо характеристик транспортного потоку;
  • визначено, що WiM-системи можна розділити на два основних типи: системи, що працюють за низької швидкості руху транспортного засобу  (до 15 км/год, LS WiM), і такі, що працюють за усталеної швидкості руху транспортного потоку (до 130 км/год, або висока швидкість, HS WiM). Системи LS WiM забезпечують точність вимірювання в діапазоні від 3 % до 5 % і відносяться до дозволених законодавчою метрологією методів вагового контролю транспортних засобів, як і статичне зважування. HS WiM-контроль є більш чутливим до зовнішніх факторів внаслідок ефекту динамічної дії транспортного засобу і тому не може забезпечити зазначену вище точність вимірювань, більше того, не може забезпечити належну точність для задовільної кількості вантажних транспортних засобів. Системи HS WiM не затверджені законодавчою метрологією;
  • проаналізовано чинники впливу на точність вимірювання в системах HS WiM. Показано, що ефект динамічної дії транспортного засобу (та, відповідно, похибку вимірювань) може бути зменшено завдяки відповідності стану дорожнього покриття стандартним вимогам, які стосуються, головним чином, нерівності [шорсткості] поверхні дорожнього покриття.

Висновки. Сучасні WiM-технології, які базуються на системах HS WiM, ефективно застосовуються для контролювання, у багатьох аспектах, транспортного потоку, у цілях збору даних для проєктування та сталої експлуатації доріг і мостів, охоплюючи проєкти з відновлення інфраструктури. Усталена практика вчинення обмежень щодо транспортних засобів з навантаженням понад нормоване передбачає застосування систем HS WiM для попереднього скринінгу, коли HS WiM підтримується системою LS WiM або статичним зважуванням. Внаслідок ефекту динамічної дії транспортного засобу HS WiM-контроль не може забезпечити точність вимірювань, яка дорівнює точності методів LS WiM або статичного зважування. Розвиток технологій HS WiM спрямований на уможливлення їх застосування для прямого вчинення обмежень щодо транспортних засобів з навантаженням понад нормоване, що може бути забезпечено виключно затвердженням HS WiM законодавчою метрологією.

Посилання

  1. Burnos, P., Gajda, J., and Sroka, R. Accuracy criteria for evaluation of weigh-in-motion systems. Metrology and Measurement Systems, 2018. Vol. 25, No 4. P. 743–754 URL: https://www.researchgate.net/publication/330082613 (дата звернення: 05.01.2023).
  2. Jacob, B., and Feypell-de la Beaumelle, V. Improving truck safety: Potential of weigh-in-motion technology. IATSS Research. 2010. 34. P. 9–15. URL: https://www.sciencedirect.com (дата звернення: 09.01.2023).
  3. Karim, M. R., Ibrahim, N. I., Saifizul, A. A., Yamanaka, H. Effectiveness of vehicle weight enforcement in a developing country using weigh-in-motion sorting system considering vehicle by-pass and enforcement capability. IATSS Research. 2014. 37. P. 124–129. URL: https://www.sciencedirect.com (дата звернення: 06.01.2023).
  4. High speed weigh-in-motion system calibration practices. Synthesis of highway practice. NCHRP Synthesis 386. 2008. Transportation Research Board. Washington, DC. 412 p. URL: http://nap.nationalacademies.org/23062 (дата звернення: 09.01.2023).
  5. Вознюк А. Б., Райковський В. Ф., Каськів В. І., Загорняк О. В. Дослідження даних системи зважування в русі з метою актуалізації коефіцієнтів зміни інтенсивності руху. Дороги і мости. Київ, 2022. Вип. 26. С. 228–238. URL: http://dorogimosti.org.ua/ua/vipusk-26 (дата звернення: 06.01.2022).
  6. Al-Qadi, I., Wang, H., Ouyang, Y., Grimmelsman, K., and Purdy, J. LTBP Program’s Literature Review on Weigh-in-Motion Systems. Report No. FHWA-HRT-16-024. U. S. Department of Transportation, federal Highway Administration, Turner-Fairbank Highway Research Center. USA, VA. June 2016. 46 p. URL: https://www.fhwa.dot.gov (дата звернення: 09.01.2022).
  7. Jacob, B., Cottineau, L. – M. Weigh- in-Motion for direct enforcement of overloaded commercial vehicles. Transportation Research Procedia. 2016. Vol. 14. P. 1413–1422. URL: https://www.sciencedirect.com (дата звернення: 05.01.2023).