Оценка экономической эффективности учета изменчивости геокомплексов при проектировании дорожных одежд автомобильных дорог

УДК 625.7/.8:33

ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ УЧЕТА ИЗМЕНЧИВОСТИ

ГЕОКОМПЛЕКСОВ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД

АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

Т. В. Боброва, С. В. Ефименко

Аннотация. Материалы статьи отражают методику и результаты оценки эффективности научно-исследовательских работ, направленных на уточнение дислокации границ и территориального распространения дорожно-климатических зон в западносибирском регионе.

Ключевые слова: Эффективность, природные условия, территория, дорожная зона, дорожная одежда.

Введение

Недостаточный учет действующими отраслевыми нормативными документами особенностей природно-климатических условий при проектировании автомобильных дорог на экономически осваиваемых территориях России приводит к необходимости значительных затрат на приведение транспортных сооружений в требуемое по условиям движения состояние.

Следует учитывать, что при формировании норм проектирования автомобильных дорог в основном были учтены результаты исследований, выполненных известными специалистами (Бабков В. Ф., Гербурт-Гейбович А. В., Пузаков Н. А., Тулаев А. Я, Преферансова Л. А. и многие другие), представителями отечественных научных школ, на московском и ленинградском узлах автомобильных дорог, начиная с тридцатых годов прошлого столетия. Полученные ими сведения были распространены на другие территории, включая Западную Сибирь, и документально оформлены в виде требований и рекомендаций, к сожалению, далеко не всегда прошедших качественную проверку на вновь осваиваемых территориях России по причине слабо развитой инфраструктуры.

Основная часть

Изучение особенностей водно-теплового режима грунтов земляного полотна автомобильных дорог западно-сибирского региона и выявленные при этом закономерности, нашедшие отражение в работах [1, 2], позволили установить, что, например, более 60 % территории Кемеровской области по зональным, интразональным и региональным признакам соответствует географической зоне лесов с избыточным увлажнением грунтов, то есть относится ко II дорожно-климатической зоне (ДКЗ), а не к III ДКЗ, как это отражено в СНиП 2.05.02-85 [3] и других действующих нормативных документах. Несоответствия

территориального распространения границ дорожно-климатических зон выявлены в пределах других административных образований, в частности, в Алтайском крае. В его юго-восточной части (район простирания Са-лаирского кряжа) присутствуют районы избыточного увлажнения, которые следует отнести ко II ДКЗ.

Оценка экономической эффективности исследований, связанных с уточнением дислокации границ дорожно-климатических зон на территории Западной Сибири выполнена по следующей схеме:

1. Назначены характерные для территории исследования конструкции дорожных одежд, включающие конструктивные слои из местных дорожно-строительных материалов. Расчет принятых конструкций для условий II и III дорожно-климатических зон выполнен по ОДН 218.046-01 [4] в программном продукте Radon;

2. Устанавлена сметная стоимость принятых в исследовании вариантов конструкций дорожных одежд с применением действующих расценок на строительные работы в базисном и текущем уровнях цен;

3. Рассчитана эффективность уточнения границ территориального распространения дорожно-климатических зон с применением программного продукта Effect (http://rosavtodor.ru/infomation/nauka_i_tehnika/ 225.html).

При расчёте вариантов дорожных конструкций задействованы следующие исходные данные, характерные для территории Западной Сибири. Местность по условиям увлажнения относится ко 2 типу, грунт земляного полотна - суглинок тяжёлый пылеватый.

Всего было рассчитано 3 варианта дорожных одежд для автомобильной дороги III технической категории с капитальным типом дорожной одежды для II, III и IV дорожно-климатических зон и подзон (II.2, III.1). Конст-

рукции дорожных одежд, характерные для западно-сибирского региона, включали следующие слои: двухслойный асфальтобетон, щебень, гравийно-песчаная смесь. Расчёт вариантов дорожных одежд произведён в программном продукте Radon с учётом поло-

жений [4], требуемый модуль упругости принят равным 200 МПа.

Результаты расчета конструкций по вариантам представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Варианты дорожных одежд, принятых к сравнению

Конструктивные слои Толщина слоёв, см

Вариант 1-II.2. Вариант 2-III.1 Вариант 3-IV

Мелкозернистый асфальтобетон 5 5 5

Крупнозернистый асфальтобетон 7 7 7

Гранитный щебень 30 30 30

Гравийно-песчаная смесь 42 40 36

Всего 84 82 78

Сметная стоимость дорожных одежд по вариантам рассчитана в текущих ценах (1 квартал 2012 г.) и в базисном уровне цен (2001г.) с использованием программы «Гранд-смета» с учетом региональных цен Томской области и в программе АУРС-СибАДИ ресурсным методом в региональных ценах Омской области [5].

Оценка эффективности вариантов проектных решений выполнена с учетом приведенных затрат за период жизненного цикла дорожной конструкции. Расчёт экономического эффекта от уточнения дислокации границ дорожно-климатических зон на территории Западной Сибири выполнен сравнительным методом в соответствии с «Руководством по оценке экономической эффективности использования в дорожном хозяйстве инноваций и достижений научно-технического прогресса», принятым по Распоряжению Минтранса России от 10.12.2002 №ОС - 1109-Р (ОДМ от 10.12.2002) [6]. Расчеты выполнены по показателям чистого дисконтированного дохода (ЧДД) и индекса доходности (ИД) с использованием следующих формул [6]:

чдд = V Rt - 3 4 -V Kt

V I

,;

идд = 1 + v rt-3t -v kt

v i

.

где RtЗt К - соответственно значения

результатов, текущих затрат и единовременных затрат в ценах года V, 1(и6) - индекс инфляции в году t по сравнению с годом tб ; Eq

-норма дисконта в момент времени q; ТД -соответственно горизонт расчета и шаг дисконтирования, годы.

Показатели эксплуатационной надежности транспортного сооружения в существенной мере обусловлены соответствующим качеством его проектирования. Учет изменчивости геокомплексов в регионах и проектирование на этой основе дорожных одежд нежёсткого типа с более высоким уровнем надежности позволит в процессе эксплуатации автомобильных дорог обеспечить нормативные межремонтные сроки, соответствующие реальному территориальному распространению до-рожно-климатической зон, в пределах уточненной дислокации границ. Если применить в этих условиях конструкции с более низким уровнем надежности, то возрастает вероятность сокращения межремонтных сроков для эксплуатируемых дорожных одежд.

Межремонтные сроки приняты в соответствие с Приложением N 3 к приказу Минтранса РФ от 1 ноября 2007 г. N 157 [7].

Всего для оценки эффективности выполнено два сравнительных расчета в текущем и базисном уровне цен каждый.

Первый расчет: В качестве исходного варианта применительно к схеме, приведенной в СНиП 2.05.02-85* (без проекта) принимается конструкция дорожной одежды, рассчитанная для III ДКЗ Томской области (Вариант 2, табл.1.). Срок службы до капитального ремонта составляет 12 лет с коэффициентом надежности 0,90.

Согласно выполненным в районе проектирования исследованиям толщина морозо-защитного слоя из гравийно-песчаной смеси толщиной 40 см при общей толщине 2-го варианта конструкции 82 см не обеспечит в данном районе нормативные межремонтные сроки (4года). Потребуется выполнение ремонтов через три года в жизненном цикле конструкции продолжительностью 12 лет. По данным регионального районирования расчет

T

T

конструкции дорожной одежды необходимо выполнить применительно ко II ДКЗ, что обеспечит срок службы 12 лет с коэффициентом надежности 0,92 и нормативные межремонтные сроки через 4года. Толщина слоя из гра-вийно-песчаной смеси составит в этом варианте расчета 42 см, а общая толщина дорожной одежды 84 см. Вариант расчета дорожной одежды №1 (с учетом результатов проекта) принят для сравнения с конструкцией №2.

Второй расчет. Сравнение конструкций дорожной одежды для IV ДКЗ (без проекта) и III ДКЗ (с проектом) применительно к территориальным условиям и в региональных ценах Омской области.

Для выполнения расчётов в программе Effect подготовлены следующие исходные данные по группам:

1 группа - «Исходные данные»:

- длительность интервала планирования - шаг расчета в пределах одного расчетного периода, который определяется необходимой степенью детализации расчетов, установлен равным 1 году (365 дней);

- срок жизни проекта (число шагов) -общая продолжительность срока службы дорожной одежды принята 15лет (по максимальному сроку службы сравниваемых вариантов);

- начало проекта - момент приведения, принимается момент начала нулевого шага, что соответствует началу финансирования работ;

- единица измерения расчета - тыс. руб.

2 группа - «Макроэкономическое окружение»:

- величина безрисковой нормы дисконта принята в размере 1,0825 (ставка рефинансирования ЦБ РФ 8,25 % на 2012 - 2013гг.);

- степень риска - поправка на риск проекта для вложения денежных средств при интенсификации производства на базе освоенной техники составляет 3 %.

3 группа - «Бюджетные инвестиции» и «Кредиты»:

- показатели, характеризующие объемы и графики привлечения финансовых ресурсов по их видам, определены на основе показателей сметной стоимости на 1 км дорожных одежд по вариантам;

- в данном примере принимается, что финансирование научных исследований осуществляется из средств бюджета в течение 1 года в размере 20 тыс. руб. на 1 км в ценах 2012г. (4 тыс.руб. на 1 км в базисных ценах 2001г.);

- в приведенных расчётах кредиты не используются. Финансирование бюджетных средств во внедрение результатов регионального районирования, то есть в строительство дорожной одежды, обеспечивающей соответствие нормативным межремонтным срокам, осуществляется сразу же после завершения исследований, то есть во второй год существования проекта в соответствие со сметной стоимостью работ по вариантам дорожных конструкций.

4 группа - «Текущие затраты» (ситуация с проектом) включены затраты на ремонт и содержание:

- затраты на ремонт принимаются в соответствие со сметным расчетом на 1 км ремонта покрытия в сумме 3 325 тыс. руб. в ценах 2012г. (499 тыс. руб. в базисных ценах 2001г.) через 4 года эксплуатации;

- затраты на содержание не учтены, так как они равны и для проектных, и для базовых условий.

5 группа - «Текущие затраты» (ситуация без проекта):

- в первом расчете затраты по варианту 3 конструкции дорожной одежды;

- во втором расчете затраты на строительство по варианту 4 конструкции дорожной одежды;

- в этом разделе учтены также затраты на ремонты (без проекта) через каждые три года эксплуатации участка дороги протяженностью 1км;

- затраты на содержание не учитываются, так как они равны для проектных и базовых условий и, следовательно, на результаты расчетов не влияют.

6 группа - Показатели внетранспортного эффекта (Прирост (доход)):

- в приведённых расчетах эта информация отсутствует, так как она совпадает по вариантам и на результаты расчётов не влияет.

Итоги расчетов эффективности назначения дорожных конструкций с учетом регионального районирования и изменчивости геокомплексов приведены в таблице 2. Экономический эффект от уточнения дислокации границ и территориально распространения до-рожно-климатических зон в западносибирском регионе в базисном уровне цен 2000г. составляет 107 397 руб. (при уточнении дислокации границы II - III дорожно-климатических зон) и 28 905 руб. (при уточнении дислокации границы III - IV дорожно-климатических зон) на 1 км автомобильной дороги.

Таблица 2 - Эффективность выбора варианта дорожной одежды (ДО) на основе регионального районирования на территории исследования

№ ва- Сум- ДКЗ Коэф- Срок Межремонт- Сметная Смет- ЧДД, Индекс

рианта марная фици- службы ный срок, лет стои- ная тыс.р. доход-

конст- толщи- ент на- ДО, лет В числителе - мость стои- ности

рукции на сло- дежно^ (до ка- норматив; строи- мость

ев, см сти ДО питального ремонта) В знаменателе - прогноз тельства ДО, руб капитально-го ремонта, руб.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

сравнение 1 и 2 вариантов конструкций дорожных одежд

1 84 II 0,92 12 4/ 4 24310188 3836279 3324879 498764 755, 727 1,038 1,034

2 82 ш 0,9 12 4/ 3 23801310 3757261 3324879 498764 107, 397

сравнение 2 и 3 вариантов конструкций дорожных одежд

2 82 ш 0,9 12 4/ 4 21164768 3907651 3211208 434718 557, 266 1,033

3 76 IV 0,85 12 4/ 3 20517363 3760180 3211308 434718 28,9 05 1,009

Примечания: 1. Коэффициенты надежности ДО, межремонтные сроки проведения работ по капитальному ремонту нежестких дорожных одежд автомобильных дорог определены в соответствие с приказом Минтранса России от 1.11,2007г. №157

Заключение

Таким образом, выполнено обоснование экономической эффективности конструкций дорожных одежд, запроектированных с учетом региональных природно-климатических условий территории Западной Сибири. Границы дорожно-климатических зон (ДКЗ) уточнены на основе раннее проведенных исследований особенностей изменчивости геокомплексов.

Учет изменчивости геокомплексов в регионах и проектирование на этой основе морозоустойчивых конструкций с более высоким уровнем надежности позволит в процессе эксплуатации дорог обеспечить нормативные межремонтные сроки, соответствующие реальной дорожно-климатической зоне на территории. При сравнении вариантов все рекомендуемые конструкции имеют индекс доходности выше 1.

Библиографический список

1. Ефименко В. Н. Учет региональных природно-климатических условий при уточнений норм проектирования автомобильных дорог / В. Н. Ефименко, С. В. Ефименко, М. В. Бадина // Наука и техника в дорожной отрасли- 2012-№1-С.14,17.

2. Ефименко В. Н. Технология учета региональных природно-климатических условий при

проектировании транспортных сооружений(на примере территории Западной Сибири) / В. Н. Ефименко, С. В. Ефименко, М. В. Бадина, А. В. Григорьев // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета,-2011 .-№4.-С.221-227.

3. СНиП 2.05.02 - 85*. Автомобильные дороги. Госстрой СССР. - М: ЦИТП Госстроя СССР, 2004 - 56с.

4. Проектирование нежестких дорожных одежд. ОДН 218.046-01. Государственная служба дорожного хозяйства Министерства транспорта Российской Федерации.-2001.-145с.

5. Методика определения стоимости строительной продукции на территории РФ (МДС 8135.2004), / Госстрой России / Москва, 2004. - 72 с.

6. Руководство по оценке экономической эффективности использования в дорожном хозяйстве инноваций и достижений научно-технического прогресса: отраслевой дор. метод, док.: утв. Распоряжением Минтранса России 10.12.2002 № ОС 1109-р.

7. Приказ Минтранса РФ от 01.11.2007г. №157 «О реализации постановления Правительства Российской Федерации от 23 августа 2007 г. N 539 «О нормативах денежных затрат на содержание и ремонт автомобильных дорог федерального значения и правилах их расчета».

APPRAISAL OF COST-EFFECTIVENESS DYNAMIC ASSESSMENT OF GEOCOMPLEXES IN THE PAVEMENT DESIGN OF HIGHWAY

T. V. Bobrova, S. V. Efimenko

Materials articles reflect the methodology and the results of evaluation research aimed at clarifying the dislocation boundaries and territorial distribution of road-climatic zones in the West Siberian region.

Key words: efficiency, natural conditions, the area, the traffic area, pavement

Bibliographic list

1. Efimenko V. N. The account of regional climatic conditions in the clarification of design standards of roads / V. N. Efimenko, S. V. Efimenko, M.V. Badina // Nauka i tehnika v dorozhnoj otrasli, 2012-№1-P.14,17.

2. Efimenko V. N Technology into account regional climatic conditions in the design of transport facilities (in Western Siberia)/ V. N. Efimenko, S. V. Efimenko, M. V. Badina, A. V. Grigoriev // Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo arxitekturno-stroitelnogo universiteta,-2011.-№4.-p.221-227.

3. SNiP 2.05.02 - 85*. Highways. Gosstroj SSSR. - M: CITP Gosstroja SSSR, 2004 - 56p.

4. Design of non-rigid pavements. ODN 218.046-01. Gosudarstvennaja sluzhba dorozhnogo hozjajstva Ministerstva transporta Rossijskoj Federa-cii.-2001.-145p.

5. Methods of determining the cost of construction products in the territory of the Russian Federation (MDS 81-35.2004), / Gosstroj Rossii / Moskva, 2004. -72 p.

6. Guidance for the assessment of economic efficiency in the road sector innovation and scientific and technological progress: otraslevoj dor. metod, dok.: utv. Rasporjazheniem Mintransa Rossii 10.12.2002 № OS 1109-r.

7. Order of the Ministry of Transport of the Russian Federation of 01.11.2007. Number 157, "On the implementation of the decision of the Government of the Russian Federation dated August 23, 2007 N 539" On Standards cash costs for the maintenance and repair of federal highways and the rules for calculating them. "

Боброва Татьяна Викторовна - д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой «Экономика и управление дорожным хозяйством» Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии. Основное направление научной деятельности - Разработка и совершенствование методов и моделей организации строительства и эксплуатации дорог. Имеет 137 опубликованных работ. e-mail: bobrova. tv@gmail. com

Ефименко Сергей Владимирович - кандидат технических наук, доцент кафедры «Автомобильные дороги», Томского государственного архитектурно-строительного университета (ТГАСУ). Основное направление научной деятельности - Учет изменчивости геокомплексов в регионах и проектирование на этой основе морозоустойчивых конструкций с более высоким уровнем надежности. Имеет 65 опубликованных работ. Email: svefimenko_80@mail.ru

УДК 334.7+332.01

ПРОЕКТИРОВАНИЕ КЛАСТЕРОВ В АВТОТРАНСПОРТНОЙ ОТРАСЛИ С ПРИМЕНЕНИЕМ КОГНИТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Г. Д. Боуш

Аннотация. Представлены результаты применения в проектировании кластеров в автотранспортной отрасли таких когнитивных технологий как категориальные методы «Конечный информационный поток», «Порядок следования целей», символьный метод «Пентаграмма», модель компенсационного гомеостата.

Ключевые слова: автотранспортный кластер, проектирование кластера, когнитивные технологии.

Введение

В условиях модернизации российской экономики существенно возрастает роль автомобильно-дорожного комплекса как важнейшего фактора социально-экономического развития, обеспечивающего трансформацию экономического пространства страны, совершенствования межрегиональных и международных транспортно-экономических связей, рациона-

лизацию размещения производственных сил; повышение эффективности использования природных ресурсов и социально-экономического потенциала регионов, развитие предпринимательства. Вместе с тем в настоящее время российские автотранспортные предприятия в настоящее время сталкиваются с весьма серьёзными проблемами, обусловленными усилением конкуренции, кардиналь-