CC BY
24
I ami
Транспорт
УДК 656.05
МОДЕЛИРОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ С ПРАВЫМ РАСПОЛОЖЕНИЕМ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ МАНЕВРА ОБГОН НА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГАХ С ПРАВОСТОРОННИМ ДВИЖЕНИЕМ
М.Р.Синкович1, С.П.Озорнин2
Забайкальский государственный университет, 672039, г. Чита, ул. Александро-Заводская, 30.
Представлены возможности реализации методики обеспечения безопасности движения автотранспортных средств с правым расположением рулевого управления при выполнении маневра обгон с помощью комплекса безопасности, устанавливаемого в автомобиле. Комплекс безопасности состоит из прибора, измеряющего скорости движения обгоняющего, обгоняемого и встречного автотранспортных средств, компьютера автомобиля, высчитывающего необходимую скорость движения и дистанцию безопасности для обгоняющего автотранспортного средства, а также ЖК-дисплея, установленного в автомобиле, который информирует водителя автотранспортного средства с правым расположением рулевого управления, предполагающего совершить маневр обгон, об условиях, необходимых для безопасного его выполнения. Ил. 4. Библиогр. 4 назв.
Ключевые слова: безопасность дорожного движения; обгон; дорожно-транспортная ситуация; дистанция безопасности; правое расположение рулевого управления.
SIMULATION OF RIGHT-HAND STEERING VEHICLE MOVEMENT UNDER OVERTAKING ON THE ROADS WITH
RIGHT DRIVING
M.R. Sinkovich, S.P. Ozornin,
Trans-Baikal State University, 30 Aleksandro-Zavodskya St., Chita, 672039.
The article presents possibilities to implement the procedure ensuring the safety of right-hand steering vehicles when overtaking with the help of security complex installed in the vehicle. The security complex consists of the device that measures the speed of the overtaking vehicle, the one being overtaken and the oncoming vehicle; the vehicle's computer that calculates the required speed and safety distance for the overtaking vehicle; the LCD display installed in the vehicle, which informs the driver of the right-hand steering vehicle, who intends to overtake, about the conditions necessary for its safe execution. 4 figures. 4 sources.
Key words: traffic safety; overtaking; traffic situation; security distance; right location of steering control.
Современные условия движения автотранспортных средств (АТС) характеризуются высокими скоростями и интенсивностью движения транспортных потоков на перегонах городских улиц и особенно на загородных автомобильных дорогах. Водителям АТС, функционирующим в этих условиях, часто приходится выполнять маневр обгон, который по определению связан с выездом на полосу встречного движения. Процесс выполнения маневра обгон АТС, связанный с выездом на полосу встречного движения, является наиболее сложным и опасным из числа выполняемых водителями АТС. Обеспечение безопасности выполнения таких маневров является весьма актуальной задачей.
Опасность выполнения маневра обгон заключается в том, что водителю обгоняющего АТС необходимо учитывать не только скорости своего и обгоняемого АТС, но и скорость встречного АТС, что в процессе интенсивного движения сделать довольно сложно. Опасность выполнения обгона увеличивается при совершении маневра водителем АТС с правым расположением рулевого управления из-за того, что он находится на метр правее по сравнению с водителем «леворульного» АТС и имеет худшие условия обзора (рис. 1).
Повышению обзорности дорожно-транспортной ситуации (ДТС), складывающейся на полосе встречного движения, способствует применение перископической системы зеркал «Кругозор» (рис. 2) или системы видеонаблюдения (рис. 3). Однако получение информации о наличии или отсутствии на полосе встречного движения АТС не означает, что выполнение маневра может быть безопасным, т.к. водитель обгоняющего «праворульного» АТС не в состоянии достоверно оценить скорость движения встречного АТС. Вследствие этого водитель обгоняющего АТС может неверно оценить дорожную ситуацию и принять ошибочное решение, которое приведет к дорожно-транспортному происшествию (ДТП).
1Синкович Михаил Романович, аспирант, тел.: (3022) 417340, e-mail: [email protected] Sinkovich Mikhail, Postgraduate, tel.: (3022) 417340, e-mail: [email protected]
2Озорнин Сергей Петрович, доктор технических наук, профессор кафедры строительных и дорожных машин, тел.: (3022) 417316, e-mail: [email protected]
Ozornin Sergei, Doctor of technical sciences, Professor of the Department of Construction and Roadmaking Machinery, tel.: (3022) 417316, e-mail: [email protected]
Рис. 1. Обзор дороги с рабочего места водителя: а - «леворульного»; б - «праворульного» АТС
Рис. 2. Перископическая система зеркал «Кругозор» в «праворульном» АТС
Рис. 3. Системы видеонаблюдения в «праворульном» АТС
С целью повышения безопасности движения «праворульных» АТС при совершении маневра обгон создан комплекс безопасности выполнения маневра обгон, в состав которого входят прибор, позволяющий измерять скорости движения обгоняющего, обгоняемого и встречного АТС, компьютер автомобиля, высчитывающий необходимую минимальную скорость движения и дистанцию безопасности для обгоняющего АТС, а также ЖК-дисплей, установленный в автомобиле и информирующий водителя «праворульного» АТС об условиях, необходимых для безопасного выполнения маневра обгон.
Комплекс безопасности выполнения маневра обгон работает на основе методики моделирования процесса обгон, учитывающей расположение рабочего места водителя в обгоняющем АТС, а также скорости движения обгоняющего, обгоняемого и встречного АТС. Методика основана на использовании алгоритма моделирования процесса обгон, состоящего из четырех блоков: 1) блок формирования исходных данных; 2) блок предварительного расчета параметров процесса обгон; 3) блок расчета основных параметров процесса обгон; 4) блок расчета величин критерия безопасности. Структурная схема алгоритма приведена на рис. 4. Алгоритм реализован с помощью специально созданной компьютерной программы, написанной на языке программирования C# ("Си шарп") в среде Microsoft Visual Studio 2010.
lamnl
Транспорт
| Блок формирования исходных данных
Определение типа АТС, участвующих в маневре обгон
Определение и ввод в модель параметров АТС (Li, L2, p, d2, de, b2, Ьз, Vi, V2, V3)
___________________________________________1
Блок предварительного расчета параметров процесса обгон
Расчет пределов (нижнего и верхнего) величины смещения к оси обгоняющего АТС 1 от оси обгоняемого АТС 2
Расчет Ü2
Блок расчета основных параметров процесса обгон
Расчет дистанции безопасности й^р.расч, учитывающей условия движения и видимости
I
Положительная
Блок расчета величин критерия безопасности
Определение уровня безопасности Уб
I
Расчет дистанции безопасности йпр.попут для предотвращения попутного столкновения АТС 1 с АТС 2
^ 1 \
I - зона безопасного выполнения маневра обгон УБ > 1 II - зона опасного выполнения маневра обгон УБ < 1 III - зона опасного выполнения маневра обгон УБ < 1
^ф ~ расч J расч ~ попут расч (^)юпут вф(оЛрт \ расч ~ попут
IV - зона наиболее опасного выполнения маневра обгон УБ < 1
DAD,pac4 ZX <Д„
Безопасное выполнение маневра обгон
Попутное столкновение АТС 1 с АТС 2
Лоб§е®е столкновение АТС 1 с АТС 3
Неизбежность возникновения ДТП
Расчет минимальной скорости движения обгоняющего АТС 1 (VI), необходимой для безопасного выполнения маневра обгон
Рис. 4. Блок-схема алгоритма моделирования процесса обгон
Транспорт
Реализация методики предполагает следующую последовательность действий.
1. В качестве исходных данных используются результаты измерений скоростей движения обгоняющего, обгоняемого и встречного АТС, габаритные размеры АТС, участвующих в выполнении маневра обгон, а также геометрические параметры положения всех АТС на автомобильной дороге.
2. В блоке предварительного расчета параметров процесса обгон определяются пределы нижнего и верхнего значений величины смещения к от оси обгоняющего АТС 1 до оси обгоняемого АТС 2 с шагом, равным 0,05 м, по выражению
к + р, (1) 2
где б2 - габаритная ширина АТС 2, м; р - расстояние от оси АТС 1 до рабочего места водителя в АТС (значение «+» берется, если АТС имеет правое расположение рулевого управления, «-» - при левом расположении рулевого управления), м.
3. В блоке расчета основных параметров определяется дистанция безопасности й1расч, которая рассчитывается по выражению (2) согласно модифицированной математической модели В.А. Иларионова [1, 4]:
(02 +11 +12 )-{у1 + ^ + к + Р ]
01пр.расч — Т ^ \ ^^ V , (2)
V -V2)-| ^з + Ьз + Ь2 + + к + Р + Уз).| -2 + к + Р I
где й2 - дистанция безопасности между обгоняющим и обгоняемым АТС в конце обгона, м; 11 и 12 - габаритные длины АТС 1 и АТС 2, м; У1, У2, и У3 - скорости движения соответственно обгоняющего, обгоняемого и встречного АТС, м/с; б3 - габаритная ширина АТС 3, м; Ь3 - расстояние от середины проезжей части двухполосной дороги до левого края АТС 3, м; Ь2 - расстояние от середины проезжей части двухполосной дороги до левого края АТС 2, м.
При положительном значении й^р.расч определяется уровень безопасности выполнения маневра обгон УБ и формируются зоны опасного и безопасного выполнения маневра. При этом из выражения (3) определяется дистанция безопасности йпрпопут для предотвращения попутного столкновения АТС 1 с АТС 2 (согласно исследованиям, проведенным российскими учеными С.А. Евтюковым и Я.В. Васильевым [2,3]):
V2 V2
01пр.попут = + + 0.5(33)^2 + -^ , (3)
где и - время реакции водителя, с; 12 - время срабатывания тормозной системы, с; 13 - время нарастания замедления, с, ] - установившееся замедление автомобиля, м/с2.
При значениях й1расч, попадающих в зону 0ф — 01 расч — 0п0пут, уровень безопасности УБ > 1, т.е. зона I
является зоной безопасного выполнения маневра обгон, в которой вероятность возникновения ДТП отсутствует или является минимальной.
При значениях й1расч, попадающих в зону Офрасч(^0п0пут , уровень безопасности Уб < 1, т.е. зона II является зоной опасного выполнения маневра обгон, в которой возникает вероятность попутного столкновения обгоняющего и обгоняемого АТС в случае экстренного торможения впереди идущего АТС (при несоблюдении дистанции).
При значениях й1расч, попадающих в зону Оф(01 расч — 0п0пут, уровень безопасности УБ < 1, т.е. зона III является зоной опасного выполнения маневра обгон, в которой возникает вероятность лобового столкновения обгоняющего АТС со встречным (ограничена видимость полосы встречного движения).
При значениях й1расч, попадающих в зону Оф(01расч(0п0пут, уровень безопасности УБ < 1, т.е. зона IV является зоной опасного выполнения маневра обгон, в которой возникает вероятность лобового столкновения обгоняющего АТС со встречным, а также попутного столкновения обгоняющего и обгоняемого АТС в случае экстренного торможения впереди идущего АТС.
При отрицательном значении й1расч необходимость в определении уровня безопасности выполнения маневра обгон УБ отпадает. Отрицательное значение расчетной дистанции безопасности получается при условии движения встречного или обгоняемого АТС со скоростями более 80 км/ч (22 м/с) и ограниченной видимости для водителя «праворульного» АТС, выполняющего обгон. При взаимодействии на дороге участников движения в оговоренных условиях и выполнении водителем «праворульного» АТС маневра обгон возникновение ДТП является неизбежным.
Определение необходимой дистанции безопасности и иных параметров, необходимых для моделирования процесса обгона в безопасном режиме, осуществляется на основании расчетов, выполняемых с помощью специально созданной компьютерной программы.
При значениях уровня безопасности меньше единицы (УБ < 1), а также при отрицательном значении й1расч, т.е. в случаях, когда вероятность возникновения ДТП является максимальной, разработанная программа рассчитывает минимальную скорость движения обгоняющего АТС 1 (Vi), при соблюдении которой водитель сможет выполнить маневр обгон в безопасном режиме.
Библиографический список
1. Афанасьев Л.Л., Дьяков А.Б., Иларионов В.А. Конструктивная безопасность автомобиля: учеб. пособие. М.: Машиностроение, 1983. 212 с.
2. Евтюков С.А., Васильев Я.В. Дорожно-транспортные происшествия: расследование, реконструкция, экспертиза. М.: Транспорт, 2008. 238 с.
3. Евтюков С.А., Васильев Я.В. Экспертиза дорожно-транспортных происшествий: справочник. СПб.: Изд-во ДНК, 2006. 536 с.
4. Синкович М.Р., Озорнин С.П. Обеспечение безопасности движения автотранспортных средств при совершении маневра обгон // Вестник ИрГТУ. 2011. №10. С.113-120.
УДК 656
МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ ОСТАНОВОЧНЫХ ПУНКТОВ ГОРОДСКОГО ПАССАЖИРСКОГО ТРАНСПОРТА
1 9
Е.В.Фомин1, А.И.Фадеев2
Сибирский федеральный университет,
660074, г. Красноярск, ул. Академика Киренского, 26.
Разработана методика определения пропускной способности остановочных пунктов и рационального интервала движения городского пассажирского транспорта. В разработанной методике значение рационального интервала движения предлагается определять исходя из пропускной способности наиболее нагруженных остановочных пунктов. Работа остановочного пункта рассматривается авторами как система массового обслуживания (СМО), имеющая каналы обслуживания с различной производительностью. В статье определены параметры СМО и освещены результаты исследований остановочных пунктов в г. Красноярске, а также выявлены закономерности для определения времени обслуживания автобуса на остановочном пункте. Используя описанный в статье метод, можно определить пропускную способность остановочного пункта и рассчитать минимальный интервал движения транспортных средств с учетом случайного характера потоков подвижного состава. Ил. 6. Табл. 3. Библиогр. 9 назв.
Ключевые слова: остановочный пункт; интервал движения; пропускная способность; время обслуживания автобуса; производительность остановочного пункта.
METHODS TO DETERMINE THE CAPACITY OF URBAN PASSENGER TRANSPORT STOPPING POINTS E.V. Fomin, A.I. Fadeev
Siberian Federal University,
26 Academician Kirensky St., Krasnoyarsk, 660074.
The methods to determine the capacity of stopping points and rational headways of urban passenger transport are elaborated. The developed methods offer to determine the value of the rational headway based on the capacity of the most loaded stopping points. The authors consider the operation of a stopping point as a queuing system (QS), which has service channels with different capacities. The article identifies QS parameters and discusses the study results of the stopping points in the city of Krasnoyarsk, as well as identifies regularities to determine the bus in-service time at the stopping point. Using the method described in the article, it is possible to determine the capacity of stopping points and calculate the minimum headway of vehicles, taking into account the random nature of traffic flow. 6 figures. 3 tables. 9 sources.
Key words: stopping point; headway; capacity; bus in-service time; stopping point performance.
Транспорт
Введение. Одним из важнейших показателей, определяющих качество транспортного обслуживания населения городским пассажирским транспортом, является интервал движения подвижного состава. Данный параметр обусловливает экономическую эффективность эксплуатации подвижного состава: для пере-
возчика желательно, чтобы величина интервала была максимальной, т.к. увеличение интервала движения повысит степень использования вместимости транспортного средства. Хотя увеличение интервала движения отрицательно скажется на качестве обслуживания пассажиров, увеличится время ожидания поездки.
1Фомин Евгений Валерьевич, старший преподаватель кафедры транспорта, тел.: 89048905337, e-mail: [email protected] Fomin Evgeny, Senior Lecturer of the Department of Transport, tel.: 89048905337, e-mail: [email protected]
2Фадеев Александр Иванович, кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой транспорта, тел.: 89135335784, e-mail: [email protected]
Fadeev Alexander, Candidate of technical sciences, Associate Professor, Head of the Department of Transport, tel.: 89135335784, e-mail: [email protected]
