Дороги: в поисках настоящего убийцы

Типичный российский автолюбитель имеет свои взгляды на то, кто в основном портит дороги. Одни из них говорят: посмотрите, колея быстрее образуется в левом ряду, где легковушки. Другие: да вы что, если ехать по правому ряду – трясет немилосердно! Явно дороги убивают именно грузовики. Третьи вспоминают, что на сельских дорогах на асфальте часто видны отпечатки колес тракторов, узнаваемые по характерному протектору. Четвертые уверяют: трактора безопасны, ведь у них такое низкое удельное давление (в шинах трактора оно в норме значительно ниже, чем у легковушки).

На самом деле, повседневные наблюдения не позволяют уверенно разобраться в вопросе. Например, колейность в левом ряду может развиваться сильнее потому, что для ее образования важен быстрый разгон. Обгоняя фуры перестроением из правого ряда в левый, автолюбитель часто прибегает к набору скорости – и это может влиять на колейность больше, чем кажется. Что еще важнее, водитель более быстрой фуры, обгоняя более медленную, тоже может серьезно разгоняться именно после выхода на левую, обгонную полосу. Значит, чтобы понять, как оно на самом деле, нужен какой-то иной, более…

…Объективный метод

В 1950-х годах в США решили построить полноценную систему загородных дорог. Все существовавшие до этого шли через города с их светофорами и поэтому были исключительно медленными. Однако уже после начала строительства в Штатах спохватились: а как узнать, какой тип покрытия лучше противостоит нагрузкам, который реже придется ремонтировать?

Напрашивалась идея провести эксперименты: пустить по испытательным отрезкам дорог, построенным по различным технологиям, автомобили разных типов и посмотреть, какие из них будут вызывать более быстрый износ. Но эта идея уперлась в ключевую проблему: как измерить «износ дороги» объективно? Количество ям, их глубина или объем – что тут важнее?

Тогда родилось решение: записать индекс неровности, измеряемый с помощью профилографа, специального прибора, который для тестирования дорог вообще-то не использовался. Профилограф колебался в зависимости от неровности покрытия, и сверка его данных с опросами водителей показала совпадение количественных оценок с субъективным мнением водителей более чем на 90 %. Конечно, это не значило, что все было совсем гладко: для дорог с более чем двумя полосами машины с профилографами надо было гонять по каждой из полос, а затем вычислять среднюю в смысле неровности. И, тем не менее, это был очень важный шаг: первый объективный метод контроля качества дорог был найден.

Испытания износа велись с 1956 по 1961 год, вовлекли множество водителей и машины самых разных масс и давления шин. Вот только оказалось, что большинство параметров, которые считали важными для износа дороги, на самом деле не так уж и важны. Удельное давление шин, в частности, влияло весьма слабо. Грузовики с двумя парами колес на каждой оси берегли дорогу намного меньше, чем считалось. А вот один-единственный фактор неожиданно оказался невероятно значимым.

«Штанга» и ее масса

Выяснилось, что машина массой в пару тонн – с двумя, разумеется, осями – изнашивает дорогу, повышая ее неровность, в 104 раза медленнее, чем грузовик массой 30 тонн с тремя осями. Та же зависимость оказалась верной для любого соотношения масс. Двухосная легковушка в полторы тонны изнашивала дорогу в 24 раза медленнее, чем легкий двухосный грузовик массой три тонны (считая с грузом, конечно). Эта закономерность получила название закона четвертой степени. Конечно, в зависимости от числа колес на оси, давления в шине и даже расстояния между осями этот степенной закон слегка меняется – в пределах от 103 до 106, но для типичных конструкций с типичной для их класса авто шириной шин и давлением «четвертая степень» держится очень неплохо.

Далеко не сразу удалось осознать, что это значит. Чтобы нам было легче сделать это, поставим умственный эксперимент. Предположим, у нас есть дорога, где ездит 1000 кроссоверов массой 1,5 тонны и 1 фура массой 40 тонн, имеющая всего пять осей (две у тягача и три у полуприцепа). Каким будет износ от первой и от второй групп машин? Посчитать несложно: надо нагрузку на ось кроссовера возвести в четвертую степень:

0,75 × 0,75 × 0,75 × 0,75 = 0,3164.

А затем то же сделать с фурой:

8 × 8 × 8 × 8 = 4096.

И разделить одно на другое. Получается, однако, нечто совсем неожиданное: одна груженая фура изнашивает дорогу как 12 946 кроссоверов с пассажирами. 13/14 всего износа нашей воображаемой дороги вызовет фура – то есть более 90 %.

В России, как известно из статистики, 1,5 миллиона грузовиков массой более 12 тонн. Если предположить, что хотя бы 0,5 миллиона из них – 40-тонные пятиосники, то несложно прикинуть: они изнашивают наши дороги так же, как 6,5 миллиарда кроссоверов. На практике, однако, столько кроссоверов у нас нет. Всех легковушек в стране порядка 60 миллионов (и трудно даже сказать, сколько из них реально на ходу). Кроме того, типовая легковушка в России легче кроссовера. Наконец, у нас еще миллион грузовиков не таких массивных, как фуры на 40 тонн, но тоже ничего. То есть можно уверенно сказать: легковые авто дают менее 1 % износа дороги.

Следуя научным представлениям об износе дорог, легковушки должны ехать по платной дороге бесплатно. Фото: Przemek Swiderski/REPORTER, moto.pl

На практике все еще интереснее. Фура имеет пробег в сотню тысяч километров в год, типичный легковой автомобиль – в пять раз меньше. Но для дальнейшего текста мы даже не будем это учитывать – посчитаем, что тот факт, что фуры не всегда ездят с (полным) грузом, вполне компенсирует пятикратный разрыв в ежегодном пробеге.

То есть ключевым параметром износа дороги оказываются «тяжелоатлеты». «Штанги» осей грузовиков и абсолютный вес на каждую из них играет радикально большую роль, чем все остальное – от давления в шине до их числа на оси.

Парадокс платных дорог

При этом возникает парадоксальная ситуация: практически нигде в мире результаты научных исследований 1956–1961 годов не используются. Да, этот дорожный тест – самый широко цитируемый в научной литературе об износе дорог в мире. Но на этом и все: дальше научных работ вывод не пошел.

В итоге на каждой платной дороге мы видим, что проезд легковушки оплачивается всего лишь в несколько раз дешевле, чем у фуры. Это не имеет смысла: даже пустая фура изнашивает дорогу в тысячи раз больше, чем забитый доверху RAV4. А если сравнивать его с фурой груженой, то оплата должна быть ниже в дюжину тысяч раз. Фактически, она должна быть такой низкой, что траты на ее сбор (содержание кассиров и инфраструктуры) будут сравнимы с такой платой. Ее просто не будет смысла собирать. Следуя научным представлениям об износе дорог, легковушки должны ехать по платной дороге бесплатно: взимать с них деньги экономически невыгодно для владельца такой дороги.

Понятно, что в жизни так никогда не будет. И дело тут не только в том, что владелец дороги вряд ли читает научные работы. Зададимся вопросом: что будет, если он начнет им следовать? Да, легковушки поедут бесплатно. Но грузовики будут вынуждены платить тысячи рублей за проезд. Естественно, они съедут с платной дороги и будут разбивать бесплатные. Чтобы снова окупать платную, ее хозяин опять введет сборы для легковушек, потому что больше «стричь» ему будет некого.

Вот так и получается тот технико-экономический абсурд, который мы регулярно наблюдаем. Никакого смысла собирать деньги с легковых авто нет. Но их собирают – потому что если обложить участников движения справедливо, то дело все равно закончится несправедливостью.

А что же общество в целом?

Подавляющее большинство дорог было, есть и будет государственными – у нас, или в США, или во Франции. Это неизбежно просто потому, что подавляющее большинство из них никогда не заинтересует частника. И вот здесь начинаются сложно объяснимые вещи. Почему государство облагает налогом (идущим на строительство дорог) топливо? Отчего мы платим транспортный налог со сходными целями – ведь, как уже пояснено выше, по сути легковушки вообще не оказывают на износ ключевого влияния?

Даже по забытой Богом сельской дороге раз в день да проедет мусоровоз (причем туда и обратно), а то и трактор с прицепом. Ясно, что после их вояжа остальные легковушки вред от «штангистов» не пересилят. Не получится у них сделать десятки тысяч рейсов по проселку в малонаселенной местности.

Часть ответа на этот вопрос можно получить, если вспомнить волну информационного шума, поднявшуюся в России при попытке внедрить систему «Платон». Разумеется, она даже близко не возложила на фуры и грузовики ту часть стоимости ремонта дорог, которую они должны нести.

Достаточно напомнить: страна тратит на дороги более триллиона рублей в год, то есть более 16 миллиардов долларов. По мировым меркам сумма очень скромная, но все же это примерно 110 долларов на каждого жителя России в год.

Не менее 99,9 % дорожного износа дают грузовики массой более 12 тонн, которых всего-то 1,5 миллиона. Средняя налоговая нагрузка на каждый из них должна быть 0,67 миллиона рублей в год. Причем на фуры – сильно выше миллиона, ведь у них еще и пробег больше, чем у обычного грузовика. С высокой вероятностью, за каждую из таких владельцам пришлось бы платить миллионы рублей в год – десятки рублей на каждый километр пробега.

Повторимся: «Платон» и близко не налагает на фуры таких миллионных платежей. Тем не менее, и он вызвал огромное недовольство водителей этих машин и их владельцев, которые организовали в прессе достаточно энергичную кампанию по отмене «Платона». При попытке внедрить научно обоснованную плату за осевую нагрузку власти ждал бы куда более серьезный взрыв недовольства. Понятно, что никто не хочет иметь много шума из ничего.

Тем более что водители и владельцы фур шумны и сплочены, а покорно платящие топливные акцизы и транспортный налог владельцы легковушек – нет. Да и потом, откуда они вообще узнают, что не должны почти ничего, потому что почти ничего не изнашивают? Научные журналы они ведь тоже не читают.

Бортовое устройство системы взимания платы «Платон» platon.ru

Последствия антинаучной дорожной политики

В этом месте самое время задуматься. Что было бы, если бы налоги, идущие на дороги, уплачивались на основе установленного еще 60 лет назад закона четвертой степени? Владельцы фур, столкнувшись с платежами в 50 тысяч долларов в год и более, быстро сообразили бы: число осей на их машинах можно увеличить. В идеале, кстати, и государству стоило отрегулировать этот момент, установив запрет на продажи в стране грузовиков с нагрузкой на неубираемую ось выше, например, четырех тонн. Но даже если бы оно этого не сделало, к тому же быстро пришли бы сами владельцы грузового транспорта.

В самом деле: пятиосная фура на 40 тонн вполне может быть сделана и четырьмя осями на тягаче и шестью осями на полуприцепе. Конечно, ее полезная нагрузка при этом упадет процентов на пять (чтобы компенсировать вес осей). Кроме того, рост числа осей вдвое поднял бы расход топлива на 10 % (в зависимости от выбора резины). Это неизбежно, поскольку трение при десяти осях будет несколько больше, чем при пяти. Но и тогда она будет выгоднее пятиосной – и для общества, и для своего владельца.

Ведь десятиосная сорокатонная фура будет изнашивать дорогу в 16 раз меньше, чем пятиосная. И если владелец первой заплатит, например, 64 тысячи долларов в год (половину цены нового грузовика), то второй – всего четыре тысячи долларов в год. Более чем заметная разница, превышающая годичные затраты на топливо для типичной фуры.

Что не менее важно, сэкономило бы и общество, то есть все мы. Да, значительная часть из триллиона на дорожное строительство идет на совершенно новые дороги, а не на ремонт старых. Но даже если предположить, что ремонт отнимает всего десять миллиардов долларов, переход на грузовики с осевой нагрузкой не более четырех тонн на километр снизил бы затраты на ремонт крайне значительно. До такой степени, что страна могла бы или тратить на дороги вдвое меньше, чем сейчас, или строить новые куда быстрее, чем сегодня.

Одна беда: никто так никогда и не введет научно обоснованных налогов на транспортные средства. Поэтому мы и дальше будем платить топливные и транспортные налоги с легковушек. А скорость строительства новых дорог останется примерно на современном уровне. Ведь за все надо платить – а за игнорирование научного знания, как правило, дороже всего.