Введение
1 Состояние проблемы и задачи исследования 17
1.1 Состояние проблемы автомобилизации с учётом позитивной роли в социально-экономическом процессе и отрицательных последствий для окружающей среды 17
1.1.1 Автомобилизация и социально-экономическое развитие 17
1.1.2 Техногенное воздействие дорожно-транспортного комплекса на экосистемы придорожной полосы 24
1.2 Обоснование требований по загрузке движением существующей и перспективной дорожной сети 28
1.3 Формирование современных критериев оценки транспортно-эксплуатационных и экологических качеств автомобильных дорог 33
1.4 Методы построения эпюр скорости как основы оценки соответствия дороги требованиям движения 40
1.5 Методы оценки технико-экономических, энергетических, экологических показателей
функционирования автомобильных дорог 47
1.6 Цель и задачи исследования 52
2. Принципы и методы единого подхода к моделированию движения автомобилей и оценке техногенного воздействия на экосистемы придорожной полосы 57
2.1. Типовые режимы движения 57
2.2 Учет ровности и шероховатости дорожных покрытий в тяговых расчетах 61
2.3 Особенности расчётов при проектировании дорог показателей движения с использованием единых относительных частичных характеристик автомобильных двигателей 65
2.4. Расчет расхода топлива в проектах автомобильных дорог 77
2.5 Расчет показателей токсичности при проектировании дорог 83
2.5.1 Образование вредных газообразных веществ в двигателях с искровым зажиганием 85
2.5.2 Образование вредных газообразных веществ и сажи в дизельных двигателях 88
2.5.3 Воздействие продуктов сгорания топлива на человека 92
2.5.4 Методики расчёта показателей токсичности при проектировании дорог и выбросов вредных газообразных веществ в атмосферу при эксплуатации автотранспорта 96
2.6 Методика расчёта загрязнения почвы придорожной полосы автотранспортными выбросами свинца 107
2.7 Методика расчёта уровня загрязнения поверхностного стока на автомобильной дороге 112
2.8 Практическое внедрение результатов исследования загрязнения приземного слоя атмосферы автотранспортными выбросами 116
2.8.1 Цель и программа проводимых экспериментов 116
2.8.2 Обработка опытных данных 119
2.8.3 Результаты опытов по определению загрязнения приземного слоя атмосферы придорожного пространства 126
2.8.4 Процесс формирования уровня загрязнения приземного слоя атмосферы на автодороге 133
2.9 Уменьшение эмиссии вредных веществ в продуктах сгорания автомобильного топлива 134
2.9.1 Способы снижения вредных газовых выхлопов двигателями с искровым зажиганием 134
2.9.2 Способы снижения вредных газовых выхлопов дизельными двигателями 137
2.9.3 Экономия горючего с целью оптимизации работы автотранспорта 142
2.10 Выводы 143
3 Закономерности влияния дорожных условий на режимы движения транспортных потоков и экосистемы придорожной полосы 145
3.1 Вероятностные характеристики движения отдельного автомобиля в потоке и потока 146
3.2. Движение нескольких скоростных групп автомобилей по однополосной дороге без обгона 157
3.3. Усовершенствование методики составления дифференциальных уравнений с использованием процессов Маркова 162
3.4. Модели движения автомобильных потоков по многополосным дорогам 170
3.5. Выводы 179
4 Системное моделирование задач оценки техногенного воздействия дорожно-транспортного комплекса на экосистемы придорожной полосы 182
4.1. Системная декомпозиция и концептуальная модель техногенного воздействия дорожно-транспортного комплекса на экосистему придорожной полосы 182
4.2. Структурно-параметрическое моделирование процессов переноса и осаждения загрязняющих веществ в придорожной полосе воздушным путем 184
4.3 Математические модели процессов загрязнения почв и растений придорожной полосы водным путем 197
4.4. Выводы 212
5 Воздействие факторов дорожно-транспортного комплекса на экосистемы придорожной полосы 213
5.1 Изменение химических и фитотоксических свойств почвы сосновых лесов в придорожной полосе 213
5.1.1 Объекты и методика исследований 214
5.1.2 Результаты проведенных исследований 216
5.2 Воздействие на лесные придорожные экосистемы аэральных выбросов автомобильного транспорта 221
5.2.1 Объекты и методика исследований 222
5.2.2 Результаты проведенных исследований 225
5.3 Изменение лесной растительности под влиянием автомобильных дорог 229
5.3.1 Объекты и методика исследований 232
5.3.2 Результаты проведенных исследований .234
5.4 Влияние автомагистрали на почвенно-экологические условия сосновых насаждений 245
5.4.1 Объекты и методика исследований 246
5.4.2 Результаты проведенных исследований 250
5.5 Водообеспеченность и особенность транспирации растений в придорожной полосе 264
5.5.1 Объекты и методика исследований 265
5.5.2. Результаты проведенных исследований 265
5.6 Изменение стабильности развития древесных растений в условиях техногенного химического воздействия автомобильных дорог и транспорта 268
5.6.1 Объекты и методика исследований 268
5.6.2 Результаты проведенных исследований 269
5.7 Техногенное загрязнение атмосферы, почв и растительности в районе южного промышленного узла, примыкающего к автомагистрали "Дон" 270
5.7.1 Анализ результатов проб воздуха 270
5.7.2 Результаты анализов проб почвы 273
5.7.3 Результаты анализа проб растительности 278
5.7.4 Степень трансформации энтомокомплексов исследуемых участков по мере возрастания техногенного воздействия...285
5.7.5 Роль антропогенной и техногенной нагрузок в изменении структуры энтомокомплексов лесных насаждений 291
5.8 Выводы 303
6 Совершенствование методов оценки проектных решений автомобильных дорог в локально-замкнутых экологических системах 306
6.1 Экономическая эффективность совершенствования методов оценки проектных решений 306
6.2 Автоматизированный расчёт транспортной составляющей себестоимости перевозок 312
6.3 Оценка экономической эффективности проектных решений автомобильных лесовозных дорог по показателям движения автомобилей в потоке 323
6.3.1 Особенности технико-экономических обоснований при вариантном проектировании дорог IV и V технических категорий 324
6.3.2 Особенности технико - экономических обоснований при вариантном проектировании дорог высших технических категорий 327
6.4 Оценка транспортно - эксплуатационных характеристик сложных участков плана и продольного профиля с переходными режимами движения потока 333
6.5 Комплекс эпюр транспортно-эксплуатационных характеристик дороги - основа оценки проектных решений 338
6.6 Энергосберегающие проектные решения 347
6.7 Оценка загрязнения придорожного пространства токсичными веществами отработавших газов 357
6.8 Повышение экономической эффективности капитальных вложений в строительство и реконструкцию автомобильных дорог в процессе опытной эксплуатации комплекса программ системы автоматизированного проектирования 364
6.9 Принципы оптимизации проектных решений с использованием программ моделирования дорожного движения 373
6.10 Мониторинг локально-замкнутых экологических систем 379
6.10.1 Системный подход как методологическая основа синтеза информационных технологий мониторинга локально-замкнутых экологических систем 380
6.10.2 Статистический анализ локально-замкнутых экологических систем 383
6.10.3 Обработка результатов диагностики текущего состояния локально-замкнутой экологической системы. Первичная обработка 387
6.10.4 Выявление скрытых и причинных механизмов формирования связей 394
6.11 Выводы 400
Основные выводы и рекомендации 404
Библиографический список использованной литературы 407
