34

PROFIL LONGITUDINAL

LINIA ROIE

35

PROFIL LONGITUDINAL LINIE ROIE Pagina

REZUMAT 37

PANTE 39

Generaliti 39 Semnalizare 40 Drenaj 40 Zone de verificare a frnelor 41 Zon de oprire 42

RAMPE 43

Generaliti 43 Benzi pentru traficul lent 44 Drenaj 45

CURBE VERTICALE 46

Generaliti 46 Depire 47 Drenaj 48

BIBLIOGRAFIE 49

ANEXE 50

Anexa PL-1: Parametri de proiectare a profilului longitudinal 51 Anexa PL-2: Temperatura frnelor n pante 52 Anexa PL-3: Viteza vehiculelor grele n rampe 56 Anexa PL-4: Vizibilitatea n curbe verticale 59

36

LISTA ABREVIERILOR ac = acceleraia roii libere (pi/s

2) ap = acceleraia limitat de putere (pi/s

2) A = diferena algebric a pantelor consecutive 21 GG Af = suprafaa frontal a vehiculului (pi

2) C = degajarea vertical ntre drum i structura de deasupra lui (m) Cde = factorul de corecie pentru altitudine (rezistena la aer) Cpe = factor de corecie pentru altitudine (puterea net a motorului) d = interval de distan (m) E = energia (J) Ecin = energia cinetic (J) Epot = energia potenial (J) fl = coeficient de frecare longitudinal Fa = rezistena aerului (N) Fd = fora de traciune (N) Fg = rezistena pantei (N) Fr = rezistena la rulare (N) Ftot = rezistena total (N) G = acceleraia gravitaional (9,8 m/s2) G = declivitatea (%) H1 = nlimea ochilor conductorilor auto (m) H2 = nlimea obiectului considerat (m) 33 = nlimea farurilor (m) K = distana orizontal necesar pentru producerea unei modificri de pant de 1 % K1, k2 = constante L = lungimea orizontal a curbei verticale (m) M = masa vehiculului (kg) NHP = puterea nominal net la nivelul mrii (hp) PB = puterea de frnare (hp) PE = puterea de frnare a motorului (hp) PF = puterea de frecare (hp) Pg = putere datorat pantei (hp) R = raz de curbur vertical (m) S = distan de vizibilitate (m) Sp = + 1 sau 1, n funcie de semnul lui ap T = timp (s) tr = timp de reacie (s) Ta = temperatura ambiant (F) Ti = temperatura iniial a frnelor (F) T(t) = temperatura frnelor n momentul t (F) v = viteza vehiculului (m/s sau pi/s) V = viteza (mi/h) Vf = viteza final (km/h) Vi = viteza iniial (km/h) W = greutatea vehiculului (lb) x = distana orizontal (m) y = diferena de cot (m)

37

REZUMAT

Principii generale Profilul longitudinal al unui drum cuprinde segmente rectilinii (plane sau nclinate), legate ntre ele

prin curbe verticale concave sau convexe. Combinaiile acestor elemente iau diferite forme(figura PL-1). Figura PL-1. Exemple Profiluri longitudinale

Acest profil se caracterizeaz prin declivitatea (G), diferena de cot (y) i valoarea K (figura PL-2). n

anexa PL-1 se gsesc valorile maxime ale lui G i K recomandate n anumite ri. Figura PL-2. Definiii SEGMENTE DREPTE

x

y100G = [Ec. PL-1]

unde: G = declivitatea (%) y = diferena de cot (m) x = distana orizontal (m) CURBE VERTICALE K = L/A [Ec. PL-2] unde: K = distana orizontal necesar pentru a

produce o modificare de pant de 1 % L = lungimea orizontal a curbei verticale (m)

A = diferena algebric a declivitilor sectoarelor consecutive

= 21 GG

Accidente

Frecvenele accidentelor sunt mai ridicate n pante dect pe sectoarele plane. Ele cresc de

asemenea n funcie de declivitatea, cu 1,6 % la procentul de pant, dup un studiu realizat de Harwood i alii (2002).

Frecvena i gravitatea accidentelor sunt mai ridicate n ramp dect n pant i implic un numr semnificativ de vehicule grele.

Diferena de cot ntre partea de sus i cea de jos a unei pante (denivelare) este un indicator de risc de accidente mai bun dect procentul de pant (Serviciul de studii tehnice pentru drumuri i autostrzi, 1997).

38

Observaii Principalele elemente care trebuie luate n considerare la analiza unei decliviti sunt:

pante: creterea distanei de frnare i, pentru vehiculele grele, posibilitatea de supranclzire a frnelor;

rampe: diferena de vitez ntre autoturisme i vehicule grele; curbe convexe: reducerea distanelor de vizibilitate; curbe concave: acumularea de ap i eroziunea accelerat a acostamentului datorit scurgerii

apelor de ploaie. Prezenta fi tehnic trateaz aceste probleme.

Combinaia de caracteristici Din cauza accelerrii datorit aciunii forei

gravitaionale, este mai dificil de ncetinit sau de oprit un vehicul n pant. Ca principiu de baz, se va evita deci amenajarea elementelor ce pot necesita astfel de manevre n pant:

intersecie sau alt tip de traversare (cale ferat, trecere pietoni, pist cicliti etc.);

curb strns; structur ngust (pod, tunel viaduct etc.).

Situaia este i mai defavorabil dac elementul respectiv se afl n partea inferioar a pantei, unde vitezele sunt maxime i posibilitile de supranclzire a frnelor mai semnificative. Modificare a unui traseu viznd suprimarea unei curbe cu raz mic la baza unei pante abrupte.

Soluii posibile

Modificarea unui profil longitudinal cost adesea prea mult pentru a putea fi realizat. Un raport de

sintez american (Transportation Research Board, 1987) arat c o astfel de intervenie poate fi prevzut atunci cnd:

a) vrful rampei disimuleaz un obstacol major cum ar fi o intersecie, o curb abrupt sau un pod ngust;

b) debitul mediu este peste 1 500 vehicule pe zi;

c) viteza de proiectare, n vrful pantei, (bazat pe distana minim de vizibilitate de oprire

disponibil), este cu peste 20 mph (32 km/h) mai mic dect viteza vehiculelor n acest punct.

n majoritatea cazurilor, vor fi realizate msurile de corecie mai puin costisitoare (semnalizare, zona de verificare a frnelor, band pentru traficul lent n pant sau ramp, zon de oprire etc.).

Deoarece problemele de siguran pe decliviti se refer mai ales la vehiculele grele, este posibil s se prevad soluii care vizeaz limitarea circulaiei lor prin zonele periculoase, dac configuraia reelei o permite (drumuri rezervate traficului greu). Utilizarea obligatorie a unei frne de motor este o alt opiune.

Semnalizare/dispozitive de avertizare Msuri de atenuare Modificare COST band pentru profil longitudinal vehicule lente zon de verificare frne zon de oprire reea pentru camioane

39

PANTE GENERALITI n ceea ce privete sigurana, principalele elemente de luat n considerare n pante sunt creterea

distanelor de oprire i posibilitatea de supranclzire a frnelor vehiculelor grele (Anexa PL-2).

Distan de oprire Creterea distanei de oprire poate fi important. Astfel, de exemplu, tabelul PL-1 arat c pentru o

vitez iniial de 100 km/h i un coeficient de frecare de 0,28, distana de oprire crete cu 37 % (78 m) ntre o pant de 10 % i un drum n teren plat.

nclzirea frnelor (vehicule grele)

Temperatura critic a frnelor este de aproximativ 260 C. Peste aceast temperatur, eficiena lor este

redus din cauza combinrii mai multor fenomene, dintre care dilatarea i deformarea materialelor. Au fost puse la punct diferite modele matematice pentru estimarea regimului de temperatur a frnelor n rampe. Programul de calcul analiza pantelor, inclus n versiunea CD-Rom a manualului, se bazeaz pe modelul dezvoltat de Myers i alii (1980), n care temperatura frnelor depinde de urmtorii factori:

valoarea i lungimea pantei; compresia motorului (i frna de

motor); viteza de coborre; temperatura iniial a frnelor; masa vehiculului; oprirea de urgen n pant. Anexa PL-2 arat influena fiecrui

factor asupra temperaturii frnelor.

Pante compuse Unele combinaii de pante compuse pot

surprinde conductorii auto dac acetia nuvd caracteristicile profilului nainte de a iniia manevra de coborre. Conductorii vehiculelor grele, nefamiliarizai cu locurile, i vor iniia coborrea cu o vitez prea mare pentru caracteristicile pantei. Cazurile tipice includ o pant abrupt precedat de o pant lin sau de un scurt sector plan.

Cum se detecteaz problemele Accidente: accidente care implic un vehicul greu; pierderea controlului. Circulaie: diferene de vitez importante ntre vehiculele grele i autoturisme; viteze excesive, grupuri de maini, manevre de depire periculoase. Caracteristici ale drumului: nclinaii ale pantelor mai mari dect valorile recomandate n standarde; caracteristici neateptate (prima pant abrupt, pante compuse). Msuri posibile

Vezi Rezumat Soluii posibile

Tabelul PL-1. Exemple Distane de oprire VALOAREA PANTEI (%) DISTANA DE OPRIRE (m)

0 210 5 241

10 288 (Viteza iniial: 100 km/h, timp de reacie: 2,5 sec., coeficient de frecare: 0,28).

40

SEMNALIZARE Descriere

Conductorii vehiculelor grele trebuie s fie

informai dinainte despre caracteristicile profilului longitudinal, pentru ca s-i poat reduce viteza nainte de a iniia coborrea, evitnd astfel manevrele de decelerare dificile n pant. Tabelul PL-2 prezint recomandrile generale n privina acestui subiect.

Panourile nu trebuie amplasate prea departe de

nceputul pantei, altfel exist riscul de a fi ignorate. Distanele de instalare trebuie adaptate la vitezele practicate. Baas (1993) arat c panourile ar trebui s se gseasc ntre 25 m (30 km/h) i 200 m (100 km/h) de la nceputul pantei.

Cum se identific problemele Accidente: accidente care implic un vehic