CC BY
102
УДК 656.078
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ МЕЖДУ ПАРАМЕТРАМИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПЕРЕВОЗОК И СОСТОЯНИЕМ ВОДИТЕЛЯ АВТОМОБИЛЯ
Н.В. Ярещенко, доцент, к.т.н., ХНАДУ, А.В. Потапенко, научн. сотр., ХТЭИ КНТЭУ, Ю.В. Ищенко, студент, ХНАДУ
Аннотация. Рассмотрены вопросы, позволяющие решать задачу определения зависимости между параметрами технологического процесса перевозки и состояния водителя автомобиля. Проводится обоснование факторов, влияющих на состояние водителя при перевозках.
Ключевые слова: показатели активности регуляторных систем, скорость движения, длина маршрута, человеческий фактор.
Введение
Связующим звеном всех участников технологического процесса является транспорт. Эффективность технологического процесса перевозки грузов в большей степени зависит не только от технологического согласования работы транспорта, но и от психофизиологического состояния водителя. К параметрам технологического процесса перевозок, влияющим на состояние водителя, можно отнести длину маршрута, скорость движения, время движения, время погрузки-разгрузки, коэффициент использования грузоподъемности автомобиля, коэффициент использования пробега.
Таким образом, выбор оптимальных параметров технологического процесса перевозок может снизить утомляемость водителя и повысить продуктивность его работы.
Анализ публикаций
Решение проблемы возможно путем рассмотрения основных факторов технологического процесса перевозок, влияющих на состояние водителя.
Опыт и мастерство водителя также влияет на процесс перевозки [2]. В качестве показателей, оценивающих эти качества, можно использовать стаж работы водителя и его возраст.
За основу соответствия структуры выборки и генеральной совокупности было принято распределение по типу нервной системы. Для выбора количественного соотношения по принадлежности водителей к какому-либо типу нервной системы исследовались ранее опубликованные данные:
- сангвиников - 26 - 30%;
- холериков - 28 - 31 %;
- флегматиков - 25 - 27%;
- меланхоликов - 15 - 19%.
Для оценки типа нервной системы использовался специальный типологический опросник (Атлас для экспериментального исследования отклонения в психической деятельности человека. Под ред. И.А. Полищука, 1980).
Среди параметров технологического процесса перевозки, которые оказывают наибольшее влияние на состояние водителя, можно выделить длину маршрута и скорость движения автомобиля.
Длина маршрута определяет продолжительность движения автомобиля по уличнодорожной сети. Следовательно, выбор рационального маршрута поможет снизить утомляемость водителя.
Выбор кратчайшего расстояния движения по дорожной сети всегда был приоритетным заданием. Для определения рационального
маршрута предлагается использовать: неопределенную динамическую модель (FRC), модель неопределенного выбора маршрута ^ТА).
Скорость движения влияет на время выполнения водителем одной ездки или оборота. Так, при выборе оптимальной скорости за одно и то же время работы водителя на линии появляется возможность выполнить большее число ездок, за счет чего повысится продуктивность его работы [4].
Каждый водитель ассимилирует скорость движения транспортного средства в соответствии со своим психофизиологическим состоянием. Таким образом, он двигается по маршруту с общественно необходимой скоростью движения.
Суммарное психическое принуждение группы из I водителей равно
I 1 I
UI=Ж, = ТI т W - WH1 )2 + 2=1 2 2=1
1I
+ТI т (Wni - Wm )2,
2 2=1
(2)
где ит7 - психическое принуждение 7-го водителя; ЖН7 - норма продуктивности 7-го водителя; Жгн - групповая норма продуктивности; т1 - жесткость нормы ЖН7.
Решение задачи оптимизации (1) будем осуществлять методом неопределенных коэффициентов Лагранжа.
Лангранжные функции
Общественно необходимая скорость движения
L = U + 1(IWni -R),
(3)
2=1
Под общественно необходимой скоростью понимается скорость движения, обеспечивающая перевозки требуемого обществу количества грузов и пассажиров в заданном интервале времени с наименьшими затратами абстрактного труда водителей.
При такой постановке вопроса экономические соображения могут выступать как ограничения, накладываемые на задачу оптимизации необходимой скорости по затратам абстрактного труда водителей.
где Ь - неопределенный коэффициент Лагранжа.
Условие наличия экстремума
дТ 1 i
= т 12m, (Wni - Wh ) +
dWni 2 2=1
1 i
+-12m,. (Wni - Wri) + AI = 0 (4)
2 2=1 дТ I
дТ = I Wm - R = 0.
dA 2=1
Задача оптимизации формально представляется в виде
UI ^ min
i
IWn = R , (1)
2=1
где Wni - необходимая продуктивность деятельности i-го водителя
W = VP ”т
где V - скорость движения 7-го водителя; Р - вероятность удержания скорости У7 в заданном интервале времени; и £ - суммарное психическое принуждение группы из I водителей; Я - необходимая продуктивность деятельности группы из I водителей.
Из первого уравнения системы (4) получим
ФП = Фт + ™гн)/2-х/2т,.. (5)
Подстановка (5) во второе уравнение из системы (4) дает
I
I
2=1
Wh2 - Wm -Х_ 2 2т
1
- R = 0.
(6)
Введя обозначение I— = S из (6), получим
2=1 m2
2I
A = -1 S i=1
Wh2 - WrH - 2 R
2
S
(7)
Подстановка (7) в (5) дает оптимальное значение необходимой деятельности в виде
I
_ WHl + WrH 1
”Пі ~ -
+
mS
R I WHi + WrH . Й 2
Поскольку Ж = УРу, то необходимая скорость движения при заданной надежности деятельности водителя определяется по формуле
Vm _
rH
2P-
+
1
mS
(9)
А модель прогнозирования общественно необходимой скорости движения 7-го водителя преобразуется к виду
Уп«) = Ушо(1 -Рг) + УтъРг,
где Рг - вероятность выбора водителем заданной скорости.
Выводы
или
V _ ~ж
уПі
V + V
уу
rH
2
+
mS
i_1
2
, (10)
Разработанный подход и предложенная модель общественно необходимой скорости позволяет учесть закономерности влияния психофизиологических факторов на выбор рационального маршрута движения.
где R1 _Y,VI
Пі
i_1
Формула (10) может использоваться для прогнозирования общественно необходимой скорости движения і-го водителя транспортного потока. При этом параметры модели прогнозирования определяются следующим образом
- начальная скорость
V + V
' и Г\4 I ' Г’,
V _’ H 0i
Пі0 _
2
- +
+-
1
mS
R —^VH 0i + VrH 0
2
(11)
конечная скорость
Vhcі +TVHc,di
V _-
V Пі3
+-
- +
m,S
R.і -I-
Vmоі +I VHadi
i_1
(12)
Литература
1. Давідіч Ю.А. Проектування автотранспорт-
них технологічних процесів з урахуванням психофізіології водіїв. - Харків: ХНАДУ, 2006. - 292 с.
2. Воркут А.И. Грузовые автомобильные пе-
ревозки. - К.: Высшая школа, 1986. -447 с.
3. Баевский Р.М., Кириллов О.Н. Математи-
ческий анализ изменений сердечного ритма при стрессе. - М.: Наука, 1984. -222 с.
4. Николин В.И. Автотранспортный процесс
и оптимизация его компонентов. - М.: Транспорт, 1990. - 43 с
5. Полищук И.А. Атлас для экстремального
исследования отклонения в психической деятельности человека. - К.: Здоровье. -124 с.
6. Любанов Е.М. Проектирование дорог и
организация движения с учетом психофизиологии водителя. - М.: Транспорт, 1980. - 311 с.
Рецензент: Е.В. Нагорный, профессор, д.т.н. ХНАДУ.
2
1
i_1
i_1
2
1
i_1
2
Статья поступила в редакцию 2 апреля 2009 г.
