CC BY
51
УДК 629.113.004
Л.В. Михалёва, асп., (4872) 33-25-08, [email protected].
О.В. Алексеева, асп., (4872) 33-25-08, [email protected].
О.С. Гасилова, асп., (4872) 33-25-08, [email protected].
Б.А. Сидоров, (4872) 33-25-08, [email protected] (Россия, Екатеринбург, УГЛТУ)
ОЦЕНКА БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ АВТОМОБИЛЕЙ В РАМКАХ СИСТЕМЫ ВАДС
Представлены статистика ДТП, комплексное описание механизма возникновения ДТП, оценка безопасности движения автомобилей в рамках системы ВАДС.
Ключевые слова: причина ДТП, аварийность, система ВАДС
За 2010 год в Российской Федерации произошло 199 431 дорожно-транспортное происшествие (ДТП), в результате которых погибли 26 567 человек, а 250 635 человек получили ранения. Причём 13 611 ДТП произошли по вине водителей, находившихся за рулем в состоянии опьянения, в результате этих ДТП 2 383 человека погибли, а 19 887 человек получили ранения.
Причём 11 845 (-3,9 %) ДТП произошли по вине водителей, находившихся за рулем в состоянии опьянения, в результате этих ДТП 1 954 (-15,4 %) человека погибли, а 17 280 (-4,6 %) человек получили ранения. За прошедший год произошло 20 262 (+1,5 %) ДТП с участием детей, в которых 898 (-1,8 %) детей погибли, а 21 149 (+1,7 %) детей получили ранения.
Высокий уровень аварийности на автомобильных дорогах России, при котором ежегодно страдает такое огромное количество человек, наносит непоправимый материальный, моральный и финансовый ущерб, тем самым оставляя проблему обеспечения безопасности дорожного движения по прежнему весьма актуальной.
В расследовании и экспертизе такого большого количества ДТП принимает участие большое количество людей, которые к сожалению не получили необходимое образование и многие находятся в стадии накопления практического опыта. Основной причиной почти всех ДТП в официальных документах указывается нарушение Правил дорожного движения. Однако дорожное движение - это сложная социально-техническая система, включающая в себя пешеходов, водителей, пассажиров и транспортные средства, движения которых подчиняются определенным правилам.
Во всем преобладает философско-правовая концепция, согласно которой особенности и проблемы дорожного движения лучше всего проявляются при рассмотрении их в рамках системы ВАДС (водитель - автомобиль - дорога - среда). Явное влияние этой концепции ощущается в принятом в нашей стране законе «о безопасности дорожного движения».
С этой позиции авторами задумана серия работ, в которых механизм возникновения ДТП [1] может быть описан комплексно с учетом влияния всех элементов системы ВАДС. Предложенные методы [2,3] определения минимально безопасного расстояния при попутном движении транспортных средств позволяют последовательно рассматривать все возможные случаи движения двух автомобилей при торможении вплоть до полной остановки. Очень важно то, что предложенный метод позволяет находить минимально безопасное расстояние в общем виде. Например, если рассматривается вопрос нахождения минимально безопасного расстояния между автомобилями Л1 и Л2, движущимися в попутном направлении с одинаковой скоростью Уа, то минимально безопасное расстояние при выполнении условий, указанных в первом и втором столбцах таблицы, можно найти, используя третий столбец таблицы.
Минимально безопасное расстояние при различных условиях
Условия Минимально безопасное расстояние
Л (?! Ч зп) — 72 (^2 — ^2 з) > Л Й ~Чзп)~ ~2Уа < 0; 0 ^ Ч зп < <№ <t2з< Хост ¿з ^ < 7о < 2 2 ост' 1Хост <(2з П Уа+[(Т2 + >2з) (Г, +11з„)]Г“ У 2Ю2 ) 2
$ст =(2 з ]1*12\2+Ь2->2зУ;- V 2Л72 ) 2 ~ “ [/2{Т2~*2зУ ~ Л (^1 ~Ч зп?]
Рассматривается данный вопрос при выполнении неравенств
ЛI7! - Ч зп)“ 72 (?2 - ?2 з) > 0 > (1)
Л (^1 — Ч зп ) — < ^ > (2)
и неравенств
0 < Чзп <Т\< $ст й12з<Т2< 4о1/л ’ (3)
где ^зп - время запаздывания тормозного привода автомобиля А\\ д - замедление автомобиля А\;
= Чзп Чнз ’
(2)
Чнз_ время нарастания замедления автомобиля А\; ^ост - время движения
автомобиля А\ до полной остановки; у 2 - замедление автомобиля А2; ^2з =Нр +*2зп~ время запаздывания; t2p - время реакции водителя автомобиля А2; ¡2ЗП- время запаздывания тормозного привода; ?2нз" время
нарастания замедления автомобиля А2;
^2 =^2з ^'¿2нз’
*2ост " вРемя движения автомобиля А2 до полной остановки.
В рассматриваемом случае законы изменения скорости и пути для автомобилей А[ и А2 соответственно имеют вид
Га>
Ч+у'13»)-у'.
® Ї — Чзп’ Чзп < І — ^1 ’
Уа + у і7! +Ьзп) - Тх<ї< $ст;
ост’
(4)
МО-я =
Уаи
-А,2 +
4
А
2
і -^1 / І / Л /2
"г 2 \зп у ^
-=М +
"“(^1 +*1 зп)
4 4
1 ^ (т\ -и У
2 Л 8 1\зп) 9
О ^ ^ ^ ¿1 зп ?
^1 зи — Т\‘,
,) т,««!21 ■ (5)
\ост'
у2(0 =
К,
Уа-^-‘2з\
Га+^2+‘2з)
0.
О <1<12з; г2з <*^Т2’,
-¡2и Т2<1< ^}ст\
2 ост’
(6)
52(0 =
Уа‘>
-Д,2 +
Уа+^Ьз\*-^2,.
/? 2 r + 2
fe + ^2 3) К
2
Ji
2
(г2+г2з)1<-^(г22 + £
То <t<t
(2) . <7>
г>42> .
2 ост
lj2 8 '
Отметим, что в рассматриваемом случае экстренного торможения автомобилей ^2 и не оснащённых ABS, на дорожном покрытии будут
оставаться следы юза обоих автомобилей.
1-й случай. Пусть выполняются неравенства:
О < h m < Т\ < *\ост <t23<T2< f2ocm ’
Запишем выражения функций А V(t) и s(t), учитывая равенства (4), (5) и (6), (7), а также неравенства (8). Получим
О — t ^ t\ зп;
О,
Чзп < * — Т[
-Га>
^(t-t23)-va,
j2f~
Щт2+(2з)+Уа
5(0 =
о,
_j±t2 + J±^ + tl3n)t - ^ {fi + t\3n)
~Vat + S\,
t\ocm <t-t2 3’
h3 <t^2\
To < t <
’ 2 < * — *2ocm'
0 — t < t\ 3n hзп <'t — T\\
(9)
(2)
locm ’
f'2-l
ht2_ 2 72 2
J2 f2
V2:
<t<tn4;
loc/w ¿2з <t^T2\
(10)
где величина 5'1 определяется равенством
2
«1 = \ (ч + >1 зп У а + -у (ц -Чз„}-
Как было показано в предыдущих разделах, отрезок времени [0; ^ зп \
является безопасным.
Рассмотрим полуинтервал \$\зп',Т\\. Моментом времени, подозрительным на безопасный момент касания, будет точка ,п. Но она не
принадлежит рассматриваемому промежутку. Следовательно, безопасных моментов касания на данном полуинтервале нет. Функция А К (7) принимает на данном промежутке отрицательные значения. Функция ^(7), принимая также отрицательные значения, строго монотонно убывает. При 1 = ТХ выполняются неравенства
К“'
Далее рассмотрим промежуток времени {г{ Моментом вре-
мени, подозрительным на безопасный момент касания, будет точка
^2 = 2^1 ^зп ^ О 2)
Выясним, принадлежит ли данному полуинтервалу, для этого рассмотрим разность
^2 — = ^ (^1 К зп )— = ^ (?1 зп ~ < О •
Следовательно, 12<ТХ. Таким образом, ¿2 не входит в рассматриваемый промежуток. Значит, на данном полуинтервале безопасных моментов касания нет. Функция АК(7), убывая, принимает на данном промежутке отрицательные значения в силу первого неравенства (11). Функция ¿(¿),
принимая также отрицательные значения в силу второго неравенства (11),
(2)
строго монотонно убывает. При t = 1\с’ст выполняются неравенства
4(1)<о. ' ( }
На следующем полуинтервале (^сда’?2з) функция А V (0 постоянна и принимает отрицательное значение, а функция ,?(?), принимая также отрицательные значения, строго монотонно убывает. При ? = выполняются неравенства
'^и
У
<0, <0.
(14)
На промежутке времени (¿2 3',Т2) моментом времени, подозрительным на безопасный момент касания, будет точка
*3 ~(2з +
2У,
а
72
Неравенство ^>12з очевидно. Выясним, верно ли неравенство г3 <Г2. Рассмотрим разность
Т2-’з - Т2-12:
2Уа _ 2 ( у
Щт2-,2з)-Уа
V ^
72 72
Так как Уа > 5^ по условию (2) и выполняется неравенство (1), то
Уа >^{г2~*2з)- Таким образом, Т2-12<0, то есть ¿3 не входит в рассматриваемый промежуток. Значит, на данном полуинтервале безопасных моментов касания нет. Функция АУ(0, возрастая, принимает на данном промежутке отрицательные значения в силу первого неравенства (13) и (14). Функция 5(0, принимая также отрицательные значения в силу второго неравенства (14), строго монотонно убывает. Кроме того, при t = T2 выполняются неравенства
ГДК(Г2)<0,
№)<о.
На последнем полуинтервале (Т2 безопасным моментом ка-
сания будет точка
1 '
(15)
и =—
72
^(Т2+‘23)+Уа М1„- (16>
V 1 )
Функция АК(0 возрастает, принимая во всех внутренних точках
данного промежутка отрицательные значения. Функция 5(0, принимая
также отрицательные значения, строго монотонно убывает.
Таким образом, в случае А1 получили, что отрицательного наименьшего значения функция 5(0 достигает при
г = г4 =-?-Г—(?2 +^2з)+уа = ^2ост' Найдя 5(^4), имеем равенство для на-72 V 2 у
хождения минимально безопасного расстояния в случае 1
Уа +[(Г, +‘2,)~(П +ЧзЖ?Г-Х-Ш2-‘2зУ-лк-'1*,У\
5° =
ШИ1
Г . . Л
Л ~72 2 7172
Графики функций A V(t) и s(t) изображены на рис. 1:
2-й случай. Пусть выполняются условия:
0 < h зп <Т\< t\))cm =t23<T2<t2 ост ‘ ^
Тогда в выражениях функций A V(t) и s(t) отсутствует полуинтервал Рассуждения все проводятся аналогично рассуждениям
пункта А1. То есть функция s(t) достигает экстремума также при
,0
4 12оспґ
Найдём S
mm
(2)
с учетом равенства t\ocm =*2з
Имеем
71
+ t\
зп
)V
f2:
Тогда минимально безопасное расстояние в случае 2 будет находиться по формуле
,Г.,_ у, ^
,0
ґ . . \ 71+72
mm
2 7172
Уа ЛТ2 -'23)у--Ь(г2-!2з? - Л(?i-h
зп,
Графики функций AV(t) и s(t) изображены нарис. 2.
Рис. 2. Графики функций AV(t) и s(t)
226
Таким образом, правильное описание механизма возникновения отдельно взятого ДТП не только важно для определения виновности или невиновности (предварительной) водителя, но служит мощным фактором, воздействующим на других водителей, которые становятся в случае их причастия к ДТП активными помощниками.
Работа выполнена в рамках ФЦП «Научные и научнопедагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы, государственный контракт№ 14.740.11.0983 от 05.05.2010 г.
Список литературы
1. Карев Б.Н., Сидоров Б.А.Анализ возможностей столкновения автомобилей, движущихся в попутном направлении// Материал науч.-техн. конф. студ. и аспирантов Урал. гос. лесотехн. ун-та, апрель 2004 г. Екатеринбург: УГЛТУ, 2004.
2. Карев Б.Н., Сидоров Б.А, Недоростов П.М. Методы расчёта безопасных расстояний при попутном движении транспортных средств: монография. Екатеринбург: УГЛТУ. 2005.
3. Михалёва Л.В., Карев Б.Н., Сидоров Б.А. Влияние динамики транспортных средств на безопасность дорожного движения: монография Екатеринбург: УГЛТУ. 2008.
L. V. Mihalev, О. V. Alekseeva, O.S. Gasilova. В.А. Sidorov
EVALUATION OF TRAFFIC SAFETY CARSWITHIN VADS
The statistics for road accidents, a comprehensive description of the mechanism of an accident, the safety assessment of the vehicles within the VADS are presented.
Key words: cause of an accident, accidents, system VADS.
Получено 17.08.11
