CC BY
19
„Qa
МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ/ФИЛОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
»Qa
УДК 629.113 ББК 39.37
Научная специальность 05.22.10 - Эксплуатация автомобильного транспорта
DOI 10.53039/2079-4401.2021.5.3.018 © О.В. Майборода, И.В. Бран има, А.Е. Чебышев
О ДОПУСКЕ К УЧАСТИЮ В ДОРОЖНОМ ДВИЖЕНИИ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
АВТОВОДИТЕЛЬ - АВТОМОБИЛЬ
Олег Владимирович Майборода,
доцент кафедры «Организация и безопасность движения» МАДИ,
кандидат технических наук, доцент Контакты: Ленинградский пр-т, д. 64, Москва, Россия, 125319
E-mail: mov@bk.ru Тел. 8(964)5501853
Ирина Владимировна Брагина,
юрист АНО «Независимые исследования и судебная экспертиза» Контакты: ул. Октябрьская, д. 33, Балашиха, Московская область, Россия, 143980
E-mail: 89639772580@mail.ru Тел. 8(963)9772580
Алексей Евгеньевич Чебышев,
ведущий научный сотрудник отдела «Безопасности движения на автомобильном транспорте» ОАО «НИИАТ», кандидат технических наук, старший научный сотрудник Контакты: ул. Героев Панфиловцев, д. 24, Москва, Россия, 125480
E-mail: chebyshev@niiat.ru Тел. 8(964)5330538
Аннотация. Методика допуска к участию в дорожном движении систем автоводитель - автомобиль отсутствует. Предложена концепция методики допуска к участию в дорожном движении системы автоводитель -автомобиль. Предложено решение проблемы в определении ответственного за ДТП, совершенного по вине автоводителя.
Ключевые слова: надежность управления автомобилем, безопасность управления автомобилем, эффективность управления автомобилем, экологичность управления автомобилем, качество управления автомобилем
ABOUT THE ADMISSION TO PARTICIPATION IN ROAD TRAFFIC OF CONTROL SYSTEMS
AVTOVODITEL-CAR
Oleg V. Mayboroda,
associate professor of the department organization and safety of traffic MADI , candidate of technical sciences, associate professor Contacts: Leningradsky Ave., d. 64, Moscow, Russia, 125319
Irina V. Bragina,
lawyer of the ANO «Independent research and forensic examination» Contacts: ul. Oktyabrskaya, d. 33, Balashikha, Russia, 143980
Alexey E. Chebyshev, leading researcher of the department of traffic safety on automobile transport OAO «NIIAT», candidate of technical sciences, senior researcher Contacts: ul. Geroyev Panfilovtsev, d. 24, Moscow, Russia, 125480
Abstract. There is no methodology for allowing driver-car systems to participate in road traffic. The concept of the methodology of admission to participation in road traffic of the system of the driver-car is proposed. The solution of the problem in determining the person responsible for the accident, committed by the fault of the driver, is proposed.
Keywords: reliability of car driving, safety of car driving, efficiency of car driving, environmental friendliness of car driving, quality of car driving
Для цитирования: Майборода О.В., Брагина И.В., Чебышев А.Е. О допуске к участию в дорожном движении систем управления автоводитель - автомобиль. // Современная наука. 2021;(3): 101-106.
Интенсивные разработки систем управления автоводитель - автомобиль (далее - АВА) приближают момент принятия решения о возможности их до-
пуска на дороги страны. Для этого потребуется решить следующие задачи: определить соответствие установленным требованиям «квалификации» авто-
METHODOLOGICAL MATERIALS/PHILOLOGICAL SCIENCES _ openness
OPEN ACCESS
водителя, технической надежности системы АВА, защищенности автоводителя от внешнего вмешательства в программу его работы. Система АВА не может быть допущена к участию в дорожном движении без определения ответственного за дорожно-транспортное происшествие (далее - ДТП), возникшее в результате ошибки автоводителя.
Для допуска системы АВА к участию в дорожном движении необходимо ответить на следующие вопросы:
• какова цель управления;
• с помощью каких критериев можно оценить качество достижения цели;
• какой должна быть методика проведения испытаний системы АВА с помощью разработанных критериев по оценке качества достижения цели;
• какой должна быть методика оценки качества управления системы АВА.
Автомобиль создан для удовлетворения потребности общества в перемещении людей и грузов из одной точки пространства в другую. Поэтому целью управления является перемещение из точки А в точку В. Возможность достижения цели характеризуется надежностью управления транспортным средством (ТС). Чтобы допустить систему АВА к участию в дорожном движении, надежность управления ТС должна быть не ниже заданной величины.
Управлять означает стремиться к достижению цели управления наилучшим образом. Надежность является одним из показателей качества управления, но надежность не цель, а условие достижения цели управления.
Другими показателями являются эффективность и экологичность управления. Трудности начинаются с отсутствия методики оценки качества управления ТС водителем.
Поэтому необходимо разрабатывать единую методику оценки качества управления ТС как водителем, так и автоводителем.
Для оценки безопасности дорожного движения (БДД) применяются следующие показатели: вероятность гибели жителя в дорожном движении (социальный риск) Р(Г), вероятность участия жителя в дорожном движении (уровень автомобилизации) Р(У), вероятность гибели участника дорожного движения (транспортный риск) Р(Г/У) вероятность учетного ДТП в случае участия ТС в дорожном дви-
жении Р(ДТПу/У) и вероятность гибели участника в учетном ДТП Р(Г/ДТПу).
ДТП и все, что им предшествует, являются случайными событиями, которые описываются в понятиях теории вероятности [1]. Социальный риск - комплексный показатель. Чтобы житель погиб в дорожном движении, должны совместиться два события: ему необходимо стать участником дорожного движения и погибнуть в нем. Поэтому вероятность гибели жителя в дорожном движении Р(Г) равна произведению вероятности участия жителя в дорожном движении Р(У) на вероятность гибели участника в дорожном движении Р(Г/У).
Транспортный риск Р(Г/У) также является комплексным показателем более низкого уровня. Чтобы участник дорожного движения погиб, должны совместиться два события: должно произойти учетное ДТП Р(ДТПу/У) и должна наступить гибель участника ДТП Р(Г/ДТПу). Поэтому величина транспортного риска Р(Г/У) равна произведению вероятности учетного ДТП Р(ДТПу/У) на вероятность гибели участника ДТП Р(Г/ДТПу). На основании изложенного можно записать:
Р(Г) = Р(У) Р(Г/У) = Р(У) Р( ДТПу/У) Р(Г/ ДТПу), (1)
где Р(Г) = Кпг/Ын10-5 - количество погибших на 100 тыс. населения;
Кпг - количество погибших;
Кн - количество населения;
Р(У) = №-с/Кн10-3 - число ТС на 1 тыс. населения;
КТС - количество зарегистрированных ТС;
Р(Г/У) = Кпг/№тс10-4 - число погибших на 10 тыс. ТС;
Р(ДТПу/У) = Кдтп/№тс10-4 - количество ДТП на 10 тыс. ТС;
КДТП - количество ДТП;
Р(Г/ДТПу) = Кпг/Ыдтп10-2 - количество погибших на 100 ДТП.
Вероятность ДТП Р(ДТПу/У) является показателем активной безопасности дорожного движения, а вероятность гибели участника ДТП Р(Г/ДТПу) -показателем пассивной и послеаварийной безопасности дорожного движения.
Чтобы допустить систему АВА к участию в дорожном движении, необходимо определить допустимую величину социального риска.
OPEN^ ACCESS
Определением этой величины занимается теория допустимого риска, которая возникла в 50-60 годы прошлого столетия. В течение длительного времени считалось, что при совершенствовании и разработке новых технологий необходимо гарантировать их безопасное применение. Анализ возникающих техногенных катастроф показал, что в системах с накопленной энергией гарантировать абсолютную безопасность невозможно. Одной из таких систем является дорожное движение. Поэтому удобное и комфортное удовлетворение потребности общества в перемещении людей и грузов, к сожалению, не может не оплачиваться определенной величиной социального риска.
Невозможность обеспечения абсолютной безопасности при реализации опасных технологических процессов объясняется тем, что уровень индивидуального риска гибели жителя зависит от развития техники, величины затрат на обеспечение безопасности и экономических возможностей общества. Чем выше уровень безопасности, тем дороже стоит каждый следующий шаг по его повышению.
OPEN фACCESS
Вследствие ограниченности финансовых возможностей общества достижение очень высокой безопасности в одной сфере деятельности человека приведет к снижению безопасности в других сферах деятельности и к повышению индивидуального риска гибели жителя.
Поэтому целесообразно определить допустимые уровни индивидуального риска гибели в различных сферах деятельности, которые будут соответствовать достигнутому уровню техники в различных видах деятельности человека и экономическим возможностям общества [2]. В результате проведения такого анализа определен допустимый уровень социального риска в дорожном движении [3]. Эта работа была выполнена в 2009 году. Допустимая величина социального риска была определена в диапазоне от 5Х10-6 до 50Х10-6. В настоящее время в странах с наиболее высоким уровнем БДД социальный риск снижен до 20Х10-6. На основании изложенного в качестве величины допустимого риска можно принять нижнюю границу диапазона, определенную в работе [3] - 5Х10-6.
МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ/ФИЛОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
Таблица 1
Значения социального риска в Российской Федерации, Норвегии, Швеции в 2019 году в сравнении
с допустимой величиной
Российская Федерация 117
Норвегия и Швеция 20
Допустимый 5
Приведенные в таблице 1 данные позволяют оценить сложность достижения допустимой величины социального риска.
Установление допустимой величины социального риска можно рассмотреть как возможность установить ответственного за ДТП в результате ошибки автоводителя. Если это событие произошло в пределах допустимого социального риска, его следует рассматривать как несчастный случай, а если социальный риск превышен, то необходимо разбираться в том, кто виноват - разработчик, изготовитель или эксплуатант.
С помощью уравнения (1) можно, задавшись величиной Р(Г), определить значение показателей активной, пассивной и послеаварийной безопасности дорожного движения, соответствующих заданной величине Р(Г).
Очевидно, что оценку активной безопасности системы АВА необходимо получить не в результате фиксации ДТП, а при их отсутствии или, в крайнем случае, при минимальном их количестве. Такая возможность имеется, поскольку между числом нештатных ситуаций, неучетных ДТП, количеством раненых и погибших существует статистически устойчивая связь, показанная на рис. 1.
4
OPEN fZ\ ACCESS ■
METHODOLOGICAL MATERIALS/PHILOLOGICAL SCIENCES
OPEN ACCESS
Рис.1. Соотношение числа погибших, раненых, неучетных ДТП и нештатных ситуаций
Соотношение между числом погибших, раненых и неучетных ДТП получено путем обработки статистики ДТП и сведений о количестве заявлений, поданных на возмещение убытков по О САГО.
Число нештатных критических ситуаций было определено с использованием данных, приведенных в работе Е.В. Шашиной [4].
Из данных, приведенных на рис. 1, следует, что на одно учетное ДТП в среднем приходится 10 000
нештатных критических ситуаций, а на одно неучетное ДТП - 1000.
В таблице 2 приведены значения показателей БДД в Российской Федерации в 2019 году.
Для сравнения приведены значения этих показателей, при достижении которых социальный риск уменьшится до 5 погибших на млн жителей при уровнях автомобилизации 400 (столбец 2) и 500 (столбец 3).
Таблица.
Показатели БДД 1 2 3
Р(Г) * ю-6 117 5 5
Р(У).|03 410 400 500
Р(ГУУ) * ю-4 2,8 0,125 0,1
Р(ДТПу'У) * 1<Н 27,3 5,77 5,16
Р(Г7 ДТПу) * 102 10.3 2,18 1,95
Приведенные в таблице 2 данные показывают, при каких уровнях активной и пассивной безопасности будет обеспечен заданный уровень социального риска. Для этого необходимо уменьшить транспортный риск в 22,4-28 раз для значений Р(У) 400 и 500 ТС на тыс. жителей соответственно. Чтобы снизить транспортный риск до указанных в таблице 2 величин, потребуется уменьшить вероятность ДТП Р(ДТПу/У) и гибели в ДТП Р(Г/ДТПу) при уровнях автомобилизации 400 и 500 ТС на тыс. жителей в 4,7-5,3 раза соответственно.
Для решения этих задач необходима методика оценки надежности управления ТС. Проект такой методики разработан, для ее реализации изготовлен и апробирован макетный образец устройства для контроля управления ТС, получен патент на
это устройство [5]. Чтобы применить методику для оценки надежности управления ТС с автоводителем, необходимо изготовить опытно-промышленную партию устройств для контроля управления ТС.
Чтобы система АВА повысила надежность управления ТС до заданного уровня, она должна реализовывать нормативную модель поведения водителя в дорожном движении [6].
Нормативная модель поведения водителей в дорожном движении является основой надежного, эффективного и экологичного управления ТС, для повышения которых водитель должен в свободном и частично связанном транспортных потоках ограничивать максимальную скорость на участках свободного движения с учетом скользкости дорожного покрытия и плотности транспортного потока, не за-
»9*
МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ/ФИЛОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
нижать безопасную дистанцию в связанном транспортном потоке. Для решения этих задач он должен выполнять следующие правила поведения в дорожном движении:
•разгон при встраивании и пересечении транспортного потока, обгоне и опережении ТС выполнять с интенсивностью, обеспечивающей безопасное выполнение маневра;
•максимальная скорость в свободном транспортном потоке - скорость, установленная ПДД;
•максимальная скорость на участках свободного движения в частично связанном транспортном потоке уменьшается до величины, обеспечивающей оптимальное увеличение продолжительности движения с постоянной скоростью;
•ограничение максимальной скорости при движении между светофорными объектами до величины, позволяющей подъехать к перекрестку на разрешающий сигнал светофора, а при невозможности сделать это, уменьшающей время ожидания разрешающего сигнала;
•интервал между ТС одной категории в связанном транспортном потоке - 3-4 с, уменьшение интервала до 2 с - в насыщенном транспортном потоке;
•интервал при движении за ТС более низкой категории в связанном транспортном потоке -5-6 с, уменьшение интервала до 3 с - в насыщенном транспортном потоке;
•смена полосы движения - только при необходимости выполнения поворота, разворота, обгона или опережения ТС;
•обгон и опережение только медленных ТС, выпадающих из транспортного потока;
•движение под уклон на ТС с МКП следует выполнять накатом, если скорость увеличивается не более чем на 5 км/ч; при необходимости ограничить увеличение скорости - переходить к торможению двигателем или комбинированному торможению;
•движение под уклон на ТС с АКП - уменьшать перемещение педали скорости до величины, обеспечивающей движение с заданной скоростью; при превышении заданной скорости переходить к торможению двигателем или комбинированному торможению;
•планируемые замедления на ТС с МКП следует выполнять накатом с последующим переходом
к торможению двигателем или комбинированному торможению;
•планируемые замедления на ТС с АКП выполнять торможением двигателем с последующим переходом к комбинированному торможению.
Для объективной оценки соответствия надежности управления ТС автоводителем установленным требованиям необходимо провести подконтрольные эксплуатационные испытания в типичных условиях эксплуатации [7].
Подконтрольные испытания должны проводиться на специально организованных автотранспортных экспериментально-производственных предприятиях, называемых опорными. В подконтрольной эксплуатации должна использоваться единая методика сбора, представления и обработки информации, что позволит получать достоверные оценки показателей надежности управления ТС автоводителем. Для повышения достоверности получаемых результатов подконтрольные испытания должны проводить специалисты соответствующей квалификации.
Поскольку испытания должны охватывать все времена года, их продолжительность не может быть меньше года.
Чем больше количество подконтрольных объектов испытаний, тем выше точность получаемых оценок надежности управления ТС, но тем больше затраты на проведение испытаний. В связи с этим целесообразно испытать не просто наперед заданное количество объектов, а ту минимальную партию (представительную выборку), которая с заданной точностью позволит получить достоверные оценки показателей надежности.
Для объективной оценки надежности управления требуется испытать минимально необходимую партию (представительную выборку) систем АВА [7]. Оценка допустимого уровня достоверности является одной из проблем, которую необходимо будет решить.
Для подготовки возможности принятия объективного решения о допуске участия в дорожном движении систем автоводитель - автомобиль, необходимо решить следующие задачи:
1. Правительству РФ определить ведомство, ответственное за решение этих задач, необходимый объем финансирования и сроки готовности к началу
OPEN ф ACCESS _ ^^lElHUUULUGICAL MA1EKJ
испытаний по оценке надежности управления систем автоводитель-автомобиль.
2. Уполномоченному Правительством РФ ведомству создать рабочую группу из специалистов, представляющих заинтересованные ведомства, НИИ, ВУЗы, коммерческие общественные организации.
3. Поручить рабочей группе подготовку следующих нормативных документов:
• проект Технических требований к Устройству для контроля управления ТС; проект методики, сертификации Устройства для контроля управления ТС;
• проект методики, сертификации Устройства для контроля управления ТС;
• проект методики оценки качества управления ТС водителем и автоводителем, проанализировать результаты ее апробации и в случае необходимости внести соответствующие изменения;
• проект предложений о внесении изменений в ПДД, КоАП и Технический регламент Таможенного Союза «О безопасности колесных транспортных средств»;
• проект закона об утверждении допустимых величин социального риска и уровня достоверности при проведении испытаний по оценке надежности управления ТС;
• проект методики проведения подконтрольной эксплуатации систем АВА;
• проект методики сертификации экспериментально-производственных опорных транспортных предприятий;
• предложения по утверждению необходимого количества таких предприятий;
• проект приказа Минобрнауки РФ о подготовке специалистов для работы на экспериментально-производственных опорных предприятиях.
LS/PHILOLOGICAL SCIENCES _ open фд^
4. Уполномоченному ведомству организовать утверждение проектов нормативных документов.
5. Уполномоченному ведомству разместить заказ на изготовление опытно-промышленной партии Устройств для контроля управления ТС, организовать их сертификацию.
6. Уполномоченному ведомству организовать сертификацию опорных автотранспортных предприятий.
7. Уполномоченному ведомству организовать проведение подконтрольных испытаний, проанализировать полученные результаты и принять решение о возможности допуска или недопуска испытанных систем автоводитель - автомобиль.
Литература:
1. Вентцель Е.С. Теория вероятностей: учебник для вузов / Е.С. Вентцель. 6-е изд. стер. - М.: Высш. шк., 1999. 576 с.
2. Львов Г. Риск как точная наука // Наука и жизнь. 1991. №3. - С. 2-5, 59-64.
3. Суворова В.В., Мартынюк В.Ф., Грудина С.А. О выборе допустимого индивидуального риска // anaopa.ru URL: http: anaopa.ru/public3.htm (дата обращения: 21.08.2020).
4. Шашина Е.В. Разработка научно-методических основ оценки надежности водителя автобуса в условиях возникновения конфликтных и чрезвычайных ситуаций: дис. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук: ФГБОУ ВПО «Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет». - 2014. 165 с.
5. Патент №2664094 Российская Федерация, МПК B60W40/09 (2012.01), B60R 25/00 (2013.01). Устройство для контроля управления транспортным средством: №2017122233: заявл. 23.06.2017: опубл. 15.08.2018 / О.В. Майборода, С.В. Рыбкин, А.Л. Травянко - 11 с.
6. Майборода О.В., Травянко А.Л. Основы управления транспортными средствами. Базовый цикл: учебник водителя транспортных средств всех категорий и подкатегорий. - М.: Издательский центр «Академия», 2020. 192 с.
7. Баженов Ю.В. Основы теории надежности машин: учебное пособие / Ю.В. Баженов. - 2-е изд., испр. и доп. - М.: Высшее образование, 2019. с. 312.
