Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ) » Кафедра «Изыскания и проектирование дорог» | История кафедры

Кафедра «Изыскания и проектирование дорог» | История кафедры

Кафедра «Изыскания и проектирование дорог»

стоками кафедры, как и Московского автомобильно-дорожного института в целом, было существующее на строительном факультете Московского института инженеров транспорта (МИИТа) отделение нерельсовых дорог. При реорганизации отделения в автомобильно-дорожный факультет в 1929 г. была организована кафедра дорожного дела, которой руководил профессор Д. П. Крынин – специалист в области изучения строительных свойств грунтов.  Д.П. Крынин явился одним из основателей факультета и его первым деканом.

После разделения  в 1932 г. на несколько самостоятельных кафедр – кафедрой изысканий и проектирования дорог руководил профессор П. Н. Шестаков, которому во многом обязаны становлению   высшего  автомобильно-дорожного  образования  в  СССР  и подготовки  инженеров-дорожников, который выполнял также обязанности   заместителя директора института по научной и учебной части с 1935 г. по 1938 г.

После окончания учебы в проектно-производственном секторе получили первый опыт проектирования дорог ученики П.Н. Шестакова – преподаватели института профессора М.С. Замахаев, О.В. Андреев, В.Ф. Бабков, инж. П.И. Седельников.

В последние предвоенные годы на кафедре по заданию Дорожного научно-исследовательского института (ДорНИИ) были начаты обширные исследования по уточнению технических условий на проектирование дорог.

С 1942 г.  по несколько месяцев, кафедрой руководили профессор Г. Д. Дубелир и доцент М. С. Замахаев. В октябре 1942 г. заведующим кафедрой был назначен профессор И. А. Романенко, ранее возглавлявший кафедру изысканий и проектирования дорог Харьковского автомобильно-дорожного института.

В октябре 1947 г. заведующим кафедрой был назначен  В. Ф. Бабков, руководивший кафедрой до 1992 г.   С 1934 г. В.Ф. Бабков начал педагогическую работу,  которую вел всю свою жизнь, с перерывом лишь в период нахождения на военной службе в 1941–1945 гг. 

В 1943 г. В.Ф. Бабковым был построен во фронтовых условиях опытный участок снегозащиты, результаты наблюдений за которым легли в основу Инструкции о зимнем содержании военных дорог. За период службы в ГДУ КА он написал ряд книг по учету опыта дорожной службы в период Великой Отечественной войны.

С октября 1953 г. по май 1954 г.  Валерий Федорович был  деканом дорожно-строительного факультета. В мае 1954 г. был назначен заместителем директора по научно-учебной части, а затем проректором по научной работе, проработав на этом посту до 1987 г.

В.Ф. Бабков является выдающимся ученым-дорожником России, отдавшим более 60 лет производственной, научной работе и подготовке научных и инженерных кадров. Он подготовил 70 кандидатов наук и 5 докторов наук для дорожной отрасли России, стран СНГ, Балтии, Венгрии и Болгарии.

В.Ф. Бабков был признанным руководителем научной школы СССР по проектированию и реконструкции автомобильных дорог, им опубликовано более 500 печатных работ: монографий, учебников и учебных пособий, научных статей и докладов по проектированию автомобильных дорог, проектированию аэродромов, безопасности дорожного движения, механике грунтов и дорожных одежд, ландшафтному проектированию дорог. Он представлял Советский Союз на многих международных научных и практических конгрессах, был избран почетным доктором Будапештского технического университета. Ему было присвоено почетное звание заслуженный деятель науки и техники Российской Федерации, он был избран академиком Академии транспорта России.

Результаты научной деятельности профессора В.Ф. Бабкова позволили разработать эффективные практические рекомендации по снижению аварийности на дорогах, повышению эффективности работы автомобильного транспорта, расширить возможности использования грунтовых аэродромов.

Ведущий профессор кафедры изысканий и проектирования дорог МАДИ М. С. Замахаев в 1931 г. в числе наиболее способных выпускников был оставлен в МАДИ на кафедре, где он вырос в крупного специалиста по проектированию дорог, талантливого научного работника и опытного педагога.

Кандидатская диссертация М.С. Замахаева, защищенная в мае 1941 г., была посвящена изучению коэффициента сцепления шины с дорожным покрытием. Дальнейшие научные исследования М.С. Замахаева были направлены на обоснование требований к элементам трассы автомобильных дорог, исходя из необходимости учета в проектных решениях фактических режимов движения автомобилей. 

Основоположник современного этапа развития науки о проектировании мостовых переходов, профессор кафедры изысканий и проектирования дорог О. В. Андреев.  Им впервые созданы теория и метод прогноза деформаций подмостовых русел, основанные на решении в конечно-разностной форме системы дифференциальных уравнений речной гидравлики, включающей уравнение баланса наносов, уравнение неразрывности потока, уравнение неравномерного, плавно изменяющегося движения потока в открытых непризматических руслах. Под руководством проф. О.В.Андреева защитил кандидатскую диссертацию А.С.Холин, связанную с региональными нормами стока в последующем доцент кафедры.

В начале пятидесятых годов некоторое время продолжались исследования по проходимости колесных машин по грунтовым поверхностям и бездорожью, начатые В.Ф. Бабковым. В.Ф. Бабковым и его аспирантами М.Э. Геннихом, А.А. Малышевым и Н.П. Орнатским были предложены методы расчета сопротивления движению повозок с ведущими и ведомыми колесами. Разработаны требования к параметрам шасси самолетов, их грунтов, и дан ряд рекомендаций по обеспечению работы авиации с грунтовых аэродромов в распутицу.

В 1960–1970 гг. на кафедре было выполнено несколько диссертационных работ, посвященных вопросам, связанным с расчетами бетонных покрытий (В.С. Порожняков), влияния на прочность покрытий уплотнения грунтов основания (Г.Я. Ключников) и воздействия многократных проходов большегрузных автомобилей (В.П. Носов).

В 1960-е годы кафедра вернулась к тематике обоснования требований к трассе дороги, начатой перед войной и продолжаемой в настоящее время. Научная работа была сосредоточена на уточнении расчетных схем движения автомобилей, на которых базируются требования к элементам плана и продольного профиля дорог.

По материалам проведенных обследований дорог и попутного выполнения экспериментов был сделан ряд ценных рекомендаций:

- по проектированию дорог для смешанного автобусного и троллейбусного движения (А.П. Васильев);

- учету влияния видимости в плане и продольном профиле автомобильных дорог на режимы и безопасность движения (Ю.М. Ситников) и требованиям к кривым в плане и продольному профилю из условия видимости в ночное время при свете фар (Т.В. Канаева);

- обоснованию параметров кольцевых пересечений в одном уровне (Б.М. Лебедев, И.С. Садиков);

- проектированию канализированных пересечений на одном уровне, оценки их пропускной способности и относительной безопасности (Е.М. Лобанов, А.П.Шевяков);

- разработке способов выявления опасных участков дороги в процессе проектирования методами коэффициентов аварийности и коэффициентов безопасности, и также принципов исправления трассы при реконструкции и капитальном ремонте (В.Ф. Бабков);

- обоснованию  идеи дорожной и планировочной организации дорожного движения с доказательством  неразрывности связи автомобильных дорог с городом (А.И.Пряхин)

Наибольшего развития научное сотрудничество достигло в 1970-е гг. – в период, когда уровень разработки проблем и созданное на кафедре МАДИ исследовательское оборудование существенно опережали соответствующие разработки в сотрудничающих вузах и исследовательских институтах.

Дальнейшим шагом в развитии дорожных исследований явились оценка нервно-эмоциональной напряженности водителя в различных дорожных условиях и ее использование для нормирования требований к элементам трассы (Б.С. Муртазин, В.В. Суходоев, Б.М. Лебедев) и других работах аспирантов.

В дальнейшем в научной деятельности кафедры развилось самостоятельное научное направление исследований нервно-эмоциональной напряженности и надежности работы водителей в различных дорожных условиях, возглавляемое Е. М. Лобановым российским ученым и крупным организатором Российской дорожной науки, Заслуженным деятелем науки РФ. Е.М. Лобанов был широко известен отечественным и зарубежным исследователям, работающим в области совершенствования методов проектирования автомобильных дорог, транспортной планировки городов, организации и безопасности дорожного движения, правового и нормативно-технического обеспечения транспортно-дорожного комплекса.

Докторская диссертация «Совершенствование норм и методов проектирования дорог и организации движения на основе восприятия водителями дорожной обстановки» была защищена Е.М. Лобановым в 1980 г. Одна из задач, поставленных в диссертации, – повышение безопасности движения за счет более широкого представления в нормах и методах проектирования дорог и организации движения водителя, как главного звена комплекса автомобиль–водитель–дорога, его психофизиологических особенностей.

Изучение психофизиологии водителей позволило кафедре выдвинуть новый принцип проектирования трассы дороги, исходя из условия обеспечения постоянной оптимальной нервно-эмоциональной напряженности водителей.

Получили развитие научные исследования в области безопасности движения ночью, расстановки дорожных знаков и оборудования дорог (В. П. Залуга– заведовал кафедрой в период с 1992 г. по 1994 г.). Крупным вкладом в дорожное обеспечение безопасности движения явились подготовленные в 1967 г. на основе проведенных кафедрой исследований и материалов обследований дорог «Указания по обеспечению безопасности движения на автомобильных дорогах» – документ, в котором были даны методика установления опасных мест на дорогах, оценка степени их опасности, комплекс рекомендаций по предотвращению таких мест на стадии проектирования и их устранению в процессе капитальных ремонтов и реконструкции дороги. О.А. Дивочкиным была разработана в 1969 г. методика учета потерь от дорожно-транспортных происшествий при оценке вариантов автомобильных дорог, Принципиально новой в ней была оценка потерь от смертельных исходов, вызванных дорожными происшествиями.

Продолжил развитие методов проектирования отверстий мостовых переходов ученик проф.О.В.Андреева доктор технических наук, профессор, Заслуженный деятель науки РФ Г.А. Федотов, который   в 1979 году защитил диссертацию на соискание ученой степени доктора технических наук на тему «Методология комплексного расчета мостовых переходов», в этом же году ему присвоено ученое звание профессора. С 1966 года Г.А. Федотов принимал участие в разработке систем автоматизированного проектирования автомобильных дорог и сооружений на них (САПР-АД), рассматривая САПР как принципиально новую технологию изысканий и проектирования которая базируется на использовании совершенно новых методов проектирования, основанных на принципах математического моделирования и математической оптимизации проектных решений.

Продолжались исследования коэффициентов сцепления. Н. Кульмурадов  изучал величины коэффициентов сцепления в условиях высоких температур в жарком климате Туркмении. Ю.В. Кузнецов оборудовал ходовую испытательную лабораторию с прицепной динамометрической тележкой для измерения коэффициентов продольного и поперечного сцепления, обеспечивающей высокую точность измерения.

Получили развитие разработки в области проектирования автомобильных магистралей. Рост автомобилизации сделал необходимым создание сети автомобильных магистралей, учитывающих новые для советских дорожников идеи пространственного и клотоидного трассирования, сочетания дороги с ландшафтом, создания в городах, изолированных от местного движения скоростных дорог. Актуальность эта тематика приобрела лишь в конце шестидесятых – начале семидесятых годов, когда на кафедре были проведены первые исследования в области критериев зрительной плавности трассы (П.Я. Дзенис). Логическим завершением этого направления было создание профессором Е.М. Лобановым методики расчетного определения при проектировании дорог параметров трассы, обеспечивающих ее плавность, вошедшей в «Указания по архитектурно-ландшафтному проектированию автомобильных дорог». Проектированию площадок отдыха были посвящены диссертации Е.М. Окорокова и Я.Э. Варны. На кафедре начало складываться самостоятельное направление исследований области обязательного для автомобильных магистралей обслуживания движения, возглавлявшееся одним из ведущих преподавателей кафедры Н. П. Орнатским.

К семидесятым годам прошлого столетия в СССР начала резко проявляться разница между темпами развития и совершенствования дорожной сети и увеличением объемов автомобильных перевозок. Быстро росло количество дорожно-транспортных происшествий, и ухудшались показатели автомобильного транспорта. Несомненное влияние дорожных условий на безопасность движения сделали актуальной подготовку инженеров по организации и безопасности движения. Параллельная специализация студентов-выпускников на кафедрах «Изыскания и проектирования дорог» и «Автомобильных перевозок» (зав. кафедрой проф. Л.Л. Афанасьев) позволила обосновать целесообразность создания новой специальности «Организация дорожного движения».

Высокая загрузка дорог автомобильным движением, в результате которой интенсивность движения на ряде участков существенно превышает нормальную, вызывает изменение режимов движения и структуры транспортных потоков.  В семидесятых годах на кафедре возникло под руководством профессора, Заслуженного деятеля науки и техники РФ  В.В. Сильянова самостоятельное направление, в котором моделирование на ЭВМ движения потока автомобилей на основе методики кусочно-непрерывного моделирования сочетается с широким использованием экспериментальных параметров, получаемых из наблюдений на дорогах. Моделирование дало возможность исследовать ряд вопросов, экспериментальное решение которых потребовало бы много времени и было бы практически невозможно (докторская диссертация В.В. Сильянова «Закономерности движения потока автомобилей и их использование при проектировании дорог» и кандидатские диссертации В.М. Еремина, Д. Хамраева, Б.Б. Анохина, В.В. Столярова, Н.Т. Работяги и др.).

 Результатом проведенных исследований явились утвержденные Минавтодором РСФСР «Рекомендации по оценке пропускной способности автомобильных дорог», в которых были изложены методы определения и повышения пропускной способности при разработке проектов новых и реконструированных дорог. Впервые в дорожной литературе СССР было дано понятие об уровнях обслуживания и предложены критерии перехода транспортных потоков из одного уровня в другой.

На решение о создании дорожной сети Нечерноземья кафедра откликнулась несколькими работами по установлению поперечных рациональных профилей внутрихозяйственных дорог (А.М. Славуцкий) и по особенностям организации движения на грунтовых дорогах в период уборки урожая (М.М. Девятов). Аналогичные исследования по обеспечению безопасности при перевозке хлопка по дорогам Узбекистана были выполнены А. Садырходжаевым  и К.Х. Азизовым.

Получил развитие ряд направлений, по которым ранее проводились лишь отдельные поисковые исследования. В первую очередь это относится к горным дорогам. Ранее был разработан новый тип двухступенчатого виража (Т.А. Шилакадзе), и изучены объекты сосредоточения взгляда водителя при движении по сложным участкам (В.В. Варлашкин). Было детально изучено влияние извилистости трассы на нервно-эмоциональную напряженность водителей и избираемые ими скорости движения (В.В. Чванов). Оригинальным явилось обоснование габаритов тоннелей для движения большегрузных автомобилей на строительстве гидроэлектростанций, выполненное в 1989 г. (Е.М. Лобанов, Д.М. Строков).

Основное направление исследовательских работ кафедры в области автоматизации проектирования дорог, ведущихся в эти годы проф. В.И. Пуркиным и старшим преподавателем В.Ю. Голубиным, – проектирование и реконструкция дорог в плане и продольном профиле с применением кубических полиномов («сплайнов»). Сотрудниками и аспирантами были защищены диссертации об автоматизации проектирования оптимального продольного профиля автомобильных дорог (Е.А. Фильштейн), о проектировании пересечений в разных уровнях (В.А. Федотов), комплексном проектировании мостовых переходов (Г.А. Федотов), оптимальных трубах на автомобильных дорогах (Б.Н. Наумов) и проектировании клотоидной трассы дороги (М.А. Григорьев).

Вопросы охраны окружающей среды получают отражение в учебниках, учебных пособиях и монографиях. В.И. Пуркин и Р.Х. Измайлов разработали методику учета степени загрязнения грунтов придорожной полосы свинцовыми соединениями, содержащимися в отработавших газах автомобилей. Работа П. И. Поспелова (1981 г.) – с 1994 г. заведующего кафедрой – и его аспиранта В.Н. Покидько (1990 г.) о транспортном шуме и мероприятиях по борьбе с ним при проектировании дорог.

В целях содействия скорейшему внедрению принципов охраны окружающей среды в практику дорожных организаций кафедрой был разработан ряд технических документов К их числу относятся «Указания по учету требований защиты окружающей среды и землепользования при реконструкции автомобильных дорог» (ВСН 18-74 и ВСН 18-84 Минавтодора РСФСР) и «Указания по охране окружающей среды при строительстве и эксплуатации горных дорог» (изд-во Грузоргдорнии, 1985 г.).

Девяностые годы явились серьезным испытанием для кафедры, и это было связано не только со смертью профессоров В.Ф. Бабкова и О.В. Андреева, но и с политическими и экономическими изменениями, происходящими в стране. Сократились объемы научных исследований, значительно уменьшились средства, необходимые для переоснащения материальной базы кафедры и обеспечения высокого уровня преподавания читаемых на кафедре курсов.

Научные исследования кафедры по-прежнему направлены на решение следующих проблем: совершенствование методов проектирования автомобильных дорог; повышение транспортно-эксплуатационных качеств дорог и безопасности движения; охрану окружающей среды при строительстве и эксплуатации дорог; разработку новых методов и приборов, используемых при изысканиях автомобильных дорог, их диагностике и оценке транспортно-эксплуатационных качеств. Появилась возможность разработки новых приборов и технологий, использующих лазеры, методы дистанционного зондирования, цифровые технологии и компьютеры для проектирования дороги, разработки систем оперативного управления ими. Уже к 2000 г. до 50% всех дипломных проектов на кафедре выполняются полностью в автоматизированном режиме на математических моделях местности, получаемых по результатам реального проектирования, либо из банка данных кафедры.

В середине 90-х годов прошлого столетия на кафедре разработан раздел ТЭО реконструкции Московской кольцевой автомобильной дороги в части обеспечения защиты жилой застройки от шума, и проекты шумозащитных сооружений на ней (руководитель П.И. Поспелов). Затем впервые в стране был реализован комплексный проект защиты жилой застройки от транспортного шума. По проектам, выполненным на кафедре до 1998 г., было построено почти 13 км шумозащитных экранов реальное проектирование продол\жено при реконструкции Киевского шоссе, пересечения ул. Свободы и Волоколамского шоссе, реконструкции Ленинградского шоссе.

Реконструкция МКАД также подтвердила высокий научный и инженерный потенциал преподавателей и сотрудников кафедры. Так В.П. Залугой разработан проект планировки пересечения МКАД и Ярославского шоссе. Им было предложено 22 варианта пересечения, один из них затем реализован при строительстве.

В конце 90-х гг. прошлого столетия и начале XXI в. кафедра стала заниматься диагностикой автомобильных дорог с разработкой новых технологий и приборов для оценки параметров (Ю.В. Кузнецов). Под его руководством создана универсальная ходовая лаборатория, предназначенная для измерения геометрических характеристик дорог (расстояний, радиусов кривых в плане, продольных и поперечных уклонов), прочности и ровности дорожной одежды.  Динамический прогиб и модуль упругости рассчитываются компьютером, обрабатывающим сигналы высокочастотного датчика ускорения. В 2004 г. был создан лазерный профилометр, позволяющий с высокой точностью проводить съемку поперечного профиля автомобильных дорог с целью исследования колейности покрытий и поперечных уклонов.

В 1994 г. защитил докторскую диссертацию Ю.В. Слободчиков на тему: «Обоснование оценочных показателей выбора ремонтной стратегии автомобильных дорог с дорожными одеждами нежесткого типа в изменяющихся условиях эксплуатации».

С 1997 г. проводятся исследования по эффективному применению геоинформационных систем (ГИС) в дорожном хозяйстве, обеспечивающих повышение точности, объективности и достоверности всех информационных сообщений.

Во исполнение программы «Совершенствование нормативно-технической базы дорожного хозяйства» преподаватели кафедры в 2001–2003 гг. принимали участие в разработке новых строительных норм и правил взамен СНиП 2.05.03-85 , государственного стандарта «Дороги автомобильные общего пользования. Нормативные нагрузки, расчетные схемы нагружения и габариты», «Дороги автомобильные общего пользования. Требования к геометрическим элементам», «Дороги автомобильные общего пользования. Техническая классификация».

В 2001 г. преподавателями кафедры были разработаны «Технические условия на проектирование кольцевой автомобильной дороги вокруг г. Санкт-Петербурга».

В эти годы ежегодно по заданию Росавтодора преподаватели и сотрудники кафедры выполняют комплексные исследования по диагностике и оценке состояния 2000–2500 км федеральных автомобильных дорог. Их результатом является разработка мероприятий по повышению транспортно-эксплуатационных качеств дорог и безопасности движения.

На основе выполненных на кафедре исследований разработана методика оценки шероховатости дорожных покрытий, основанная на цифровой обработке снимков дорожного покрытия с цифровой фотограмметрической системе  (А.А. Шевяков, 2002 г.)

В 2003 г. по заданию Росавтодора рабочая группа под руководством П.И. Поспелова, в которую входил Е.М. Лобанов, разрабатывала раздел «Развитие дорожной науки и совершенствование нормативно-технической базы» Национальной программы модернизации и развития автомобильных дорог Российской Федерации до 2025 г.

По тематике кафедры в эти годы подготовлены и успешно защищены 16 кандидатских диссертаций, в том числе преподавателями кафедры – А.В. Корочкиным, А.А. Котовым и Д.С. Мартяхиным, С.С.Мордвиным, А.В.Косцовым.

Под руководством В.В. Сильянова кафедра принимала участие в российско-шведском проекте TechTrans по дистанционному образованию в области повышения безопасности дорожного движения.

По заданию Федерального дорожного агентства подготовлены отраслевые документы: «Методические рекомендации по защите от транспортного шума территорий, прилегающих к автомобильным дорогам», «Методические указания по проектированию кольцевых пересечений при строительстве и реконструкции автомобильных дорог», «Методические рекомендации по планировке объектов дорожного сервиса и организации движения в зоне их размещения».

В 2014 г. в соответствии с Государственной программой «Градостроительная политика» по решению Комитета по архитектуре и и градостроительству г. Москвы были начаты исследования для разработки «Методических указаний по совершенствованию обеспечения безопасности и выполнения функционального назначения городских улиц и дорог для улучшения условий движения в г. Москве»  и подготовки проекта Свода правил «Геометрические элементы городских улиц и дорог».

Дорожно-исследовательская лаборатория кафедры (руководитель Ю.В. Кузнецов) продолжает работать над совершенствованием приборов и устройств, предназначенных для оценки транспортно-эксплуатационных качеств и геометрических элементов автомобильных дорог. Были созданы две лаборатории УДК-4 и УДК-5, предназначенные для измерения расстояний, углов поворота, радиусов кривых в плане, продольных и поперечных уклонов проезжей части, параметров колейности, продольной ровности и прочности дорожной одежды.

В 2014 г. доцентом Д.В. Долговым успешно защищена докторская диссертация «Разработка методов и технологии ускорения осадок земляного полотна автомобильных дорог на слабых грунтах».

В 2015 – 2019 г. значительная часть научно-исследовательских работ была направлена, как и в предыдущие годы, на совершенствование нормативной базы дорожной отрасли. В 2015 году был разработан проект ГОСТ Р «Элементная база геометрического проектирования автомобильных дорог». Утверждены и опубликованы подготовленные ранее кафедрой ОДМ  Методические рекомендации по проектированию кольцевых пересечений при строительстве и реконструкции автомобильных дорог» «Методические рекомендации по защите от транспортного шума территорий, прилегающих к автомобильным дорогам».

В 2019 г. опубликован свод правил «Улицы и дороги населенных пунктов. Правила градостроительного проектирования», в разработке которого принимали участие проф. П.И. Поспелов, доценты       В.П. Залуга, А.В. Косцов, Д.С. Мартяхин, Б.А. Щит.

Дорожно-исследовательской лабораторией кафедры (руководитель  Ю.В.Кузнецов) разработаны и изготовлены: прибор «ЗИМА» для контроля зимней скользкости, позволяющий определять коэффициент сцепления покрытий с применением любого автомобиля коротким торможением (в течение 1-2 секунд); профилометр-ровномер ЛУЧ-4, предназначенный для контроля ровности покрытий (конструкция в настоящее время патентуется); запатентованный навесной прибор для измерения коэффициента сцепления в летних и зимних условиях;  запатентованная установка динамического нагружения, предназначенная для измерения прочности дорожных одежд.

Проведено научное сопровождение строительства дороги М-11, Москва-Санкт-Петербург.

В год 90-летия образования МАДИ кафедра изысканий и проектирования дорог остается ведущим научным и образовательным центром подготовки бакалавров, магистров для дорожной отрасли.