4. Система автоматизированного измерения геометрических элементов автомобильных дорог "Трасса"

4.1. В системе "Трасса" полевые обследования производятся с помощью передвижной лаборатории, при обработке данных измерений используется ЭВМ, а информационное обслуживание дорожных хозяйств осуществляется на основе автоматизированного банка дорожных данных.

4.2. При обследованиях автомобильных дорог передвижной лабораторией измеряют пройденный путь, углы поворота трассы дороги, продольный и поперечный уклоны проезжей части, фиксируется местоположение характерных точек (трубы, мосты, километровые знаки, ЛЭП и др.). Регистрация измеряемых параметров осуществляется в цифровом коде на перфоленту с шагом дискретизации по длине дороги, кратным 1,0 м, а также дублируется в виде графиков на диаграммных лентах самописцев.

4.3. Обработка перфолент производится на ЭВМ. Программное обеспечение разработано применительно к ЕС-ЭВМ и содержит процедуры ввода и предварительной обработки информации, определения местоположения и протяжения элементов плана трассы дороги и продольного профиля, расчета радиусов вертикальных и горизонтальных кривых, вычисления высотных отметок, определения геометрической видимости в продольном профиле, распределения поперечных уклонов. Результаты обработки печатаются в виде таблиц, а затем загружаются в автоматизированный банк дорожных данных.

4.4. Конструктивно в лаборатории выделены салон водителя, основной аппаратурный отсек и отсек энергообеспечения (см. рис. 4.1, 4.2). Отсеки разделены перегородками. Задняя шумоизолирующая перегородка имеет дверь. Перегородка с салоном водителя оборудована окном обзора с раздвижными стеклами.

Рис. 4.1. Передвижная лаборатория. Вид на левую стенку с приборами

Рис. 4.2. Передвижная лаборатория. План

4.5. В аппаратурном отсеке блоки приборов расположены на специальной панели вдоль левого борта автомобиля. Рабочее место оператора снабжено вращающимся креслом и столом оператора для выполнения записей, графических работ и др.

4.6. На панели размещен основной пульт, блок каротажных регистраторов, электронный блок к датчику пройденного пути, детектор транспортного потока, секция для документации, секция ЗИП, осветительная панель и лоток электрических кабелей. Приборы закреплены с помощью амортизаторов с резиновыми втулками.

4.7. Под панелью приборов на выдвижной платформе установлен перфоратор ПЛ-150 М с лентоприемным устройством. Гироскопический датчик крена с юстировочным устройством установлен вдоль продольной оси симметрии лаборатории под креслом оператора. Гироскопический датчик курса закреплен под крышкой стола оператора.

4.8. Аппаратурный отсек оборудован откидным креслом лаборанта и укомплектован набором геодезических инструментов. Экспликация оборудования приведена в таблице 4.1.

Таблица 4.1

Перечень оборудования передвижной лаборатории

4.9. В отсеке энергообеспечения с правой стороны расположен бензоэлектрический агрегат типа АБ-1-0,1/230, вырабатывающий переменный ток напряжением 220 В и частотой 50 Гц, а также стойка блоков питания с преобразователями тока. С левой стороны отсека размещены слесарный верстак с ящиками для инструментов и направляющая штанга с подпружиненным штоком мерного колеса. Для работы за верстаком предусмотрено откидное кресло. Мерное колесо (датчик пройденного пути) расположено под днищем автомобиля. С правой стороны под днищем автомобиля, в специальных коробах-нишах установлены аккумуляторные батареи (резервное питание).

Передвижная лаборатория имеет яркую окраску и оборудована сигнально-опознавательными знаками.

4.10. Основной пульт обеспечивает управление процессом регистрации результатов измерений на перфоленту и формирование служебной информации. Пульт состоит из блока аналого-цифрового преобразования, блока преобразования кодов, ячейки программирования, блока набора, служебной информации, блоков индикации и управления работой перфоратора. Формирование в цифровом коде служебной информации упрощает ее дешифрацию при обработке на ЭВМ. Блок набора служебной информации (БНСИ) изготовлен в отдельном корпусе и размещается на столе оператора. Наборное поле блока содержит 10 клавиш, при нажатии которых осуществляется запись на перфоленту десятичных цифр в соответствующем цифровом коде. К верхней крышке блока прикреплены шильды с обозначениями кодов характерных точек.

4.11. Блок каротажных регистраторов состоит из трех самописцев типа Н-381, механического привода лентопротяжных механизмов с муфтой аварийного отключения и ручками раздельного их включения. Привод передает вращение от внешнего гибкого вала мерного колеса к лентопротяжным механизмам. С правой стороны блока на лицевой стороне размещены тумблеры включения гироскопических датчиков, переключатели диапазонов измерения, кнопки "Отметка", "Арретир", "Установка нуля", индикаторы напряжения в сети питания.

4.12. Датчик пройденного пути конструктивно состоит из колеса окружностью 1,0 м с резиновым ободом и редуктором, наклонной подпруженной штанги, вертикальной направляющей штанги с пружиной, штоком и фиксатором положения, а также грязезащитных шторок с механизмом управления. В транспортном положении колесо должно быть поднято вверх и закрыто снизу грязезащитными шторками. В режиме измерений колесо через редуктор вращает внешний гибкий вал (привод самописцев). При каждом обороте колеса формируется электрический импульс, который подается на электронный измеритель пройденного пути.

4.13. Электронный измеритель пройденного пути обеспечивает:

¾ счет оборотов мерного колеса, индикацию на информационном табло скорости движения передвижной лаборатории и пройденного пути как в прямом, так и в реверсивном режимах;

¾ задание местоположения начальной точки (начального отсчета);

¾ формирование управляющих сигналов для фиксирования на диаграммных лентах регистраторов меток через задаваемый шаг измерений;

¾ коррекцию измерения пройденного пути в зависимости от длины окружности мерного колеса;

¾ задание конечного отсчета по пройденному пути и выдачу звукового сигнала при подходе к последней точке обследуемого участка дороги;

¾ формирование и передачу на основной пульт командного электрического сигнала для считывания информации с аналого-цифровых преобразователей.

4.14. В период подготовки к обследованиям проверяется техническое состояние базового автомобиля передвижной лаборатории, а также работоспособность измерительной и регистрирующей аппаратуры. Лаборатория укомплектовывается необходимым количеством диаграммных и перфораторных лент, чернил, комплектами ЗИП и др.

4.15. Составляется маршрут движения и пункты остановок.

Оператор и водитель проходят инструктаж. Обследуемая дорога предварительно разбивается на участке протяжением не более 10 км Определяется местонахождение и пикетаж начальной точки обследуемой дороги.

Непосредственно на дороге проверяется готовность и осуществляется запуск аппаратуры. Работы выполняются согласно инструкциям по эксплуатации лаборатории и отдельных блоков аппаратуры.

4.16. Производится юстировка гироскопического датчика крена. При этом включается тумблер "Измерения" на основном пульте. Снимаются показания с цифрового табло по продольному и поперечному наклонам, автомобиль разворачивается на 180°, снова снимаются показания. Затем вычисляются правильные отсчеты как алгебраическая полуразность показаний по прямому и обратному направлениям. Вращением юстировочных винтов изменяется положение гироскопического датчика. Вращение производится до тех пор, пока не будут установлены правильные отсчеты.

4.17. Перед измерениями передвижная лаборатория должна находиться за 25 - 50 м до начала обследуемого участка дороги. Оператору с помощью теодолита по буссоли определяет магнитный азимут направления трассы дороги в. начальной точке (ошибка измерений не должна превышать 1°). Опускается на покрытие дороги мерное колесо.

На диаграммных лентах самописцев карандашом наносятся служебные записи. Указываются наименования дороги, местоположение начала обследуемого участка, измеряемый параметр, дата и масштаб измерений. Заполняется сопроводительный ярлык к перфоленте (см. рис. 4.3).

4.18. Нажатием на кнопку "Код зоны" записываются на перфоленту 14 специальных кодовых строк с пробивками по всем 8-ми дорожкам. Затеи основной пульт переводится в режим работы "Служб и осуществляется занесение в промежуточный 51 разрядный регистр памяти служебной информации. При этом оператор нажимает клавиши наборного поля блока БНСИ строго в соответствии с порядком записи цифр в графах 1-51 сопроводительного ярлыка. Набор служебной информации контролируется по 6-разрядному индикационному табло, а также включению светодиодов на блоке набора служебной информации. После завершения набора нажимается кнопка "Запись служб." и содержимое регистра записывается на перфоленту в коде 8-4-2-1.

Рис. 4.3.1. Сопроводительный ярлык к перфоленте. Лицевая сторона.

Рис. 4.3.2. Сопроводительный ярлык к перфоленте. Обратная сторона.

4.19. Нажатием кнопок и переключением тумблеров на электронном измерителе пройденного пути задается местоположение начала обследуемого участка дороги, длина окружности мерного колеса, шаг формирования меток пути, местоположение точки, при подходе к которой должен быть выдан звуковой сигнал. Если местоположение конечной точки участка не известно и должно быть установлено в процессе измерений, тогда на блоке УИПП задается такой отсчет, чтобы звуковой сигнал получить заранее, иметь возможность выбора конечной точки и не допускать превышения максимальной длины участка дороги, то есть 10 км.

4.20. После набора служебной информации, режим работы основного пульта переводится в состояние "Измерение" и начинается движение по обследуемому участку дороги.

4.21. При проезде начальной точки участка дороги на блоке БНСИ набирается код 15, что является признаком начала участка, нажимается кнопка "Счет" на электронном измерителе пройденного пути, а также кнопка "Отметка" на блоке каротажных регистраторов.

4.22. В процессе обследований оператор контролирует работу аппаратуры, следит за ситуацией на дороге, регистрирует характерные точки (границы участка, трубы, мосты, километровые знаки и т.д.) в соответствии с кодификатором (см. табл. 4.2). При проезде характерной точки оператор правой рукой набирает код характеристики на клавишном наборном поле, а левой нажимает на кнопку "Отметка" на блоке регистратора.

4.23. Характерная точка "Начало кривой" фиксируется за 10 - 20 м до начала закругления в плане, а точки "Конец кривой", ¾ через 10 - 20 м после проезда закругления.

4.24. Если при движении обнаруживается сбой в работе аппаратуры, отмечается тип характерности "Остановка", передвижная лаборатория останавливается, выясняется и ликвидируется причина сбоя. После начала движения вновь пробивается код характерности "Остановка". Таким образом, тип характерности "Остановка" является признаком сбоя в работе аппаратуры. В дальнейшем, при обработке носителей информации, участок записи между двумя однотипными характерными точками с признаком характерности "Остановка" считается недействительным и осредняется по показаниям на смежных участках.

Таблица 4.2

Кодификатор характерных точек

Остановка может быть вызвана также неисправностью автомобиля или другими причинами. В любом случае, при обработке перфолент на ЭВМ производится исправление показаний на участке с признаками характерности "Остановка".

4.25. При выездах на смежную полосу движения или обочину, вызванных каким-либо препятствием на дороге, участок объезда выделяется характерными точками "Начало объезда", "Конец объезда".

4.26. Избежать зашкаливания показаний по углу поворота при проезде нескольких кривых в плане, направленных в одну сторону, можно, смещая местоположение нуля гироскопического датчика курса. Для сброса показаний нажимается правая или левая кнопка "Установка нуля" на панели блока регистраторов. Непосредственно перед сбросом фиксируется характерная точка "Начало сброса", а после его окончания ¾ точка "Конец сброса".

4.27. При проезде последней точки участка набирается код 16, являющийся признаком конца, производится выключение счета на электронном измерителе пройденного пути, нажимается кнопка "Отметка" для нанесения признака конца участка на диаграммных лентах. Передвижная лаборатория проезжает еще 20 - 50 м, разворачивается и останавливается. Измеряется магнитный азимут по буссоли в точке "Конец участка" в обратном направлении.

Заполняется следующая строка в сопроводительном ярлыке для измерений, которые будут произведены при движении по участку дороги в обратном направлении.

Нажимается кнопка "Код зоны", производится холостой прогон перфоленты на 15 - 25 см. Основной пульт переводится в режим "Служб". Нажимается кнопка "Код зоны". Осуществляется запись на перфоленту служебной информации, указанной в 1 - 51 графах соответствующей строки сопроводительного языка. Основной пульт переводится в режим "Измерение". Нажимается кнопка "Реверс" на электронном блоке измерения пройденного пути. Производится движение лаборатории в обратном направлении.

4.28. Измерения при движении в обратном направлении по участку дороги выполняются также, как и в прямом. По окончании измерений лаборатория переезжает к началу следующего участка дороги и цикл измерений повторяется.

4.29. Ограничение, накладываемое на длину обследуемого участка дороги за один цикл, связано с требованием проведения измерений в прямом и обратном направлениях при одной и той же юстировке гироскопического датчика крена. При длительных измерениях, от ударов подвески автомобиля и вибрации юстировка может быть нарушена. Кроме того, на участках большого протяжения возникают искажения в измеренных углах поворота трассы дороги, обусловленные влиянием вращения земли на показания гироскопического датчика.

4.30. При поступлении перфолент с данными измерений в Вычислительный центр, проверяется комплектность материалов, наличие сопроводительных ярлыков, физическое состояние носителей информации, наличие необходимых реквизитов. Поступившие материалы регистрируются в Журнале входных документов и передаются на обработку. Выходные таблицы, получаемые в результате обработки,

Таблица 4.3

Элементы плана трассы

Таблица 4.4

Элементы продольного профиля

Таблица 4.5

Видимость

Таблица 4.6

Поперечные уклоны

4.31. Печать выходных таблиц сопровождается указанием полного наименования дороги, местоположения обследованного участка, даты проведения измерений, полосы и направления движения. В таблицах 4.3 - 4.6 в графе "Тип" указывается характер элемента дороги (прямой участок, круговая или переходная кривые). В графе "Величина" печатается значение радиуса круговой кривой в м, или параметр переходной кривой (клотоиды). Видимость рассчитывается для прямого и обратного направлений движения в точках через 20 м. При этом на печать выводятся только те точки дороги, в которых расстояние видимости меньше 700 м.

4.32. Оценка поперечных уклонов покрытия производится по полосам движения. В выходной таблице данные представляются по участкам, на которых величина поперечного уклона изменяется не более, чем на величину строительного допуска, т.е. ± 10 %.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3