CC BY
33
Статтю присвячено актуальнш пробле-Mi полтшення якостi проведення автотех-HÏ4H0Ï експертизи ДТП за рахунок визначен-ня дальност1 видимост1 дорожтх об'ект1в в темну пору доби в умовах неточност1 та невизначеност1 вих1дних даних
Ключов1 слова: автомобтьт фари, умови експлуатацй, освтлетсть, математична модель
Статья посвящена актуальной проблеме улучшения качества проведения автотехнической экспертизы ДТП за счет определения дальности видимости дорожных объектов в темное время суток в условиях неточности и неопределенности исходных данных
Ключевые слова: видимость, транспортное средство, автомобильные фары, условия эксплуатации, освещенность, дорожно-транспортное происшествие, математическая модель
This article is devoted to the urgent problem of improving conduction of traffic accident's motor and technical examination with the help of determining visible range of traffic objects at night time under the conditions of having inaccurate and indeterminate initial data
Key words: visibility, vehicle, motor headlights, conditions of service, illumination, traffic accident, mathematical model
■о о
УДК 656.052.5
обгрунтування вибору параметр1в для визначення дальност! видимост1
дорожн1х об'еклв
в темну пору доби при експертиз1 дтп
1.К. Шаша
Доктор техшчних наук, доцент, полковник мтщи',
начальник кафедри* Контактний тел.: (057) 704-24-66, 097-943-65-64 E-mail: [email protected]
О.Г. Сазонов
Майор мтщи', старший викладач* Контактний тел.: 067-689-30-05
£.1. Гаркавцев
Каштан милщи', викладач* Контактний тел. 095-588-50-82
В.1. Чудовський
Лейтенант мтщи', викладач* Контактний тел.: 096-787-42-99 *Кафедра тактико-спещально!' пщготовки Хармвський нацюнальний ушверситет внутршшх справ пр-т 50^ччя СРСР, 27, м. Хармв, Украша
1. Вступ
Вщомо, що одним з основних параметрiв, що визна-чае ефектившсть свилових систем автомобШв е даль-шсть видимосп об'екпв на дорозi в темну пору доби. Саме цей параметр визначаеться при розслщуванш мехатзму виникнення дорожньо-транспортних при-год (ДТП), а порiвняння його значення з вiдстанню, на якiй знаходився транспортний зааб вiд мiсця на1зду в момент виникнення небезпеки для руху дае тдстави для висновку про техшчну можливiсть водiя уникну-ти пригоди.
Складнiсть i неоднозначнiсть визначення цього параметра обумовлюе необхiднiсть всебiчного вив-чення характеру розповсюдження i зорового сприй-няття свила автомобiльних фар, створення сучасних методик ощнювання 1х ефективностi в рiзноманiтних умовах експлуатацii.
Крiм того, створення математичних моделей визначення дальност видимост об'ектiв на дорозi в темну пору доби дозволить виршити надзвичайно важливi проблеми проведення автотехшчних експертиз ДТП та тдвищення об'ективностi прийняття рiшень ек-спертом-автотехшком.
2. Аналiз дослщжень i публiкацiй
Переважна бшышсть наукових дослщження без-печних режшшв руху в темну пору доби виконува-лися зпдно з приоритетними напрямками розвитку науки 1 техшки на перюд до 2006 року як1 визначеш в Закош Украши вщ 11 липня 2001 року № 2623-Ш «Про приоритеты! напрямки розвитку науки 1 техшки» та основних напряммв державно! полггики у сфер! безпеки на автомобильному транспорт!, затвер-джено! М1н1стерством транспорту 1 зв'язку у 2006 рощ, «Державно! програми забезпечення безпеки дорожнього руху на автомобшьних дорогах, вулицях мкт, шших населених пункив 1 зал1зничних пере-!здах на 2003-2007 роки», схвалено! розпорядженням Кабшету Мш!стр!в Украши вщ 29 стчня 2003 р. № 5 6-Р.
Також велику кшьккть наукових статей було присвячено вдосконаленню методолопчних прин-цишв та шженерних метод!в виявлення причин транспортних пригод та передумов до них [1, 2,
3].
3. Мета робота та постановка задач! дослщження
Метою дано! статт1 е полшшення якост! авто-технiчноi експертизи ДТП за рахунок визначення дальност! видимост! дорожшх об'ект!в в темну пору доби в умовах неточност! та невизначеност! вихщних даних.
Для досягнення поставлено! мети необх!дно вир1-шити так! основш задач!:
- ощнити основш фактори впливу на працездат-шсть та ефектившсть автомобшьних фар, провести структурну !дентиф!кац!ю математично! модел1 визначення дальност! видимост!;
- обгрунтувати виб1р комплексу параметр1в для визначення дальност! видимост! об'екив на дороз1 в темну пору доби;
- розробити базу знань та отримати навчаючу ви-б1рку шляхом проведения натурних експерименив, виконати параметричну !дентиф!кац!ю математично! модель
4. Структуризация фактор!в впливу та 1х анал!з
Для проведения структурно! щентифшацп дальност! видимост! дорожшх об'ект!в слщ розробити схему залежност! дальност! видимост! вщ фактор1в впливу, беручи за основу кнуючу схему внутршшх та зовшш-шх фактор1в впливу [4].
Отже, створена структурна схема яккних ! кшыас-них показнимв впливу на дальшсть видимост! представлена на рис. 1.
На основi цiei схеми необхiдно попередньо розробити загальну структуру моделi визначення дальност видимостi, яка в свою чергу е занадто складною на да-ному етапi створення для практичноi реалiзацii (див. рис. 2).
В табл. 1 наведено найважливiшi фактори впливу на дальшсть видимост об'ектiв на дорозi в темну пору доби.
Дальнють видимости
Параметры, що характеризують об'ект розрЁзнення
X
Заслгплю-вальна д"т блискучих джерел
X
:! 1 -а
ш
о т
Середовище I умови руху
1Г
Оптичнп власти вост1 атмосфери
\ р1вень осв1тленос"п
Контраст, яскравють
Швидюсть руху
Характеристики дорожньоТ обстановки
Свптютехжчт параметри свптювого приладу
фак
Р1вень зорового сприйняття вод ¡я
- В "
• _<•> СО _
: Ю о. -&
£ ^ 5 £ ее го
С-Г >
; О £
> £ -
, 9- о
Система оевплення
Вод1й
- Напруга на лампах
Характеристики св1тлових приладгё I Тх розм1щення
Психо-ф1зюлопчний стан
Функци зору
Кути встановлення фар_
Автомобть
—| Геометр1я дороги
— Ходова частина
Свгглотехшчш \
оптичнп Характеристики
Р1вень завантаження
Тиск в шинах колю
X
Контрастна 1 кольорова чутливють
Гострота розр1з-нення об'еклв
Швидюсть розркзнення
—| 1нерц1я зору
Гострота глибинного зору
Адаптац1я до заелтлення
Рис. 1. Структурна схема якюних i кiлькiсних показникiв впливу на дальшсть видимост
= /(*,& г) г=/(г,^,т,кфак)
Г = /(С,РШ) V =Л1,и„, а, Р) Кфак =/(Р,Ео6,Вф)
Рис. 2. Загальна структура моделi визначення дальност видимостi:
© - вузловi елементи структури моделi визначення дальност видимостi з пiдпорядкованими '!м факторами впливу; дН, Н, нС, С, вС, В, дВ - вщповщш якшш терми для оцшки факторiв впливу: дуже низь-кий, низький, нижче середнього, середнш, вище серед-нього, високий, дуже високий.
Таблиця 1
Фактори впливу, як лшгвютичш змшш, яю можуть бути вивчен в якостi дiагностичних параметрiв
Позначення 1 назва фактора Ушверсальна множина Терми для оцшок
W-загальна дальшсть видимосл для дальнього свггла фар (160-300)м низька Wl
нижча середньо!
середня Wз
вища середньо!
висока
К - контраст об'екта розр1знення з фоном (0.0,9) у.о. низька К1
нижча середньо! К2
середня К3
вища середньо! К4
висока К5
F - розташу-вання пере-шкоди на дороз1 (0.7,5) м л1ве узб1ччя Fl
на ос дороги Fl
праве узб1ччя ^
G- р1вень завантаження автомобшя (70.500) кг без навантаження Gl
середне G2
повне Gз
Е - освгглешсть дороги (10.30)лк понижена Е1
нормальна Е2
шдвищена Е3
С - коефщент заслшлення (1.1,35) у.о. заслшлення вщсутне С1
заслшлення середне С2
заслшлення високе С3
В - гострота зору вод1я (0,6.1) у.о. нижча середньо! В1
середня В2
висока В3
Т - тривалють роботи за кермом (0.16) год до 2 годин низька Т1
2-4 години нижча середньо! Т2
4-8 годин середня Т3
8-12 годин вища середньо! Т4
>12 годин висока Т5
Розглянемо бшьш детально найважливiшi фактори впливу, яю обов'язково повиннi враховуватися при розробщ математично! моделi визначення дальносп видимостi.
Розрiзняють об'екти великих (5=30...60') та малих (5<20') кутовихрозмiрiв. На рис. 3 наведено схему зоро-во! роботи водiя. В данiй роботi об'ектами розрiзнення обрано пiшоходiв, якi в свою чергу е об'ектами малих кутових розмiрiв (усереднена площа (Ц=0,2 м2) i залиша-ються сталими не впливаючи на дальнiсть видимость
Сила св1тла фари характеризуе просторовий роз-подш його випромiнювання i напряму залежить вiд типу лампи, стану елемен^в фари, контактно-пере-микаючо! системи та стану акумуляторно! батаре!. Для кращого розумiння на рис. 4 представлено процес розподшу ближнього i дальнього свiтла фар.
Так як на силу св^ла фар впливае велика юльюсть факторiв пов'язаних зi станом електрообладнання ав-томобшя, то ефективнiсть свiтлорозподiлу будемо виз-начати за рiвнем освiтленостi, яка створюеться фарами, адже освiтленiсть напряму пов'язана з силою св^ла.
В реальних умовах експлуатацп фар сила св^ла визначаеться по формулi:
I = Е • L/ cos X , (1)
де Е - освгглешсть у точцi, вимiряна люксметром, лк, L - вщстань вiд джерела свiтла до мкця вимiрювань, м, X - кут мiж свiтловим променем i перпендикуляром до екрану в цш точщ,
Рис. 4. Об'емний (1) та номшальний (2) (в площиш, яка перпендикулярна свiтловому променю) розподти свiтла фар: а) ближне св^ло фар; б) дальне свiтло фар
Допустимi значення максимально! сили дальнього св^ла фар наведено в табл. 2.
Таблиця 2
Допустимi значення максимально! сили св^ла фар
Рис. 3. Схема зоровоТ задачi при розрiзненнi дорожнього об'екту О: Г - око водiя; 5 - кутовий розмiр об'екта розрiзнення; Loб, Lф - яскравостi об'екту та фону вщповщно, кд/м2
Документ Правила КВТ Е6К ООН ГОСТ 354475 SAF 1579е (США) Проекти правил КВТ Е6К ООН; ГОСТ 876975
№ 1 № 20
Значення максимально! сили даль-нього свггла двох фар, кд 40 60300 43,75 75-150 200, 225, 300
Вплив критичног осв{тленост{ дорожнього объекта на вщстань видимосл до нього показано на рис. 5.
Рис. 5. Залежнють критичноТ освггленосп дорожнього об'екта ЕКр в1д в1дстан1 до нього Sв: 1 - розр1знення тест-об'еклв з рухомого автомоб1ля; 2 - розр1знення п1шоход1в з нерухомого автомобтя
За експериментальними даними визначено, що рь вень Е зростае зi збiльшенням вiдстанi до об'екту (крива 1) не лшшно, а за формулою:
Sв-40
ЕКр = 10 170 (2)
Дальнiсть видимостi об'екту тим быьша, чим вище рiвень вертикально! осв^леносл його поверхнi:
Sв = 1701&Е1р + 40 (3)
Тривал1сть роботи за кермом Т також впливае на дальнють видимосл об'ектiв на дорозi в темну пору доби, адже тривале зорове напруження призводить до стомленосл очей водiя, що проявляеться в скороченш дальностi видимость В табл. 3 наведено залежнють юлькосл пригод на 100 водив враховуючи тривалють роботи водiя за кермом.
Таблиця 3
Анал1з розподту ДТП за участю водив з р1зною гостротою зору в поеднанш з тривал1стю Тх роботи за кермом
Гострота зору очей вод1я Кыькють пригод на 100 водив
Усього В тому числ1 за тривалютю роботи за кермом
до 2 год 2-4 год 4-8 год 8-12 год > 12 год
1,0 0,14 0,01 0,02 0,07 0,03 0,01
0,9-0,8 2,08 0,3 0,3 1,04 0,40 -
0,79-0,6 1,32 0,2 0,46 0,66 -
Висновки
Недолши бiльшостi юнуючих принципiв та мето-дiв визначення дальносл видимостi об'eктiв на дорозi в темну пору доби при eKcnepT^i ДТП полягають у виникненш труднощiв врахування всiх комбiнацiй факторiв впливу, якi мають якiсний та кыькюний характер.
Практичне використання основних результалв до-слiдження дасть змогу забезпечити необхщну якiсть та об'eктивнiсть проведення автотехшчних експертиз ДТП за рахунок автоматизацп процесу визначення дальностi видимосл дорожнiх об'eктiв, суттево змен-шити матерiальнi затрати на проведення експертизи, скоротити час прийняття р^ення про причини ви-никнення аварiйноí ситуацп.
Лiтература
1. Редзюк А.М. Безпека дорожнього руху: анал1з, завдання та шляхи вир1шення // Автошляховик Украши. - 2001. - №2. - С. 14 - 18.
2. Шаша 1.К., Фесенко Г.1. Формування системи ощнки р1вня безпеки руху енергетичними характеристиками транспортного потоку // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. - №3/2 (27). 2007. - С.69-71.
3. Шаша И.К. Методология нормирования технического состояния транспортных машин по критериям надежности и эксплуатационной безопасности // Вюник Харювського нащонального техшчного ушверситету сшьського господарства 1м. Петра Василенка. Випуск 69 «Проблеми надшносл машин та засоб1в мехашзаци сшьськогосподарського виробництва», Харюв 2008. С. 23-29.
4. Кашканов А.А. Принципи та модел1 ощнки ефективност автомобыьних фар / А.А. Кашканов, В.П. Кужель // Вим1рювальна та обчислювальна технжа в технолопчних процесах. - 2002. - № 2. - С. 139-143.
