CC BY
25
МЕХАНИКА И МАШИНОСТРОЕНИЕ
УДК. 656.13.05.001.25 (038) Агаханов Э.К., Батманов Э.З.
О СУММАРНОЙ ОЦЕНКЕ ПАССИВНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ЛЕГКОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ
Agakhanov E.K., Batmanov E.Z.
ABOUT A TOTAL ASSESSMENT OF PASSIVE SAFETY OF CARS
На основании анализа социально-экономического ущерба от вовлечения людей в дорожно-транспортные происшествия, в зависимости от источников травмирования, разработана методика суммарной оценки пассивной безопасности легковых автомобилей, позволяющая на стадиях разработки и эксплуатации автомобилей определять эффективность внедряемых и используемых средств повышения пассивной безопасности.
Ключевые слова: пассивная безопасность автомобиля; транспортное средство; дорожно-транспортное происшествие; источники травмирования; тяжесть последствий; социально-экономический ущерб.
On the basis of the analysis of a social and economic damage from involvement of peoplein traffic accidents, depending on injury sources. The technique of a total assessment of passivesafety of the cars is developed, allowing at stages of development and operation of cars to definethe efficiency of introduced and used means of increase ofpassive safety.
Key words: passive safety of the car, traffic accident, injury sources weight ofconsequences.
По видам автотранспортных средств (АТС) наиболее массовым является выпуск легковых автомобилей. Как следствие, растет их парк, объем перевозок пассажиров, причем значительно быстрее, чем на других видах пассажирского автотранспорта. При общей численности автопарка в мире порядка 550 млн единиц, примерно 80% составляют легковые автомобили. Отсюда вытекает и их удельный вес в автотранспортном потоке на дорогах всех стран. Причем во всех странах темпы роста производства и пополнения автомобильного парка значительно превышают темпы роста сети автомобильных дорог.
Следует отметить, что наряду с положительной ролью роста автопарка, имеют место и негативные последствия этой тенденции, связанные с процессом автомобилизации. К ним можно отнести загрязнение окружающей среды, градостроительные проблемы, требующие расширения площадей для стоянки и движения автотранспорта, увеличение потребности в нефтепродуктах и т.п. К числу негативных последствий относится также рост дорожно-транспортных происшествий (ДТП), приводящий к увеличению числа погибших и травмированных людей, а также связанный с увеличением материального ущерба от ДТП.
С учетом сказанного становится очевидным, что проблема повышения безопасности выпускаемых легковых автомобилей имеет значительную социально - экономическую значимость и является одной из важных проблем автомобилизации страны.
Большую роль в этом процессе играют совершенство конструкции автомобилей и методов их испытаний. Под пассивной безопасностью автомобилей понимают совокупность конструктивных средств, позволяющих избежать или снизить тяжесть травмирования участников движения при ДТП.
■А-
На безопасность движения влияет множество факторов, зависящих не только от конструкции автомобиля. В широком смысле, - это система «человек - машина - среда» (ЧМС). При некотором ограничении, - это система «человек - автомобиль - дорога - среда» (ЧАДС). При дальнейшей конкретизации системного подхода можно перейти к системе «водитель -автомобиль - дорога - среда» (ВАДС). Но для отдельной личности, несмотря на его эрудицию, и такая система слишком широка и глубока. Поэтому мы не будем ставить перед собой решение сложной задачи исследовать всю систему ВАДС, а ограничимся лишь одной из ее составляющих - автомобилем, причем лишь в части методов оценки его пассивной безопасности. В важности решения такой задачи вряд ли у кого возникнут сомнения. В системе ВАДС все составляющие элементы важны. Например, анализ статистики ДТП показывает, что причинами ДТП в 50-60% случаев является водитель; в 15-25% - автомобиль; в 25-35% -дорога; и в остальных - среда.
Казалось бы, по степени весомости, прежде всего надо бы заниматься подготовкой водителей. Однако в силу слабой организации контроля подготовки водителей говорить о снижении ДТП не приходится. Система подготовки водителей через какие-то мелкие и частные структуры явно слаба; при этом в ней почти полностью отсутствует психологическая подготовка водителей, а она, пожалуй, одна из главных элементов подготовки.
Дорожная составляющая более организованна, но слишком отстает от темпа роста парка автомобилей.
Составляющей среды занимается тоже очень мало структур; обучение водителей в этом направлении явно недостаточно; специалисты в этой области в обучении водителей участвуют мало.
В результате из всей системы ВАДС наибольшее внимание уделяется одной составляющей - автомобилю. Все международные структуры ЕЭК ООН тоже занимаются, в основном, только безопасностью автомобиля.
В последнее время в этой области все большее внимание уделяется комплексному (системному) подходу, в частности, методам оценки безопасности автомобилей. Как считают специалисты, такая стратегия может дать наибольший народно-хозяйственный эффект для страны. Нет сомнений, что повышение пассивной безопасности АТС и, в частности легковых автомобилей, является одним из приоритетных направлений в общем комплексе задач и мер по повышению безопасности дорожного движения.
Отсутствие методов, позволяющих установить функциональную корреляцию между характеристиками технических устройств, применяемых в конструкции автомобиля для обеспечения пассивной безопасности, и тяжестью травмирования человека при ДТП не дает возможность оценить и ранжировать мероприятия по повышению пассивной безопасности по степени их влияния на снижение потерь при ДТП, а также принимать обоснованные решения о применении в России отдельных международных нормативов (Правил ЕЭК ООН), т.е. управлять уровнем безопасности автомобиля.
На современном этапе качественно меняются технические средства и системы управления дорожным движением, транспортные средства (с точки зрения конструктивной безопасности) и многие виды обустройства автомобильных дорог. Рост автомобильного парка страны, наряду с положительным влиянием на экономику, ухудшает условия труда водителей из-за перенасыщения дорожно-уличной сети транспортными средствами или вызывает отрицательные социально-экономические последствия (ДТП, снижение скорости и т.п.). Такое противоречие можно разрешить, создав возможность комплексного подхода к оценке пассивной безопасности автомобиля.
Комплексный социально-экономический подход с учетом социально-экономического эффекта позволяет еще на стадии проектирования и разработок различных мероприятий предотвращать или минимизировать отдельные отрицательные социально-экономические последствия.
Одним из важнейших методических положений, которое следует учитывать при внедрении мероприятий по повышению пассивной безопасности автомобилей, является необхо-
68
димость оценки и прогнозирования эффективности принимаемых решений. При этом оценка разработок должна соответствовать общепринятым положениям определения эффективности внедряемых мероприятий в народном хозяйстве.
Управление научно-техническим прогрессом, уточнение его направлений, очередность реализации программ, набор наилучших вариантов, определение масштабов производства и внедрение новой техники осуществляется на основе расчета экономического эффекта.
При определении экономического эффекта основным является умение рассчитывать (прогнозировать) снижение народнохозяйственных потерь от ДТП при внедрении отдельного мероприятия по повышению безопасности. Приведенные сведения направлены на решение указанной проблемы.
Внедрение комплекса мероприятий по модернизации выпускаемых моделей и разработка более безопасных автомобилей связаны в большей степени с конкурентной борьбой фирм за рынки сбыта, что, в конечном итоге, ведет к систематическому уменьшению количества ДТП и их тяжести. К сожалению, данное явление не относится к РФ, в которой, особенно в последние годы, отмечается значительный рост аварий и тяжести их последствий. Отсутствии конкуренции сказывается на качестве и степени безопасности выпускаемых отечественных автомобилей. В связи с этим приобретает особое значение обоснование (оценка) технико-экономической эффективности предлагаемых мероприятий.
Анализ ранее опубликованных научно-исследовательских работ и нормативных документов как отечественных, так и зарубежных показал, что они содержат лишь рекомендации по совершенствованию отдельных агрегатов и систем автотранспортных средств и не могут быть применены для количественной технико-экономической оценки влияния безопасности конструкции (как в целом, так и по элементам) на тяжесть последствий ДТП [1].
В основу предлагаемого метода положено определение (на базе сплошных углубленных данных о ДТП в отдельном регионе страны) количественных удельных показателей, характеризующих тяжесть травмирования водителей и пассажиров из-за отсутствия или неудовлетворительных защитных свойств отдельных элементов автомобиля.
Для обеспечения возможности реализации разработанной методики оценки пассивной безопасности легковых автомобилей были проведены дорожные исследования ДТП в Республике Дагестан (РД) течение 2010-2011гг.
Используя результаты анализа ДТП, частоту попадания в ДТП легковых автомобилей различных моделей (Р1) можно определить по формуле
где п1 - среднегодовое количество автомобилей данной модели, участвовавших в ДТП данного типа, ед.;
N - среднесписочное количество автомобилей данной модели, ед.; Ь - средний годовой пробег автомобилей данной модели, тыс. км.
Итоговые значения по всем ДТП для рассматриваемых моделей определяются по фор-
где Р2 - частота попадания в ДТП легковых автомобилей данной модели, ед./тыс. авт. км; п2 - среднегодовое количество автомобилей данной модели, участвовавших в ДТП, ед. Далее определяется средний ущерб от вовлечения людей в ДТП в зависимости от его типа. Для расчета использовались данные методики оценки и расчета нормативов социально-экономического ущерба от ДТП, разработанной НИИАТом [2].
Проводился количественный анализ травм различной тяжести при ДТП с легковыми автомобилями по РД.
(1)
муле
(2)
■А-
Социально-экономический ущерб от вовлечения людей в ДТП за рассматриваемый период определяется по формуле
Уп =а- Ул +в- Ут +с- Ус, (3)
где а, в, с - количество людей, получивших при ДТП соответственно легкие, тяжелые и смертельные травмы, чел.;
Ул, Ут, Ус - ущерб от вовлечения в ДТП людей, получивших соответственно легкие, тяжелые и смертельные травмы, руб.
Среднегодовой социально-экономический ущерб от вовлечения людей в ДТП определяется по формуле
Уг = У^ , (^М.,, (4)
1 год
где 1 - продолжительность периода наблюдения, лет.
Среднегодовой ущерб от вовлечения людей в одно ДТП определяется по формуле
У = Уг (Тыс.руб.) (5)
д п ' ДТП . (5)
Ущерб от вовлечения людей в ДТП в расчете на 1 тыс. км пробега определяется по формуле
Уг ( руб-
N • Ь тыс.км.'
Проведенный расчетный анализ показал, что социально-экономический ущерб от вовлечения людей в ДТП, в зависимости от источников травмирования, составляет:
- рулевое управление - 272 тыс. руб/ ДТП (24,4%);
- панель приборов - 209,5 тыс. руб/ ДТП (19%);
- ветровое стекло - 80,6 тыс. руб/ ДТП (7%);
- сидения - 20,3 тыс. руб/ ДТП (2%);
- верхняя часть кузова - 46,5 тыс. руб/ ДТП (4%);
- боковина кузова - 275,4 тыс. руб/ ДТП (24,7%);
- нарушение жизненного пространства-146,4 тыс. руб/ ДТП (13%);
- подголовники - 28,1 тыс. руб/одно ДТП (2,5%);
- эжектирование (выброс) людей из салона-20,2 тыс. руб/ ДТП (2%);
- воспламенение - 16,3 тыс. руб/ ДТП (1,5%).
Для суммарной оценки социально-экономического ущерба (СЭУ) по источникам травмирования приняты три оценочные категории, в зависимости от среднегодового ущерба от ДТП, а именно:
- высшая, Вк = 80- 100 баллов (%);
- первая, 1к= 50-79 баллов (%);
- вторая, 11к = 4 - 49 баллов (%).
Наиболее благоприятной является вторая категория с наименьшим ущербом (4 балла). В этом случае все факторы должны занимать нижний уровень.
Принятые для оценки по результатам проведенных в РД исследований источники травмирования (факторы) и их коэффициенты весомости приведены в таблице 1.
Таблица 1
Уу (6)
Факторы: Коэффициенты весомости: 1 = 1,00
Х1(ру)- рулевое управление а 1=0,24
Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. № 26, 2012.
I
Х2(пп)- панель приборов
Х3(вс)- ветровое стекло
Х4(с)- сиденья
Х5(вк)- верх кузова
Х6(бк)- боковина кузова
Х7(жп)- нарушение жизненного пространства
Х8(п)- подголовник
Х9(эж)- эжектирование людей из салона
Хю(вос)- воспламенение
а 2=
=0,19
а 3
=0,07
а 4"
=0,02
а 5
=0,04
а 6
=0,25
а7
=0,13
а 8
=0,03
а9
=0,02
а10
=0,01
Уровни факторов (с учетом их коэффициентов весомости) приведены в таблице 2.
Таблица 2
-1 0 +1 АХ
^(ру) 0,96 12,48 24,0 11,52
X2(пп) 0,76 9,88 19,0 9,12
Xз(вс) 0,28 3,64 7,0 3,36
вд 0,08 1,04 2,0 0,96
X5(вк) 0,16 2,08 4,0 1,92
X6(бк) 1,0 13,0 25,0 12,0
X7(жп) 0,52 6,76 13,0 6,24
^(п) 0,12 1,56 3,0 1,44
X9(эж) 0,08 1,04 2,0 0,96
Xlo(вос) 0,04 0,52 1,0 0,48
4 52 100 48
В качестве оценочного критерия принимается суммарный показатель социально-экономического ущерба (в баллах), определяемый по уравнению регрессии
1сэу= 52,00 + 11,52X1+ 9,12X2+ 3,36Хз+ 0,96X4+ 1,92X5+
+ 12,0X6+6,24X7+ 1,44X8+ 0,96X9+ 0,48ХШ , (7)
где X!,..., X10 - переменные факторы, выраженные в координатной форме, имеющие три уровня: нижний (-1), средний (0) и верхний (+1).
Расчет суммарного показателя ведется в два этапа:
- первый этап - экспертная оценка уровней факторов;
- второй этап - расчетная оценка по уравнению регрессии.
При этом распределение уровней факторов рассматривается как случайный процесс. Результаты экспертной оценки распределения уровней факторов приведены в таблице 3.
Таблица 3
^(ру)-^) Xз(вс) - 0 X5(вк)-(-1) X7(жп)-(-1) X9(эж) - 0
X2(пп) - 0 ^(с) - 0 X6(бк) - 0 ^(п) - 0 X10(вос) - 0
■А-
Здесь Х2,3,4,6,8,9,10= 0; Х1 = +1; Х5,7= -1.
Тогда 1сэу= 52,00 + 11,52- 1,92-6,24 ~ 56 баллов.
Это соответствует первой категории СЭУ, т.е. имеются большие возможности для повышения пассивной безопасности легковых автомобилей в РФ.
Результаты суммарной оценки показали, что наибольший ущерб вызывает травмоопасные конструкции рулевых управлений, панелей приборов и боковины кузова легковых автомобилей. Широкое использование ремней безопасности и установка надувных подушек позволило бы существенно снизить потери от ДТП с участием легковых автомобилей.
К сожалению, на дорогах РД водители и пассажиры крайне редко используют ремни безопасности, фронтальные столкновения по-прежнему приносят наибольшее число погибших и травмированных при ДТП.
Разработанная методика оценки позволяет осуществлять совокупную оценку пассивной безопасности легковых автомобилей и определять влияние внедрения отдельных мероприятий на снижение социально-экономического ущерба в результате ДТП.
Библиографический список:
1. Батманов Э.З. Методы комплексной оценки пассивной безопасности автомобилей. Московский автомобильно-дорожный институт (государственный технический университет). - М.,2003.-6 с. Деп. в ВИНИТИ 30.10.2003г., № 1888-В2003.
2. Методика оценки и расчета нормативов социально-экономического ущерба от ДТП (Р-03112199-0502-00). - М.: Трансконсалтинг, 2001.- 43с.
