CC BY
111
№2(20)2009
Е. А. Сатюков, К. А. Сатюков
Использование трехмерного моделирования при расследовании дорожно-транспортных происшествий
С началом эры полной компьютеризации соответствующие технологии в криминалистике применяются все более широко. В связи с этим важно рассмотреть преступления против безопасности автомобильного движения и эксплуатации транспорта, как наиболее нуждающиеся во внедрении различных математических методов и компьютерного моделирования.
Актуальность исследования
Среди преступлений против безопасности автомобильного движения и эксплуатации транспорта наиболее распространенными являются нарушения правил дорожного движения и эксплуатации транспортных средств, предусмотренные ст. 264 Уголовного кодекса РФ (УК РФ). В эту группу входят такие преступления, как оставление места дорожно-транс-портного происшествия (ст. 265 УК РФ); недоброкачественный ремонт транспортных средств и выпуск их в эксплуатацию с техническими неисправностями (ст. 266 УК РФ); приведение в негодность транспортных средств или путей сообщения (ст. 267 УК РФ); нарушение правил, обеспечивающих безопасную работу транспорта (ст. 268 УК РФ).
Расследование данных преступлений является трудной задачей, потому что необходимо воссоздать картину произошедшего события не только с качественной стороны (построение схематичной модели), но и установить количественные характеристики происшествия. Современное расследование дел, связанных с дорожно-транспортными происшествиями (ДТП), невозможно представить без измерений пути, массы, времени или скорости.
Актуальность избранной темы обусловлена низкой степенью реального применения компьютеров, не говоря уже о создаваемых на их базе информационных технологий в работе органов по расследованию дел, связанных с ДТП.
В основу данной работы была положена идея возможности применения компьютерного моделирования механизма ДТП. Была создана модель, на основе которой проводились компьютерные эксперименты. Под компьютерным экспериментом понималось создание модели механизма ДТП и ее исследование. Также была разработана методика измерения расстояний, а как следствие, и скоростей между различными участниками дорожно-транспорт-ного происшествия, что также решает огромное количество вопросов, возникающих при расследовании дел, связанных с ДТП.
Была создана база данных моделей (в качестве СУБД MySQL) с использованием web-Tex-нологий, доступ к СУБД осуществлялся при помощи языка PHP.
Задачи, решаемые в процессе выполнения работы:
I. Криминалистические,
отражающие содержание исследования
1. Оценка необходимости улучшения динамической компьютерной модели для применения на практике, т. е. при расследовании дел, связанных с ДТП. Необходимо определить, какие качественные характеристики должны быть у модели, чтобы с помощью нее производить какие-либо следственные действия.
2. Анализ необходимых моделей транспортных средств, людей, объектов ландшафта при построении общей трехмерной модели ДТП.
V 63
№2(20)2009
II. Технические методы и технология моделирования
1. Оценить возможности PHP и базы данных MySQL.
2. Сравнение другихязыков программирования и других СУБД на возможность использования при создании базы данных моделей.
3. Выяснить, какими средствами в дальнейшем можно будет оптимизировать предложенное решение (т. е. перспективы дальнейшего развития данной темы).
III. Практические методы — сфера применения и тактика использования
1. Определить тактику использования предлагаемого решения.
2. В каких сферах общественной деятельности предложенное решение может найти применение, помимо криминалистики (т.е. расследования дел, связанных с ДТП).
Практическая значимость работы
Улучшена и дополнена трехмерная графическая динамическая модель ДТП, что позволило более точно воссоздать картину дорож-но-транспортного происшествия.
Разработана методика измерения расстояний и скоростей между различными участниками дорожно-транспортного происшествия, что также способствует решению задач, возникающих при расследовании дел, связанных с ДТП.
Была создана база данных моделей с использованием клиент-серверной технологии с web-интерфейсом в качестве СУБД MySQL, доступ к СУБД осуществлялся при помощи языка PHP. Данная база существенно облегчит работу тех, кто будет создавать компьютерные сцены ДТП в трехмерном пространстве.
Постановка задачи
Исследование заключалось в следующем: 1. Улучшить и дополнить созданную трехмерную графическую динамическую модель:
а) оценить, что именно необходимо улучшить в динамической компьютерной модели для применения ее на практике;
б) более точно приблизить модель к реальности^. е. воссоздать наиболее полную и точную картину произошедшего ДТП. Визуализировать следы торможения, объекты местности (дома, деревья, траву);
в) улучшить сами модели ДТП, т. е. более приблизить их к реальности. Улучшить скелет модели человека, более четко прорисовать части автомобилей, участвующих в ДТП;
г) исходя из результатов, полученных при использовании усовершенствованной трехмерной компьютерной модели ДТП, сделать вывод о возможности использования данной модели на практике.
2. Разработка методики измерения расстояний (количественных характеристик ДТП) между различными участниками дорожно-транспортного происшествия.
3. Создание базы данных моделей с использованием \л/еЬ-технологий:
а) проанализировать, какие модели необходимо включить в базу данных для дальнейшего построения трехмерной модели ДТП (транспортные средства, люди, объекты ландшафта);
б) организовать базу данных, \л/еЬ-ин-терфейс.
4. Определить цели и пути дальнейшего развития данной темы. Определить тактику использования предлагаемого решения.
Рассматриваемая модель ДТП
Действие происходит на регулируемом перекрестке (рис.1). Изначально ВАЗ-21099в 50 м от перекрестка, горит зеленый сигнал светофора. «Ока» и грузовой автомобиль стоят (для них горит красный). Пешеход начинает переходить дорогу на запрещенный сигнал светофора. В 20 м от перекрестка для ВАЗ-21099 включается желтый сигнал светофора. Водитель ВАЗ-21099 решает, что успеет «проскочить» перекресток и продолжает движение на прежней скорости (данное право он имеет согласно Правилам дорожного движения РФ). Около самого перекрестка для водителя ВАЗ-21099 загорается красный свет, но он продолжает движение. В это время водители «Оки» и грузового автомобиля начинают дви-
64
Ш
№2(20)2009
SS 1
га
I
I
Рис. 1. Схема ДТП
1 — ВАЗ-21099; 2 — «Ока»; 3 — грузовой автомобиль; 4 — свидетели; 5 — пешеход; б — светофоры. Стрелками на схеме показано первоначальное направление движения участников ДТП
жение (для них включился зеленый сигнал светофора). На перекрестке водитель ВАЗ-21099, не замечая пешехода, совершает наезд на него. Пешеход «отлетает» в сторону грузового автомобиля. ВАЗ-21099 успевает проехать перед грузовым автомобилем, но происходит столкновение с автомобилем «Ока». Грузовой автомобиль продолжает движение. «Ока» и ВАЗ-99 останавливаются в результате ДТП,
Методика измерения расстояний и углов
В ходе наших исследований была разработана методика измерения расстояний и скоростей между различными участниками дорожно-транспортного происшествия, что также решает немалое число вопросов, возникающих при расследовании дел, связанных с ДТП.
Методика предполагает несколько этапов.
Первый (подготовительный) этап (используется 30МАХ 8.0)
1. Перед созданием трехмерной динамической сцены ДТП необходимо:
а) установить единицы измерения;
б) настроить масштаб сетки, при помощи которой мы будем делать наши измерения. Интервал сетки определим как 0,25 м.
2. После построения модели необходимо переместить все ее составляющие ниже нулевого уровня так, чтобы линии сетки оказались поверх самой сцены (рис. 2).
Второй этап — измерение необходимых расстояний
Существует два способа измерения расстояний:
1. Вручную. Необходим для предоставления доказательств в бумажном варианте.
\ 65
№2(20)2809
с
i
0
1 &
G Ci.
&
g
«о
о §
о f\j
0
а: &
1 I
а а:
Рис 2. Подготовительный этап с использованием ЗОМАХ 8.0 по методике измерения расстояний и углов
Для этого следует:
а) выбрать вид, способствующий измерению расстояний на нем (это может быть любой вид в любой момент времени сцены);
б) нажать клавишу РпШБсгееп на клавиатуре и экспортировать картинку из буфера обмена в графический формат (рекомендуется *.]рд или *.Ьтр);
в) далее можно распечатать данную картинку и работать с распечаткой, как с планом ДТП, тем более что нам известен шаг сетки.
2. Программный. Применяется для быстрой проверки каких-либо фактов (измерений):
а) определить вид, который необходим для измерения расстояний на нем (это может быть любой вид в любой момент времени сцены);
б) выбрать ленту для измерения;
в) указать начальную и конечную точки замера, тогда на вкладке «свойства» программа нам покажет длину.
При необходимости измерения углов между объектами ДТП можно воспользоваться функцией «угломер». Помещая служебные точ-
ки угломера на различные объекты, программа нам выдает угол между ними.
База данных моделей
Была создана база данных моделей (в качестве СУБД применялась MySQL) с использованием web-технологий, доступ к СУБД осуществлялся при помощи языка PHP.
При помощи данного интерфейса можно осуществлять поиск:
1) по ключевому слову, которое будет сравниваться с типом и описанием модели, названием файла;
2) по разделу, т. е. на запрос будет выдан ответ в виде ссылок на все модели, принадлежащие выбранному разделу.
В дальнейшем заменить MySQL как СУБД для работы с маленькими базами данных смогут (из известных СУБД) Oracle и PostgreSQL, что в принципе и должно произойти в связи с постепенным увеличением базы данных моделей. Oracle — это коммерческая СУБД, а PostgreSQL — нет.
Сравнительная характеристика MySQL-платформы и PostgreSQL
№2(20)2009
Таблица
Текущая версия 5.1 (стабильная) 6.0 (альфа) 8.3.7
Максимальный размер базы (информация с сайтов разработчиков) Около 60 тыс. таблиц и 5 млрд записей, теоретический максимальный размер таблицы — 8 млн терабайт, на практике — 2-4 гигабайта Считается, что максимальный размер базы не ограничен, существуют базы по 60 гигабайт, максимальный размер таблицы — 60 терабайт на всех ОС, максимальный размер записи не ограничен
Скорость Считается одной из самых быстрых СУБД на простых операциях (insert, select, update) Существуют тесты, показывающие хорошие результаты на сложных запросах (sub-select, group, view). Скорость работы на больших нагрузках — удовлетворительная
Транзакции Да (для типов таблиц BDB/lnnoGB/Gemini) Да
Подзапросы Нет Да
Представления (view) Нет Да
Процедуры Да, но нужны библиотеки на С, которые импортируются в СУБД Да (языки SQL, PI/PgSQL, PL/Perl, PL/ТСL, PL/Python)
Триггеры Нет Да
Ссылочная целостность данных Нет Да
Курсоры Нет Да
Авторепликация данных Да Нет (но легко реализовать)
Дополнительные функции Полнотекстовые индексы, поиск и подсчет релевантности, не полностью функционален Ничего особо важного
Операционные системы Большиство клонов UNIX Win32 (native, работает хорошо) Большиство клонов UNIX Win32 (CygWin, не очень стабильно, можно использовать для разработки)
Стабильность Отличная, сервер работал без сбоев несколько месяцев, перезагрузка производилась не по вине БД Отличная, один из серверов 3 месяца работает без сбоев при большой нагрузке
Помощь и поддержка, документация Отлично, списки рассылки, хорошая документация, много форумов Отлично, списки рассылки, хорошая документация, форумы
Проблемы в работе Не замечено Необходимо регулярно выполнять VACUUM ANALYZE для оптимизации скорости: проблемы с экспортом представлений, использующих процедуры
Инструменты для моделирования Ввиду простоты СУБД в них нет необходимости Sybase PowerDesigner и несколько др.
67
№2(20)2009
Сразу отметим несколько отличное назначение этих СУБД.
MySQL — почти идеальная платформа для маленьких и средних по размеру/сложности решений, ориентированная на скорость и простоту в разработке.
PostgreSQL — платформа для средних и больших решений, довольно быстрая и обладающая многими возможностями hi-end СУБД уровня Oracle.
В представленной таблице отражены основные критерии сравнения баз данных.
Резюмируем вышеизложенное
MySQL — почти идеальное решение в системах, требующих высокой скорости, надежности при сравнительной простоте приложения. Или, просто, для 99% интернет-сайтов.
PostgreSQL — быстрая, бесплатная и довольно хорошая альтернатива коммерческим СУБД. Хорошая платформа для интранет-сис-тем и сложных интернет-сайтов.
Заключение
Подводя итоги исследования, отметим, что использованный в работе метод компьютерного графического моделирования базируется на широко распространенной компьютерной программе трехмерного моделирования 3DMax. Доступность этого пакета и наличие значительного круга специалистов, освоивших данный программный продукт, может обеспечить практическое внедрение данного подхода графической реализации механизма ДТП и проведения экспериментальных действий на основе созданной модели.
Также необходимо отметить, что созданная методика измерений расстояний между объектами ДТП проста в применении и не требует лишних затрат времени со стороны следователя или эксперта.
Создание базы данных моделей с использованием в качестве СУБД MySQL (некоммерческая СУБД распространяется абсолютно бесплатно) позволит создавать другие аналогичные базы данных моделей по такому же принципу. Это позволит в дальнейшем объединить эти базы данных в одну. Мы надеемся, что при
помощи единой базы данных будет несложно находить и внедрять различные модели в трехмерные сцены дорожно-транспортных происшествий, следствием чего станет облегчение работы следователей при расследовании дел, связанных с ДТП.
Единственный недостаток, который мы не в силах устранить, — это то, что для создания компьютерной модели ДТП и производства экспериментов необходимы достаточно мощные ЭВМ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Конституция Российской Федерации.
2. Гражданский процессуальный кодекс Российской Федерации.
3. Уголовный кодекс Российской Федерации.
4. Уголовно-процессуальный кодекс Российской Федерации.
5. Федеральный закон от 31 мая 2001 г. № 73-Ф3 «О государственной судебно-экспертной деятельности в Российской Федерации».
6. Аарон Ф. Росс, Бускв М. Autodesk 3ds Max 9. Основы и практика. СПб.: BHV, 2007.
7. Бондарвнко С., Бондарвнко М. 3ds Мах 9: Библиотека пользователя. СПб.: Питер, 2007.
8. Колисничвнко Д. Н. PHP 4/5. СПб.: Наука и техника, 2004.
9. Криминалистика: учеб. для вузов / И. Ф. Герасимов, Л. Я. Драпкин, Е. П. Ищенко [и др.]. М.: Высшая школа, 1994.
10. Матоссян M.3dsMAX6 цпя Windows. М.:ДМК Пресс, 2004.
11. МэрдокКелли Л. Autodesk 3ds Max 2009: Библия пользователя. Киев: Диалектика, 2009.
12. Толстолуцкий В. Ю., Каминский М. К. Компонентный состав преступной деятельности / Криминалистика, криминология и судебные экспертизы в свете системно-деятельностного подхода: научн.-практ. изд. Вып. 2. Ижевск, 1999.
13. Толстолуцкий В. Ю., Соснин К. В. Значение интервальных оценок измеряемых величин в экспертизе дорожо-транспортных происшествий и проведении следственного эксперимента / Вестник Удмуртского университета. 2001. Вып. 2 «Правоведение».
14. Чумаченко И. Н. 3ds Мах 9. М.: НТ Пресс, 2007.
15. www.MySQL.com.
68
