CC BY
36
нию с начальным значением за счет их оптимального распределения, причем, для производительности менее 3,6 дет./ч, относительное снижение затрат является наиболее значительным (от 92 % до 95 %). Во-вторых, по сравнению с неоптимальным равномерным распределением, обеспечивающим заданный уровень производительности, методика оптимизации позволяет достичь экономии средств до 39,2 %. Для производительности менее 3,6 дет./ч, относительное снижение затрат является наиболее значительным (от 35 % до 39,2 %, см. рис. 4).
/ IL
\ \
\ \ \ \ \
\
п
П. ДСІ.А
Рис. 4. Зависимость экономии средств % за счет оптимального их распределения при различных уровнях заданной производительности П, дет./ч.
Перспективы дальнейшего использования предлагаемого подхода состоят, возможности использования и исследовании эффективности применения других критериев оптимизации ПАПС с учетом других или дополнительных направлений вложения средств (например, — на расширение диапазона технических возможностей оборудования). Кроме этого, может использоваться представление функционирования ПАПС как альтернирующего процесса восстановления абсолютно надежной системы (когда времена отказа и восстановления учтены во времени обслуживания), эквивалентно заменяющей реальную, с известными функциями распределения вре-
мен обслуживания продукции и переналадок. Такой подход позволяет исследовать и совершенствовать многокомпонентные иерархически организованные системы в структуре предприятия.
4. Выводы
Анализ результатов позволяет сделать следующие выводы. Во-первых, получены оптимальные значения суммарных вкладываемых средств, обеспечивающие заданные уровни производительности. При увеличении требуемой производительности, необходимо увеличивать сумму средств на сокращение простоев системы из-за переналадок и отказов. Во-вторых, для рассматриваемых условий производства оказалось возможным снижение уровня суммарных вкладываемых средств за счет оптимального их распределения. В-третьих, выявлено, что наибольшая эффективность методики оптимизации соответствует меньшим значениям заданной производительности и составляет более 30 %.
Литература
1. Копп В. Я. Математическая модель оценки влияния переналадок и отказов на производительность ГПС мелкосерийного производства [Текст] / В. Я. Копп, О. П. Чуб, Ю. Е. Обжерин // Оптимизация производственных процессов. Сб. науч. тр. — Севастоп. гос. техн. ун-т, 1999. — Вып. 1. — С. 39—45.
2. Чуб О. П. Минимизация суммарных вкладываемых средств, обеспечивающих заданный уровень производительности в условиях переналаживаемого автоматизированного производства [Текст] / О. П. Чуб, В. Я. Копп, Ю. Е. Обжерин // Вестник Сев ГТУ : Автоматизация процессов и управление. — Севастополь : Севастоп. гос. техн. ун-т. — Вып. 27. — 2000. — С. 148—155.
3. Копп В. Я. Моделирование переналаживаемых автоматизированных производственных систем [Текст] / В. Я. Копп, Ю. Е. Обжерин, А. И. Песчанский, О. П. Чуб // Монография. — Севастополь, 2007. — Изд-во СевНТУ, 2007, 232 с., ил.
Представлені результати досліджень чинників, що впливають на функціональний стан водія в транспортному заторі.
Ключові слова: чинник, функціональний стан.
□---------------------------------------□
Представлены результаты исследований факторов, влияющих на функциональное состояние водителя в транспортном заторе.
Ключевые слова: фактор, функциональное состояние.
□---------------------------------------□
The results of researches of factors influencing on the functional state of driver in transport congestion are presented.
Keywords: factor, functional state.
УДК 656.13+612.821
ИССЛЕДОВАНИЕ
факторов, ВЛИЯЮЩИХ
НА СОСТОЯНИЕ ВОДИТЕЛЯ
в транспортном заторе
Н . У . Гюлев
Кандидат технических наук, доцент Кафедра транспортных систем и логистики, Национальная академия городского хозяйства, ул. Революции, 12, г. Харьков, Украина, 61002 Контактный тел.: (057) 716-93-70 Е-mail: [email protected]
Е
1. Введение
5. Основной материал
Рост уровня автомобилизации страны приводит к насыщению и перенасыщению транспортной системы города транспортными потоками. Это приводит к превышению интенсивности движения над пропускной способностью улично-дорожной сети.
Существующая технология организации перевозок не справляется с возникшей проблемой. Это приводит к появлению очередей автомобилей и транспортных заторов, особенно, на пересечениях дорог в периоды «пик».
2. постановка проблемы
Транспортные заторы на перекрестках в периоды «пик» значительно увеличивают время передвижения и снижают скорость движения транспорта. Пребывание в транспортных заторах отрицательно сказывается на психофизиологическом состоянии водителя, вызывая ухудшение его функционального состояния и ряда психических свойств [1—4].
Ухудшение функционального состояния водителя приводит к нарушению его режима работы, возрастанию эмоционального напряжения и, в конечном счете, к утомлению [2, 4].
Для решения этих проблем важную роль приобретает технология организации дорожного движения [5]. Возникает необходимость исследования факторов, влияющих на функциональное состояние водителя.
3. Анализ последних исследований и публикаций
Количество транспортных заторов и их продолжительность зависит от правильной технологии организации дорожного движения.
В работах [5—8] вопросы организации дорожного движения рассмотрены с учетом интенсивности, скорости и пропускной способности дорог.
Авторы работ [5, 6, 8—13] рассмотрели закономерности формирования транспортных потоков и организацию дорожного движения.
Однако задача влияния транспортных заторов на функциональное состояние водителей изучена не в полном объеме.
В работах [2—4, 14, 15] вопросы организации дорожного движения рассмотрены с учетом психофизиологии водителя. В них отмечено, что от технологии организации дорожного движения зависит функциональное состояние водителя.
Однако вопросы исследования факторов, влияющих на функциональное состояние водителя, в них рассмотрены не в полном объеме.
4. Цель исследования
Целью исследования является исследование факторов, влияющих на состояние водителя в транспортном заторе.
На функциональное состояние водителя влияет множество факторов. При выборе факторов, оказывающих влияние на выходную функцию, необходимо придерживаться следующих правил [16]:
1) перечень охватываемых изучением факторов необходимо обосновать теоретически;
2) перечень должен включать в себя важнейшие факторы, оказывающие наиболее существенное влияние на изменение объекта;
3) перечень не следует делать слишком обширным, но должен описывать функцию по возможности во всех аспектах;
4) факторы не должны находиться между собой в функциональной связи, так как существование функциональной и близких к ней связей между факторами, показывают, что они характеризуют одну и ту же сторону изучаемого явления. Включать в модель из двух связанных нужно тот фактор, который оказывает в уравнение регрессии наибольший вклад;
5) требуется установить области определения факторов;
6) необходимо учитывать условия изменения факторов во времени.
Наиболее значимые факторы, оказывающие влияние на функциональное состояние водителя во время движения, представлены в работе [17]. Они были получены путем анкетного опроса водителей и экспертных оценок. Наиболее значимым фактором, отрицательно влияющим на функциональное состояние водителя, оказался транспортный затор.
Факторы, оказывающие влияние на функциональное состояние водителя в условиях транспортного затора, были отобраны в работе [14]. Таковыми оказались следующие: возраст водителя; стаж работы водителя; тип нервной системы; число полос на дороге; комфортабельность автомобиля; длительность пребывания в транспортном заторе; величина функционального состояния водителя перед затором.
Величина функционального состояния водителя определяется показателем активности регуляторных систем организма (ПАРС). Методика его определения приведена в работах [4, 14, 18, 19].
Была разработана регрессионная модель влияния транспортного затора на функциональное состояние водителя. Используя известные методы статистики, были определены значимые факторы [14]. Таких оказалось четыре: длительность пребывания в транспортном заторе, тип нервной системы, величина функционального состояния водителя перед затором и возраст водителя.
Для исследования влияния этих факторов на функциональное состояние водителя был установлен диапазон их варьирования (табл. 1).
Используя данные табл. 1 и модель из [14], был построен характеристический график (рис. 1).
Как видно из графика на рис. 1, с увеличением всех факторов происходит возрастание значения ПАРС (Пк) при выходе из транспортного затора. Наибольшее влияние на показатель функционального состояния водителя при выходе из транспортного затора оказывают тип нервной системы и длительность транспортного затора.
э
Таблица 1
Диапазон варьирования факторов, влияющих на функциональное состояние водителя в транспортном заторе
6,5
3,5 ------------------------------------1----------------------------------
19 27 35 43 51 Л«, лет 67
ч____________■__________■____________■__________■___________■___________р
1,0 1,416 1,832 2,248 2,664 Нс 3,5
I____________■__________■____________■__________■___________■___________I
2 5 8 И 14 Т3, мин 20
I____________■__________■____________■__________■___________■___________I
2,2 2,8 3,4 4,0 4,6 Д, баллы 5,8
Рис. 1. Характеристический график изменения функционального состояния водителя в транспортном заторе: —^---------------------------П„;
6. Выводы и перспективы дальнейших исследований
Таким образом, из вышеизложенного следует, что на функциональное состояние водителя оказывает влияние четыре фактора.
Наибольшее влияние на функциональное состояние водителя оказывают тип нервной системы и длительность транспортного затора.
Дальнейшие исследования необходимо проводить с целью определения изменений состояния водителя после пребывания во втором, третьем и последующих транспортных заторах для оценки степени его утомления.
Литература
1. Вайсман А. И. Основные проблемы гигиены труда водительского состава автотранспорта [Текст] : автореф. дис. ... д-ра мед. наук: 03.12.02 / А. И. Вайсман. — М., 1975. — 37 с.
2. Гюлев Н. У. Влияние времени простоя автомобиля в дорожном заторе на функциональное состояние водителя [Текст] / Н. У. Гюлев // Восточно-европейский журнал передовых технологий. — 2011. — № 1/10(49). — С. 50—52.
3. Мишурин В. М. Психофизиологические основы труда водителей автомобилей [Текст] : учеб. пособие / В. М. Мишурин, А. Н. Романов, Н. А. Игнатов. — М. : МАДИ, 1982. — 254 с.
4. Давідіч Ю. О. Проектування автотранспортних технологічних процесів з урахуванням психофізіології водія [Текст] / Ю. О. Давідіч. — Харків : ХНАДУ, 2006. — 292 с.
5. Хомяк Я. В. Организация дорожного движения [Текст] / Я. В. Хомяк. — К. : Вища школа, 1986. — 271 с.
6. Клинковштейн Г. И. Организация дорожного движения [Текст] / Г. И. Клинковштейн, М. Б. Афанасьев. — М. : Транспорт, 2001. — 247 с.
7. Системологія на транспорті [Текст] : підручник у 5 кн. — Кн. IV: Організація дорожнього руху / Е. В. Гаврилов, М. Ф. Дмитриченко, В. К. Доля та ін. ; під заг. ред. М. Ф. Дмитриченка. — К. : Знання України, 2007. — 452 с.
8. Дрю Д. Теория транспортных потоков и управление ими [Текст] : пер. с англ. — М. : Транспорт, 1972. — 423 с.
9. Автомобильные перевозки и организация дорожного движения: справочник [Текст] : пер. с англ. / В. У. Рэнкин, П. Клафи, С. Халберт и др. — М. : Транспорт, 1981. — 592 с.
10. Брайловский Н. О. Моделирование транспортных систем [Текст] / Н. О. Брайловский, Б. И. Грановский. — М. : Транспорт, 1978. — 125 с.
11. Романов А. Г. Дорожные условия в городах: закономерности и тенденции [Текст] / А. Г. Романов. — М. : Транспорт, 1984. — 80 с.
12. Бабков В. Ф. Дорожные условия и безопасность движения [Текст] / В. Ф. Бабков. — М. : Транспорт, 1982. — 288 с.
13. Хейт Ф. Математическая теория транспортных потоков [Текст] : пер. с англ. — М. : Мир, 1966. — 288 с.
14. Гюлев Н. У. Модель влияния транспортного затора на функциональное состояние водителя [Текст] / Н. У. Гю-лев // Восточно-европейский журнал передовых технологий. — 2011. — № 2/6(50). — С. 73—75.
15. Лобанов Е. М. Проектирование дорог и организация движения с учетом психофизиологии водителя [Текст] / Е. М. Лобанов. — М. : Транспорт, 1980. — 311 с.
16. Френкель А. А. Многофакторные корреляционные модели производительности труда [Текст] / А. А. Френкель. — М. : Экономика, 1966. — 96 с.
17. Гюлев Н. У. Оценка значимости факторов, влияющих на функциональное состояние водителя [Текст] / Н. У. Гю-лев // Вестник Национального технического университета «ХПИ». — 2011. — № 10. — С. 140—144.
18. Баевский Р. М. Математический анализ изменений сердечного ритма при стрессе [Текст] / Р. М. Баевский, О. Н. Кириллов, С. З. Клецкин. — М. : Наука, 1984. — 222 с.
19. Парин В. В. Космическая кардіологія [Текст] / В. В. Па-рин, Р. М. Баевский, Ю. Н. Волков, О. Г. Газенко. — Ленинград : Медицина, 1967. — 206 с.
Факторы Обозначение, размерность Диапазо ф н варьирования акторов
е о не ьи лн я ^ 5 Я нина я т м максимальное значение среднее значение количество интервалов шаг варьирования
Возраст водителя Вв, лет 19 67 43 6 8,0
Тип нервной системы Нс 1,0 3,5 2,248 6 0,416
Длительность транспортного затора Тз, мин 2,0 20 11 6 3,0
ПАРС при входе в транспортный затор Пн, баллы 2,2 5,8 4 6 0,60
Е
