Научная статья на тему 'Выявление функциональных зависимостей вероятности риска пешехода перед пешеходным переходом от величины остановочного пути движущегося автомобиля'

Выявление функциональных зависимостей вероятности риска пешехода перед пешеходным переходом от величины остановочного пути движущегося автомобиля Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
231
57
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПЕШЕХОД / НЕРЕГУЛИРУЕМЫЙ ПЕШЕХОДНЫЙ ПЕРЕХОД / АВТОМОБИЛЬ-ПОМЕХА / СТЕПЕНЬ ИНФОРМИРОВАННОСТИ ВОДИТЕЛЯ / РИСК ПЕШЕХОДА / СКОРОСТЬ ДВИЖЕНИЯ / СИСТЕМА ВАДППСП / ПРОЕЗЖАЯ ЧАСТЬ

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Ким Павел Анатольевич, Федотов Александр Иванович

В данной статье выявлены функциональные зависимости вероятности риска пешехода перед нерегулируемым пешеходным переходом от величины остановочного пути движущегося автомобиля при варьировании скорости его движения в условиях ограничения видимости пешехода припаркованным автомобилем-помехой. Результаты проведенного исследования позволяют обоснованно выполнить обустройство нерегулируемых пешеходных переходов с целью снижения риска пешеходов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Ким Павел Анатольевич, Федотов Александр Иванович

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

Identification of the functional dependence of the probability of risk to the pedestrian crosswalk on the value of stopping distance of a moving car

In this article functional dependences of probability of risk of the pedestrian before the unregulated crosswalk on the size of stopping distance of a moving car at a variation its speed in conditions of limited visibility pedestrian parked car-a hindrance. The results of this research allow execute reasonably arrangement unregulated pedestrian crossings to reduce the risk of pedestrians.

Текст научной работы на тему «Выявление функциональных зависимостей вероятности риска пешехода перед пешеходным переходом от величины остановочного пути движущегося автомобиля»

METHOD FOR ENGINEERING BUCKET OF THE SCRAPER

A. I. Demidenko, A. Z. Agliyllin

Abstract. A method for determining the parameters of a scraper. Solved the problem of the choice of parameters bucket condition of maximum dialed into the bucket for a given volume of soil to the thrust and limitations arising from the working conditions of the scraper. Optimal parameters are graphs scraper depending on traction.

Keywords: scraper, traction, the volume of ground, optimization problem.

References

1. Artem'ev K. A. Osnovy teorii kopanija grunta skreperami [Fundamentals of the theory of digging soil scrapers].Moscow, Sverdlovsk: Mashgiz,1963. 128 p.

2. Bertsekas D. Uslovnaja optimizacija i metody mnozhitelej Lagranzha [Conditional optimization and Lagrange multiplier method]. Moscow, Radio i svjaz', 1987. 400 p.

3. Bronshtejn I. N., Semendjaev K. A. Spravochnik po matematike dlja inzhenerov i uchashhihsja vtuzov [Handbook of mathematics for engineers and students of higher educational institution]. 13-e izd., ispravlennoe. Moscow, Nauka, 1986. 544 p.

4. Demidenko A. I. Povyshenie jeffektivnosti skrepernyh agregatov [Improving the efficiency of scrapers: Study Guide]. Omsk: Izdatel'stvo SibADI, 2005. 282 p.

5. Lesin V. V., Lisovec Ju. P. Osnovy metodov optimizacii [Fundamentals of optimization methods]. Moscow, Izd. - vo MAI, 1995. 340 p.

6. Panteleev A. V., Letova T. A. Metody optimizacii v primerah i zadachah: ucheb. Posobie [Optimization methods in the examples and problems] Moscow, Vysshaja shkola, 2005. 544 p.

Демиденко Анатолий Иванович (Россия, г. Омск) - кандидат технических наук, профессор заведующий кафедрой Техника для строительства и сервиса нефтегазовый комплекс и инфраструктура ФГБОУ ВПО «СибАДИ». (644080 Россия, г. Омск, пр. Мира 5, email: antoooon-85@mail.ru)

Аглиуллин Абрик Зайнуллович (Россия, г. Омск) - старший преподаватель кафедры Техника для строительства и сервиса нефтегазовый комплекс и инфраструктура ФГБОУ ВПО «СибАДИ». (644080 Россия, г. Омск, пр. Мира 5)

Demidenko A. I. (Russia Federation, Omsk) -Ph.D. candidate, professor, head of the Machinery for construction and service oil and gas facilities and infrastructure Siberian State Automobile and Highway academy (SibADI). (644080 Russia, Omsk, Mira Ave. 5, e-mail: antoooon-85@mail.ru)

Agliyllin A. Z. (Russia Federation, Omsk) - teacher of the Machinery for construction and service oil and gas facilities and infrastructure Siberian State Automobile and Highway academy (SibADI). (644080 Russia, Omsk, Mira Ave. 5)

УДК 656.05

ВЫЯВЛЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ЗАВИСИМОСТЕЙ ВЕРОЯТНОСТИ РИСКА ПЕШЕХОДА ПЕРЕД ПЕШЕХОДНЫМ ПЕРЕХОДОМ ОТ ВЕЛИЧИНЫ ОСТАНОВОЧНОГО ПУТИ ДВИЖУЩЕГОСЯ АВТОМОБИЛЯ

П. А. Ким, А. И. Федотов Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет;

Россия, г. Иркутск

Аннотация. В данной статье выявлены функциональные зависимости вероятности риска пешехода перед нерегулируемым пешеходным переходом от величины остановочного пути движущегося автомобиля при варьировании скорости его движения в условиях ограничения видимости пешехода припаркованным автомобилем-помехой. Результаты проведенного исследования позволяют обоснованно выполнить обустройство нерегулируемых пешеходных переходов с целью снижения риска пешеходов.

Ключевые слова: пешеход, нерегулируемый пешеходный переход, автомобиль-помеха, степень информированности водителя, риск пешехода, скорость движения, система ВАДППСП, проезжая часть.

Введение

Уровень безопасности в зоне нерегулируемых пешеходных переходов зависит от степени информированности водителей и пешеходов [1,2,3]. В свою очередь степень информированности участников движения в зоне нерегулируемых пешеходных переходов зависит от многих факторов, в том числе и от автомобиля-помехи, стоящего около пешеходного перехода.

Выявление функциональных

зависимостей

Определение вероятности обнаружения водителем пешехода перед пешеходным переходом от величины остановочного пути [1,2,3], движущегося автомобиля выполняли

для случая, схема которого представлена на рисунке 1. Автомобиль - помеху устанавливали на расстоянии EF = 5 метров от пешеходного перехода у правого края проезжей части. Функциональные зависимости вероятности риска пешехода выявляли при дискретном удалении автомобиля-помехи от пешеходного перехода.

Из подобия треугольников АВС и EBF (рис. 1) произвели расчет расстояния АС - от водителя до пешеходного перехода, как:

AC BC BC ■ EF

-=- ^ AC =-. (1)

EF BF BF

Рис. 1. Расчетная схема для определения видимости пешехода с рабочего места водителя при обзорности, ограниченной неподвижным препятствием

Если задаться шириной автомобиля BF, расстоянием ВС и расстоянием от водителя до переднего края автомобиля (отрезком AD) [2], то можно легко определить отрезок DС -расстояние 5а от приближающегося автомобиля до пешеходного перехода:

Sa = DC = АС - AD . (2)

Дискретно удаляя припаркованный автомобиль - помеху от пешеходного перехода с шагом 0,5 метров выполняли расчет расстояния 5вп (отрезок АВ) обнаружения пешехода с рабочего места водителя приближающегося автомобиля:

£вп = AB = tJ(AD + DC)2 + BC2 .

(3)

Затем рассчитывали остановочный путь 50 автомобиля по формуле, [4]:

V, У2а Sо = (1 + ^ + 0,5 • + 26Т| ■ [м] (4)

где: t1 - время реакции водителя, [с];

t2 - время запаздывания срабатывания тормозного привода, [с];

tз - время нарастания замедления, [с];

V - начальная скорость автомобиля, [м/с];

\ - установившееся замедление автомобиля, [км/час2].

Далее рассчитывали степень риска пешехода Нп при выходе на пешеходный переход, по формуле [5]:

RП = 0,5 - Ф

'ВП

-

лО

sВВ

2

+ О 5оос

,(5)

где Sвп - расстояние видимости пешехода на дороге, [м]; S0 - остановочный путь автомобиля, [м]; Ф - табулированная функция нормального распределения; оъвв -среднее квадратичное отклонение расстояния от места наезда на пешехода до автомобиля в момент возникновения опасной ситуации; аьоос - среднее квадратичное отклонение остановочного пути автомобиля.

Для каждого значения скорости: 35, 40, 45, 50, 55 и 60 км/час по формулам (1^5) были выявлены закономерности (рис. 2) изменения риска Rп пешехода перед пешеходным переходом от величины остановочного пути SoCT движущегося автомобиля при варьировании расстояния Sа от приближающегося автомобиля до пешеходного перехода.

На основании выполненных расчетов в качестве примера на рисунке 2 приведены графики установленных зависимостей для скорости автомобиля 35 и 60 км/час.

Скорость АТС 36 км/час

0,35

0,3

£

0,25

ч

о

X 0,2

о

Э

о 0,15

с

о 0,1

О.

0,05

0

у = -2Е-05х3 + 0,0024х2 - 0,117х + 1,8359

R2 = 0,8833

Расстояние Sа, [м]

а)

Скорость АТС 60 км/час

0 0

£ 0

5 0

X

I 0

Ф

!: 0 и

£ 0

0

0

40 60

Растояние Ба, [м]

б)

Рис. 2. Зависимости риска пешехода ^ от расстояния Ба обнаружения водителем пешехода при скорости автомобиля 35 км/час - а) и 60 км/час - б)

Результаты исследования показывают, что зависимости риска пешехода Rп от расстояния от приближающегося

автомобиля до пешеходного перехода достаточно корректно аппроксимируются полином третьей степени вида:

Яп = а ■ 3 + в ■ 2 + с ■ + d (6)

где а, в, с и б - постоянные, характерные для данных условий движения коэффициенты полинома.

Для определения значений

коэффициентов полинома (6) были выполнены расчеты зависимостей, вида Rп для типовых скоростей движения АТС, приближающихся к нерегулируемому пешеходному переходу: 35, 40, 45, 50, 55 и 60 км/час. Для каждого графика зависимости Rп были получены уравнения полиномов (6) и определены коэффициенты а, в, с и б, при 0,99^2>0,88, [6]. Результаты расчетов значений коэффициентов полинома (6) сведены в таблицу 1.

Таблица 1 - Значения коэффициентов полинома (6)

№ п\п Скорость АТС, [км\час] Коэффициенты уравнения

а в с б

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

1 35 - 2-10-5 0,0024 -0,117 1,836

2 40 - 5-10"' 0,0026 -0,202 3,857

3 45 910-5 -0,0074 0,160 0,080

4 50 8-10"5 -0,0086 0,2584 -1,399

5 55 5-10"5 -0,0068 0,2395 -1,605

6 60 3-10"5 -0,0047 0,1905 -1,313

2

0

Вид функциональных зависимостей (6), полученных при варьировании скоростей движения автомобиля внешне несколько изменяется. Это изменение можно заметить, сравнивая между собой графики функций, представленных на рис. 2 а) и б). На них отчетливо видно, что с уменьшением скорости движения автомобиля верхняя загнутая часть графика уменьшается, и

остаются только средняя и нижняя его части (рис. 2 а).

Для того чтобы иметь полное представление о влиянии исследуемых параметров на вероятность

информированности водителя, все графики объединены в объемный 3^ график, представленный на рисунке 3.

0,8

0,6

0,2

67,3

52,3

47,3

42,2

37,2 32,2

62,3 57,3

Расстояние обнаружения пешехода Эв[

■ 0,8-1 ■ 0,6-0,8 I 0,4-0,6 ■ 0,2 0,4 ■ 0-0,2

Рис. 3. График зависимостей вероятности обнаружения водителем пешехода перед пешеходным переходом от величины остановочного пути движущегося автомобиля, при варьировании расстояния обнаружения водителем пешехода на нерегулируемом пешеходном переходе

В дополнение к данным, приведенным на графике (рис. 3) были выполнены расчеты зависимостей расстояния Sвп обнаружения пешехода водителем, от расстояния Sа, от приближающегося автомобиля до пешеходного перехода, которые приведены на рисунке 4.

I 70

Графики позволили выполнить анализ закономерностей изменения вероятности обнаружения водителем пешехода перед пешеходным переходом от величины остановочного пути S0ст движущегося автомобиля при варьировании расстояния EF от припаркованного автомобиля до пешеходного перехода.

5о при &0 км/ч

40 км/ч

6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26

Расстояние от припаркованного ТС до пешеходного перехода, м

-♦-Грузовой автомобиль(ЕО = 2,5 м| -*-Автомобильтипа "Газель" (Е0= 2,0 м] -5„[60км/ч} -^(ДОкм/ч)

Рис. 4. График зависимостей расстояния Бвп обнаружения пешехода водителем, от расстояния EF, разделяющего припаркованный автомобиль и пешеходный переход

Анализ показывает, что вероятность обнаружения водителем пешехода перед пешеходным переходом зависит от величины остановочного пути S0ст движущегося автомобиля, а также от расстояния Sа от приближающегося автомобиля до пешеходного перехода. С увеличением скорости автомобиля возрастает величина его остановочного пути. При этом информированность водителя снижается.

Установленные закономерности

изменения информированности участников движения позволили научно обосновать комплекс эффективных организационных и технических мероприятий, гарантированно повышающих безопасность движения на нерегулируемых пешеходных переходах:

> скорость движения АТС в зонах нерегулируемых пешеходных переходов не должна превышать 35 км/час;

> расстояние от пешеходного перехода до стоящего перед ним АТС не должно быть менее 12,5 метров;

> расстояние от пешеходного перехода до знака ограничения скорости движения АТС не должно быть менее 48,28 метров;

> на загородных дорогах такой знак

ограничения скорости движения АТС должен быть установлен на расстоянии не менее величины остановочного пути легкового АТС, движущихся со скоростью 90 км/ ч, т.е. 87,68 м;

> нанесение на дорожное полотно дорожного знака 1.22 - «Приближение к пешеходному переходу» не менее чем за 50 метров перед нерегулируемым пешеходным переходом.

Заключение

Полученные результаты позволили научно обосновать размещение знаков и обустройство нерегулируемых пешеходных переходов (рис. 5), позволяющая значительно повысить информационное обеспечение участников движения и на этой основе повысить их безопасность. На рисунке 5 представлена схема обустройства нерегулируемого пешеходного перехода с рекомендуемым размещением знаков и ограничением расстояния от припаркованного автомобиля до пешеходного перехода. Схема выполнена с использованием выявленных функциональных зависимостей и позволяет значительно повысить безопасность пешеходов на нерегулируемых пешеходных переходах.

Рис. 5. Схема научно обоснованного размещения знаков и обустройства нерегулируемых пешеходных переходов

Библиографический список

1. Ким, П. А. Снижение риска наезда на пешеходов в условиях ограниченной видимости на нерегулируемых пешеходных переходах / П. А. Ким, С. П. Озорнин, В. Г. Масленников // Вестник Иркутского государственного технического университета. - 2014. - № 6 (89) - С.147 - 154.

2. Экспертиза дорожно-транспортных происшествий: учебник для студентов вузов / В. А. Иларионов. - М.: Транспорт, 1989. - 225 с.

3. Организация и безопасность дорожного движения: Учебник для студентов вузов / В. И. Коноплянко. - М.: Высшая школа, 2007. - 383 с.

4. Диагностика автомобиля: Учебник для студентов вузов / А. И.Федотов. - М-во образования и науки РФ, Иркутский гос. технический ун-т. Иркутск, 2012. - 467 с.

5. Работа по теории информации в кибернетике: К. Шеннон - М..: Мир, 1976. - 829 с.

6. Григорьев, И. М. Экспериментальные исследования динамического метода диагностирования автомобильных регуляторов тормозных сил. / |И. М. Григорьев!, А. И. Федотов // Социально-экономические и технические системы: Исследование, проектирование, оптимизация. -2006. - №3. - С. 6.

IDENTIFICATION OF THE FUNCTIONAL DEPENDENCE OF THE PROBABILITY OF RISK TO THE PEDESTRIAN CROSSWALK ON THE VALUE OF STOPPING DISTANCE OF A MOVING CAR

A. I. Fedotov, P. А. Kim

Abstract. In this article functional dependences of probability of risk of the pedestrian before the unregulated crosswalk on the size of stopping distance of a moving car at a variation its speed in conditions of limited visibility pedestrian parked car-a hindrance. The results of this research allow execute reasonably arrangement unregulated pedestrian crossings to reduce the risk of pedestrians.

Keywords: pedestrian unregulated pedestrian crossing, car-to-noise, the level of awareness of the driver, the risk of a pedestrian, speed, system DVRCEP, roadway.

References

1. Kim P. A. Snizhenie riska naezda na peshehodov v uslovijah ogranichennoj vidimosti na nereguliruemyh peshehodnyh perehodah [Reducing the risk of pedestrian collisions in restricted visibility in unregulated crosswalks]. Vestnik Irkutskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta. 2014. № 6 (89). pp.147 - 154.

2. Jekspertiza dorozhno-transportnyh proisshestvij: uchebnik dlja studentov vuzov [Examination of road accidents: Textbook for students]. - Moscow, Transport, 1989. 225 p.

3. Konopljanko V. I. Organizacija i bezopasnost' dorozhnogo dvizhenija: Uchebnik dlja studentov vuzov [Organization and Road Safety: A textbook for

university students]. Moscow, Vysshaja shkola, 2007. 383 p.

4. Fedotov A. I. Diagnostika avtomobilja: Uchebnik dlja studentov vuzov [Vehicle diagnostics. Textbook for students]. M-vo obrazovanija i nauki RF, Irkutskij gos. tehnicheskij un-t. Irkutsk, 2012. 467 p.

5. K. Shennon Rabota po teorii informacii v kibernetike [Work on the theory of information in cybernetics]. Moscow: Mir, 1976, 829 p.

6. Grigor'ev I. M., Fedotov A. I. Jeksperimental'nye issledovanija dinamicheskogo metoda diagnostirovanija avtomobil'nyh reguljatorov tormoznyh sil. [Experimental study of the dynamic method of diagnosing automotive brake-power regulator]. Social'no-jekonomicheskie i tehnicheskie sistemy: Issledovanie, proektirovanie, optimizacija. -2006, 3, p. 6.

Ким Павел Анатольевич (Россия, г. Чита) -начальник ОГИБДД УМВД России по г. Чите, подполковник полиции (672000, Забайкальский край, г. Чита, ул.Амурская, 24, E-mail: marinakim71@mail. ru)

Федотов Александр Иванович (Россия, г. Иркутск) - доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой Автомобильный транспорт Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет (ИрГТУ).(664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, дом 83, E-mail: fai@istu.edu)

Kim Pavel А. (Russia Federation, Chita) -Commander of State Road Traffic Safety Inspection of the Department of the Ministry of Internal Affairs (672000, Transbaikalia territory, Chita, Amur St., 24, Police Lieutenant Colonel, E-mail:

marinakim71@mail. ru)

Fedotov Aleksandr I. (Russia Federation Irkutsk) - doctor of technical sciences, professor, head of the Road Transport National Research Irkutsk State Technical University (ISTU). (664074, Irkutsk, Lermontov st., 83, tel. 8-3952-40-56-89, E-mail: fai@istu.edu)

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.