Scenarios of the operational stage of the road life cycle under the current regulatory environment

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Introduction. One of the defining concepts of the road sector is the concept of 12/24 adopted by the Russian Government Decree of May 30, 2017 Nо. 658, and regulating the normative service life before repair of a highway is12 years and before major repair 24 years. At the same time, within the 12-year service life, it is possible to perform works on restoration of wear layers/protective layers, the frequency of which is established by separate normative acts and depends on the traffic intensity and operational condition. Forecasting of changes in the main operational indicators of the highway taking into account the influence of control actions in the form of maintenance, repair and overhaul will make it possible to analyze various options of strategies to ensure their preservation.Materials and methods. Phenomenological models of deterioration of longitudinal and transverse flatness of the road surface, as well as the total modulus of elasticity and the coefficient of strength on its surface are used to predict changes in the main operational indicators of highways.Results. Modified the dependence for predicting the change in the total modulus of elasticity on the pavement surface during its service life, which is a decreasing function of the total modulus of elasticity from the total number of design load applications and, respectively, the service time. The dependencies for predicting the change in actual longitudinal flatness and rutting were modified by introducing an additional multiplier characterizing the total loss of strength for the predicted year. Taking into account the modified dependencies the scenarios of the operational stage of the life cycle for the model construction of road pavement of the highway and the real highway operated in the Rostov region were built.Conclusions. Modified dependencies allowing to describe the processes of deterioration of longitudinal flatness of the pavement and rutting taking into account the reduction of the total modulus of elasticity on the surface of the pavement were obtained. Various design scenarios of the operational stage of the life cycle of a highway for a test and real example were cons-tructed. The directions of improvement of methods for analyzing the life cycle of highways are proposed.

About the authors

A. N. Tiraturyan

Don State Technical University (DSTU)

Email: tiraturjan@list.ru
ORCID iD: 0000-0001-5912-1235

A. V. Vorobev

Don State Technical University (DSTU)

Email: andreyvorobyev19@mail.ru
ORCID iD: 0009-0006-2694-1337

Chun Yang

Don State Technical University (DSTU)

Email: YangChun24@outlook.com
ORCID iD: 0009-0000-5687-6202

References

  1. Скворцов А.В., Сарычев Д.С. Жизненный цикл проектов автомобильных дорог в контексте информационного моделирования // САПР и ГИС автомобильных дорог. 2015. № 1 (4). С. 4–14. doi: 10.17273/CADGIS.2015.1.1. EDN TWONWT.
  2. Максимычев О.И., Бойков В.Н. Поддержка жизненного цикла проектов дорожно-строительных работ в парадигме цифровой экономики // САПР и ГИС автомобильных дорог. 2019. № 1 (12). С. 10–15. doi: 10.17273/CADGIS.2019.1.2. EDN CCFBRB.
  3. Скоробогатов А.Р. Особенности жизненного цикла автомобильной дороги на стадии проектирования // Тенденции развития современной науки : сб. тр. науч.-практ. конф. студентов и аспирантов Липецкого государственного технического университета. 2023. С. 540–543. EDN YEFKGW.
  4. Дингес Э.В., Морева Е.С. Проблемы и перспективы заключения контрактов жизненного цикла на строительство автомобильных дорог в России. М., 2020. 114 с. EDN QNJNTP.
  5. Гребешок К.С. О необходимости совершенствования системы управления состоянием автомобильных дорог на основе реального остаточного ресурса дорожной одежды // Транспортное строительство. 2017. № 2. С. 4–6. EDN ZHBHYF.
  6. Тиратурян А.Н., Углова Е.В., Ляпин А.А. Энергетический метод определения остаточного ресурса нежестких дорожных одежд на стадии эксплуатации // Дефектоскопия. 2020. № 10. С. 71–80. doi: 10.31857/S0130308220100073. EDN POZNKA.
  7. Углова Е.В., Конорев А.С. Планирование работ по ремонту и содержанию дорожных одежд на основе оценки их остаточного ресурса // Строительство-2015: Строительство. Дороги. Транспорт : мат. Междунар. науч.-практ. конф. 2015. С. 30–32. EDN VARLNH.
  8. Углова Е.В., Тиратурян А.Н., Шамраев Л.Г. Современный подход к оценке транспортно-эксплуатационных показателей автомобильных дорог государственной компании «Российские автомобильные дороги» // САПР и ГИС автомобильных дорог. 2016. № 1 (6). С. 38–51. doi: 10.17273/CADGIS.2016.1.7. EDN XAMXGZ.
  9. Углова Е.В. Новый подход к назначению ремонтных мероприятий на эксплуатируемых автомобильных дорогах // Актуальные проблемы науки и техники. 2017 : мат. Национ. науч.-практ. конф. 2017. С. 297–299. EDN AVLOCH.
  10. Углова Е.В., Тиратурян А.Н., Асланян Г.В., Голубев К.В. Диагностика состояния автомобильной дороги М-4 «ДОН» на сетевом уровне // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2017. № 49 (68). С. 99–109. EDN ZGRUGP.
  11. Elkins G.E., Rada G., Groeger J., Visintine B.A. Pavement remaining service interval implementation guidelines. United States. Federal Highway Administration. Office of Infrastructure Research and Development, 2013. Nо. FHWA-HRT-13-050.
  12. Ekramnia T., Nasimifar M. Development of a methodological tool for treatment prioritization in network-level pavement management system // Journal of Transportation Engineering, Part B: Pavements. 2022. Vol. 148. Issue 1. doi: 10.1061/jpeodx.0000329
  13. Hafez M., Ksaibati K., Atadero R. Pavement maintenance practices of low-volume roads and potential enhancement: the regional experience of Colorado pavement management system // International Journal of Pavement Engineering. 2021. Vol. 22. Issue 6. Pp. 718–731. doi: 10.1080/10298436.2019.1643021
  14. Geary G.M., Tsai Y. A 3D Slab-Based Methodology to predict end of life for concrete pavements // International Journal of Pavement Engineering. 2022. Vol. 23. Issue 14. Pp. 4966–4976. doi: 10.1080/10298436.2021.1990286
  15. Ram P.V. et al. Demonstrating the Application of Life Cycle Planning (LCP) on a Pavement Network: Results from the Arizona DOT Pavement Pilot Project. United States. Federal Highway Administration, 2021. Nо. FHWA-HIF-21-044.
  16. Karimzadeh A., Shoghli O. Predictive analytics for roadway maintenance : а review of current models, challenges, and opportunities // Civil Engineering Journal. 2020. Vol. 6. Issue 3. Pp. 602–625. doi: 10.28991/cej-2020-03091495
  17. Ďurinová M., Mikolaj J., Hostačná V. Modelling of changes in pavement serviceability of the asphalt road // Transportation Research Procedia. 2021. Vol. 55. Pp. 1131–1138. doi: 10.1016/j.trpro.2021.07.083
  18. Rydholm T.C., Luhr D.R. Modeling and Analyzing Budget-Constrained Pavement Preservation Strategies // Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board. 2014. Vol. 2431. Issue 1. Pp. 6–15. doi: 10.3141/2431-02
  19. Ram P. et al. Remaining Service Interval : а White Paper. 2021. Nо. FHWA-HRT-21-006.
  20. Baus R.L. et al. Mechanistic-empirical pavement design guide implementation. University of South Carolina. Dept. of Civil & Environmental Engineering, 2010. Nо. FHWA-SC-10-01.
  21. Tarefder R., Ahmed M.U., Rahman M.M. Evaluating functional and structural condition based maintenances of airfield pavements // Civil Engineering Dimension. 2013. Vol. 15. Issue 2. Pp. 71–80. doi: 10.9744/ced.15.2.71-80

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».