Научная статья на тему 'Обеспечение безопасности движения автотранспортных средств при совершении маневра обгон'

Обеспечение безопасности движения автотранспортных средств при совершении маневра обгон Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
539
64
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
iPolytech Journal
ВАК
Ключевые слова
ЭКСПЛУАТАЦИЯ АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА / ОБГОН / ПОСТОЯННАЯ СКОРОСТЬ / ПОСТОЯННОЕ УСКОРЕНИЕ / ПРАВОЕ РАСПОЛОЖЕНИЕ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ / ЛЕВОЕ РАСПОЛОЖЕНИЕ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ / БЕЗОПАСНОСТЬ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ / ДИСТАНЦИЯ БЕЗОПАСНОСТИ / МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ / OPERATION OF MOTOR VEHICLES / OVERTAKING / CONSTANT SPEED / CONSTANT ACCELERATION / RIGHT LOCATION OF STEERING CONTROL / LEFT LOCATION OF STEERING CONTROL / TRAFFIC SAFETY / SAFETY DISTANCE / MATHEMATICAL MODEL

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Синкович Михаил Романович, Озорнин Сергей Петрович

Определена необходимая дистанция безопасности до обгоняемого транспортного средства, при соблюдении которой водитель может оценить дорожно-транспортную ситуацию и выполнить маневр в безопасном режиме. Определены зависимости местонахождения водителя в автомобиле (справа или слева по ходу движения), скорости движения обгоняемого, обгоняющего и встречного транспортных средств и их влияние на безопасность выполнения маневра обгон.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Синкович Михаил Романович, Озорнин Сергей Петрович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ENSURING MOTOR TRAFFIC SAFETY WHEN OVERTAKING

The required safety distance to the vehicle being overtaken is determined. When keeping this distance a driver can assess a traffic situation and perform the maneuver in a safe mode. The article also determines the dependences of driver's location in a car (on the right or left side while moving), speed of the vehicle being overtaken, overtaking and oncoming vehicles and their influence on the safety of the overtaking maneuver.

Текст научной работы на тему «Обеспечение безопасности движения автотранспортных средств при совершении маневра обгон»

 Пассивный приоритет y = 12407e-0 302x y = 12687e-0 302x y = 13133e~0 303x

0%-100%-0% Активный приоритет y = 460,88e-0163x y = 463,59e-0163x y = 473,66e-0165x

Пассивный приоритет y = 14194e-0 309x y = 15237e-0315x y = 16504e-0,32x

15%-70%-15% Активный приоритет y = 441,17e-0158x y = 452,18e-0163x y = 462,15e-0165x

Пассивный приоритет y = 13321e-0 308x y = 14836e-0312x y = 16141e-0317x

25%-50%-25% Активный приоритет y = 436,12e-0158x y = 439,07e-0157x y = 445,04e-0162x

Пассивный приоритет y = 13184e-0 306x y = 13914e-0 309x y = 14593e-0 309x

На основании результатов моделирования можно дать следующие рекомендации по применению приоритета городского пассажирского транспорта на регулируемых перекрестках:

• применение активного приоритета ГПТ на регулируемых перекрестках эффективно при невысоких или непостоянных интенсивностях движения ГПТ и остального транспортного потока;

• применение пассивного приоритета оправда-

но при средних интенсивностях ГПТ;

• с ростом интенсивностей транспорта эффективность приоритета ГПТ снижается.

Полученные границы эффективного применения ГПТ на регулируемых перекрестках возможно использовать при проектировании схем организации дорожного движения с обеспечением приоритета пассажирского транспорта.

Библиографический список

1. Кременец Ю.А., Печерский М.П., Афанасьев М.Б. Технические средства организации дорожного движения. М.: ИКЦ «Академкнига», 2005. 279с.

2. Левашев А.Г., Михайлов А.Ю., Головных И.М. Проектирование регулируемых пересечений: Учебное пособие. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2007. 208 с.

3. Михайлов А.Ю., Головных И.М. Современные тенденции проектирования и реконструкции улично-дорожных сетей городов. Новосибирск: Наука, 2004. 267 с.

4. Организация дорожного движения в городах: методическое пособие/ под общей редакцией Ю.Д. Шелкова. Научно-исследовательский центр ГАИ МВД России. М.: 1995. 143 с.

5.Highway Capacity Manual. / TRB Special Report N 87. - TRB, Washington, D.C., 2000 - 1134 p.

6. Kell H. James. Manual of Traffic Design. Second Edition/ -New Jersey, 1991, 245 p.

7. Bus Priority Treatment Guidelines / Metropolitan Washington Council of Governments. - Washington, D.C., 2010 - 102 р.

УДК 656.05

ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ ПРИ СОВЕРШЕНИИ МАНЕВРА ОБГОН

М.Р.Синкович1, С.П.Озорнин2

Забайкальский государственный университет, 672039, г. Чита, ул. Александро-Заводская, 30.

Определена необходимая дистанция безопасности до обгоняемого транспортного средства, при соблюдении которой водитель может оценить дорожно-транспортную ситуацию и выполнить маневр в безопасном режиме. Определены зависимости местонахождения водителя в автомобиле (справа или слева по ходу движения), скорости движения обгоняемого, обгоняющего и встречного транспортных средств и их влияние на безопасность выполнения маневра обгон. Ил. 7. Библиогр. 4 назв.

Ключевые слова: эксплуатация автомобильного транспорта; обгон; постоянная скорость; постоянное ускорение; правое расположение рулевого управления; левое расположение рулевого управления; безопасность дорожного движения; дистанция безопасности; математическая модель.

1Синкович Михаил Романович, аспирант, тел.: (3022) 417340, e-mail: msinkovich@rambler.ru Sinkovich Mikhail, Postgraduate, tel.: (3022) 417340, e-mail: msinkovich@rambler.ru

2Озорнин Сергей Петрович, профессор, доктор технических наук, декан автотранспортного факультета, тел.: (3022) 417316, e-mail: chitgu_atf@mail.ru

Ozornin Sergey, Professor, Doctor of technical sciences, Dean of the Faculty of Motor Transport, tel.: (3022) 417316, e-mail: chit-gu_atf@mail.ru

ENSURING MOTOR TRAFFIC SAFETY WHEN OVERTAKING M.R. Sinkovich, S.P. Ozornin

Trans-Baikal State University,

30, Alexandro-Zavodskaya St., Chita, 672039.

The required safety distance to the vehicle being overtaken is determined. When keeping this distance a driver can assess a traffic situation and perform the maneuver in a safe mode. The article also determines the dependences of driver's location in a car (on the right or left side while moving), speed of the vehicle being overtaken, overtaking and onco ming vehicles and their influence on the safety of the overtaking maneuver. 7 figures. 4 sources.

Key words: operation of motor vehicles; overtaking; constant speed; constant acceleration; right location of steering control; left location of steering control; traffic safety; safety distance; mathematical model.

В настоящее время на территории Российской Федерации ежегодно происходит более 200 тыс. дорожно -транспортных происшествий (ДТП), в результате которых погибает около 30 тыс. человек, более 250 тыс. человек получают ранения. Треть ДТП происходит по причине превышения водителями автотранспортных средств (АТС) установленной скорости движения. Причиной возникновения более чем четверти ДТП является нарушение водителями АТС правил обгона.

Обгон является одним из самых сложных и опасных маневров, выполняемых во время движения. Сложность обгона заключается в том, что при этом маневре могут быть затронуты интересы нескольких участников движения: водителей попутных и встречных АТС, пешеходов, машинистов подвижного состава железной дороги и др. Опасность же обгона вытекает из необходимости двигаться быстрее какого-либо попутного АТС в условиях ограниченной при этом видимости и обзорности. 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.

При выполнении маневра обгон перед водителем ставится задача определения безопасности его выполнения. При этом водителю приходится учитывать следующие параметры: скорость движения АТС, на котором водитель предполагает совершить маневр, скорость обгоняемого АТС, а также, при наличии, скорость встречного АТС; безопасное расстояние видимости встречного АТС, которое зависит от местонахождения водителя при управлении «праворульным» / «леворульным» АТС; дистанцию безопасности до впереди идущего (обгоняемого) АТС.

В [1] В.А. Иларионов разделяет маневр обгона на три этапа:

1. Отклонение обгоняющего АТС влево и выезд на встречную полосу движения.

2. Движение слева от обгоняемого АТС (на встречной полосе) и впереди него.

3. Возвращение обгоняющего АТС на свою полосу движения впереди обгоняемого.

Оценка водителем дорожно-транспортной ситуации (ДТС) и принятие решения о выполнении маневра обгон осуществляется на первом этапе. Согласно Правилам дорожного движения (ПДД) (п. 11.1) «водитель перед началом маневра обгон должен убедиться в том, что полоса движения, на которую он намерен выехать, свободна на достаточном расстоянии для обгона» [2].

При оценке ДТС в начале выполнения маневра обгон водитель, управляя «праворульным» АТС, не в состоянии оценить безопасность выполнения данного маневра. Это связано с тем, что рулевое управление в данном АТС находится справа по ходу движения.

Согласно исследованиям, проведенным немецким ученым Д. Клебельсбергом [3], до 95% информации о дорожных условиях поступает водителю через органы зрения. При управлении «праворульным» АТС степень информированности водителя о дорожных условиях снижается и ему приходится принимать решение о начале выполнения маневра без точной информации о безопасном его выполнении либо изменять траекторию движения АТС (смещаться на полосу встречного движения) с целью повышения информированности о ДТС, что противоречит п. 11.1 ПДД [2].

На первом этапе моделирования маневра обгон и определения дистанции безопасности нами приняты следующие условия: в соответствии с ПДД (п. 1.2) [2] обгон осуществляется на прямолинейном участке двухполосной дороги с выездом на полосу встречного движения; условия видимости не препятствуют выполнению маневра обгон; участники движения (обгоняемое и встречное АТС) двигаются прямолинейно, с установленной скоростью.

Для определения необходимой дистанции безопасности используем предложенную В.А. Иларионовым [4] математическую модель расчета параметров процесса обгон, совершаемого с постоянной скоростью.

Водитель обгоняющего АТС 1 (рис. 1) движется со скоростью V1 на расстоянии D1 от обгоняемого АТС 2, который движется со скоростью V2. На встречной полосе движется АТС 3 со скоростью V3. Минимальное безопасное расстояние обгона

D + D + L + L

^ = М + М2 + L1 + L2 .(„_ + (1)

V1 " V2

где й1 и й2 - дистанции безопасности между обгоняющим и обгоняемым ТС в начале и конце обгона, м; Ц и Ц2 -

габаритные длины ТС 1 и 2, м; VI, и - скорости соответственно обгоняющего, обгоняемого и встречного ТС, м/с.

Определение влияния местонахождения водителя в «праворульном» / «леворульном» АТС 1 на необходимую дистанцию безопасности до впереди идущего АТС 2. Условия: водители «праворульного» АТС 1 (рис. 2) и «леворульного» АТС 1 (рис. 3) двигаются с одинаковой скоростью V1 на одинаковом расстоянии й1 от обгоняемого АТС 2, который движется со скоростью У2. АТС 2 создает для водителя АТС 7 «мертвую зону».

Рис. 1. Схема маневра обгон

Расстояние видимости Эвидпр для «праворульного» (рис. 2), Эвидлв - для «леворульного» АТС 1 (рис. 3):

£

вид.пр

Б ■ к

1пр конечн .пр к

нач.пр

Б ■ к

1лв конечн .лв к„„„„„

(2)

(3)

где Ьначпр, Ьначлв - начальный размер «мертвой зоны» для водителя «праворульного» / «леворульного» АТС 1,

создаваемый АТС 2; ^

конечн.пр, Ьконечн.лв

ворульного» АТС 7, создаваемый АТС 2, при наличии встречного АТС 3.

, - конечный размер «мертвой зоны» для водителя «праворульного» / «ле-

Рис. 2. Угол обзора в «праворульном» АТС

Рис. 3. Угол обзора в «леворульном» АТС

Для безопасного выполнения маневра обгон должно выполняться условие £вмди/,(лв) — . Дистанция безопасности для автомобиля с правым расположением рулевого управления из (1) и (2) равна

D ....... (D + L + L2 )'(V1 + V3 )• Кнач . ,

l"P (V1 " V2 ^ Конечн,пр "(V1 + V3 ^ К

(4)

Дистанция безопасности для автомобиля с левым расположением рулевого управления из (1) и (3) равна

ф2 + Ц + Ц )-(г1 + Уз )■ ЬшЧлв

и1лв —

(V1 " V2 ) • Конечн. л« " (V1 + V3 ) • Кнач. л«

(5)

Для более точного определения дистанции безопасности D1np и й1лв сделаем «привязку» hHa4np, h,

hHa4 лв и h

нач.лв и ' конечн.лв

к осевой линии дороги (рис. 2 - 5).

<.пр , "конечн.пр

Рис. 4. Схема нахождения «праворульного» АТС 1 и АТС 2 на одной оси

Рис. 5. Схема нахождения «леворульного» АТС 1 и АТС 2 на одной оси

При движении «праворульного» / «леворульного» АТС 1 по одной оси с АТС 2 из рис. 4 графически определяется hнaч.Пр, а из рис. 5 - Ьначш

д-,

к = — + р ; (6)

нач.пр ^ \ '

2

кнач.лв = " Р , (7)

2

где с2 - расстояние от середины проезжей части двухполосной дороги до осевой линии АТС 2, м; Ь2 - расстояние от середины проезжей части двухполосной дороги до левого края АТС 2, м; б2 - ширина АТС 2; р - расстояние от осевой линии АТС 1 до рулевой колонки (значение «+» берется при правом расположении рулевого управления, «-» - при левом), м.

Графически из рис. 2 определяется hKонечн.пр, из рис. 3 - hконечнмв:

И = ^ + Ь + Ь + И

конечн.пр 3 3 2 нач.пр . ^^

И = ^ + Ь + Ь + И

конечн. лв 3 3 2 нач.лв (у)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

где б3 - ширина АТС 3, м; Ь3 - расстояние от середины проезжей части двухполосной дороги до левого края АТС 3, м.

Подставив формулы (6) и (8) в неравенство (4) / (7) и формулу (9) в неравенство (5), получим уравнение, определяющее безопасную дистанцию для «праворульного» / «леворульного» АТС 1, двигающегося с постоянной скоростью по одной оси с АТС 2:

(а+Ц1+Ц2 МУ+Уз )■( +р)

—-Т-;-^—^-X ; (10)

(У - У2 )■[ д3 + Ь3 + Ь2 + ^ + Р |-(У1 + Уз М^Г + Р

1 / ч (

2 ^

(А2 + Ц1 + Ц2 МУ1 + У3 М

А1лв—-7-~а——^—^ . (11)

(У1 - У2 Я д3 + Ь3 + Ь2 + у - Р 1-(у1 + У3 М у - Р I

Определение необходимой дистанции безопасности при выполнении маневра обгон, совершаемого с постоянным ускорением. Считаем, что обгоняющее АТС 1 (см. рис. 1) движется с постоянным ускорением ], обгоняемое АТС 2 движется с постоянной скоростью /2. На встречной полосе движется АТС 3 с постоянной скоростью \/3.

Минимальное безопасное расстояние для обгона (Б6ез), согласно математической модели В.А. Иларионова [1] расчета параметров процесса обгон, совершаемого с постоянным ускорением, равно

Збез = ■ 1об + ] ■ ?ов/2 + V ■ 1об . (12)

Исходя из условия £вмди/,(лв) ^ , необходимого для безопасного выполнения маневра обгон, и учитывая

положения АТС 1, 2 и 3 на проезжей части (формулы 6 / 7 и 8 / 9), дистанцию безопасности для «праворульного» / «леворульного» АТС 1 при совершении маневра обгон с постоянным ускорением можно рассчитать по формулам

(/' ■ 4 + 2*об >2 + V ))■

Ч

+ Р

2■( dз + Ьз + ¿2 + у + Р

(13)

Алв ^

(/ ■ £ + 2*об ■(У2 + Уз ))| ^ - Р

2-I ¿3 + Ьз + ¿2 + ^ - р1

(14)

Для оценки ДТС при совершении маневра обгон водитель «праворульного» / «леворульного» АТС 1 смещает АТС влево или вправо от оси обгоняемого АТС 2 (рис. 6 и 7).

Приняв смещение АТС 1 от АТС 2 влево или вправо за к, определяем начальный размер «мертвой зоны» для водителя «праворульного» / «леворульного» АТС 1:

кнач.пр = ¿Г + к + Р;

(15)

к

¿2 -,

= — + к - р, 2

(16)

где к - расстояние от осевой линии «праворульного» / «леворульного» АТС 1 до осевой линии АТС 2 (знак «-» берется, если АТС 1 смещается влево от осевой линии АТС 2, «+» - если АТС 1 смещается вправо от осевой линии АТС 2), м.

с11 11 ) И нлч.лр Ь2 1 \с2 А 2

ЗПЩр и

1 к 1 1 V «4= __ 1 \

Рис. 6. Схема нахождения «праворульного» АТС 1 со смещением к влево по отношению к оси АТС 2

Рис. 7. Схема нахождения «леворульного» АТС 1 со смещением к влево по отношению к оси АТС 2

Дистанция безопасности для «праворульного» / «леворульного» АТС 1 при смещении «праворульного» / «леворульного» АТС 1 на расстояние к влево или вправо по отношению к оси АТС 2 будет равна: а) при совершении маневра обгон с постоянной скоростью

" _

(А + к1 + к2 )■ (у1 + V )■ I у + к + Р

- + Ь3 + Ь2 + + к + Р |"(У1 + V + к +

_

(17)

Ал* >

(А2 + к + к^ (у1 + V )■ I у + к - Р

(у1 - У Я "3 + ¿3 + ¿2 + + к - Р |-(у1 + V Я "г + к - Р

" _

(18)

б) при совершении маневра обгон с постоянным ускорением

(/ ■ 4 + ■(у2 + У3 ^ + к + Р

2| " + Ь + Ь + — + к + Р |

Ащр >

2

(19)

Ал* >

(/' ■ О + >2 + У3 ))| ^ + к " + Ь + Ь + + к - Р

(20)

Ограничения, накладываемые на математическую модель определения дистанции безопасности при совершении маневра обгон с постоянной скоростью и с постоянным ускорением:

1) согласно ПДД (п. 9.10) водитель в плотном транспортном потоке при постоянной готовности к торможению должен соблюдать дистанцию безопасности (в метрах) не меньше половины значения скорости движения (в км/ч) [2], т.е.

А„р(лв) > 1 V ; (21)

2) начальный размер «мертвой зоны» для водителя «праворульного» / «леворульного» АТС 1, создаваемый АТС 2, должен быть положительным при нулевом и отрицательном значении, постановка вопроса об определе-

нии минимальной дистанции безопасности, с точки зрения видимости, не имеет смысла:

Кч.пр(лв) > о; (22)

а) при управлении АТС с правым расположением рулевого управления

, d 2 к < — + p; 2

б) при управлении АТС с левым расположением рулевого управления

7 d2 к < — - p.

2

Разработанные математические модели (10), (11), (17) и (18) - при совершении маневра обгон с постоянной скоростью, (13), (14), (19) и (20) - с постоянным ускорением при соблюдении ограничений (21) и (22) позволяют определить необходимую дистанцию безопасности до обгоняемого АТС, при соблюдении которой водитель может оценить ДТС и выполнить маневр в безопасном режиме.

По результатам выполненных математических экспериментов сделан вывод о том, что необходимо ввести такое понятие, как уровень безопасности совершения маневра обгон, который учитывает скоростной режим движения обгоняющего, обгоняемого и встречного АТС, интенсивность движения транспортных потоков, определяется исходя из положения водителя в АТС (слева или справа по ходу движения) и положения на дороге обгоняющего АТС относительно обгоняемого АТС.

Библиографический список

1. Афанасьев Л.Л., Дьяков А.Б., Иларионов В.А. Конструктивная безопасность автомобиля: учеб. пособие. М.: Машиностроение, 1983. 212 с.

2. Правила дорожного движения Российской Федерации: утв. постановлением Правительства РФ от 23 окт. 1993 г. № 1090 (в ред. от 20 нояб. 2010 г.) // Справочная правовая система «КонсультантПлюс».

3. Клебельсберг Д. Транспортная психология: пер. с нем. / под ред. В.Б. Мазуркевича. М.: Транспорт, 1989. 367 с.

4. Иларионов В.А. Судебная автотехническая экспертиза. М.: Транспорт, 1980.

УДК 625.712

РЕЗУЛЬТАТЫ ОЦЕНКИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ ПОТОКОВ В ТРАНСПОРТНЫХ КОРИДОРАХ

С.Т.Тебеньков1, А.Г.Левашев2

Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

Приведена методика оценки распределения транспортных потоков в транспортном коридоре. Рассмотрены особенности применения современных детекторов транспорта при измерении интенсивности движения. Представлены результаты тестирования предложенной методики. Ил. 8. Библиогр. 6 назв.

Ключевые слова: транспортный коридор; анализ транспортных потоков; методика оценки распределения транспортных потоков.

ASSESSMENT RESULTS OF TRAFFIC FLOWS DISTRIBUTION IN TRANSPORT CORRIDORS

5.T. Tebenkov, A.G. Levashev

National Research Irkutsk State Technical University, 83, Lermontov St., Irkutsk, 664074

The article deals with the procedure to assess the distribution of traffic flows in a transport corridor. It examines application features of modern transport detectors when measuring the volume of traffic. Testing results of the proposed procedure are presented. 8 figures. 6 sources.

Key words: transport corridor; analysis of traffic flows; procedure to assess the distribution of traffic flows.

1Тебеньков Сергей Евгеньевич, аспирант, тел.: (3952) 599006, e-mail: transport@istu.edu Tebenkov Sergey, Postgraduate, tel.: (3952) 59900б, e-mail: transport@istu.edu

2Левашев Алексей Георгиевич, кандидат технических наук, доцент кафедры менеджмента на автомобильном транспорте, тел.: 89148805378, e-mail: transport@istu.edu

Levashev Aleksei, Candidate of technical sciences, Associate Professor of the Department of Management in Automobile Transport, tel.: В914ВВ0537В, e-mail: transport@istu.edu

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.