Эх, дороги: у них и у нас

Германские автобаны. 1936 г.

Можно сказать, что проблема дорог и перевозчиков возникла вместе с цивилизацией. Из курса «История Древнего Мира» нам известно, что римляне строили прекрасные дороги, некоторыми из них пользуются до сих пор. Но это не избавляло Рим от дорожных проблем, да и не только Рим. Легендарный Юлий Цезарь ввел в Вечном городе ограничение в 250 кг при перевозке грузов. Из-за этого, правда, количество повозок в Риме возросло.

Автобаны Германии сегодня

Около 50 г. до новой эры, как часть новой муниципальной политики (lex iulia municipalis), прославленный император Рима издал указ о запрете движения повозок между восходом и 10 ч. Запрет не касался храмовых работников, перевозки щебня, весталок и священников, а также всех тех, кто принимал участие в победных маршах и общественных играх. Да и до нашей эры чиновники устраивали себе преференции, но, в отличие от современных, они о строителях не забывали, что способствовало процветанию империи.

Поляки, к примеру, сначала строят отличные современные автобаны, а затем берут с них плату

В 125 г. новой эры римский император Адриан, известный своими защитными валами от непокоряемых шотландцев и германцев, ограничивает количество повозок, которым разрешается въезжать в Рим. Его дело имело успех, административный: спустя 55 лет подобные ограничения были введены во всех крупных городах империи. Империя от этого не пошатнулась. Но эти меры имели другие последствия: способствовали росту массы повозок. Поэтому в 301 г. другой римский император Гай Аврелий Валерий Диоклетиан ограничил максимальный вес повозок.

США, как и Германия, одними из первых поняли огромное значение хороших автомобильных дорог для экономики страны

Первый научный подход к проблеме разрушения дорог транспортом зародился во Франции в 19 веке. Тогда впервые стали увязывать разрушение дорог с движением по ним различного транспорта и проводить обоснованную политику в сфере финансирования дорожного хозяйства. Так, средства из казны на содержание той или иной дороги правительство Франции выделяло в зависимости от ее загруженности телегами и от размеров тягловых животных, двигающихся по ней. Для этого число и объем транспортируемых грузов определялись периодически в течение суток более чем в 4 тыс. местах.

В Токио существуют отличные дороги разного класса. По одним можно проехать бесплатно со всеми светофорами, а на уровне 5-10 этажа можно пролететь из одного конца города в другой без пробок

За океаном, в США, наблюдение за общественными дорогами началось вестись с 1893 г. Тогда в стране для этой цели была создана специальная дорожная служба — Office of Road Inquiry (ORI). Вместе с этой службой развивалась и дорожная наука. Полученные теоретические основы связывали разрушение дорожных одежд с массой автомобиля и нагрузкой на ось и базировались на использовании закона механизма усталостного разрушения.

Итальянская сеть автомобильных дорог — одна из самых развитых и дифференцированных в Европе

Модель усталостного разрушения дорожного покрытия рассматривалась через гипотезу, которая предполагает, что действие каждой нагрузки, вызываемой осью движущегося автомобиля, «съедает» часть ресурса покрытия. Эта модель усталостных повреждений основана на предположениях линейного накопления повреждений в дорожной одежде. Первая такая гипотеза возникновения повреждений была предложена Пальмгреном в 1924 г. и усовершенствована Майнером в 1945 г. В соответствии с этой гипотезой воздействие колес одной оси обратно пропорционально воздействию на дорогу. Для этой цели было предложено так называемое «правило четвертой степени», а нагрузка на ось была преобразована в эквивалентные стандартные нагрузки. «Правило четвертой степени» предполагает, что износ дороги возрастает в четвертой степени от увеличения нагрузки на ось. Под износом дороги подразумеваются не колдобины и выбоины, а совсем тривиальные усталостные трещины в асфальте и колейность. Механическое истирание асфальтового покрытия, потеря фрикционных свойств не рассматриваются. «Правило четвертой степени» было выведено после проведения исследовательских дорожных тестов в городе Оттава штат Иллинойс, так называемых «AASHO Road Test». Работы велись с августа 1956 г., когда началось строительство участка дороги для тестирования, по ноябрь 1960 г., когда исследования были прекращены.

РФ — действительность

Основной целью исследования было установление отношения между производительностью, конструкцией (толщиной дорожного покрытия) и нагрузкой (т.е. величина и показатель применения нагрузки на ось). Одной из основных задач исследования была оценка способности дорожного покрытия противостоять повреждениям. Ныне «правило четвертой степени» широко используется во всем мире. В соответствии с этим правилом разрушение дороги при проезде грузовика с осевой нагрузкой 8 т эквивалентно проезду 3000 автомобилей с осевой нагрузкой 800 кг.

В РФ решили брать деньги за проезд по уже давно построенным дорогам

Дороги в США признаются национальным достоянием и защищаются от разрушения тщательным контролем осевых нагрузок, а также регламентацией нагрузки колеса в зависимости от установленных шин и их ширины. Именно эти ограничения диктуют использование тандемных тележек с двойными колесами. «Правило четвертой степени» не отображает влияние удельной нагрузки в пятне контакта шины. Без учета жесткости шины и влияния рисунка протектора среднее удельное давление в пятне контакта можно принять равным давлению воздуха в шине. Давление в шине легкового автомобиля не может быть выше 3 бар — существует ограничение для шинной промышленности. А вот к давлению в грузовой шине никаких предписаний нет, вот оно понемногу, но постоянно, увеличивается, давно превысив значения для шин, использующихся при AASHO Road Test.

Денег нет, и не предвидится

Свое влияние на дорогу оказывает распределение нагрузки в пятне контакта, которое зависит от конструкции шины, давления воздуха в шине и нагрузки на колесо. В принципе, для равномерного распределения давления в пятне контакта определенной нагрузке должно соответствовать свое значение давления воздуха в шине. Радиальные шины грузовых автомобилей не обеспечивают хорошего распределения удельного давления, особенно широкопрофильные. Именно это стало препятствием для широкого распространения в США сверхшироких шин, заменяющих два колеса. Такие шины, как известно, были предложены в 2003 г. Michelin. Сегодня предлагаются такие шины второго поколения с улучшенным распределением нагрузки.

Если бесконечно биться в милитаристском угаре, то никаких денег на дороги не будет

Динамическая нагрузка, возникающая вследствие движения колеса по дорожным неровностям, также имеет существенное значение при учете воздействия на дорогу. Из европейских Правил понятие «дружелюбной к дороге подвески» попало в российские нормативы. Использовать этот инструмент пока никто не собирается. И как следствие вышесказанного — переход к российской системе оплаты дорог «Платон», вокруг которой за последние месяцы было сломано немало копий, а сколько еще предстоит! Удивление отечественного обывателя вызвали приведенные «Автодором» цифры воздействия на дорожное полотно большегрузных автомобилей в сравнении с легковым транспортом в соотношении 1:3000. Она (цифра) взята из объективного американского исследования, но на этом заимствование закончилось: уровень коррупции, дорожные технологии, экономика страны в целом — мы перенимать не собираемся.

Расширение дорог — тупиковое решение

Конечно, надо понимать, что «Платон» не создан для защиты дорог от разрушений. Эта система — финансовый инструмент, дополнительный налог, который при прозрачной схеме перевозок легко перекладывается на шею конечного потребителя. Остальное — частности. Ведь никто не интересуется — куда уходят деньги, собранные «на утилизацию». Уж точно не на утилизацию. То же самое и с «Платоном»!

Деньги, собранные «Платоном», не дойдут до дорог — это очевидно

Дороги необходимы, но это дорогое «удовольствие». Доля от общей стоимости содержания дорог, непосредственно связанная с эксплуатацией большегрузных автомобилей (16 т и выше) отличается в разных странах, но она всегда значима. Считается, что в цивилизованных странах она доходит до 50% и имеет тенденцию к увеличению. В качестве международного ориентира расхода на содержание дорог можно принять 0,4% ВВП страны или годовую стоимость 100 км дорог в 2 млн долл. США — это в тех странах, где соблюдаются все ограничения и лимиты, дороги строятся на зависть добротно, без разворовывания средств. Стоимость содержания дорог, как показано, не маленькая. Поэтому во многих странах существуют платные дороги, введена оплата за проезд грузовиков. В развитых странах сначала строят скоростные дороги, после этого вводят плату на них (Польша, Хорватия, Германия и др.) В Германии введение платы за проезд грузовиков даже на старых традиционных автобанах не вызвало протестов. Немцы используют этот инструмент в качестве экономического рычага, «выдавливающего» с дорог экологически грязный транспорт. В РФ также борются с «грязным» автотранспортом: его нельзя ввозить, но можно производить на отечественных заводах. До этого римские императоры не додумались, хотя в Рим стекались товары со всего древнего мира.